Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

Czy ktoś coś takiego robił ? I jak to wyszło ?

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC
Awatar użytkownika

Autor tematu
kwarc
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 13
Posty: 1058
Rejestracja: 06 sty 2007, 18:13
Lokalizacja: Mgławica Andromedy

Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#1

Post napisał: kwarc » 19 maja 2018, 15:37

Właśnie zamówiłem enkoder wysokiej rozdzielczosci ,36000 imp/obr do zamontowania w 4 osi obrabiarki .
Oś ta jest napędzana silnikiem krokowym ,pasem zębatym z przełożeniem 1 obr. 4 osi to 5 obrotów silnika ,tak jakoś będzie .
Enkoder ma być zamontowany bezpośrednio na 4 osi w celu wyeliminowania błędów wynikających z systemu napędowego .
Pytanie brzmi - czy ktoś czegoś takiego próbował ? Jak wyszło ? Ewentualne jakieś podpowiedzi .
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ja Mam założenia takie .
Zwiekszyć dokładności obróbki na 4 osi ...... mam na średnicy 100mm od +/-0,005mm do +/- 0,03mm doladności wykonywanych detali ,Bicie wynikające z łożysk czy mocowania pomijam w rozważaniach ponieważ są mi znane i przewidywalne .Pozostaje dokładność sterowania obrotem 4 osi.
chce zwiększyć dokładność do sytuacji kiedy odchyłki te maxymalne spadną do wartości +/- 0,01 mm.
Jako punkt który tworzy niedokladności podejrzewam waśnie napęd obrotnicy (4oś) ,ten paskowy .
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Teraz kluczowa kwestia ,jak włączyć enkoder w system pozycjonowania ? Nie byłoby problemu bo są napędy krokowe z enkoderami ale nie dla 36 000 rozdzielczosci .A może czegoś tu nie wiem i da sie taki gotowy system przekonwertować do mojego układu ?
Mam w planach zrobić układ elektroniczny kontrolujący impulsy sterujące z komputera oraz jednocześnie śledzące impulsy z enkodera i na tej podstawie sterujące silnikiem krokowym na wysokim mikrokroku pozycje 4 osi.Typowa sytuacja z sprzężeniem zwrotnym . Ktoś to robił ,aplikował ? w sumie to standart z tym iż napędem nie jest liniowe serwo a silnik krokowy .
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Podstawa to punkt włączenia enkodera oraz rozdzielczość . Szukałem po allegro , z tych tanich to znalazem 3600 albo 10000 rozdzielczość , zamówilem w firmie niezbyt taniej ten 36000 .w sumie to kosztuje tyle co cały napęd czyli np krokowiec z enkoderem plus sterownik :) chinski .
----------------------------------
Może nie warto walczyć z tymi założeniami z silnikiem krokowym ? tylko przejść na serwo dc , jakieś namiary na niedrogi sterownik , moc około do 100W który da rade to ogarnąć z przełożeniem z silnika
około 1obrotnica /5-20 silnik ?
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
W sumie niemam oczekiwań iż ktoś pomoże ,wiem jak jest, no ale może jakaś dobra dusza sie znajdzie i coś podpowie .

Dodane 58 minuty 40 sekundy:
Gdyby ktoś z doświadczonych dziwił sie oco mi w tym chodzi .Czy w ogóle mam doświadczenia z obrotnicami . Mam w firmie bardzo dobrą ,dokladną obrotnice na Slimacznicy i slimaku z enkoderem ,perfekcyjna jest ale ona jest wielka i ciężka i pracuje tam gdzie jest jej miejsce ,na wielkiej frezarce .swoją drogą jeden z najlepszych zakupów to właśnie ta obrotnica .
pochwale siem . jesli przyłozyc do niej czujnik na 100mm od osi a nastepnie uwiesić sie wagą 50kg na ramieniu 1metr to o ile ugnie sie w obrocie ? ugina sie na 3 mikrony.Do tego potężny silnik , niema problemow zgrubne frezowanie na 200 mm średnicy w twardych stalach .Kupiona za 6000 złotych . Złoty zakup .

