Silniki serwo, serwokrokowce, dobór.

Witam mam kilka pytań odnośnie silników serwo/ serwo krokowych.

Frezarka na etapie planowania konstrukcja stalowa z profili zamknietych , stała brama z ruchomym stołem pole robocze 1000x700x300. Cel frezowanie drewna, aluminium, stali.

1. Jaka moc powinny mieć silniki aby w miarę płynnie frezować. Żeby nie były za słabe ale również żeby nie był to przerost formy nad treścią. Ile kw i Nm. Innymi słowy jaki cieżar udzwignie jeden silnik?

2. Znam różnice między silnikami krokowymi a serwo krokowcami ale czym różnią się silniki serwo od serwo krokowców warto w nie zainwestować jeszcze wiecej niz w serwokrokowce? Frezarka ma być hobbistyczna a nie przemysłowa. Oczywiście najbardziej zależy mi na precyzji i tolerancji w swojej maszynie.

3. Enkoder absolutny czy inkrementalny? Czytałem o obydwu lecz chciałbym waszej opini, albo o wymianę wad i zalet. Z tego co też zrozumiałem to maszynę z enkoderem inkrementalnym trzeba zerować podtrzas ponownego uruchamiania a z absolutnym nie. (To moje przypuszczenie)

4. Nie które silniki posiadają hamulec, kiedy on jest przydatny?. Wydaje mi się że ma on zastosowanie w osi Z aby nie opadła. ( to również tylko moje przypuszczenie).

Proszę o wyrozumiałość

Dzięki

Zune94 pisze:2. Znam różnice między silnikami krokowymi a serwo krokowcami ale czym różnią się silniki serwo od serwo krokowców warto w nie zainwestować jeszcze wiecej niz w serwokrokowce? Frezarka ma być hobbistyczna a nie przemysłowa. Oczywiście najbardziej zależy mi na precyzji i tolerancji w swojej maszynie.

Krokowiec - działa w pętli otwartej. Brak korekty błędu pozycji. Wysyłasz sygnał i wierzysz, że silnik jest tam gdzie powinien. Kiepska dynamika, niska cena, łatwe sterowanie.
Serwo krokowiec - to co wyżej ale w pętli zamkniętej. Masz kontrolę tego gdzie znajduje się silnik, w lepszych napędach masz korektę sygnału sterującego na podstawie sygnału błędu, w gorszych po prostu kontroler wypluje błąd. Czyt. nie zepsujesz sztuki na maszynie np.
Dalej kiepska dynamika, prędkości etc.
Serwonapęd - masz sprzężenie zwrotne. Jest to silnik z magnesami stałymi prądu przemiennego. Inaczej niż w przypadku krokówki która ma określoną (konstrukcyjnie) ilość możliwych pozycji na jeden obrót, tutaj masz w zasadzie nieskończoną ilość tych pozycji. Wysoka dynamika, prędkości, kultura pracy itd. Oczywiście najdrożej.

Zune94 pisze:3. Enkoder absolutny czy inkrementalny? Czytałem o obydwu lecz chciałbym waszej opini, albo o wymianę wad i zalet. Z tego co też zrozumiałem to maszynę z enkoderem inkrementalnym trzeba zerować podtrzas ponownego uruchamiania a z absolutnym nie. (To moje przypuszczenie)

Może tak być ale to zależy od sterowania jakiego użyjesz. Masz silnik z enkoderem -> sterownik tego silnika -> główny kontroler ruchu. Aby nie trzeba było maszyny bazować, kontroler ruchu musi mieć możliwość odczytania przy starcie aktualnej pozycji serwonapędu ze sterownika silnika ( np. sterownik SZGH i serwonapęd delta ale pewnie linux też to potrafi). Są też pseudoabsolutne. Tj. zwykły inkrementalny i akumulator który podtrzymuje licznik enkodera nawet kiedy zasilanie jest wyłączone.

Zune94 pisze: 4. Nie które silniki posiadają hamulec, kiedy on jest przydatny?. Wydaje mi się że ma on zastosowanie w osi Z aby nie opadła. ( to również tylko moje przypuszczenie).

