automatizzare sfaccettature con 5-6 assi

[odino87]

Non so se questa è la sezione giusta o meno, forse potrebbe essere un po' da costruzioni meccaniche varie...
In caso chiedo perdono per il post nella sezione errata.

Mi hanno fatto vedere questo macchinario di cui allego un paio di foto.
Questo macchinario viene usato per faccettare le pietre.
Da quello che ho capito vorrebbero automatizzare il processo di programmazione di questo macchinario (ora fatta a mano).
Praticamente ci sono 3 assi cartesiani classici, più una testa rotate sui 3 assi, quini potrebbe essere visto come un XYZ ABC.
L'asse B (quello relativo a Y) sarebbe quello che fa girare la pietra da levigare sul proprio asse per cambiare faccia da lavorare.
L'ass C (quello relativo a Z) sarebbe quello che fa muovere a destra e sinistra la pietra (per cambiare la zona del disco usata per la levigazione ma senza cambiare l'angolo di lavoro)
L'asse A (quello relativo a X) è quello che inclina la pietra per dare un angolo diverso alla faccia.
Ora dando per scontato che ci sono dei controller per 6 assi di movimento come mach3 stesso arriva a gestire fino a 6 assi, e che posso tranquillamente settare il movimento degli assi in gradi, l'asse che mi trovo più in difficoltà ad immaginare e gestire è l'asse A.
L'asse B lo immagino tranquillamente con un setting dell'angolo sull'asse di rotazione, l'asse C lo immagino come un braccio che sposta la pietra solo per levigarla meglio.
L'asse A invece devo capire come "viene gestito": se voglio dare alla faccia un angolo di 45° io posso tranquillamente gestire la rotazione con l'apposito comando G-code, ma la posizione del punto del controllo mi viene riaggiornata in automatico?
Cerco di fare un esempio più concreto.
Supponiamo di essere in un punto di coordinate XYZ=(0,0,0) ed ABC=(0,0,0) (quindi il braccio steso orizzontale più o meno come in una delle foto).
Se do il comando G0 A-45 (quindi ruoto verso il basso di 45° il braccio) non sarò più nel punto XYZ=(0,0,0) dato che avrò cambiato sia la posizione dell'asse Y che della Z.
Questo calcolo del nuovo punto me lo fa direttamente il controller (mach3 o altro che sia) oppure lo deve gestire il cam che genera il codice da dare in pasto alla macchina?

[turbina]

Leggi il manuale d'uso e manutenzione , di solito ci sono molte spiegazioni sul funzionamento

[safe60]

Se il controllo ha funzionalita' RTCP allora si che ci puo' pensare lui, in caso contrario come Mach3, ci deve pensare non tanto il cam quanto il postprocessor.

L'esempio che hai portato e' perfetto. La rotazione di 45 gradi di A ha spostato la punta utensile. Dove e' andata a finire ? Conoscendo la distanza fra il punto di rotazione e la faccia del mandrino dove si innesta l'utensile PIU' la lunghezza dell'utensile stesso, con alcuni calcoli trigonometrici il problema e' presto risolto visto che la rotazione e' nota. Questa però e' solo una parte (piccolissima) del problema.

Gestire da post una rotazione su tre assi.... te lo raccomando. Non dico sia impossibile ma i calcoli da fare sono estremamente complessi al punto da rendere l'impresa non remunerativa.

Da quello che so, i controlli che gestiscono RTCP su tre assi rotativi sono quelli di fascia alta(issima). Heidenhain so per certo che lo fa, e cosi penso degli altri controlli da decine di migliaia di euro. In ambito hobbistico non credo proprio ci siano queste funzionalita'.

[rosettacnc]

Sono nel mondo dell'automazione industriale da 40 anni c'è una sorta di "massima" che ho ormai fatta mia:

- Facile trovare clienti che ti trovano lavori complessi e che nessuno vuole fare.

Son quei progetti che se ne esce sempre con le ossa rotte e portafoglio più impoverito di prima.

