Cambio utensile ??

[huliofane]

Salve a tutti...ho un problema da sottoporvi ,magari riuscite a trovare la soluzione...
Sto costruendo un tornio,una modifica rispetto un tornio convenzionale,montati sul carro ho posto gli utensili,messi in verticale,ho aggiunto un'ulteriore asse che spostandosi fa variare il diametro e si chiamerà asse X... di conseguenza il classico asse x diventera asse Y ,variando questa misura si spostano gli utensili
una sorta di tornio svizzero...
devo ancora farlo ma presumo l'asse Y si gestisca come fosse u'asse che fa ruotare la torretta,il problema mi sorge quando con quell'asse voglio fare una fresatura.....
come gestirlo ??
Come non perdere le posizioni di ogni utensile quando si va in fresatura ?? pensavo di utilizzare via software y e t uguali e poi fareil cambio posizione solo con t e usare y solo con fresature....

oppure sto dicendo una castroneria ??
grazie mille a chi mi puo spiegare come gestire questi utensili..

[Fiveaxis]

Premesse:

• non ho capito che tornio tu voglia costruire
• quando si costruisce una macchina si possono nominare gli assi liberamente come si crede.

Fatte le premsesse, tieni conto che, normalmente, nel tornio -tradizionale- ci sono 2 assi: l'asse Z è quello che corre parallelo all'asse di rotazione del mandrino (e quindi del pezzo in lavorazione) l'asse X è ortogonale a Z ed è quello che determina il diametro di tornitura.

Nei torni a CNC ci possono essere altri assi oltre a Z e X; ad esempio l'asse C che gestisce l'angolo di rotazione del mandrino e l'asse Y che fa muovere la torretta portautensili in verticale (rispetto all'operatore).
Nel caso ci siano asse C e Y si presuppone che il tornio abbia degli utensili motorizzati sulla torretta, ovvero utensili che ruotano (frese, punte, maschi...) Gli utensili motorizzati possono essere radiali (con asse di rotazione ortogonale all'asse mandrino) o assiali (con asse di rotazione parallelo all'asse mandrino).
Ci possono poi essere altri assi "speculari" se il tornio, ad esempio, avesse 2 torrette portautensili e/o il contromandrino e le cose si complicano un pochino.

Tornio CNC.JPG

Ci sono poi la torni/fresa o macchine multitasking ma...Lasciamo perdere per non complicarci troppo le cose.

[huliofane]

Ciao,grazie per la spiegazione.... non ho detto che faccio il metalmeccanico da 26 anni,ho lavorato su torni cnc "convenzionali" come quello della tua foto,ma anche per 8 anni su dei fantina mobile con 7 assi.... ed è proprio uno di quelli che vorrei realizare,per meglio dire controllare perche la meccanica l'ho gia fatta...
I torni a fantina sono un po piu complicati,
eccoti il link di uno relativamente semplice:
https://www.staffedit.it/avs-ancora-piu ... -xd16-iii/


hanno come i convenzionali un'asse z che lavora al contrario,normalmente quando la punta entra nel pezzo si va verso Z- ma nei fantina,visto che è il pezzo a muoversi,si usa Z+ questo perche a filo utensile vi è una bussola guida barra,e la fantina mobile( da qui il nome) serve solo a far girare il pezzo e a portarlo avanti indietro lungo l'asse Z...questo ti permette di tornire da un diametro 10 a un 0.5 lungo 110mm senza nessun problema....
poi nella maggior parte dei fantina mobile c'è un carro dove sono montati gli utensili( per ridurre drasticamente i tempi di cambio ma anche di ingombro) su questo "carro" ci sono in verticale gli utensili,in parallelo tra loro,montati invece paralleli all'asse di rotazione delpezzo ci possono essere altri utensili per barenare internamente oppure delle punte/maschi oppure motorizzati per fare fresature frontali..ma i motorizzati possono essere anche paralleli agli utensili da esterno per fare buchi in asse o fresature etc etc...poi,ma non è il mio caso(per ora) c'è anche un'altro mandrino per prendere il pezzo e lavorarlo dall'altra parte,alcune macchine hanno tutto quello sopra anche per la parte retro...insomma sono un po complicate da gestire e programmare ma ci puoi fare un sacco di cose,e le misure possono essere varie,io usavo torni con diametro massimo 20 alcune 16 altre 12 o 4,ma gli spilli si facevano per divertimento( capocchia compresa)

