Pantografo con doppia vite, servo DC, encoder lineari, Kflop

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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Zebrauno
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 31 luglio 2013, 22:40

Le ho usate per decidere se ciascun elemento poteva lavorare entro le tolleranze che mi sono imposto, misurando le flessioni pure e le torsioni dovute ai momenti. Anche per scegliere l'escursione massima in Z e gli orientamenti ottimali dei profili sulla traversa.
In sintesi tra una soluzione intuitiva ottenuta senza verifiche e quella a cui sono giunto la rigidezza complessiva, a parita' di peso e di spesa, sulla traversa e' quasi 2 volte maggiore.

Non mi interessa tentare di costruire la macchina ideale, o quella definitiva, ma solo il miglior compromesso con il budget che ho da dedicarvi ed ogni sforzo sara' rivolto a questo scopo.

Il paradosso e' che per ora il piu' grande problema e' reperire delle spazzole di ricambio per i motori usati....nuove costano quanto un pancreas, temo che dovro' farle realizzare ad hoc o modificarne altre esistenti simili.

A proposito, rinnovo l'invito espresso gia' in altri post visto che ho una passione per i motori DC: se conoscete un bravo produttore o "spacciatore" di spazzole fatemelo sapere :D

ciao

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Zebrauno
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 31 luglio 2013, 22:45

C7 e' la classe standard per le viti rullate.
Da C5 a C0 si parla solo di viti rettificate, il costo sale di conseguenza di classe in classe, e per mantenere la tolleranza occorre una lubrificazione adatta e una manutenzione costante.
Nel mio caso la Z e' l'asse da cui deriva la maggior precisione in tastatura, visto che lavora a velocita' molto elevate (10-15 tastature al secondo) tali da mettere in crisi qualsiasi circuito di correzione d'errore, dunque l'assenza di giochi e la coerenza dimensionale su tutta la lunghezza della vite sono prioritarie.

Se uno ha tanti soldi da spendere prende solo viti rettificate in C5-C3, ma poi bisogna anche proteggerle da ogni genere di polvere e impurita' (altra cosa che devo affrontare).

ciao

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Bender » mercoledì 31 luglio 2013, 22:53

Se hai voglia di lavorarci su puoi provare a modificare le spazzole delle smerigliatrici, che trovi come ricambio nelle ferramente.
Generalmente ne hanno di molte tipologie e dimensioni, una volta scelto un modello simile con un pò di carta abrasiva appoggiata su di un piano rigido puoi completare l'opera.

Il risultato ottenuto con le simulazioni è notevole!

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Zebrauno
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 31 luglio 2013, 23:30

Purtroppo il mondo delle spazzole e' insidioso...i motori servo arrivano anche a 3000 rpm e per non danneggiare il collettore servono mescole di grafite adatte al trasporto delle correnti di picco ma anche a lavorare a basse velocita' (sempre con correnti notevoli).

So per certo, visto che altri miei motori hanno ricambi disponibili (gli Electrocraft sulla mia cnc attuale), che devo cercare una mescola chiamata EG (electrographite), la quale produce pochissima polvere residua al tatto.

http://www.carbonbrush.com/brushgrades.htm

Carta abrasiva, lime, mole etc. non mi spaventano, casomai e' la parte relativa alla flangia di contatto che puo' causare piu' lavoro ma cerchero' una soluzione, per fortuna tra l'altro non sono il solo ad averne bisogno....due "ricercatori" lavorano meglio di uno. :wink:

Ho dei ricambi di un paio di fresatrici brandeggiabili che ho comprato di recente e a prima vista, inclusa la prova di "scrittura", sembra trattarsi di una mescola molto simile, quindi qualcosa su cui sperimentare c'e' di sicuro.
Riguardo alla lunghezza ho gia' visto che i ricambi Hilti sono i piu' compatibili.

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da daniele86 » venerdì 2 agosto 2013, 18:18

Ciao Zebra.. a quando un rendering tanto per farci capire il giro del fumo?
sono certo che verrà  un bel lavoro..

ti seguo :wink:
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da lucazag » domenica 4 agosto 2013, 9:22

Ciao Zebra ti seguo con interesse nella speranza di imparare quanto più possibile.

