3 assi servo brushless cosa prendere?

Sezione dedicata all'elettronica di controllo cnc.
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mappo
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3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » giovedì 16 gennaio 2020, 20:03

Buonasera a tutti,
Dopo anni di astinenza ho deciso che è il caso di riavere una piccola fresa almeno tre assi in casa.
Non voglio usare stepper, sarei orientato su dei servo brushless, cosa prendo?
Da un amico anni fa vidi una fresa 4 assi che montava una Twintec Colibrì, sono andato sul sito e mi pare di capire che oltre alla scheda dovrei prendere anche i loro Line Driver (uno per ogni asse) per convertire il segnale da Step/Dir in altro segnale.
Altrimenti che controlli ci sono? voi cosa montate?
Ho visto sul webshop di CncItalia la PLANET CNC MK3/4 che non sembra male, idem per la PLANET CNC MK3..
Altra cosa che non ho capito è come vengono controllati gli azionamenti, che segnali manda la scheda?
A lavoro vedo che gli Azionamenti Siemens e la Cpu vengono connessi tra di loro con un cavo di rete(Profinet), quindi presumo che sulla rete viaggi un telegramma che dice ad ogni azionamento cosa fare...
Altra questione, i motori e gli azionamenti devono essere della stessa marca? Come controllo un'eventuale compatibilità tra questi? Lo chiedo perchè avanzati da precedenti lavori mi trovo un paio di piccoli servomotori Bosch-Rexroth da 100w senza Azionamenti o meglio li ho ma sono 400v e quindi a casa non li posso usare.
Mi date qualche delucidazione?

Grazia a tutti
M.

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » giovedì 16 gennaio 2020, 21:26

Quanto vuoi spendere?

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » venerdì 17 gennaio 2020, 8:41

Sinceramente non lo so, non mi sono dato un budget, più o meno 2-300euro per la Mainboard penso che siano sufficienti o no?
Per quanto riguarda gli assi non ho idea dei costi, per questo motivo ho chiesto informazioni inerenti a come "dialogano" tra loro la Mainboard e gli Azionamenti Brushless, sono orientato sui Brushless ma extrema ratio monto dei DC che sono in garage a prendere polvere, ho varie schede Axor Industries MS140-10/20-N-000-0 però ripeto non so se potrebbero andar bene dato che vanno controllate con un segnale -10/+10v, il problema più grande sarebbe che l'encoder del motore non saprei dove andarlo a collegare dato che questo Azionamento DC in ingresso vuole solo la Tachimetrica del motore quindi un'eventuale Mainboard o una Cpu dovrebbe leggere gli encoder e di conseguenza pilotare gli assi.
Dimmi tu..

Grazie
M.

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » venerdì 17 gennaio 2020, 9:56

Ci sono due mondi che viaggiano in parallelo: il mondo industriale e quello amatoriale.

A livello industriale, come hai visto, plc e controllori in genere utilizzano bus di campo per parlare con i motori (Profibus, Profinet, Ethercat, Can, ecc..).
Questo significa che ogni tot millisecondi il controllore manda una quota al motore.

A livello amatoriale, salvo qualche eccezione, si utilizzano i segnali PULSE/DIR, ovvero il controllore invia un impulso per ogni passo che deve essere fatto dal motore. Si tratta di un metodo più brutale ma molto semplice, particolarmente adatto ai motori stepper. Anche loro adottati nel mondo amatoriale per vari motivi (alta coppia a bassa velocità, possibilità di pilotaggio ad anello aperto, economicità dei driver, ecc).

I brushless amatoriali, se ne trovano di cinesi, hanno un loro driver che accetta in ingresso i segnali PULSE/DIR, pertanto si interfacciano facilmente con i controllori amatoriali. Questi motori hanno meno coppia degli stepper, a parità di dimensioni, ma possono girare molto più velocemente senza perdere coppia, quindi richiedono un minimo di riduzione (1:3, 1:5) per lavorare in condizioni ideali.
Questi brushless lavorano a tensioni più basse degli equivalenti professionali (come il Rexroth che hai tu).