detto questo,e illustrata la tipologia di macchina...come gestisco il "carro" per avere delle posizioni degli utensili ma anche per fare poi fresature ??
Ad es ... se chiamo T1212 l'asse Y ( ad esempio) porterà l'utensile 12 in altezza giusta per lavorare ,il quale verra mosso in x seguendo la tabella dei correttori dell'utensile 12 ,cosi qundo lo mando a diametro 6 lui farà un diametro 6...
ma se ad esempio chiamo l'utensile T6 che è un motorizzato non in asse al pezzo,il "carro" me lo porta in asse perchè viene gestito come una torretta circolare,ma se poi io con quel'utensile volessi fresare,avrei l'asse x che è l'altezza della fresa dall'asse di rotazione,l'asse x che è lo spostamento lungo l'asse di rotazione del pezzo,ma se volessi fare una fresatura,mi basterebbe scrivere :

G0 X10 Y-2 Z0 (mi posiziono)
G1 X0 F... (entro nel pezzo in lavoro)
Y2
Y4Z1
Z2Y2
Z0
Z2Y-2
Z0
Z2Y2
Y-2
Z0
G0Z10

e con queste semplici righe ho fatto una casetta ....casetta o no,il concetto è che io usando T1212 muovo l'asse Y ad una certa misura per posizionare il mio utensile in centro,il che potrebbe essere 89,233mm dallo zero macchina,ma poi muovere quell'utensile ??
i correttori utensile hanno solo X e Z come offset,dubito anche Y ....
non so ..

[torn24]

C'è un piccolo problemino, che hai dato per scontato che software come Mach3, ma penso che valga per la maggior parte dei software usati in ambiente hobbystico, possono gestire un tornio come quello che vorresti fare. In realtà anche in ambiente professionali servono cnc adatti e specifici per una macchina del genere. Per intenderci un cnc Fanuc che gestisca solo assi X Z C, non sarebbe sufficiente.

In Mach 3 possiamo gestire una fresatrice con tre assi lineari e asse rotativo, oppure abbiamo la versione tornio lathe per gestire la configurazione piu semplice di un tornio cnc, ossia assi X Z e non asse C mandrino, o almeno non lo gestisce come un tornio professionale.


Adesso usare Mach3 mill, su una macchina per tornitura rende le cose molto difficili e improprie, perchè in caso di fresatura sarebbe come una fresatrice, in caso di tornitura è veramente inadatto, uno strumento non pensato per quello scopo.

Poi non potresti recuperare informazioni, Macro, codice o altri aiuti, visto che in ambito hobbistico non ho visto nessun progetto del genere neanche in forum o siti stranieri.

[huliofane]

WOW...è la storia dellamia vita,voglio fare cose ,e mi imbatto sempre in progetti che poi non ha mai fatto nessuno,questo mi da la forza di continuare..
detto questo e grazie ancora per i complimenti....

ho capito un po come fare,ci sono stato dietro tutta la mattina...
in pratica si fa cosi:
uso l'asse Y come un vero asse
avendolo costruito so per certo la posizione di ogni utensile,il diametro me lo gestisco con la tabella utensili...la posizione in questo modo:

in G59P101 ho lo spostamento dalle origini al centro dell'utensile 1 in Y
in G59P102 ho lo spostamento dalle origini al centro dell'utensile 2 in Y
in G59P103 ho lo spostamento dalle origini al centro dell'utensile 3 in Y
e cosi via,se mi cambia anche la x avendo i motorizzati frontali,basta che aggiungo anche la x nella tabella di quell'utensile

(alcuni torni che ho usato gestivano gli utensili in questo modo,ovvio non con u g59p... ma con un parametro che poi si caricava negli offset al momento di caricare l'utensile)

