Bozza macchina a ponte fisso

[TND-storm]

Provo ad auto-rispondermi: da quel che ho capito un "amplifier" potrebbe essere un driver molto semplice come funzioni. Esistono driver più complessi, che includono già  di loro il controllo del loop. Per schede di controllo come le galil invece bastano dei drive semplici, quindi gli amplifiers se non ho capito male sono dei driver e si connettono direttamente ai motori.
Sbaglio?

[TND-storm]

Sto continuando ad informarmi sulle possibilità  che ci sono per l'elettronica. L'unica cosa che ho stabilito è che avendo avuto dei buoni risultati con la multitek vorrei continuare ad usare un'elettronica closed loop. Giusto per chiarire, mi rendo perfettamente conto che un pantografo con cui lavorerò principalmente legno non ha bisogno né di tutta questa precisione né della rigidità  che voglio dare alla struttura, soprattutto considerando che ci monterò un elettromandrino da 2 o 3 kW a farla grande. Ma c'ho preso gusto con quello che sto usando ora e avendo bisogno di un'area di lavoro diversa voglio vedere dove riesco ad arrivare..

Ho provato a segnarmi quelle che mi sembrano soluzioni fattibili e non eccessivamente costose (rispetto a soluzioni "industriali"):

CONTROLLER
- potrebbero essere schede GALIL o KFLOP + KANALOG. La differenza di prezzo non è indifferente, se ho ben capito funzionano in modo analogo ma le GALIL dovrebbero essere più performanti e il programma mi sembra (a prima vista, magari sbaglio) più user-friendly. Le Galil sicuramente permettono di usare 2 encoder per asse (in caso servisse), le KFLOP non ho trovato questo dato.
- ho trovato nominati su cnczone i sistemi SOFTSERVO e ho trovato anche gli ADLINK, che avrebbero anche il "look ahead feed", ma non ho idea del costo, quanto importante reputate questa funzione? Inoltre il controller USBCNC sembrerebbe avere anche lui questa funzione (almeno nella versione B a 6 assi), ma non ho capito se è un controller solo per motori stepper o anche per servomotori...

DRIVER E MOTORI
- ci sono diverse possibilità  se si cerca qualcosa di nuovo e non di livello industriale, mi sembravano interessanti ad esempio le soluzioni Granite Devices (un kit driver + motori servo da 660W per 3 assi viene circa 1500€ + iva), ho trovato anche dei kit da motioncontrolproducts e da zapp, questi ultimi un po' più costosi, anche se c'è anche la versione con motore con freno che potrebbe essere interessante per la Z.
- si può anche cercare nell'usato o nel surplus industriale, qualche motore piccolo ad esempio della Yaskawa si trova (per lo più 200W, non so come mai). In questo caso nell'usato si potrebbe anche riuscire a spendere quanto quelli nuovi di granite/zapp/etc, mentre andando sul surplus industriale (magari nuovo ma vecchio) si spende tra i 1000 e i 1500€ per asse, almeno da quello che ho trovato... In questo caso i driver avrebbero funzioni più avanzate, in certi casi anche l'autotuning, ma da quel che ho capito se poi li collego ad un controller che non è in grado di sfruttare quelle funzioni è come non averle... In questo caso secondo voi la differenza di qualità  vale comunque il costo maggiore (o comunque il casino di trovarli di tipo adatto, funzionanti, ecc...), anche fosse 3 volte quello delle versioni sopra elencate, o su una meccanica del genere non si avrebbero comunque benefici? Tenendo conto che comunque una buona affidabilità  è sicuramente un fattore importante...


Ogni consiglio a riguardo è ben accetto...

[TND-storm]

Tornando al discorso meccanica, stavo valutando se usare i supporti per le viti (tipo QUESTI) e per la chiocciola (tipo QUESTI). Come si vede dall'allegato infatti i supporti sarebbero più alti delle guide (in verde un supporto BK20 e in viola un MGD25).
In tutto la differenza tra l'altezza delle guide e quella dei supporti è di 16 mm.

In questo caso cosa vedete più sensato fare? Mettere uno spessore calibrato tra carrelli e piano? Mettere uno spessore tra i binari e la base? Fare un piano più spesso e fare uno scarico per far passare i supporti? Lasciar perdere quei supporti?

Un'altro dubbio: pensavo di usare viti da 25 per non aumentare troppo l'inerzia che i motori dovranno superare per far muovere la macchina (leggevo che la vite è il grosso del problema soprattutto per le accelerazioni), secondo voi sono troppo piccole per delle guide da 35 precaricate?

