"Мозги" cnc-контроллеров, драйверы, совместимость

maxvovk
DrEl:

И снова об ОС в станке. Я тут недавно натолкнулся на интересный жернал, под названем СХЕМОТЕХНИКА 2003 №11. И в нем на страницах 10-12 описывается не менее интересное устройство, которое называется “Высокоскоростной лазерный дальномер”. Советую почитать, может подойдет для ОС. Данные передает он по COM-порту.

Если кому интересно и он не найдет эту статью, то могу выложить в форум или выслать на майл.

В слове “высокоскоростной” вся суть. Представим себе скорость перемещения 50мм/сек. Это при желаемой точности в сотку 5.000 измерений в секунду. А если у нас быстрые перемещения в 10 раз быстрее?

Я не далее как вчера, изучая макросхемы датчиков от оптических мышей, сам с этим столкнулся. Они могут 400 или 800 cps при скорости перемещения от 12" до 14" - считайте сами. Хотя при малых скоростях идеально подходят для линейных датчиков перемещений.

Художник

maxvovk,

“Они могут 400 или 800 cps при скорости перемещения от 12” до 14" - считайте сами. Хотя при малых скоростях идеально подходят для линейных датчиков перемещений."

Я же писал, до 1500 могут. Всё равно мало. А главное, разрешение не более 400 dpi, это примерно 0,06 мм…

=DS=
Художник:

Я же писал, до 1500 могут. Всё равно мало. А главное, разрешение не более 400 dpi, это примерно 0,06 мм…

Это старое поколение. Современные в разы лучше
Например Agilent ADNS 6010
Максимальная скорость до 1м/с, ускорение до 20g
разрешение до 2000 cpi ~ 0.013 мм
до 7000 изм/сек
Поскольку скорость там с большим запасом, можно поставить оптику и еще поднять разрешение за счет снижения максимальной скорости.

maxvovk
=DS=:

Это старое поколение. Современные в разы лучше
Например Agilent  ADNS 6010
Максимальная скорость до 1м/с, ускорение до 20g
разрешение до 2000 cpi ~  0.013 мм
до 7000 изм/сек
Поскольку скорость там с большим запасом, можно поставить оптику и еще поднять разрешение за счет снижения максимальной скорости.

Да, параметры очень даже. Но использование не так и просто - нужно на лету разбирать картинки, одну за другой. Микруха заточена несколько для других целей.
Если тема интересна - пообсуждаем? Хочу сделать для начала DRO для своих маленьких фрезерного и токарного станочков.

=DS=
maxvovk:

Но использование не так и просто - нужно на лету разбирать картинки, одну за другой. Микруха заточена несколько для других целей
нтересна - пообсуждаем? Хочу сделать для начала DRO для своих маленьких фрезерного и токарного станочков.

Да нет, она сама это делает и выдает наружу данные по мышиному протоколу - т.е. delta X, delta Y с момента предыдущего отсчета. Картинку она тоже может выдавать, но это нештатный режим, для тестовых целей.

maxvovk

Хочу сделать для начала DRO для своих маленьких фрезерного и токарного станочков.

То же самое, но на этом, наверно, и остановлюсь - ЧПУ мне без особой надобности. Лучше для этого, по моему, все таки штангенциркули - вся технология хорошо отлажена и очень даже приличный блок индикации можно купить хоть в сборе, хоть плату, хоть конструктором. Ссылку я давал где-то выше, посмотрите.
РS. Какие у Вас станки?

maxvovk
=DS=:

Да нет, она сама это делает и выдает наружу данные по мышиному протоколу - т.е.  delta X, delta Y с момента предыдущего отсчета. Картинку она тоже может выдавать, но это нештатный режим, для тестовых целей.
То же самое, но на этом, наверно,  и остановлюсь  - ЧПУ мне без особой надобности. Лучше для этого, по моему, все таки штангенциркули - вся технология хорошо отлажена и очень даже приличный блок индикации можно купить хоть в сборе, хоть плату, хоть конструктором. Ссылку я давал где-то выше, посмотрите.
РS. Какие у Вас станки?