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » venerdì 17 gennaio 2020, 12:29

Grazie per la spiegazione, scusami fammi capire, i motori brushless "amatoriali" hanno degli encoder, chi legge i dati di quegli encoder? nel senso se ci fosse un impedimento meccanico su di un asse (tipo perdita passi su stepper), la macchina correggerebbe quel problema di spostamento durante una interpolazione 2 assi? oppure no? perché se non corregge l'interpolazione tanto vale usare 4 stepper che non sono controllati ma almeno costano due lire..
Cosa volevi propormi nel tuo primo post?

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » venerdì 17 gennaio 2020, 14:17

Anche i brushless amatoriali hanno encoder.
Vedi ad esempio il seguente:

https://it.aliexpress.com/item/32792108028.html

Chiaramente, le prestazioni di un motore alimentato a36V non sono paragonabili con un motore di pari taglia alimentato a 400V :(


Non ho nulla di specifico da proporti. Volevo solo capire quale potesse essere il tuo target perché, nel tuo post, menzionavi prodotti di un'altra fascia.
Una coppia azionamento/motore della Rexroth costra tranquillamente 1500€-2000€
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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » venerdì 17 gennaio 2020, 15:10

Come prezzo quello che hai linkato va benissimo, li avevo visti anche io, ma abituato a comprare coppie di azionamento più motore a non meno di 2000euro non capivo come fosse possibile quel prezzo, adesso mi è più chiaro il perché, questi lavorano in treno di impulsi mentre quelli che uso di solito viaggiano su segnali "seriali".
Stavo guardando un azionamento economico Siemens, ovvero, i V90..
Guarda questo:
https://support.industry.siemens.com/cs ... _it-IT.pdf
Anche questo può essere controllato nella medesima maniera, giusto? Dai uno sguardo a pagina 27 e 28.

Per esempio il motore+azionamento che hai linkato ha la funzione di controllo in posizione? Cioè se non gli do segnali e manualmente agisco sull'albero e cerco di girarlo, l'azionamento vedendo l'encoder che si sta muovendo senza il suo comando, oppone resistenza alla mia rotazione cercando di riportare il motore nell'ultima posizione assegnatagli?
Oltre al fatto che questi sono tutti motori con encoder incrementali che mi obbligano a fare l'homing ad ogni riavvio macchina giusto?
Scusami se faccio tremila domande ma su queste cose ho qualche dubbio, per lavoro monto tutto Siemens quindi sono certo della compatibilità di ogni cosa e se ho dubbi provo le configurazioni hardware via software e se non sono possibili vuol dire che i due componenti non sono compatibili tra loro..

Comunque vorrei avere qualche spiegazione in più sulla questione dei segnali Pul+, Pul -, Dir +, Dir -, Erc +, Erc -.
La scheda in che modo reagisce a questi segnali? Ho cercato qualche schema di collegamento, se non ho capito male devo mandare 3 segnali:
Pul+ e Pul- collegandoli rispettivamente +5v e Gnd dandogli un treno di impulsi questi produrranno delle rotazioni del brushless in "step", se non ricordo male gli stepper sono di due tipo 0.9° oppure 1.8° a step, mentre i brushless per le caratteristiche costruttive si muovono in step di 60° motivo per il quale vanno sempre ridotti di parecchio solitamente tramite epicicloidali.
Dir+ e Dir- se alimentati rispettivamente +5v e Gnd fanno girare secondo il numero delle pulsazioni in un verso oppure non alimentandoli nell'altro senso, giusto?
Invece Erc+ ed Erc- cosa sarebbero? L'Enable?
A questo punto nel caso della Twintec Colibrì non capisco perché dovrei aver bisogno di quel convertitore di segnale, gli stepper si comandano Step Dir, anche questi Sono Step Dir.. l'unica differenza sarebbe che hanno 2 fili ( +5v e Gnd) ma a quel punto basta mettere in comune tutti i Gnd e mi risparmio di cablare tutti i negativi.. Mi sembra troppo semplice ci deve essere qualcosa che mi sfugge..
Qualcuno che mi aiuta a capire?

Tornando al discorso principale, le due schede che propone cnc-italia sul webshop sono valide? Opinioni in merito? Potrebbero andar bene?

Grazie
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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » venerdì 17 gennaio 2020, 15:54

Ti risponderò con calma appena ho tempo.
Per il momento ti dico solo che:
- il brushless è controllato in posizione, quindi, ad azionamento abilitato, mantiene la posizione. Se cerchi di spostare l'asse a mano, l'azionamento si accorge e cerca di riportare l'asse in posizione.

