Портальник 1000x500х150...дебют
На данный момент в этой ситуации думаю первый двигатель уедет вперед насколько хватит сил, затем ось Х заклинит. Если такая ситуация будет возникать, буду думать в сторону установки энкодеров.
Есть драйвера которые при пропуске шагов отправляют контроллеру сигнал E-stop(Alarm) и останавливают шд. стоят чуток подороже обычных
каким образом они(драйвера) узнают о пропуске шагов? Ссылкой не поделитесь?
(1) МЕХАНИКА
На тему ходовых винтов:
Имеется стандартный подход: берем 2 ШД, 2 драйвера. мощность берем с запасом чтобы в боевом режиме избежать пропуска шагов.
косяк: при пропуске шагов идет искривление портала со всеми вытекающими. если нету обратной связи с “мозгами” то возможна ситуация когда одна ось стоит а вторая пашет = станок выходит из строя. также во время настройки вероятность подобных косяков крайне высока.
Имеется также навороченный вариант: берем большой бюджет, ставим сервы итд.
Между двумя вариантами есть как минимум несколько промежуточных компромиссов:
(а) 2 ходовых винта с кинематической связью (например соединены ремнями). ШД могут быть 2 либо 1 но мощный.
исключается перекос портала даже при потере шагов а также при обнулении (homing) тк используется только 1 home-датчик.
(б) 2 ШД, 2 драйвера с обратной связью. у leadshine кажется есть подобная серия.
лично мне больше нравится вариант [а].
Кроме этого еще существенный механический момент: все физические перемещения узлов должны иметь прочные механические ограничители-отбойники. SOFT LIMITS + концевики это хорошо. Но механические отбойники должны быть всегда. В случае ошибки/отказа/сбоя/итд они останутся единственной защитой вашей жизни/здоровья и целостности недешевого станка.
(2) ЭЛЕКТРОНИКА
Из своего опыта сразу предупрежу о потенциальных ошибках, промахах, недочетах:
ОБЯЗАТЕЛЬНО ПОЛНОСТЬЮ И ЗАРАНЕЕ нарисуйте себе необходимую ВАМ (а не продавцам электроники!) схему управления вашим железом. Для этого нужно хорошо понять алгоритм работы всех ваших компонентов. После того как вы поймете - можно приступать к поиску электроники (покупка) или самостоятельному изготовлению если есть знания и опыт в радиоэлектронике. У меня опыта не было и я пошел по пути потребителя. В итоге было куплено стандартное железо функционал которого мне подходил лишь частично. Часть либо не использую либо его просто нет. Сейчас я за самостоятельную постройку электроники либо с нуля либо “конструкторная” сборка из минимальных блоков под свои конкретные нужды.
Переосмысление подходов к управлению привело меня сейчас к такой схеме (которая на мой взгляд является наиболее разумной и оптимальной для XA-Y-Z портальника):
(а) ESTOP должен физически отключать ENABLE на всех драйверах, потом уже сообщать об этом в mach3
(б) концевики:
-
требуется 3 датчика на каждую ось: 1 точный для HOME, 2 простейших (можно механических) для LIMITS
-
датчики использовать нормально-закрытые: цепь размыкается при (а) срабатывании датчика или (обрыве цепи, неисправности датчика)
-
в mach3 физически отсылать сигналы только с HOME датчиков, все датчики LIMITS объединяются в один и отправляются в mach3 по 1 каналу. mach3 в любом случае не умеет определять какой именно датчик сработал да и ему это и не нужно. экономия на необходимых входах/выходах существенная. например для XA-Y-Z портальника нужно 5 входов (5 HOME, 1 LIMIT). если XA кинематически связаны то тогда на 1 HOME датчик меньше.