Станки у меня токарка Универсал-В (ТШ-3), хочу его заменить на ТВ-7М. Фрезер - НГФ-110 с ВГФ. Для небольшой мастерской считаю это оптимумом.

По датчикам. Они не заточены на точную выдачу координат… По матрице определяется сдвиг, но не точный. Поэтому в штатном включении это дело работать не будет. А вот с картинкой проще. В любом случае нужны эксперименты, и я их собираюсь провести. Уж больно сладко и просто выглядит…

Есть готовые линейки, типа вот этой:
Стоят совсем недорого, вешаются на любую координату. Единственное, что мне не нравится - что индикация в разных местах, а я хочу единое табло. И хочу простейшее (для начала) управление движением, линейное, причем хоть одновременно по всем трем координатам. Потом уже можно добавить примитивы, типа расточки отверстий, обхода круговых контуров.

Вы правы, часто ЧПУ (в чистом виде) не нужно вообще. А вот автоподача с задаваемой скоростью - вещь крайне полезная.

=DS=
maxvovk:

…Есть готовые линейки, типа вот этой…
… а я хочу единое табло…

О них я и говорю. просто цифорвой штанген отличается от линейки только наличием губок (когорые легко отпилить), меньшей ценой и легкой доставаемостью. По поводу сведения о показаний в одно место - посммотрите все-таки ссылку, там именно то что надо. Есть схема, бесплатная прошивка, а если лень собирать, то можно купить любой промежуточный вариант - от просто печатной платы до готового изделия. Просто в одиночку лень заморачиваться с оплатой и доставкой, а если заинтересует несколько человек, то можно и заняться. Мне, например нужны 2 штуки - на фрезер и токарный.

maxvovk
=DS=:

О них я и говорю. просто цифорвой штанген отличается от линейки только наличием губок (когорые легко отпилить), меньшей ценой и легкой доставаемостью. По поводу сведения о показаний в одно место - посммотрите все-таки ссылку, там именно то что надо.  Есть схема, бесплатная прошивка, а если лень собирать, то можно купить любой промежуточный вариант - от просто печатной платы до готового изделия. Просто в одиночку лень заморачиваться с оплатой и доставкой, а если заинтересует несколько человек, то можно и заняться. Мне, например нужны 2 штуки - на фрезер и токарный.

Я подумаю. Но есть пара вопросов. Где это дают недорого и доступно цифровые, пусть китайские, штангены?

Jager
maxvovk:

Я подумаю. Но есть пара вопросов. Где это дают недорого и доступно цифровые, пусть китайские, штангены?

Вот здесь konatools.ru в разделе “Инструменты” цена было в районе 700 рублей.

maxvovk
Jager:

Вот здесь konatools.ru в разделе “Инструменты” цена было в районе 700 рублей.

150мм - 25-30 = 735руб
200мм - 36-50 = 1060руб
300мм - 65-00 = 1890руб

Соверщенно несерьёзные цены. Да ладно цены - еще и пилить нужно 😃.

Вот пример - DRO . 300мм стоит 50 уёв, со всеми крепилками. Причем это магазинная цена.

А если мне нужно 1000мм? Такая линейка кстати стоит 120 уёв.

stakan

у меня есть блок питания от компа . его можно переделать или делать совсем другой

25 days later
Sergei-md

Такой вопрос возник
В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме точности? Влияет ли микрошаг на скорость, динамику и главное на мощность двигателя?

maxvovk
Sergei-md:

Такой вопрос возник
В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме точности? Влияет ли микрошаг на скорость, динамику и главное на  мощность двигателя?

ШД в микрошаге работает плавно и тихо 😃. При потере микрошага-двух-пяти никаких эксцессов не происходит - движок продолжает шагать. Никаких резонансов. Максимальная мощность. Динамика выше, но явно не сильно, скорость (наверное имелась ввиду максимальная) та же.

Художник

“В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме точности? Влияет ли микрошаг на скорость, динамику и главное на мощность двигателя?”

Точность ухудшает.