Detto e fatto questo,nella macro che chiamo l'utensile 1 devo fare queste semplici operazioni:
1) vado ad alzare la tavola in x e svincolo qualsiasi utensile ci sia
2)chiamo l'origine del prossimo utensile ad esempio G0 G90 G59P106 Y0
3)carico quella posizione su G54 assegnandola come Y0 G92 G54 Y0
4)ora ricarico l'origine primaria G54
5)spostata la tavola mi basta soltanto fare il cambio utensile normalmente


in questo modo la tavola si sposta,sia per il cambio che anche per le fresature...
ho fatto un piccolo accrocchio su un'asse con una scheda breakout,due motori e una manciata di finecorsa e dopo aver fatto un po di prove devo dire che la cosa funziona...
devo essere onesto che con mach3 non ho mai usato cambio utensile l'ho usato sempre con la fresa che avevo su ed azzerata a mano...quindi ora devo soltanto capire come inserire quel piccolo programmino nella macro del cambio ma se cio non riuscissi,basta inserire M98P101 M98P102 Etc al posto di T1M6 e metto tutto alla fine del programma( ora l'ho fatto in questa maniera e funziona con 6 utensili sia cambio che fresatura)

speriamo bene

[Fiveaxis]

@ huliofane
Mi scuso ma, da come era posta la domanda, ho frainteso la tua esperienza.

Io non ci ho capito nulla; perdonami: stai parlando di un tornio fantasma che provabilmente è nella tua testa oppure sul tuo banco...Da questa parte del monitor una bella foto/schizzo aiuterebbe notevolmente a capire ed a seguire i tuoi ragonamenti.
(sempre che tu li voglia far capire... )

@Torn24
LinuxCNC riesce a gestire 9 assi interpolati...CN con prestazioni "professionali" alla portata dell' hobbista considerati i costi per metterlo in funzione.
Certo, poi esistono anche torni a 12 assi ma, al di là del CN, la complessità anche meccanica diventa abbastanza impegnativa per costruirseli in cantina!

[huliofane]

Ciao...ecco un link

https://www.youtube.com/watch?v=5E_B1wSh94g
altro link:
https://www.youtube.com/watch?v=RmwR65Xc5Gc

questo è il primo video che ho trovato sul tubo ,ma se cerchi "tornio fantina mobile" oppure "swiss lathe" te ne escono una valanga..
non è molto conosciuto e non per vantarmi,ma a pochi piace perchè è un po incasinato da usare,nel senso che alcuni pezzi richiedono anche giorni di attrezzaggio,nonchè utensileria dedicata e altrettanta strumenzazione di misura apposta per micromeccanica..io ne ho usati un po per un bel po di anni ,di varie marche e lunguaggi di programmazione,dal vecchissimo fanuc system2T a dei recenti citizen con dei controlli fanuc coustomizzati(che non apprezzo piu di tanto perchè difficili da fargli fare qualcosa in più rispetto a quello per cui sono stati progettati( unica cosa che sono riuscito a fargli fare in piu è stato aggiungergli degli altri utensili montati su dei supporti da me creati ,andando a lavorare su parametri e altre cose) ma questa è un'altra storia..

fatto sta che pensandoci su,posso anche non usare per forza G54,questo perche in mach3 ne ho piu di 250 a disposizione,e questo mi permette di usarne uno per ogni utensile io desideri....
cmq ora sto studiando per creare una macro fatta bene ,pensata per un tornio cosi,che pochi conoscono ma ha delle enormi potenzialità.
posso ad esempio creare delle borchie (quelle delle giacche di pelle degli anni..80 ) il bello di queste tipologie di torni è che monto su una barra lunga 3 metri,e la faccio avanzare fino a che non è finita,mandando in loop il programma ,fino a che il conta pezzi non è sazio oppure fino a che c'è materiale,lui ne fa una,la taglia,ne fa un'altra,la taglia etc etc....nel mio caso ad esempio ho come corsa di asse z circa 400mm nel quale posso fare anche solo un pezzo oppure continuare a tagliare pezzi spessi 0.5mm
non è impossibile da gestire con mach3,bisogna capire come plasmarlo al meglio per questo tornio "strano"

[huliofane]

questo è uno di quelli che usavo io:
https://www.youtube.com/watch?v=-4qYgjzz1jc

anche questo:
https://www.youtube.com/watch?v=L5cOHvI5Hj0

[huliofane]

A breve pubblichero un piccolo video con i primi test.