Ja natomiast potrzebuje teraz dokladności na bardzo małej obrabiarce , masa obrotnicy około 20kg i musze to rozwiązać , myśle że z czasem dam rade .




pukury
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 7608
Rejestracja: 23 lis 2004, 22:41
Lokalizacja: kraków

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#2

Post napisał: pukury » 19 maja 2018, 17:27

Hej.
Obawiam się że na pomoc nie masz co liczyć - czy ktoś tu spotyka się z takimi dokładnościami ?
Jakoś wątpię.
Tak sobie tylko myślę - że jak już to raczej serwo.
Silniki krokowe mają przecież duży ( w tym przypadku ) błąd pozycjonowania.
Owszem - na 200 kroków się zgadza - ale co pomiędzy nimi ?
pzd.
Mane Tekel Fares


Bronsonboss
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 1
Posty: 304
Rejestracja: 14 sty 2018, 18:27
Lokalizacja: Cedry Wielkie

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#3

Post napisał: Bronsonboss » 19 maja 2018, 18:14

No ale jak podzielnica z silnikiem krokowym to ja sobie tego nie wyobrażam bez przekładni/redukcji, choćby pasowej więc te 200 kroków x przełożenie i już jest lepiej.. oczywiście przy założeniu sterowania pełnym krokiem. Myślę że w obrocie podzielnicy/4 osi nie jest potrzebna mega prędkość..

Awatar użytkownika

hansu2
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 1
Posty: 103
Rejestracja: 03 kwie 2006, 09:30
Lokalizacja: Żywiec

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#4

Post napisał: hansu2 » 21 maja 2018, 20:14

Witam. Może za bardzo nie pomogę ale na pewno nie zaszkodzę tym moim postem. Jakiś czas temu trafił mi się taki oto "przyda się".
Obrazek
Wymiary : 200x200x170 + wystający serwomotor. Waga :dobre 30kg.
Obrazek Obrazek
Na głównej osi zamocowany enkoder 18000imp/obr.
Obrazek
Obrazek
oraz hamulec pneumatyczny tarczowy (widoczny w dolnej części zdjęcia)
Obrazek
Obrazek
Napęd z serwomotora przekazywany na oś główną za pomocą dwóch pasków T5-200 (koło zębate na serwomotorze 12z , na osi pośredniczącej 25z) i drugi pasek T5-480 (koło zębate na osi pośredniczącej 15z , koło zębate na osi głównej 80z).
Obrazek
Obrazek
Oś główna w przedniej części osadzona na dużym łożysku kulowym (śr.zewnętrzna ok.125mm) a w tylnej części (od strony enkodera) to nie wiem bo zasłania to miejsce gruby stalowy pierścień do którego to podłączony jest wężyk do systemu smarowania.
Obrazek
Obrazek
Oś główna zakończona jest tarczą w której są 4 otwory (do przykręcenia ewentualnej tarczy zabierakowej), 4 wałki ustalające ( do poziomowania zabieraka) i otwór z kulkami zatrzaskowymi (do centrowania zabieraka).
Obrazek
Obrazek
Jeszcze zdjęcia tabliczek. Może ktoś z kolegów rozpozna to urządzenie.
Obrazek
Obrazek
Ciekawym elementem jest część w lewym dolnym rogu zdjęcia . Cztery miedziane elementy umocowane w mosiężnej obudowie na sprężynach ,ułożone w kształcie łuku przylegały do miedzianej bieżni na osi głównej. Myślę że to "coś" do odprowadzania ładunków elektrostatycznych ale może się mylę.
Obrazek
Całość mocno zwarta , zero wyczuwalnych luzów osiowych, wzdłużnych czy promieniowych. Dla mnie pełna profeska.Na pewno nie pomogłem w głównym problemie autora tematu ale może wykorzysta pewne rozwiązania w temacie samego napędu.

Pozdrawiam

Awatar użytkownika

Autor tematu
kwarc
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 13
Posty: 1058
Rejestracja: 06 sty 2007, 18:13
Lokalizacja: Mgławica Andromedy

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#5

Post napisał: kwarc » 23 maja 2018, 16:31

Dodane 55 minuty 46 sekundy:
schemat blokowy .

Dodane 8 minuty 52 sekundy:
Tak to ma wygladac z zalozenia jak na tym schemacie blokowym . zamowienia poszly ,dodatkowo szrpnolem sie na linial 0,001mm rozdzielczosci , kupa kasy . Mam na razie 4 tygodnie czasu do odebrania czesci.

Dodane 11 minuty 9 sekundy:
pukury pisze:
19 maja 2018, 17:27
Hej.
Obawiam się że na pomoc nie masz co liczyć - czy ktoś tu spotyka się z takimi dokładnościami ?
Jakoś wątpię.
Tak sobie tylko myślę - że jak już to raczej serwo.
Silniki krokowe mają przecież duży ( w tym przypadku ) błąd pozycjonowania.
Owszem - na 200 kroków się zgadza - ale co pomiędzy nimi ?
pzd.
Dlatego wlasnie chce wlaczyc w sprzezenie zwrotne sygnal z enkodera 360,00 zamontowanego bezposrednio na osi obrotnicy . I opisze jak to wyszlo dla innych :) A moze nie opisywac? walic idee diy i dzielenie siem doswiadczeniami?
Załączniki
sch-blokowy.png
sch-blokowy.png (6.59 KiB) Przejrzano 939 razy


pukury
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 7608
Rejestracja: 23 lis 2004, 22:41
Lokalizacja: kraków