Процитирую Ридико Л. И. :

“Из-за ограничений микрошаговый режим используется в основном для обеспечения плавного вращения (особенно на очень низких скоростях), для устранения шума и явления резонанса. Микрошаговый режим также способен уменьшить время установления механической системы, так как в отличие от полношагового режима отсутствуют выбросы и осцилляции. Однако в большинстве случаев для обычных двигателей нельзя гарантировать точного позицианирования в микрошаговом режиме.”

Подробно см. :
user.telesys.ru/projects/proj077/index.shtml

horse

ну ухудшить точность, относительно полушага, микрошаг никак не может. позиционирование задается конструкцией двигателя и соотношением токов. другое дело что микрошаг не может точно поделить, скажем, 1 шаг двигателя на 10 микрошагов. Тут будет сказываться нелинейность распределения магнитного поля в зазорах двигателя а также гистерезис, вызываемый трением и люфтами. Хотя эти погрешности в некоторой стемени можно скомпенсировать программно - специальной таблицей токов, что, правда, есть гиморрой и нафиг не нужно для настольного станка ))

Добавлено

поправлюсь насчет нелинейности, м. поле в идеальном двигателе распределено и так, конечно, нелинейно. Имееется ввиду нерегулярная погрешность вызванная неточностью изготовления и сборки, и зависящая от угла поворота ротора

maxvovk
Художник

“В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме точности? Влияет ли микрошаг на скорость, динамику и главное на мощность двигателя?”

Точность ухудшает.

Процитирую Ридико Л. И. :

Ридико всего лишь толковый инженер-схемотехник, и цитировать его просто смешно - его статья про ШД есть вольно-художественный перевод кусков из двух книг по ШД 80х годов 😃.

Если быть более точным и конкретным - то точность всегда завязывается на размер стандартного шага ШД, а затем лишь множится на коэффициент микрошага. То есть - если у вас в полношаге для перемещения на 1мм необходимо например 400 шагов, то в микрошаге например 400*10.

Ко всему прочему при простом вгляде на диаграмму все становится ясно.

Художник, не вешайте лапшу людян на уши 😃.

=DS=
maxvovk:

Ридико всего лишь толковый инженер-схемотехник, и цитировать его просто смешно - его статья про ШД есть вольно-художественный перевод кусков из двух книг по ШД 80х годов 😃.

На самом деле Ридико и Художник правы и с 80г ничего не изменилость, только за счет применения новых магнитных материалов движки стали мощнее. На границе шага ошибка позиционирования гарантируется изготовителем и обычно составляет 3-5%, а в микрошаге на обычном двигателе точность не нормируется и может достигать и 100-200%, т.е. при подаче очередного импульса микрошага шаговик не двигается или может проскочить несколько микрошагов. Поэтому использование микрошага для повышения разрешающей способности не очень перспективно. Либо для каждого конкретного двигателя придется строить по результатам испытаний таблицы корректировки токов в разных режимах, либо использовать микрошаговые двигатели, специально спроектированные для работы в этом режиме. Там слегка изменена геометрия ротора и обмоток для обеспечения большей линейности ток/угол поворота и более жесткие допуски. Но на большую мощность я их не встречал - в основном они использовались для точного позиционорования оптики.

Извините, только сейчас заметил, что horse уже ответил.

maxvovk
=DS=:

На самом деле Ридико и Художник правы и с 80г ничего не изменилость, только за счет применения новых магнитных материалов движки стали мощнее.  На границе шага ошибка позиционирования гарантируется изготовителем и обычно составляет 3-5%, а в микрошаге на обычном двигателе точность не нормируется и может достигать и 100-200%, т.е. при подаче очередного импульса микрошага шаговик не двигается или может проскочить несколько микрошагов. Поэтому использование микрошага для повышения разрешающей способности не очень перспективно. Либо для каждого конкретного двигателя придется строить по результатам испытаний таблицы корректировки токов в разных режимах, либо использовать микрошаговые двигатели, специально спроектированные для работы в этом режиме. Там слегка изменена геометрия ротора и обмоток для обеспечения большей линейности ток/угол поворота и более жесткие допуски. Но на большую мощность я их не встречал - в основном они использовались для точного позиционорования оптики.

