Activity

Поздравляю Аэробус. Действительно хорошо получилось!
Мои потуги гораздо более скромнее.

Для таких целей предназначены специальные шпиндели. Типа АС-72 (72 тыс об/мин) с пневмоподвесом вала - у них отсутствуют подшипники трения качения. И цанги там специальные центробежной фиксацией в шпинделе.

…хотя лично я не очень понимаю, что можно из него почерпнуть 😃

Вы даже не представляете сколько можно подчерпнуть! Пусть деталька простенькая, пусть не 3-Д но ездит, режет, делает! Хоть для Вас это уже можно считать обыденностью, но для начинающих моделистов - пример, достойный подражания и руководство к действию как правильно это делать не затрачивая усилий на бессмысленное набивание шишек изза неопытности, а может и незнания! Ваше видео работы станка в первую очередь дает надежду на достойный результат труда в том числе и Вашего в каждом станке, собранным по образу и подобию этого. Поздравляю!

У меня складывается такое впечатление, что этот станок из разряда производственно-хоббийного оборудования перейдет в разряд предмета интерьера - настолько он будет естественно туда вписыватся. А если в том же стиле делать всю мебель да на том же станке…😁 замечтался…

Идея с деревом - шикарна, дешева и сердита! Но вопросец терзает маленький. Поскольку Вы, уважаемый Граф уже ответили по поводу влаги, которая должна коробить станок у нерадивого хозяина, однако не будет ли та же вава, применив рельсовые направляющие, требующих периочическое обслуживание и смазки неизбежно попадающую на несущие детали станка? Древесина и фанера маслице любят впитывать, а так же любят при этом иногда коробится и расслаиватся, если не применить дополнительные меры защиты.

Уважаемый newfych! А можно я Вас чуток поправлю?
Изначально в конструкции у Вас заложено расположение инструмента за пределами прямоугольника, образованного точками опор продольного перемещения, когда крайне желательно, чтобы ось вращения фрезы находился в его геометрическом центре, для наиболее правильного распределении нагрузки при фрезеровании и дополнительно к этому можно заложить его смещение, учтя при фрезеровании распределения веса портала и привода фрезы. Кроме того стараются высоту расположения стола, а именно точку фрезерования выбирать такую, чтоб рычаг, образованный от точки фрезерования до проекции к плоскости опоры был минимальный, то есть чтобы плоскость стола и плоскость опор портала были друг к другу как можно ближе.
Рекомендую развернуть боковые стойки и поднять уровень опор до уровня предметного стола.

такие двигатели достаточно давно уже производятся. 20 лет как минимум.

Согласен

у них есть определенные проблемы
во первых это момент (момент этих двигателей крайне низок).
во вторых цена магнитной дороги для них.
в третьих - они тянут на себя все стружки в округе.
в четвертых имеют достаточно большой шаг - и поэтому требуется вводить обратную связь

Момент действительно маловат, но применяя их там где надо в малонагруженых системах например в электроэрозионных станках где нужна комбинация точности и скорости управления искровым зазором им нет равных. Даже привод с ШВП намного уступает им.
Ну, магнитную дорогу можно удешевить и я знаю как, правда пока сейчас рассказывать неактуально…
Шаг тоже не проблемма. Введением микрошага решается на раз, а с применением в комплекте с линейкой через ОС так вообще сказка.
А вот стружка - действительно проблемма как ни крути. Хотя тоже решаемо.

Ты сначала станок сделай, потом про ПО будешь думать, в чём чего чертить, а прогу тебе придётся выучить не одну…

Абсолютно в душу верно. Но в качестве подсказки и введения в хоббийное станкостроение можешь взять мой прототип и солидовскую модель, которую я выкладывал. В какой теме и под каким ворохом она лежит я уже не помню, но педупреждаю заранее, что до сего времени навылавливал в этой конструкции блох целое ведро и окончательный вариант, на который у меня как и у всех не хватиет времени и денег, хоть немного, но отличается от изначального. И это было давно и неправда. Конечно, это не новопостроенный станок Графа, который прибедненно считается хоббийным, в моем понимании уже давно не хоббийный, а профессиональный, от созерцания которого слюни текут реками, однако первые навыки работы с Солидом может дать.

Есть еще одна идейка. Ножки станка выполнить в виде нагревательных элементов. Установив на паркете на порошке канифоли включаем нагрев… Приклеенный станок к паркету будет стоять мертво. Нужно будет снять станок - повторно включи нагрев. Остатки канифоли можно спокойно смыть спиртом или растворителем. Вот только если перегреть, канифоль въестся в древесину и тогда придется наждаком полировать до образования ямы.