Mentre gli stepper hanno un "passo", i brushless non hanno passi. Costruttivamente hanno un numero di poli, ma a noi interessa poco, se non per configurare l'azionamento. E' il driver, modulando opportunamente le correnti, tramite la retroazione dell'encoder a mantenere la posizione.
In tal senso, il "passo" minimo del brushless è il singolo passo dell'encoder.

Si utilizzano encoder incrementali e si fa l'home dell'asse ad ogni accensione perché, con il metodo passo/direzione, il driver non ha nessun modo per comunicare al controllore la posizione.
Inoltre sono più economici e più semplici da collegare.

L'azionamento che hai linkato sembra adatto, ma voglio leggere meglio il manuale.

Per i collegamenti, devo approfondire. Il siemens sembra avere ingressi differenziali. Avrà bisogno di qualche cose nel mezzo.

Rinfrescami la memoria: dove hai visto Erc+/Erc-?

Di quali schede sul sito cnc-italia stai parlando?

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » venerdì 17 gennaio 2020, 16:00

mappo ha scritto:
giovedì 16 gennaio 2020, 20:03
Ho visto sul webshop di CncItalia la PLANET CNC MK3/4 che non sembra male, idem per la PLANET CNC MK3..
Ho visto queste due.
hellfire39 ha scritto:
venerdì 17 gennaio 2020, 14:17
https://it.aliexpress.com/item/32792108028.html
L'azionamento che hai linkato tu ha Erc+ ed Erc-

Ti ringrazio, resto in attesa
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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » venerdì 17 gennaio 2020, 17:02

Io ho la planet-cnc mk2/4.
Per il loro prezzo sono dei buoni prodotti. Se vai sul sito, puoi scaricare il loro software e provarlo.

Purtroppo, oltre al numero di motori, tra mk3 e mk3/4 tolgono anche qualche I/O.
Ad esempio, con la mia Mk2/4 non posso collegare un MPG per spostare gli assi. Posso solo collegare un joystick digitale.
Poco male, il minimo sindacale c'è!

Ma se sei uno smanettone, avere un po' di libertà in più con gli I/O da soddisfazione.

-----------------------------------

Per Erc+/Erc-, immagino che sia l'abilitazione del drive.

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da mappo » lunedì 20 gennaio 2020, 15:12

Quindi dici che eventualmente converrebbe prendere la Mk3?

Qualcuno che riesce a spiegarmi la logica dei segnali Pul+, Pul -, Dir +, Dir -?

Grazie
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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » lunedì 20 gennaio 2020, 15:34

Non so cosa consigliarti: dipende da quanto sei smanettone. La 3/4 va benissimo. Ha quattro assi ed il minimo sindacale di I/O.
Ti consiglio di scaricarti i manuali delle due schede e confrontarli (dovrebbero essere inclusi con l'installazione del SW).
Poi valuti se le differenze valgono il delta-costo.

Per quanto riguarda gli ingressi più-meno funzionano così: si tratta di ingressi optoisolati. In pratica tra i due terminali di ogni ingresso c'è una resistenza ed un led che trasferisce il segnale logico al driver mantenendo separati i potenziali elettrici.
Tipicamente, per schede come le planet-cnc, porti il GND della scheda in comune a tutti i "meno" e connetti le uscite ai segnali "più".

Il segnale DIR stabilisce la direzione, ad esempio "1" significa senso orario e "0" significa senso antiorario.
Il segnale PUL comanda i passi. Ogni volta che il segnale passa da "0" ad "1", il driver fa muovere il motore di un "passo".
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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da Bender » lunedì 20 gennaio 2020, 22:32

Per quanto riguarda Colibrì un Line Driver dovrebbe riuscire convertire i segnali per 4 assi.

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Re: 3 assi servo brushless cosa prendere?

Messaggio da hellfire39 » martedì 21 gennaio 2020, 8:31

Ho dato un'occhiata al manuale della scheda colibrì.
Le uscite sono transistor NPN open collector, Quindi basta collegare i driver al contrario dell'immagine precedente. Ovvero con il 5V in comune sui segnali "più" e collegando le uscite sui segnali "meno".
Come riporta lo stesso manuale
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