Mi capita spesso di approciarmi ad un nuovo cliente e che questo, anzichè interessarsi al prodotto che gli proponi,
come una valanga ti proponga di sistemare o realizzare macchinari alla sua vista semplici/semplici.
Quando succede questo è perchè ha già chiesto ad altri 100 la stessa cosa e tutti se la sono filati a gambe levate.

Gestire interpolazione a 6 assi è uno di questi.

[TIRZAN]

La butto là : fare una origine per ogni faccia è possibile?
Poi su ognuna imposti una lavorazione.

[odino87]

@turbina il manuale di questo macchinario non penso ce l'abbiano... devono ancora farmi vedere come lo programmano a mano perchè quando ero da loro (per un lavoro completamente diverso tra l'altro) la persona che sa programmarli non era in azienda.

@rosettacnc premetto che ancora al fantomatico cliente non ho detto si o no, ma dato che in questo periodo di zona rossa per la Toscano ho un po' più di tempo libero fermo a casa gli ho detto che avrei controllato e valutato la fattibilità. Sono sempre in tempo a tirarmi fuori.
Comunque concordo con il tuo ragionamento... però una valutazione di massima del progetto la posso sempre fare, tanto ho tempo in più da spendere ora.

@safe60 era proprio quello che temevo... quindi in caso dovrà gestire tutto il SW che genera il codice per questo affare...

@tirzan fare l'origine generale del pezzo non è così difficile, perchè ho notato che ogni asse ha il suo sensore di prossimità per l'azzeramento, quindi potrei tranquillamente azzerare il pezzo. Anche la rotazione B e C non sono difficili da gestire (la rotazione B sarebbe quella che mi da la faccia della pietra da lavorare).

Come detto il problema è capire come gestire la rotazione della A, perchè mi cambia l'altezza della pietra dal piatto, e quindi mi cambia la profondità di affondo. Un affondo troppo leggero e la pietra non sarà a punta, mentre se è troppo spinto e la pietra non avrà la forma esatta immaginata.

Ma prima di continuare devo vedere di andare a farmi spiegare come la programmano, quindi quali sono le loro esigenze ed in caso aspettative di programmazione

[TIRZAN]

Io quello che dicevo è fare una origine diversa per ogni posizione del pezzo.
Se devi fare es 5 facce allora fai 5 origini diverse.
La gestione della rotazione dell'origine serve se devi fare una lavorazione 3D che coinvolge 4 o 5 assi simultanei.

[safe60]

Se ho capito bene, si tratta di una macchina per produrre pietre per gioielleria e/o bigiotteria. Quindi pezzi piccoli con decine di facce.
I due dischi che si vedono nella prima immagine dovrebbero essere le mole che materialmente eseguono la singola faccia mentre il resto della macchina
ritengo si occupi di posizionare la pietra sulla mola con una serie di rotazioni e traslazioni che sono eseguite prima di posizionare il pezzo sulla mola.
E' corretto ?

La macchina sembra piuttosto raffazzonata e comunque datata ma sarebbe interessante vedere quali sono gli assi di lavoro e magari un video che mostri come funziona. Chiaramente, anche un esempio dell'attuale programmazione sarebbe illuminante. Sono incuriosito...

[Diego]

Un diamante e/o una pietra preziosa ha ben 56 facce + 1 (la cosidetta tavola = la faccia superiore) e a volte pure l'apice è "lavorato" se non esce bene il lavorazione per somma di alcune altre facce lavorate sul padiglione.

OT La pietra (sfaccettata) si compone di tavola (la faccia che tutti vediamo da sopra), corona (a volte grezza, a volte lavorata a volte pure lei sfaccettata), cintura e padiglione. Ogni operazione ha i suoi gradi e angoli da rispettare che influenzeranno le cosidette "proporzioni di taglio" che a loro volta influenzeranno il prezzo finale della pietra ( es. materiale stupendo ma tagliato male = pietra vale meno del suo valore reale). Un ottimo taglio = tutte le facce coincidono senza sovrapporre/mancanze di spigoli con angoli ben definiti e senza tolleranze. (quasi paragonabili alla meccanica di precisione) che sia una pietra da 1mm di diametro o da 10 mm sempre le stesse facce e gli stessi parametri ci sono da rispettare
fine OT

usare macchina come quella comporta "capire" quanto sta mangiando la macchina... se la faccia che si sta lavorando è arrivata a quota oppure serve un'altra "leccatina" di un decimo. Stiamo parlando del taglio "rotondo".. ovale, smeraldo e altri hanno parametri diversi ma si ragiona sempre e solo in gradi e facce.