Фотки - это хорошо, а как с текстом? Я бы предложил ввести рейтинг темы. В пределах подраздела выносить ссылку на старую тему, предлагаемую к удалению, где-то примерно раз в неделю или до вынесения решения ее удаления/оставления с предложением отметить ее рейтинг. Если перечитанная тема не интересна, а рейтинг соответственно мал - удалять ее без зазрения совести.

…
А то этот сволочной крылатый металл при любой другой сварке деформируется безобразно.

А Вы думаете лазер будет лучше?

😃 😃 😃 !!!

По поводу стола рекомендую почитать форум, особенно rcopen.com/forum/f41/topic85834/40

Лучше тупо расточить трубу под посадку с хорошим зазором, на направляющую одеть втулки и не снимая с нее вклеить на эпоксидку.

Ребята. Я помочь хотел. За низкий уровень страны обидно.

Ну, так подняли бы уровень нас сирых и убогих, наставили бы на путь истинный: как, на чем и почему надо так делать, а не иначе. А не как надо жить, чтобы так существовать…

Кроме того, возвращаясь к напечатанному, как последний гвоздь в гроб приводов с ДПТ применение безколлекторных моторов, которые и по габаритам и по характеристикам сходны с ДПТ, а по управлению сходны с ШД, не исключая применения их в составе с редуктором все таки более выгодны, чем городить огород на серве с ДПТ

…
без редуктора да. а с редуктором?

Ну, раз пошла такая пьянка - режь последний огурец!
А что редуктор? Редуктор - это трансформатор скорости и момента, что для ШД, что для ДПТ, только ШД можно цеплять напрямую использовав функцию дробления шага уже реализованную в существующих драйверах, а вот ДПТ - извините подвинтесь! И редуктор вещь не из дешевых.
Пример на фрезерном станке 25Ф73П Жальгирисского станкостроительного завода в составе сервопривода применен могучий ДПТ мощностью так-эдак 2,5 кВт не изза того, что он такой быстрый и могучий, а изза высокого статического момента. Дело в том, что на все три оси привод был централизованным от этого двигателя посредством магнитных муфт, которые каждую подачу подключали последовательно. Вот только когда решили приделать к каждой оси по шаговику выяснилось, что размеры и мощности шаговиков не были такими громоздкими как изначально предполагалось.

Но мы еще не обсасывали экономический аспект проблеммы…
Кроме того для малых перемещений все таки выгоднее пользовать ШД
К стати сравнив статические моменты для ШД и ДПТ они примерно одинаковы

Таки давайте вернемся к теме разговора:
Шаговые vs Коллекторных
а то градус лирики может достич градуса ругани