Ciao e grazie
Marco

[dmoglianesi]

ciao, ti sto seguendo con interesse, sto cercando di fare una macchina esattamente come la tua, ho gia i 4 carrelli hiwin flangiati da 35, ho appena ordinato 2 guide da 1 mt per sostituire le vecchie di soli 38 cm, per la y ho gia carrelli e guide da 25mm lunghe 68cm, sara a ponte fisso, ho pure le guide optiche lineari e i driwer, motori cc da 400 wats, ora mi hai messo la pulce della differenza di dilatazione dei materiali quindi non so piu se farla d'alluminio o d'acciaio, saluti dalmazio

[Zebrauno]

TND con quelle corse se usi viti da 20 e' anche meglio, piuttosto prendile con passi da 10mm e non da 5 cosi' non dovrai spararle a 1000 giri/min per ottenere 5mt/min sull'asse...
Tranquillo sul precarico dei carrelli, viti e chiocciole nascono per spinte assiali di centinaia di kg...il precarico non lo sentono nemmeno, e' un problema di coppia persa per i motori, non per le viti.

Piuttosto ostinati a cercare chiocciole doppie.

[TND-storm]

Ciao!
Grazie del parere, in effetti volendo limitare la potenza della macchina (sia per evitare che un eventuale collisione abbia effetti troppo gravi, sia per evitare picchi di potenza eccessivi nelle accelerazioni) preferirei montare delle viti più piccole, ma non volevo che questo influisse negativamente sulla durata dei componenti.

Le chiocciole le prenderò sicuramente doppie e precaricate, QUI da Zapp ne hanno di tutte le misure quindi se non ne trovo magari qui in zona le prenderò lì. Tra l'altro vedevo che Zapp sta aumentando il catalogo, adesso hanno anche viti in classe C5 che tutto sommato costano poco di più di quelle in classe C7. Sarebbero interessanti non tanto per la precisione, ma perché leggevo che le chiocciole precaricate tendono a comportarsi meglio su viti di precisione maggiore per via del fatto che se il passo della vite cambia leggermente lungo la sua corsa anche l'effetto del precarico può cambiare (diventando più dure o viceversa diminuendo). Poi magari è ininfluente, non so... Valuterò a tempo debito se ne vale la pena.

Riguardo al passo sono un po' indeciso, tieni conto che volevo ottimizzare più l'accelerazione della velocità , se la macchina va a 5 m/min sono già  a posto, a 10 m/min con quell'area di lavoro per quanto mi riguarda sarebbe già  un missile. Per fare qualunque lavorazione un minimo complessa poi è molto più importante l'accelerazione.
I motori servo sono di solito fanno 3000 rpm nominali, quindi supponiamo di usare quella velocità  massima per i rapidi.
Si potrebbe ad esempio usare:
- una vite passo 5 con rapporto 2:1 e raggiungere quindi 7.5 m/min con la vite che va a 1500 rpm
- una vite passo 10 con rapporto 4:1 e raggiungere i 7.5 m/min con la vite che va a 750 rpm
- una vite passo 10 con rapporto 3:1 e raggiungere i 10 m/min con la vite che va a 1000 rpm

Tieni conto che la vite più lunga sarà  da 800 mm in tutto per una corsa di 560 mm (in realtà  di più, 800 è già  arrotondato per eccesso). Non so se a questa lunghezza c'è già  il rischio di oscillazioni della vite, ma da quel che dici pare di sì, sbaglio?

Comunque avevo fatto il calcolo con il SigmaSize della Yaskawa e con una vite da 25 e una riduzione 2:1 dovrebbero bastare dei servomotori da 400W, come avevo in mente di usare. Con la vite da 20 dovrebbe essere ancora più semplice...

Ciao e grazie
Marco

[mammafl64]

Ciao
Per quanto riguarda l'elettronica puoi chiudere l'anello di spazio direttamente sull'azionamento, esistono soluzioni eccellenti a costi contenuti.Per chiudere un'anello di spazio direttamente sul cnc direi esistano solo controlli 'professionali'.
Comunque se usi un brushless con l'encoder ad ogni impulso corrisponde sicuramente lo spazio impostato...

Ciao

[basscnc]

Bel progetto comunque le viti c5 io le ho comrpate in italia e non sono costate poi tanto.

[TND-storm]

Ciao
Per quanto riguarda l'elettronica puoi chiudere l'anello di spazio direttamente sull'azionamento, esistono soluzioni eccellenti a costi contenuti.Per chiudere un'anello di spazio direttamente sul cnc direi esistano solo controlli 'professionali'.
Comunque se usi un brushless con l'encoder ad ogni impulso corrisponde sicuramente lo spazio impostato...

Ciao

Sull'anello chiuso direttamente sull'azionamento penso che l'elettronica che uso ora funzioni così, anche se avendola presa in "kit" completo non so se c'è qualche scheda che collega tutti i driver. Comunque si collega direttamente alla parallela e EMC (o anche mach) si impostano esattamente come se stessero comandando degli stepper, poi ci pensa l'elettronica a tramutare i segnali step/dir per i brushless e a controllare i loop.
Infatti avrei sicuramente valutato seriamente di continuare ad usare questa elettronica se non fosse limitata a 200W per asse.