Na zetce obowiązkowo. Na pozostałych osiach nie potrzebujesz go.

Dzięki, mógłbyś trochę więcej powiedzieć o enkoderach inkrementalnych i absolutnych o ich wadsch i zaletach?. Rozumiem ze powiniene, szukać enkodera absolutnego?

Zune94 pisze: ↑

05 paź 2023, 04:41

Dzięki, mógłbyś trochę więcej powiedzieć o enkoderach inkrementalnych i absolutnych o ich wadsch i zaletach?. Rozumiem ze powiniene, szukać enkodera absolutnego?

Bardzo dużo zależy od budżetu, enkodery absolutne są czasem i dwa razy droższe od inkrementalnych. Pytanie czy chcesz hobbystycznie dopłacić do każdej osi paręset złoty by nie musieć bazować obrabiarki przy starcie. Oczywiście przy enkoderach inkrementalnych musisz doliczyć jeszcze koszt łączników bazujących, albo bazować na wyłącznikach krańcowych.
Zasadniczo, enkoder daje Ci określoną ilość impulsów na obrót, absolutny po prostu "pamięta" na jakiej pozycji stoi po wyłączeniu zasilania.
Wiesz już może na jakim sterowaniu chcesz zrobić frezarkę?

Nie wiem chętnie wysłucham porad. Myślałem o Mach 3 albo o linux cnc jest dużo informacji o tym więc by mi to ułatwiło cały rozruch.Ogólnie znam się na CnC od paru lat jestem operatorem, czasem też programuje.

No i tutaj mały szkopuł, bo o ile dobrze mi wiadomo to bez większych kombinacji Mach 3 nie obsługuje zewnętrznie enkoderów. Jeśli się nie mylę to wtedy potrzeba właśnie napędów/driverów obsługujących enkodery, ale Mach3 sam na nie nie reaguje. Nie wiem jak z linux cnc.

No właśnie czytałem że sterownik serwo musi mieć sterowanie ,,krok+ kierunek,, aby na mach3 to zadziałało z tego co sprawdzalem to są jeszcze modbus, ether cat, analog i pre mode. Nie wiem czym dokładnie się różnią.

Jeżeli nie mach 3 to jakie oprogramowanie polecasz?

Generalnie problem doboru enkoderów jako takich Ciebie raczej nie dotyczy. Kupuje się raczej napędy jako komplet tj. Silnik z enkoderem (czyli serwonapęd) i sterownik do silnika. To łączysz z kontrolerem ruchu. Sam kontroler ruchu to może być albo jedno urządzenie (np. Ddcsv) albo może być rozbity tj. Kontroler ruchu + komputer pc z odpowiednim programem.

I teraz między tymi wszystkimi urządzeniami masz różne sposoby komunikacji. Między serwonapędem (a w zasadzie jego sterownikiem) a kontrolerem ruchu możesz mieć rozwiązania z magistralą czyli np. Ethercat albo właśnie step/dir. W amatorskiej maszynie raczej nie ma co wychodzić poza step/dir.

Kontroler ruchu musisz sobie wybrać.
All in one masz np.:
- ddcsv (raczej mało możliwości)
- SZGH - spoko stosunek ceny do jakości
Itd.
Albo komputer pc+ kontroler:
- csmio -> mach 3 / sim cnc
- karty mesa -> linux cnc

W twoim przypadku raczej opcja druga byłaby najsensowniejsza. Jest bardzo duża społeczność ludzi którzy mają te systemy a to duża zaleta. Jakieś makra do sondowania, cykle itd. Wszystko masz.

Wracając do enkoderów, mach 3 faktycznie ich nie obsłuży i nie zdobi korekty. Z tego co wiem, linux cnc coś takiego potrafi po odpowiedniej modyfikacji i można sobie w ten sposób dodać liniał pomiarowy jako dodatkowy enkoder osi.

Wracając do tematu maszyny amatorskiej.
Jeśli chodzi o napędy to serwa 400W powinny Ci wystarczyć spokojnie. Możesz kupić też serwokrokówki ale podejrzewam, że jak doliczysz koszt zasilaczy do nich itd. To może już nie być takiej dużej różnicy.