Пришлось покопаться в своих старых институтских записях (столько времени прошло, и думаю не зря) но вот в чем вопрос и здесь он прозвучал в неявном виде: Обратная связь
Енкодер на системе с ДПТ или ШД (а тема енкодер с ШД обмусоливалась на форуме не один раз) - это так или иначе обратная связь. Но вот какие характеристики черного ящика в виде ДПТ + механика или ШД + механика она регулирует прошу пожалуйте к рассмотрению.
ДПТ и ШД бум рассматривать отдельно от механики, положив, что оба агрегата взаимообразно заменяют друг друга, таким образом из рассмотрения исключаем особенности характеристики нагрузки.
При рассмотрении, в теории, применяют унифицированные показатели систем, которые приводятся ко времени реакции (вопреки золотому правилу не рассматривать время ибо потому, что о нем никто ничего не знает)
И так примем, что массы роторов двигателей и их размеры примерно одинаковы, таким образом считаем, что момент инерции обоих примерно равны, а соответственно и время реакции механики одинакова.
А вот теперь можно начинать сравнивать особенности управления этими двигателями и их электрические характеристики.
ДПТ характеризуется высоким механическим моментом, управлением постоянным током с низким сопротивлением обмоток, что снимает частотные ограничения на его управление. (даже управление током через обмотки ДПТ ШИМ все равно усредняет постоянный ток через двигатель т. е. свойство интегрирования).
В отличие от ДПТ с его интегрирующей характеристикой ШД можно описывать как черный ящик с выраженной внутренней дифференцирующей цепочкой поскольку на каждый импульс тока приходится реакция мотора в виде конечного минимального перемещения - механического шага (численного параметра при дифференцировании). Итого ШД помимо интегрирующих свойств массы ротора обладает и дифференцирующими свойствами вследствии особенности его управления.
ШД характеризуется прямозависимым падающим механическим моментом от частоты управления вследствии того, что управление двигателем импульсное.
Время реакции как функции от дифееренцирующей и интегрирующей характеристик мотора практичеки постоянна. Это значит, что ШД отрабатывает конечное перемещение (я не говорю шаг, это может быть и пол оборота и два оборота) в идеале прогнозированно без контроля за этим перемещением, чего не скажешь про ДПТ.
Мошность двигателей.
Мощность оттдаваемая в нагрузку (фреза, резец, и т. д.) пропорционально произведению момента нагрузки на валу на частоту оборотов двигателя.
Для ДПТ чем выше скорость тем больше мощность, но при этом возрастает время реакции изза инерции ротора и механики, (ну и может быть нагрузки, когда подача при фрезеровании приходится под зуб фрезы, которая заставляет шпиндель вместе с кареткой рваться впереди паровоза).
На малых оборотах таже инерция не дает точно отработать перемещение. Поэтому в характеристиках на ДПТ указывают его момент для номинальных оборотов а так же могут указать и статический (стартовый) момент.
Для ШД на малых оборотах момент равен статическому. А вот на высоких оборотах момент падает, сказывается индуктивность обмоток при высокой частоте управления и втупую его можно поднять повысив напряжение на двигателе, что отчасти чревато боком. Но и для ШД на больших оборотах сказывается инерция ротора, механики и нагрузки. Перекомпенсация (проскок положения) при резком торможении тоже неприятность.
А вот теперь обратная связь. И что ей будем управлять?
Управлять ДПТ можно сигналом с тахогенератора (первая производная от перемещения - управление скоростью) и энкодером (прямое перемещение плюс к тому можно высчитать скорость как функцию частоты следования импульсов как ту же первую производную от функции перемещения).
Управлять ШД тоже можно… но зачем, если скорость движения прямо зависит от частоты следования, а перемещение устанавливается количеством поданых импульсов.
Вводя ОС от ШД мы будем получать информацию о перемещении и скорости как и для ДПТ, но и опосредованную информацию о действующей нагрузке, как функции запаздывания или опережения прихода импульсов как сигнала отработки шага, а при его пропуске или проскоке вводить коррекцию.
И вот заметтьте, что разница в подходе в управлении ДПТ и ШД с введением энкодера заключается в том, что в первом случае ДПТ зависим от сигнала ОС, а ШД увеличивает устойчивость при работе на предельных режимах.
Это тупой поверхностный анализ, не вдаваясь в подробности электроники.

А вот теперь будьте любезны обосновать целесообразность наворотов в виде энкодера (а по Вашему таки не одного), хардварного контроллера энкодера (и не одного, а на все три оси), времени потраченного на написание проги обсчета данных с контроллеров, силовой электроники, исполнительных механизмов, и не будет ли дешевле таки прицепить к винту шаговый мотор с теми же 200 шагами на оборот, без какой либо головной боли и недоспанных ночей?

И так, среднепотолковая прикидка:
Максимальная скорость перемещения каретки возьмем 5 м/мин, это примерно 83 мм/сек
Шаг ходового винта 4 мм
Количество отверстий на диске энкодера 200
ИТОГО 83 (мм/сек) /4 (мм) * 200 (шт) = 4166 (имп/сек) или 4,2 кГц или период следования импульсов с энкодера 0,24 мсек
А вот теперь можете пропорционально увеличивать или уменьшать скорость перемещения в разы, но все равно, быстродействия электроники должно хватить с головой. Ставьте редуктор, вводите деление, все равно хватит за глаза.

А как потом посчитать насколько нужно вернуться мотору в результате пролета позиции? (не забываем про редукцию!!!) Или почему в суде нечетное количевство присяжных? Редукция дробная, может создаться ситуация потери 1 импульса и приведет к погрешности. Даже АЦП шумят по младшему разряду, а нам нужна точность. И кто будет считать? Нужно вводить счетчик-делитель хардварный так как на микроконтроллере организовать два процесса параллельно во времени (идущие строго синхронно) нелегко.