Se invece è solo taglio semiprezioso e/o sintetico (gli zirconi ad esempio) le facce sono le stesse ma la tolleranza è più larga (esistono in commercio semiprezioso di categoria 1 (tagliati bene) e categoria 2 (tagliati così così) a prezzi diversi ovviamente). Un g-code per ogni tipo di pietra (1.00mm 1.20mm 1.40mm.... infinito) costicchia se non si usano variabili e macro all'interno di un unico file "standard" modificato dal diametro.

il corso che ho fatto di gemmologia/taglio pietre era fatto di lapidello (macchina con vari dischi abrasivi/lucidanti), braccetto con angoli e gradi, e lente 10x... una "leccata"sul disco, una pulita col dito, una occhiata con la lente... una "leccata"sul disco, una pulita, una occhiata... ripetuta n volte su tutte le facce NB la pietra dopo tagliato la corona, per tagliare il padiglione va ruotata e ri incollata/allineata manualmente con mastice speciale (che non deve scaldarsi) in un tondino di acciaio, quindi si lavora tutto in "bagno d'acqua"

io la automatizzerei sul semiprezioso/sintetico... avrebbe troppo "scarto" costoso sul naturale
io non userei nessuna origine... farei un unico G-code con parametri stabiliti "fissi" (angoli di inclinazione/rotazione/discesa di Z) e "variabili" che si "adattano" dato il diametro della pietra che si vuole ottenere. Sta di fatto che è un "taglio al buio"... solo alla fine sai se è venuto bene o no.
sarebbe una bella sfida vederla funzionare sta macchina... ma a che costi? alla fine in base alle ore lavorate o gliela regali... o gli chiedi un ferrari...

[Diego]

non potevo piu' modificare il precedente messaggio e mi son scordato di dire

farei un unico G-code con parametri stabiliti "fissi" (angoli di inclinazione/rotazione/discesa di Z) e "variabili" che si "adattano" dato il diametro della pietra che si vuole ottenere. Sta di fatto che è un "taglio al buio"... solo alla fine sai se è venuto bene o no.

sarebbe una bella sfida vederla funzionare sta macchina... ma a che costi? alla fine in base alle ore lavorate o gliela regali... o gli chiedi un ferrari... io ci sto se vuoi a "tempo perso"... quel poco che so sulle pietre lo condivido...

[odino87]

@safe60 il funzionamento dovrebbe essere proprio in quel modo. Anche solo per curiosità tornerò dal cliente quando possibile per farmi mostrare il funzionamento.

@Diego grazie infinite! mi hai dato delle nozioni che prima mi erano sconosciute
Avevo visto dei video di lavorazioni simili su YT, e difatti quello che mi preoccupa è proprio il capovolgere il pezzo ed il riallineamento.
L'idea di fare un unico gcode, il taglio al buio come lo hai chiamato, era una delle ipotesi a cui avevo pensato.
Ma ipotizzo che anche loro attualmente stiano lavorano "al buio" nel senso che realizzano un programma con il tastierino della macchina, lo fanno lavorare e poi guardano il risultato...
Non è certo un lavoro semplice... è complesso su più livelli (dalla programmazione della macchina alla generazione del codice da dare al fantomatico controller) però è curioso.

Da quello che avevo capito inserivano i parametri di lavoro della pietra a mano tramite un tastiernino che programmava la macchina sul momento.
Ma cosa effettivamente inserivano nella programmazione è tutto da verificare quando andrò sul posto.