[Fiveaxis]

Ok vuoi realizzare un tornio a fantina mobile...Bastava dire questo e capivo ...

Non ne sono molto convinto ma se tu dici che con mach3 si può gestire un tornio a fantina mobile alzo le braccia e mi arrendo.

Comunque molto stuzzicante il progetto, seguo con interesse...

Solo un paio di domande: come gestisci l'avanzamento e il bloccaggio della barra?
Come gestisci l'asse C?

[huliofane]

devo costruire un'ibrido,quello che sto facendo è fare un'accrocchio da montare sulla tavola di un tornietto da banco,tolgo la contropunta cosi ho piu corsa,stacco il volantino z ,monto un supporto per il motore e vite a ricircolo per la z (due viti e finita la paura)
non uso l'apertura e chiusura pinza perche non ho voglia di spendere soldi in pinze,ma uso semplicemente il mandrino del tornio,gli ho gia modificato il motore cambiandolo da uno monofase doppio avvolgimento(visto di rado) con un semplice trifase gestito da inverter,cosi levo pulegge ingranaggi e altro,cosi quando mi serve come semplice parallelo usero la scatola norton gestita da arduino.....

usando il mandrino del torino,ho circa 450 di corsa,ma anche fossero 400,a fare pezzetti lunghi 20 mm,me ne fa un po,poi si ferma,porto il carro distante nuovamente e faccio avanzare la barra a mano e richiudo il mandrino..

per la gestione dell'indexaggio mandrino,faro semplicemente un'escamotage del genere.... spengo il mandrino,aspetto un tot di secondi che sia fermo(tanto con l'inverter fa presto) poi la cosa prende un bivio...o uso una frizione elettromagnetica sull'albero di uno stepper (ma non mi piace molto) oppure usero un motorino gestito da arduino che mi incastra il motore stepper su un'ingranaggio sul perno del mandrino(faccio girare a piano il motore stepper e mentre gira lo infilo) ho fatto alcuni esperimenti con arduino e mach3 e sono riuscito a farli parlare tra loro e penso che la cosa possa funzionare,poi l'inverter non partira fino a che arduino non gli ha dato il consenso(come doppio controllo per non fondere l'azionamento dello stepper)

P.S. mi sembrava di aver detto che volevo fare un fantina che testa che ho...
pensa che tutto sto progetto per farmi dei raccordi

[torn24]

Penso che non è una fantina mobile, ma è un cambio utensile simile a quello usato in una fantina mobile. Un movimento lineare che porta gli utensili al centro pezzo per tornitura.

Do un idea fattibile, non ho intenzione di partecipare, proprio perchè è solo da dedicare tempo.
Comunque se sai spiegare in modo molto corretto come vuoi un programma arduino, chatgpt te lo fa facilmente SE RIESCI A FARTI CAPIRE
Siccome sembra che conosci arduino, e se il cambio utensile e il suo asse, lo facessi gestire da un ulteriore scheda arduino.
Accensione macchina arduino trova lo zero dell'asse cambio utensile, poi da li è possibile programmare uno spostamento lineare, arduino dovra controllare un motore passo passo che azione vite asse, calcolando step al millimetro.

Da mach3 possiamo mandare un segnale a pin arduino, segnale scheda mach3, fotoaccopiatore segnale pin arduino, non sono elettricamente a contatto.

Come con segnali digitali pin, fare capire ad arduino il numero utensile, da cui lo spostamento necessario per portare quello utensile al centro.

Potremmo usare due output scheda mach3, primo segnale su pin arduino, entro in una funzione con loop che legge secondo pin e conta gli impulsi, numero impulsi corrisponde a numero utensile. Poi pin di comando si spegne, termina conteggio e esce funzione e procede a cambio utensile. Da mach3 dovremmo solo dare impulsi con un for e un ritardo.