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da giannj » lunedì 5 agosto 2013, 15:55

:D ciao se ti orienterai a muovere il ponte con le due viti sono curioso di sapere come affronterai il problema della sincronizzazione delle due viti o meglio delle due chiocciole visto che sono loro a ruotare, in modo tale da avere sull'argomento delle risposte più chiare precise ed esaustive elementi che ti contraddistinguono in tutte le altre risposte che dai nei tuoi interventi . In altri tred se ne è parlato ma è finito sempre a niente ciao :D


PS si capisce che sono interessato?.... :D
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da falappi » sabato 17 agosto 2013, 16:25

ciao zebra, ti faccio i complimenti e ti seguo.

é tutto interessante.. dall'uso di una c1 per la Z, alla chiocciola rotante.
anzi la mia prima curiosità  sta proprio qui, come farai a montarne 2 e sincronizzarle.
l'altro aspetto che mi interessa molto sta a monte.. la struttura.
mi piacerebbe che spendessi 2 parole sull'ipotesi di usare epoxy-granite.
se hai gia una formula, come lo incorpori ai profilati.... usato solo per zavorra o anche per elementi portanti... hai fatto simulazioni?

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da stev 62 » sabato 17 agosto 2013, 20:12

complimenti, ne uscirà  fuori un capolavoro
adirittura con encoder lineari ,interessante il sistema con le chiocciole girevoli =D>
Volevo chiederti perchè fai una ulteriore riduzione sulle viti passo 5
grazie
stefano

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da stev 62 » domenica 18 agosto 2013, 9:57

scusa zebrauno ,
riferendomi alle riduzioni che hai aplicato al passo delle viti....
praticamente quella passo 4 con riduzione 1.6:1 diventerebbe passo 2.5 giusto? (4:1.6=2.5)
non capisco la passo 5 con riduzione 1.5:1 ne esce 3.3periodico forse intendevi 2:1 per fare anche di questa un passo 2.5?
grazie

stefano

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Zebrauno » domenica 18 agosto 2013, 14:17

Il tuo calcolo ha senso in una macchina con motori stepper.
Con i servo, in quest'applicazione con encoder lineari, la posizione e' ricercata contando i segnali della riga ottica/magnetica.

In pratica non fa alcuna differenza quale sia il reale passo vite o la sua riduzione.

Immagina di dover disegnare a mano una linea lunga 100mm usando un comune righello: con gli encoder lineari accade la stessa cosa, la mano trascina la matita sino a quando raggiunge i 100mm, con innumerevoli correzioni e verifiche operate tra mano e occhi.

Comandare una posizione non significa piu' sapere quanti step servono per ciascun mm, ma quanti impulsi dell'encoder/riga occorre leggere per spostarsi di 1mm.
ciao

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Pedro » domenica 18 agosto 2013, 15:53

mi permetto di dissentire, scusandomene :) ma per meglio dire precisando

innanzi tutto stabiliamo un gran bel concetto: la migliore correzione si ottiene....quando non serve la correzione. Cosa voglio dire: supponiamo che devo spostarmi di 100.000 step, ricordiamo che stiamo pilotando i motori in step/dir; se non so in anticipo quanti step devo dare per spostarmi rischio di andare o troppo veloce, e allora devo correggere rallentando o vado troppo lento e correggo accelerando e in entrambi i casi applico un fattore di correzione che per quanto esatto ed accurato mai ricalca perfettamente la risposta del sistema elettronica-motori-meccanica-encoder-elettronica (la stessa dell'inizio frase, se no che loop chiusp sarebbe). In effetti in un controllo, comunque sia fatto, a loop chiuso è importantissimo sapere di quanti "step" devo muovermi per spostarmi e di quanto devo leggere sulle righe, qualsiasi esse siano ma a me note, per correggermi. A conti fatti sembrerebbe una questione di lana caprina ma non lo è, vero che la correzione serve ma è essenziale essere quanto più precisi nello spostamento


PS: anche se il valore fosse periodico non c'è nessun sistema che vada oltre un certo numero di decimali, i calcoli sempre in digitale si fanno e quindi...numero di bit :D Ergo: la frase andrebbe corretta da "Comandare una posizione non significa piu' sapere quanti step servono per ciascun mm"

in "Comandare una posizione non significa piu' sapere alla piccolissima frazione quanti step servono per ciascun mm"
"Ho controllato molto approfonditamente," disse il computer, "e questa è sicuramente la risposta. Ad essere sinceri, penso che il problema sia che voi non abbiate mai saputo veramente qual è la domanda."