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#6

Post napisał: pukury » 23 maja 2018, 18:52

Hej.
Jak bym znał rozwiązanie to bym go podał - ale nie znam.
Gdzieś na forum jest temat o gitarze elektronicznej do tokarki.
Na arduino
tu link do tematu na Rosyjskim forum - https://www.chipmaker.ru/topic/118083/
może coś z tego by się nadało.
Co do dzielenia się wiedzą - szukałem swojego czasu schematu układu do cięcia drutem - w wedm.
I nikt nie pomógł - pewnie nie znali Kol. :mrgreen:
pzd.
Mane Tekel Fares

Awatar użytkownika

Autor tematu
kwarc
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 13
Posty: 1058
Rejestracja: 06 sty 2007, 18:13
Lokalizacja: Mgławica Andromedy

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#7

Post napisał: kwarc » 23 maja 2018, 21:25

pukury pisze:
23 maja 2018, 18:52
Hej.
Jak bym znał rozwiązanie to bym go podał - ale nie znam.
Gdzieś na forum jest temat o gitarze elektronicznej do tokarki.
Na arduino
tu link do tematu na Rosyjskim forum - https://www.chipmaker.ru/topic/118083/
może coś z tego by się nadało.
Co do dzielenia się wiedzą - szukałem swojego czasu schematu układu do cięcia drutem - w wedm.
I nikt nie pomógł - pewnie nie znali Kol. :mrgreen:
pzd.
stary wygo ,jak myslisz ? czy zakladajac ten temat szukam pomocy ? a moze chce nowicjuszom pokazac mozliwosci ?Wybacz ze nie pomoglem ci w WEDM ,niepamietam tego a moze wtedy mnie tu nie bylo.
Np. nigdy nie bedzie w tym temacie fotek mojej maszynki .....dlaczego? bo niechce zdradzac innym jak zarabiac kase ? wiec jesli kiedys pytales sie mnie o wedm wybacz ze ci nie odpowiedzialem .ale niepamietam takiej sytuacji .A z tym pozycjonowaniem 4 osi dam sobie rade i opisze to.Jeszcze o wedm ,jest mnustwo opisow ,patentow itp w necie z tym ze zawsze jest jakis myk :) dlaczego niby Ja mam to tu wyjasniac ? dlaczego Ja ?.

Dodane 23 minuty 38 sekundy:
Pukury - sorki ale zawsze pewne sekrety zachowam dla siebie i inni tez tak robia.

Dodane 56 sekundy:
:) a moze szukam reklamy :)


pukury
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 7608
Rejestracja: 23 lis 2004, 22:41
Lokalizacja: kraków

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#8

Post napisał: pukury » 23 maja 2018, 21:32

Hej.
Spokojnie - o wedm napisałem tak " w sprawie " dzielenia się wiedzą i diy :D
Pogmerałem i to co chciałem się dowiedzieć - dowiedziałem się.
Próby jakieś tam porobiłem - ale nie musiał bym zrobić drutówkę.
A do tego ani chęci , ani czasu , ani miejsca nie mam :D
Swoje problemy nauczyłem się rozwiązywać ( mniej lub bardziej udolnie ) sam.
pzd.
Mane Tekel Fares

Awatar użytkownika

Autor tematu
kwarc
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 13
Posty: 1058
Rejestracja: 06 sty 2007, 18:13
Lokalizacja: Mgławica Andromedy

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#9

Post napisał: kwarc » 29 maja 2018, 18:15

Mam troche czasu do dostawy podzespołów . Zrobiłem bardzo prosty zestaw testowy z silnikiem krokowym ,sterownikiem chinskim z mikrokrokami do 250 ,enkoder prosty na transoptorach szczelinowych ,plus układ z atmega8 16mhz.

Dodane 10 minuty 11 sekundy:
Prosty kod w Baskomie .Uzyskałem :
- stabilizacje położenia osi w przypadku zmian sygnalu na enkoderze
- sterowanie obrotem z impulsu + kierunek .
Czas pętli programu w mikroprocesorze około 4uS .
---------------
w docelowym ukladzie nie potrzebuje takiej szybkości reakcji jak 4uS , jest tam mnustwo czasu na doszlifowanie układu .Wystarczy mi jeśli docelowa petla programu zamknie sie czasem okolo 300uS .