Co wybrać? To zależy od twojego budżetu. Jak masz wziąć wałki liniowe i przykręcić to do lichej konstrukcji to serwonapędy będą kasą wywaloną w błoto. Lepiej wtedy brać krokówkę a te kase na mechanike przeznaczyć.

Najważniejsza będzie zawsze dla Ciebie mechanika. Ją się ciężko poprawia. Dobra konstrukcja, dobre prowadnice i śruby i sensowne wrzeciono. Taki zestaw z najtańszą krokówką będzie lepszy niż najdroższy napęd w byle jakiej konstrukcji.

Nie chce wałków liniowych doświadczenie mam na centrach obróbczych Matchmakers, DMU evo linear, doosan itp. fanuc / haindenhain .
Więc na układ liniowy już mam zakupione prowadnice liniowe HGR 25mm marki Hiwin, śruba kulowa też Hiwin 2010 lub 2510
Dotego wózki HGW tej samej marki z naprezeniem wstępnym średnim (czytałem że są dokładniejsze niż bez naprezenia.
Zdecydowany jestem na serwo napęd nie serwokrokówki.

Brama stała z ruchomym stołem.

Szkielet z profili stalowych grubosciennych o grubości 5-7mm.

Wrzeciono chciałem chińskie atc iso30

Wiem jak wazne bedzie spasowanie calej konstrukcji, planowanie powieszchni oraz zadbanie aby wszystkie kąty i cala geometria byla dobrze złączona dlatego dokladne przyżądy pomiarowe typu czujnik zegarowy i poziomica maszynowa kątownik precyzyjny będą użyte przy składaniu konsyrukcji.


Lecę troche po całościm będzie ciężko wszystko mi ogarnąć samemu. Ale mam nadzieję że forum jak i dostawcy jakoś mnie wspomogą swoją wiedzą. Już się od waz dużo dowiedziałem za co wielkie dzięki

Praca nauczyła mnie dokładności i jakości dlatego też tego sam tego będę oczekiwać od swojej frezarki. Niby hobbistyczna ale chcę aby była pożądna. Nie znam sie nie stety na elektronice dlatego przed jej zakupem chce miec pewnosc ze elementy ukladanki beda do siebie pasowac w najgorszym wypadku zaplace komuś za podlaczenie ze soba wszystkiego.

Chciałbym jeszcze dopytać

Więc połączę serwonapęd typu step dir z tym kontrolerem?

- csmio -> mach 3 / sim cnc
- karty mesa -> linux cnc
Albo z czymś innym przy pomocy komputera

Mógłbyś rozwinąc pojecie/temat Magistrala?

Dodane 7 minuty 49 sekundy:
Coś mi się wydaje że jak zastosuje ten ddcsv to jeszcze bardziej sobie skomplikuje połączenie wszystkiego.

Zune94 pisze: ↑

06 paź 2023, 19:21

śruba kulowa też Hiwin 2010 lub 2510

Serwokrokowce rozkręcisz do około 500 obr/min prędkości użytecznej i 1000 obr/min prędkości maksymalnej), co przy śrubie o skoku 10 mm da posuw roboczy 5 metrów na minutę i posuw ustawczy 10 metrów na minutę.
Ciężko mi powiedzieć ile Ty potrzebujesz, ale to raczej posuw do drewna a nie do metalu...
Serwa pojadą jeszcze szybciej, więc masz o czym myśleć.
Natomiast za żadną cholerę nie potrafię zrozumieć o co Ci chodzi z tymi enkoderami.
Enkodery masz już wbudowane w napędy, które mają swój PID i żyją własnym życiem. dokładanie do takich napędów dodatkowych enkoderów to skrajna głupota.
Co innego kiedy robisz "własne serwo", czyli silnik, drajwer i enkoder jako osobne podzespoły. W Linuxcnc da się to zrobić, ale sens ma to tylko w wyjątkowych sytuacjach, albo w amatorskiej partaninie z silnikami od pralki, albo czymś podobnym.