[torn24]

Ho fatto una richiesta a chatgpt per un programma come lo avevo pensato, L AI lo ha fatto in pochi secondi. E' solo un esempio di quello che intendo per asse che gestisce cambio utensile come movimento lineare.

Codice: Seleziona tutto

/*
** Programma per il controllo di un asse lineare tramite motore passo-passo
** utilizzando la libreria AccelStepper.
**
** Funzionalità principali:
** - Ricerca dello zero tramite switch di fine corsa.
** - Lettura del numero utensile.
** - Calcolo dello spostamento necessario e movimento del motore.
** - Configurazione chiara tramite costanti e array.
**
** Requisiti:
** - Libreria AccelStepper installata.
** - Configurazione corretta del driver del motore passo-passo.
*/

#include <AccelStepper.h>

// Configurazione costanti
const int STEPS_PER_MM = 200; // Numero di passi per millimetro (dipende da vite e microstepping)
const int ENDSTOP_PIN = 2;    // Pin collegato al fine corsa
const int START_PIN = 3;      // Pin per il segnale di start
const int TOOL_PIN = 4;       // Pin per la lettura del numero utensile
const int DIR_PIN = 5;        // Pin per la direzione del motore
const int STEP_PIN = 6;       // Pin per i passi del motore

const float MAX_SPEED = 1000.0; // Velocità massima in passi/s
const float ACCEL = 200.0;      // Accelerazione in passi/s^2

// Spostamenti utensili dallo zero (in millimetri)
const int TOOL_POSITIONS[] = {0, 10, 20, 30, 40}; // Posizioni relative degli utensili
const int NUM_TOOLS = sizeof(TOOL_POSITIONS) / sizeof(TOOL_POSITIONS[0]);

// Creazione dell'oggetto motore
AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, STEP_PIN, DIR_PIN);

// Variabili di stato
bool zeroFound = false;

void setup() {
  // Configurazione pin
  pinMode(ENDSTOP_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(START_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(TOOL_PIN, INPUT_PULLUP);

  // Configurazione motore
  stepper.setMaxSpeed(MAX_SPEED);
  stepper.setAcceleration(ACCEL);

  // Avvia comunicazione seriale
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Inizializzazione completata. Ricerca dello zero...");

  // Ricerca dello zero
  findZero();
}

void loop() {
  // Attendere segnale di start
  if (digitalRead(START_PIN) == LOW) {
    Serial.println("Segnale di start ricevuto. Lettura numero utensile...");
    delay(500); // Debounce

    // Lettura del numero utensile
    int toolNumber = readToolNumber();
    if (toolNumber >= 0 && toolNumber < NUM_TOOLS) {
      Serial.print("Utensile selezionato: ");
      Serial.println(toolNumber);

      // Calcolo della posizione in passi
      int targetPosition = TOOL_POSITIONS[toolNumber] * STEPS_PER_MM;

      // Movimento del motore
      moveToPosition(targetPosition);
    } else {
      Serial.println("Numero utensile non valido!");
    }
  }
}

// Funzione per la ricerca dello zero
void findZero() {
  stepper.setMaxSpeed(500); // Velocità ridotta per la ricerca dello zero
  stepper.setAcceleration(100);

  // Muovere il motore fino al fine corsa
  while (digitalRead(ENDSTOP_PIN) == HIGH) {
    stepper.move(-1); // Movimento verso sinistra
    stepper.run();
  }

  // Fermare il motore e impostare lo zero
  stepper.setCurrentPosition(0);
  zeroFound = true;

  Serial.println("Zero trovato. Pronto per l'operazione.");
}

// Funzione per leggere il numero utensile
int readToolNumber() {
  int count = 0;