(в) наличие обратной связи (на случай аварий/отказов/остановов/итд) с: -
источником питания
В случае провала питания было бы здорово чтобы станок сразу фиксировал это событие, отключал всю силовую электронику, сохранял текущий кадр УП и переводил компьютер в сон или состояние ожидания команды для пробуждения. Реализация этого функционала не кажется мне сложным - бесперебойник (для 2-3 минут работы компьютера), простейший контроллер, 1 сигнальный выход в mach3 + макрос. Это мы заботимся о собственном времени и заготовках. -
обрабатывающим инструментом
В идеале фиксировать поломку фрезы: сразу аварийный останов! Если с фрезой кажется сложным то разумный минимум вижу как хотя бы обратную связь со шпинделем/частотником.
Ситуация: из mach3 идет сигнал на запуск/вращение а на инверторе вдруг появилась ошибка или любой аварийный/непредусмотренный останов или вовсе незапуск. Mach3 должен об этом узнать и моментально остановить обработку. В противном случае как минимум получим запоротую заготовку и потерю времени, как максимум - покореженный и мертвый станок).
Реализация простейшая - контроллер для обработки сигналов от mach3 и выходных сигналов от частотника. Требуется лишь микроконтроллер, 2-3 оптопары и 2-3 резистора. Я сейчас как раз такой контроллер спаял и обкатываю (attiny13 и обвязка в smd исполнении):
Вышеуказанному можно возразить что наличие оператора у станка не требует обратной связи. Но я человек ленивый и стремлюсь перекладывать рутину на автоматику.
Ух, спасибо, за такое развернутое вразумление. Собственно для этого и создал тему.
На данный момент за электронику не брался - собираю механику. Про механические отбойники понял - учту.
по электронике - все моменты услышал, по мере продвижения буду применять. Автоматику в том или ином виде обязательно буду ставить, так как возможности находится все время у станка не будет. Хочу уточнить: Home датчиков должно, наверное, быть все-таки 4, а не 5?
Хочу уточнить: Home датчиков должно, наверное, быть все-таки 4, а не 5?
да, разумеется. по одному на ось. у меня в посте опечатка. если модератор исправит - буду признателен тк редактировать свой пост уже не могу.
На данный момент за электронику не брался - собираю механику. Про механические отбойники понял - учту.
поэтому я и написал что ВСЕ нюансы нужно закладывать в “железо” заранее. хотя бы потому что потом уже может не оказаться возможности перекроить “железо” под необходимые датчики нужных типорзамеров, подвести кабели итд.
не ленитесь и не спешите сразу бросаться за постройку!
требуется 3 датчика на каждую ось: 1 точный для HOME, 2 простейших (можно механических) для LIMITS
Посоветуйте, пожалуйста, конкретные марки датчиков для Home и для Limits.
Limits - абсолютно неважно какие. даже самые простые механические подойдут. дребезг контактов нас не волнует тк мы начинаем паниковать и отключать железо уже по первому фронту.
Home по понятным причинам должны быть максимально точными для достижения повторяемости.
конкретных марок не подскажу тк имел дело с очень ограниченным количеством. но мыслями поделюсь:
я пошел по пути индуктивных датчиков LM06-3001NB (www.delexgroup.ru/catalog/datchiki/…/lm06).
могу сказать что такой форм-фактор безусловно удобен для монтажа. однако не очень легок в юстировке. кроме того я взял датчик с минимальной зоной чувствительности = 1мм. при заявленном гистерезисе в 10% получается расчетная точность всего 0.1мм (до прецизионных еще далеко 😦 ). соответственно при одинаковом гистерезисе увеличение зоны чувствительности уменьшает точность.
был опыт использования пьюрлджиковских PLL01. из 8 купленных 1 был неисправный 😃
также были мысли сделать собственные прецизионные контактные датчики. принцип - физический контакт двух проводников и возникновение тока. принцип тот же что и лежит в основе девайса для замера длины инструмента… но руки не дошли. хотя точность и повторяемость таких качественно сделанных датчиков можно довести до сотки.
Ну могу поделиться своими опытами с контактными датчиками за 80 рублей. Установив их на лимиты и проверив точность срабатывания-был просто поражен их точностью! При многократном наезде получил точность 0.02-0 мм. Только ход лапки сделал минимальным. А индуктивные датчики пока лежат без дела,так как знакомый изучал по ним информацию-и в целом не особо они точны. Плюс если не соблюсти правило установки имеет место ложных срабатываний. Вот и думаю теперь, сделать один датчик концевой общим на все- и Limits and Home. Или же механический сделать Home а индуктивный на Limits. Но при работе станка он будет многократно наезжать на упор-но вот какое количество повторений он выдержит?