In caso fare un programma (più o meno articolato) che produce il gcode adatto a loro potrei (forse) farlo... tutto dipende dalla specifiche di realizzazione del SW.
Realizzare un CAM che dato un modello 3D della pietra ne generi il gcode se lo possono sognare...

[Diego]

io dividerei la pietra in due parti (chiamiamoli con i loro nomi per essere chiari da subito)... corona + tavola e padiglione con due G-code distinti. Poi, sia manualmente che elettronicamente hai un'asse che si inclina (B) di n gradi e lo stesso asse B viene ruotato su se stesso e diviso per mezzo di A (infatti manualmente si chiama divisore) in 360° e a n gradi ottieni le facce... C secondo me lo usi come "semplice oscillazione" sopra il disco per non "consumare il disco" in un solo punto.
ora cerco le dispense (per rinfrescarmi gli angoli e le divisioni) tra le scartofie e provo a farti un esempio. intanto per cercare di farmi capire

il disco rosso è il disco abrasivo con rotazione e lubrificazione acquosa indipendente

[odino87]

certo scusami quando intendevo gcode unico non dicevo per tutta la pietra, ma unico per ogni lavorazione, in modo da avere 2 lavorazioni come hai suggerito.
Nel mio caso penso che l'asse A e B siano invertiti rispetto all'immagine di esempio ma è ottima per visualizzare quello di cui stavo parlando!

Quello che mi preoccupa è riuscire a capire quando mangiare la pietra, cioè quanto affondarla sul piatto...
l'angolo ed il numero delle facce dovrebbe rimanere lo stesso (penso) anche se si affonda un pelo di più, ma dopo non dovrebbe tornare la dimensione finale precisa della pietra. Dopo come avevi indicato si esce fuori tolleranza e quindi la pietra avrà un valore differente.

[Diego]

Ti parlo di pietre preziose
Si fa il grezzo (che vedi in foto con colore grigio) piu' o meno a mano o a tornio per pietre già fissato sullo stelo in acciaio (se ricordo bene si chiama drop), lo si fissa alla tagliatrice e si comincia con una faccia (arancione), dalla quota del grezzo si comincia a "smerigliare/sgrossare" ad una certa profondità... la profondità è data dagli spigoli delle prime otto facce principali
esecuzione per le prime otto facce principali (le arancioni): (ogni 45° su 360°) c'è una risalita di Z, rotazione di A di 45° ridiscesa di Z a quota, una smerigliatura con oscillazione di C di n gradi sopra il disco e risalita di Z (tutto questo per otto volte) se alla fine del giro i vertici viola non si toccano si riparte con qualche decimo in meno finchè non si toccano (quasi)... perchè quasi... perchè sei in "sgrossatura"... devi calcolare l'asporto negativo in finitura (praticamente ri-tagliare la pietra due se non tre volte con dischi diversi)... altrimenti sprechi materiale... il prezioso sprecato costa.
questo solo per le 8 facce principali... e ne mancano ancora 48 + 1

un tagliatore di pietre viene retribuito molto bene se "fa poco scarto" + taglia con proporzioni ottimali una pietra e la lucida divinamente... scartare grezzo di diamante, rubino, smeraldo, zaffiro ecc ecc è guadagno mancato

sincerati se tagliano sintetico o semiprezioso... lo scarto non viene considerato e sei a cavallo con molte meno rogne

[odino87]

per il grezzo (non vedo la foto) intendi che si realizza un cilindro del diametro necessario per la lavorazione della pietra?

L'angolatura delle facce (il 45°) può variare in base al disegno da dare alla pietra giusto?
La quota da cui cominciare a fare la lavorazione lo da ad occhio l'operatore di solito? Perchè se è un fattore occhiometro in base a chi usa la macchina potrebbe essere considerato come il punto di inizio lavorazione.

Mi rendo perfettamente conto che il numero di operazioni da far fare non è poco, così come non è banale la generazione del codice.
Tutto poi dipende dal programma che si vuole far realizzare... immagino che sui pezzi ovali la cosa sia simile ma con quote di affondo differenti.