  // Conteggio dei segnali sul pin TOOL_PIN
  while (digitalRead(START_PIN) == LOW) { // Attendere il rilascio dello start
    if (digitalRead(TOOL_PIN) == LOW) {
      count++;
      Serial.print("Segnale utensile rilevato. Conteggio: ");
      Serial.println(count);
      delay(500); // Debounce
    }
  }

  return count - 1; // Restituire l'indice (tolto 1 per partire da 0)
}

// Funzione per muovere il motore alla posizione target
void moveToPosition(int targetSteps) {
  stepper.moveTo(targetSteps);

  // Eseguire il movimento
  while (stepper.distanceToGo() != 0) {
    stepper.run();
  }

  Serial.println("Movimento completato.");
}

[huliofane]

ottimo,è una buona idea la tua,giusta e sensata,vedo un solo ostacolo nel metterla nel mio progetto(che come ho dettoin partenza,non voglio fare un fantina ma un simile,un'accrocchio da montare su un piccolo parallelo).... se usassi arduino nel gestire la posizione degli utensili perderei la possibilità di usare quell'asse come fresatura....

Altra cosa che sono riuscito a fare nel collegamento Arduino-Mach3 è la loro comunicazione bidiriezionale tramite porta seriale,il che elimina ogni contatto elettrico e porta ad un numero molto elevato di istruzioni comandabili,basterebbe inviare "T101" e lui sa che fare,ci saranno in arduino una fila di chase con le varie istruzioni..... vero anche che potrei implementare la cosa aggiungendo grbl in arduino ma dopo si complicherebbero le cose ed è meglio lasciare stare...

in ogni caso,se proprio il mio sistema di fixture dovesse fallire,quelle poche fresature che dovro fare,le faro in incrementale e mi levo ogni pensiero,tanto anche il cad cam riesce a farmi il gcode anche tutto in incrementale ,basta cambiare qualche settaggio...

Di sicuro,come avevo gia accennato,avendo una breakout board con sole 4 uscite,dovrò usare arduino in ogni caso per gestirne alcune tramite seriale gestita dal brain di mach3,come il prendi pezzo,le luci per la visualizzazione dello stato ciclo(verde=run ,arancio lampeggiante=fine ciclo ,rosso= emergenza ,blu=cambio barra) ma anche cose come la pompa acqua oppure l'aspirazione trucioli(se faccio legno puo servire) invece di scollegare pompa e collegare aspirapolvere meglio avere due uscite dedicate......

La fantina so tranquillamente dove andarla a reperire,infatti sto progettando tutto in modo che se volessi,in un futuro,invece che montare questo accrocchio su un piccolo parallelo,lo monto su un telaio dove con altre due semplci guide lineari co monto la fanina proveniente da un vecchio tornio cam,ma poi avrei il problema di acquistare tutta la serie di pinze,che contano non poco,ma se la cosa un giorno si autopagasse facendo pezzi per qualcuno,non escluderei la cosa,poi per far funzionare la fantina,basta un motore ed una cinghia per la rotazione,un piccolo motore con una vite per l'apertura e chiusura pinza(alcuni torni cnc non usano pistoni ad aria ma tutto elettrico,piu affidabile e nel mio caso,nessuna rotturadi scatole con compressori ,tubi,alettrovalvole etc etc ..

Ormai la progettazione meccanica l'ho finita,ed ho gia mandato i file al taglio laser per alcuni particolari,mi mancano da fresare due tre pezzi poi posso iniziare a montare la parte elettrica e iniziare il divertimento.....ma se ne riparlerà tra un po di giorni,forse fine sett prossima

[huliofane]

Dimenticavo.....
Arduino lo devo inserire anche per la getione dei giri/verso rotazione dei motorizzati,sempre gestito via seriale tramite brain...
in modo da inviare ad es "S2000 M13" per quelli trasversali "S2000 M103" per quelli assiali, ed arduino gestirà il driver di un brushless da modellismo via pwm...programmando il driver di quest'ultimo con zero centrale(non ricordo il nome tecnico,ora mi sfugge ) posso farlo girare dx o sx e gestire accelerazioni,e per quel che devo fare è piu che sufficente

ovvio che i codici erano quelli che usavo sui fantina,bisogna vedere su mach3 se sono qualcos'altro ma ci si puo mettere cio che si vuole salvo conflitti...