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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da syntronik » domenica 18 agosto 2013, 16:58

Scusatemi se mi intrometto nella discussione. Partiamo da un presupposto, che il cnc deve dare gli impulsi, con la frequenza che ritiene
opportuno, e quando servono, in base ai suoi calcoli, noi fissiamo la velocità  di lavoro, il cnc presume, che gli impulsi inviati,
siano considerati in tempo reale, come spostamento, lui lavora su questo, come tutti i cnc, o quasi, ora non conosco, la tecnica del
sistema adottato da Zebrauno, comunque il riferimento era per gli step motor.
Ora, parlando di driver DC, cambia appena un po', perché per ogni impulso dato dal cnc, si stabilisce, ad esempio, che vale 30 impulsi encoder
o riga ottica, a lui non interessa, è il driver che deve fare il tutto, allora il driver intelligente che sia, lui cercherà  di tenere sempre l'encoder
o riga ottica, in modo che il suo calcolo errore sia ZERO, a tutte le velocità , con sistema pid, si cerca sempre un compromesso, di valori
centrati più o meno nel meglio possibile.
La caratteristica e qualità  del driver, (e costo) è dato dai tempi di risposta e sia meccanica che elettronica, se un PID, è fatto in modo superveloce,
e una buona qualità  motore, ad esempio, (bassa inerzia) ma costano troppo, come pure un driver di ottima qualità , allora non si parla nemmeno di errore,
sussiste solo quando si và  ad alta velocità  di lavorazione, mentre con driver classico da 100/120 euro allora il problema cambia, il pid fatto con un microp.
sarà  più lento, questo significa, che diminuisce la velocità , ovviamente sempre migliore degli step motor, di solito, per recuperi errore veloce, si lavora
installando motori e driver con potenze di spunto almeno 3 volte più del dovuto, la potenza riduce il tempo di recupero, mentre se un PID, è fatto con una
tecnologia con calcoli errore in tempo reale e uscita controllo PWM sempre in tempo reale, sarà  più reattivo, con beneficio del controllo errore e velocità  superiore,
poi vi sono le tecnologie a Fuzzy logic control, ma qui si parla di prezzi su altre categorie, il fuzzy logic control, in pratica è un autotune, e non ha bisogno
di parametri, fa tutto lui, è il parente del PID, solo che "ha fatto l'università " , mentre il pid ha solo la "licenza delle superiori"
Saluti
Maurizio
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da syntronik » domenica 18 agosto 2013, 17:07

Dimenticavo!! Provate a ricercare, come lavora un Fuzzy logic control, e vedrete la differenza che c'è dal PID, ovviamente,
per comprenderne le caratteristiche, si deve avere una discreta conoscenza, di come vengono fatti i calcoli PID, che sono poi
abbastanza semplici, mentre quelli del fuzzy logic control sono leggermente più complessi, forse da togliere il termine
"leggermente diversi" diciamo appena più pesanti, ma di una efficacia incredibile.
saluti
Maurizio
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Re: Nuovo pantografo con motori servo ed encoder lineari

Messaggio da Pedro » domenica 18 agosto 2013, 17:44

sicuramente i sistemi basati su AFLC, adaptive fuzzy logic, anche migliori dei semplici fuzzy logic. Io su il sistema che realizzai nel 2009, da qualche parte ci sono i filmati, usai proprio una logica fuzzy
"Ho controllato molto approfonditamente," disse il computer, "e questa è sicuramente la risposta. Ad essere sinceri, penso che il problema sia che voi non abbiate mai saputo veramente qual è la domanda."

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