Ну могу поделиться своими опытами с контактными датчиками за 80 рублей.
При многократном наезде получил точность 0.02-0 мм.
Можно ли указать тип, марку датчика.
Можно ли применить такой тип:
WLK-4MINI/HE Кнопка
Микропереключатель: с рычагом (с роликом): SPDT: 3A/250ВAC
вот указанный на рисунке микрик очень даже подходит под наши задачи. помимо хорошей точности (также есть прецизионные и дорогие серии (например у Omron)) они еще являются “проходными” - т.е. наезжая на них и отгибая лапку станок не сломает их если даже поедет дальше. это в принципе может быть актуально для датчиков HOME которые устанавливаются как правило между LIMIT’ами.
Да у меня примерно такие же микрики. В магазине просто руками можно было все потрогать-взял те что были мягче, колесико ровное, и есть возможность изменить ход рычага. У меня портал сделан на 2-х валах. И боюсь сделать перекос, так как моторы стоят без энкодоров (возможно буду менять) и нет соответственно обратной связи. Хотел обойтись 1 микриком на ось-но в целях повышения надежности придется ставить скорей всего 3 микрика. Два Limits ± и 1 Home.
каким образом они(драйвера) узнают о пропуске шагов? Ссылкой не поделитесь?
Также, как и резонансе - обрабатывают флуктуации обратной ЭДС. Математику анализа вам никто не выдаст - секрет фирмы, у каждой свой. Драйверы EM у Leadshine действительно так работают, но не на 100%, конечно, бывает когда срыв не определяется, совсем редко - бывают и ложные срабатывания.
Всем, привет. Осуществил предварительную сборку стола.
Направляющие по Х пока только приложил. Крепить буду после сборки портала.
Приехал шпиндель и не захотел устанавливаться в кронштейн (диаметр шпинделя 79,8, а диаметр отверстия в кронштейне - 79,7… 😵 придется поработать шкуркой)
Начальные прикидки по срокам готовности оказались довольно оптимистическими. На мелочи уходит довольно много времени.
rcopen.com/files/530b9ad19970730077fbb710_sm
А для чего такое кол-во отверстий в профилях образующих стол? для крепления Т-профиля?
Да, для него.
Сколько весит сия конструкция? и для чего оставлено окно на столе (вариант 4 ось)
И все таки, имхуется мне, что большую часть, соединительных отверстий, нужно располагать вдоль ребер жесткости, тобеж, ближе к краям, а не по середине.
Сколько весит сия конструкция?
Солид рассчитал массу стола с направляющими и винтами около 89кг. На весах не взвешивал, но когда переворачивал без направляющих и винтов еле поднял(думаю 60-70 кг есть)
для чего оставлено окно на столе (вариант 4 ось)
Окно оставлено для облегчения(съэкономил 2 профиля, это около 5кг). Длина станка по Х= рабочее поле+ место для портала+ запас. Рабочее поле находится там, где профили идут сплошняком, а где портал находится в крайнем положении профили не нужны (см. картинку).
Про четвертую ось мысли есть, но это пока планы на будущее.
И все таки, имхуется мне, что большую часть, соединительных отверстий, нужно располагать вдоль ребер жесткости, тобеж, ближе к краям, а не по середине.
Возможно, но предполагаемые нагрузки, будут действовать по нормали на прижим Т-стола и по касательной в плоскости стола, т.е. крепежные винты будут работать на срез, в этом случае их все равно где располагать по сечению профиля. А ведь стол будет еще разобран и собран на клее.
Так как раньше не сталкивался с профильными направляющими есть несколько вопросов по их эксплуатации:
Какую смазку применяете?
Как часто?
При первой установке смазка набивается до или после установки кареток на направляющие?
Сергей, подскажите как ножки называются?