Awatar użytkownika

Autor tematu
kwarc
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 13
Posty: 1058
Rejestracja: 06 sty 2007, 18:13
Lokalizacja: Mgławica Andromedy

Re: Enkoder 36000 imp + silnik krokowy

#10

Post napisał: kwarc » 31 maja 2018, 13:18

------------------
Aż prosi sie do takich celów zastosować układy CPLD ,czyli szybkie układy programowalne .Ostatnio ich dostepność wzrosla , programatory sa na allegor od 17zl :) .Cena samego układu scalonego który to ogarnie to okolo od 8 do 25zł .Problemem jest nauczenie sie podstaw nowego jezyka i środowiska programisty .
Programy do tworzenia wsadów dla celów nauki /amatorskich są darmowe .....
Są też dostępne układy startowe w cenie do 100zl , kiedyś ceny takich ukladów startowych siegala grubo ponad
Tysiaka ....

Dodane 1 godzina 19 minuty 2 sekundy:
----------------
Musze spróbować tych CPDL .......Odkładałem to kilka lat ,niema na co czekać .
Filmik z YT który nawet niema jednego komenta a jest świetny dla kompletnie zielonych w temacie ,czyli takich jak ja .


Dodane 10 minuty 39 sekundy:
------------------
Wyjaśnienie oco chodzi dla mniej wtajemniczonych .Każdy słyszał o mikroprocesorach i o tym że mają wielkie możliwości ....Ja robie różne programiki na mikroprocesorach już bedzie z około 20 lat .
A i owszem mają olbrzymie możliwości ale też mają swoją pięte Achilesową .Czyli swoje słabości.
Główna słabość mikroprocesorów to szybkość przetwarzania danych .Główna zaleta to łatwość skomplikowanego przetwarzania danych .To o Mikroprocesorach takich jak np. Atmega 8 ,czy też lepszych.

Dodane 10 minuty 28 sekundy:
------
Ta odezwą sie osoby co napiszą ze przecież mikroprocesory mają tak zwane przerwania szybko reagujące na sygnały ,ta ,zgadza sie ,mają .Ale i tak takie przerwanie ,czyli otwarcie kanalu do transmisji sygnalu powoduje wstrzymanie wykonywania jednego programu dla obróbki tego sygnalu z przerwania ...
Owszem sa bardziej zaawansowane procesory wielotorowe ale tu nie o nich ....
Generalnie chodzi o to że mikroprocesory mają jeden manipulator rozkazów i danych do obróbki sygnalów .
Co stwarza wąskie gardło . Są idealne dla np. sterownika pogody albo sterownika pralki ,czy innych urządzen tego typu .
Natomiast tu Mi chodzi o współprace z enkoderami ,obrotowym ale też liniowym .
I tu pojawiają sie problemy z mikroprocesorami .

Dodane 14 minuty 35 sekundy:
------------------
dalsza cześć moich tekstów ...
Jesli np. enkoder zamontowany jest na sztywno na osi silnika dc to szybkość mikroprocesora typu taniego Atmega da rade dla amatorskich zastosowań ,dlatego UHU działa .To oczywiście w wielkim skrócie .
Ale enkoder albo liniał o wysokiej rozdzielczości zamontowany bezpośrednio ,fizycznie na osi obrabiarki to zupełnie coś innego .Dlaczego ? i tu kluczowe słowa -wibracje ,stany nieustalone itp .W tym przypadku sygnał z enkodera albo liniału jest bardzo czesto chaotyczny ,zmieniajcy sie bardzo szybko pod wplywen drgań miechanicznych .Układ elektroniczny musi mieć szybkośc analizy wyższą niż te wibracje .Niestety typowe mikroprocki nie do końca dają sobie z tym rade w przeciwieństwie do klasycznych układów TTL które z tym nie mają problemów .(oczywiscie sa mikroprocesory wyposażone w sprzetową szybką współprace z liniałami ale nie nazywają sie Atmelami ).

Dodane 7 minuty 24 sekundy:
-----------------------
I tu dochodzi sie do sedna , programowalne układy CPLD które są w stanie analizować i reagować na kilka sygnałów wejsciowych z szybkością 3 nanosekund , to jest 0.000000003 sek a dla przykładu mój prosty program na atmege ma szybkość reakcji 0.000004 sek .Około 1000 razy wolniej .
Ale to nie wszystko , w takim układzie CPDL można zaprogramować kilka niezależnie działających równolegle systemów obróbki danych .

Dodane 11 minuty 40 sekundy:
hansu2 pisze:
21 maja 2018, 20:14
Witam. Może za bardzo nie pomogę ale na pewno nie zaszkodzę tym moim postem. Jakiś czas temu trafił mi się taki oto "przyda się".

Pozdrawiam
Fajna obrotnica profesjonalna .

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”