Извините, только сейчас заметил, что  horse уже ответил.

Ёлы-палы… Так разве кто-то говорит о повышении точности с помощью микрошага? Вроде выше я все на пальцах обяснил - вместо 400 шагов на мм мы получаем 4000, точность при этом оставляем той же, что была при 400 шагах.

То есть программная точность у нас повышается в 10 раз (да хоть в 100), реальная остается старой.

А для чего конкретно нужен микрошаг, я писал выше.

Что же касается ошибки позиционирования - она работает в любом случае и минимизируется только правильно рссчитанной механикой.

PS. Я не пойму, вы хотите мне и народу доказать, что в полном шаге и микрошаге 1/10 движки работают одинаково? Мне вы это не докажете, я даже на полушаг больше никогда не перейду. И чисто на основе своего опыта другим советую того же. И это касается работы в любых применения ШД и на любых скоростях.

=DS=

Похоже, все говорят об одном и том-же, но разными словами. Позволю себе напомнить, с чего все началось:

Sergei-md:

Такой вопрос возник
В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме точности? Влияет ли микрошаг на скорость, динамику и главное на  мощность двигателя?

Не знаю как вы, а я прочитал это так:
В чем отличие работы драйвера между 1\2 шага и микрошага( к примеру 1\10), кроме УВЕЛИЧЕНИЯ точности?
Вся дальнейшая дискуссия была посвящена развенчиванию заблуждения, что переход на микрошаг повышает точность.

2 maxvovk
Никто и не спорит, что микрошаг обладает многими преимуществами, но они есть и у полношагового и полушагового режимов. Лучшие контроллеры, которые я видел, позволяли оттестировать двигатель и затем динамически переключали режимы работы. Но движки при этом были оснащены энкодерами.

Художник

horse,

“Хотя эти погрешности в некоторой степени можно скомпенсировать программно - специальной таблицей токов, что, правда, есть гиморрой и нафиг не нужно для настольного станка ))”

Сто пудов согласен, добавлю что при динамически меняющейся нагрузке гемор будет такой, что замучаешься вправлять. 😵

“ну ухудшить точность, относительно полушага, микрошаг никак не может. позиционирование задается конструкцией двигателя и соотношением токов.”

Корректней будет, “ухудшить точность двигателя не может”,
а мне корректней было бы написать “может ухудшить точность станка ЧПУ”.

Абсолютно правильно написал =DS=:
" На границе шага ошибка позиционирования гарантируется изготовителем и обычно составляет 3-5%, а в микрошаге на обычном двигателе точность не нормируется и может достигать и 100-200%, т.е. при подаче очередного импульса микрошага шаговик не двигается или может проскочить несколько микрошагов."

Если система управления станка и драйвер ШД будут выдавать не соответствующее полному шагу количество микрошагов, то мы рискуем напороться на накопление той самой 100-200% погрешности.

Так что программная точность системы тоже не повышается.

И когда в технических характеристиках станка на ШД пишут, типа разрешающая способность 0,00165 мм, это пурга.

maxvovk,

" Я не пойму, вы хотите мне и народу доказать, что в полном шаге и микрошаге 1/10 движки работают одинаково? Мне вы это не докажете, я даже на полушаг больше никогда не перейду. И чисто на основе своего опыта другим советую того же. И это касается работы в любых применения ШД и на любых скоростях."

Это спорное заявление. Например, наилучшие характеристики при высокой скорости как раз таки на полном шаге, поэтому =DS= Совершенно справедливо заметил:

“Никто и не спорит, что микрошаг обладает многими преимуществами, но они есть и у полношагового и полушагового режимов. Лучшие контроллеры, которые я видел, позволяли оттестировать двигатель и затем динамически переключали режимы работы.”

И системы разные бывают. Так что не всё так однозначно.

По секрету сообщю, что законы физики с 80-х годов не изменились, а Ридико я процитировал для того, чтобы Вы мне не писали:

“Художник, не вешайте лапшу людям на уши”

Так что это не ко мне…
😃