Usando gli encoder solo sui motori sicuramente si ottiene già  un'ottima precisione, ma l'idea che un qualunque problema nelle giunzioni possa far sballare la posizione non mi fa impazzire, non mi è mai successo però se faccio una macchina più potente preferisco essere "coperto" anche i quei casi... Se non altro per evitare potenziali collisioni.

Bel progetto comunque le viti c5 io le ho comrpate in italia e non sono costate poi tanto.

Posso chiedere dove se non sono indiscreto? (Non dovrebbe essere un problema citare il negozio se non sbaglio, anche perché lo sto facendo da inizio topic... -_- )
Comunque se alla fine uso gli encoder lineari non sarebbe necessarie prenderle C5, ma visto che ho notato che le avevano da Zapp e che venivano neanche 25€ in più per tutti gli assi, quindi mi pareva quasi un peccato prenderle in C7 (se non altro per il discorso che facevo prima sulle chiocciole precaricate).


Intanto grazie a entrambi dei consigli!

[TND-storm]

Tornando un attimo sul discorso dilatazione termica, mi è venuto in mente un modo per eventualmente compensare ai diversi coefficienti di guide e piastre (se dovessi optare per l'alluminio): prendendo una barra di acciaio di sezione e lunghezza analoghe a quelle del binario e posizionandola come rinforzo esattamente dietro al binario stesso, dalla parte opposta alla piastra in alluminio, si dovrebbe compensare la tensione provocata dalla dilatazione.
L'unico "problema" è che non so se ci sono altri problemi una volta che si usa un sandwich acciaio/alluminio/acciaio...

Ad ogni modo sono un po' dubbioso su una struttura concepita come da progetto e realizzata in acciaio: sicuramente per contenere il peso sarebbe da ridurre lo spessore delle piastre d'acciaio, ma mi dà  l'idea di imbullonare insieme le piastre di un vibrafono... Insomma mi pare una struttura più adatta ad una realizzazione in alluminio.
Parlando di acciaio vedrei meglio una struttura simile a quella di QUESTO topic, anche se ci sono altre realizzazioni del genere nel forum. Quindi una struttura saldata, distesa e rettificata, ma non avendo modo di lavorare altro che l'alluminio con la LVL dovrei far fare proprio tutto fuori quindi i costi salgono, almeno volendo il lavoro fatto a regola d'arte... Ho l'impressione che invece facendo fare solo i pezzi lunghi più di 560 mm il costo complessivo possa ridursi notevolmente. In teoria di sicuramente troppo lungo per la LVL ci sono il piano e i longheroni della base, e la traversa del ponte (cambiando il disegno potrei riuscire a fare anche le spalle). Però se mi dite che è comunque meglio l'acciaio penserò a come fare per realizzarla in quel modo...

[marco 83]

il tuo progetto mi garba molto....ti seguo

[basscnc]

Non so se possiamo scrivere il nome in pubblico , contattami in pvt.

[TND-storm]

Stavo cercando di capire quali sono i carichi consentiti a cui dovrei puntare per le viti.
Utilizzando il programma SigmaSize della Yaskawa constatavo che un una configurazione meccanica come questa che sto progettando e considerando la peggiore delle ipotesi (ovvero con oltre 250 kg tra piano e pezzo in lavorazione) con un motore da 400W (che è la potenza a cui puntavo) la forza residua che riesco ad applicare è di meno di 100 kgf, mentre riducendo al minimo i pesi (diciamo piano in alluminio e un pezzo piccolo da lavorare) sempre col 400W si riescono ad applicare circa 250 kgf. Il tutto se non ho sbagliato qualche calcolo...

Comunque, supponendo di scegliere una vite che sopporta un carico dinamico di 1000 kgf con questi valori è sufficientemente dimensionata o c'è qualche rapporto da rispettare per questo tipo di valori? (che so 10:1 o simili)

[TND-storm]

Ho trovato qualche altra informazione: in un catalogo hiwin ho trovato una formula per calcolare il precarico che serve, che sarebbe:
[precarico]=[carico massimo di utilizzo]/2.8

Il precarico da quel catalogo normalmente è il 10% del carico dinamico, quindi se una vite regge 1000 kgf il precarico è di 100 kgf.
Dalla formula suddetta risulterebbe che con un carico massimo applicato di 250 kgf serve un precarico di 89.3 kfg e quindi un carico dinamico di 893 kfg, posso concludere che con una vite che sopporta un carico dinamico di almeno 900 kgf posso stare tranquillo o ho fatto i calcoli troppo superficialmente?

[TND-storm]

Tornando un attimo sul discorso dilatazione termica, posizionando le guide come da immagine allegata (con guide ovviamente in acciaio e piastra ad esempio in alluminio) pensate che le deformazioni possano avvenire ugualmente o c'è la possibilità  che siano compensate dalla disposizione geometrica?