Ладно, а если посчитать-прикинуть от какой скорости перемещения каретки к какой частоте следования импульсов с энкодера и соответственно быстродействию системы?
А кроме того еси уж заговорили про точность, то почему не отказаться от гемора с энкодером и сразу не перейти к линейке? Тогда вообще можно наплевать на зазоры, люфты и уж совсем не наплевать на жесткость системы СПИД.

Хорошо. А кто Вам мешает считать датчиком не каждое отверстие, а каждое десятое отверстие, а датчик поставить непосредственно на винт каретки?

Новая мысль: раз система с двумя датчиками работает на разности оборотов двигателя - конечного механизма, было бы логичным подлетая к координате на “грубом” датчике (датчик механизма) останавливаться в -1 шаге и дотягивать уже на “точном” датчике.

Вопрос, а какое быстродействие “грубого” и “точного” датчика? Отвечу: одинаковое и вполне достаточное, чтобы и отсчитывать шаги на максимальных оборотах и скорость считать. Смысл применять два датчика на одном и том же механизме если параметры одного прямо зависимы от другого то есть пропорционально одинаковы? Вот если бы Вы брали разность показаний допустим двух одинаковых датчиков, установленных на разных концах торсионного вала, то можно было бы пасти такой системой момент нагрузки механизма, а так, применять два датчика для отсчета импульсов на самом двигателе до редуктора и на винте после редуктора - это все равно, что поставить на жесткий вал два датчика с разным количеством отсчетных отверстий.

Ну хоть просветите нас, незрячих, чем же PCL6143 так хороши в общих чертах и какой алгоритм они используют

Вот я и вношу на обсуждение новую идею.
У меня готовый моушен на этом чипе есть, шаговики совмесно с ним делают такую крутую динамику что напрочь отшибает желание сравнивать их с серваками

Вот-с и просим всепринепременнейше обнародовать конструкцию для всеобщего лицезрения, огласить приамбулу и сравнительные карахтеристики…

Но к сожалению пример который я привел канает только для прямолинейных перемещений. Для криволинейных перемещений канает только пошаговая дискретизация и разложение траектории движения на кусочно-линейные участки для чего надо писать программу под контроллер сервопривода… Но вот вопрос, и нафига все это городить, если уже есть готовое программное обеспечение под шаговики, готовый драйвер (и не один), КАД-КАМ программы, создающие профиль, траекторию и управляющие движением… Могу понять лишь один ответ в данном случае: “А подолбаться?..”

В чем и вся фишка - система командует: - Шаг! Контроллер исполняет, вносит коррекцию. При следующем шаге и даже при смене направления (самый момент для люфта) контроллер исправит ситуацию за время, превышающее время прихода следущей команды.

А можно и по другому.
Система командует: - Движение на 25 мм от текущей координаты со скоростью 100 мм/мин
Контроллер исполняет:

1. Разгон до скорости 100 мм/мин на дистанции 5 мм
2. Движение с заданой скоростью до зоны подхода к координате 25-5 мм
3. Снижение скорости до величины 10 мм/мин
4. Движение с заданой скоростью до зоны торможения к координате 25-1 мм
5. Стоп

…В бумагорезательной машине БР120 все сделано через редуктор и работает с точностью 0,01мм. Только есть одно но - люфты выбираются движением в одну сторону…

Не оч хороший пример ведь то, что строим по определению не должно быть зависимым от люфтов и зазоров.

Вообщето серву было бы неплохо использовать совместно с ШД только для быстрых перемещений инструмента.

Вообщето серва+ШД это как раз =безколлекторник, но я не об этом. Вернемся к моему посту.
Подход к точке осуществляется по сигналу от линейки. Именно линейка как последняя инстанция указывает абсолютную величину перемещения не взирая на зазоры и люфты исполнительного механизма. Пересчитывание от сигнала энкодера через параметры механизма приведет к наворачиванию системы компенсации зазаров, люфтов и величин упругих деформаций и только усложнит работу.

Еще раз о промобразцах на двигателях постоянного тока
Торможение для подхода к точке осуществляется в зонах подхода и торможения
Их обычно задают две
Первая - зона подхода, где скорость, управляемая с тахогенератора или того же энкодера, снижается до приемлимой величины. Но при этом алгоритм управления не изменяется.
Вторая - зона торможения, где при входе в зону устанавливается оч малая скорость и при переходе через точку система не реагирует на сигнал компенсации ошибки. Точность такого алгоритма может быть порядка 1 мкм.

…На фотку не плюйтесь это мобильник, а не макросьемка…

Конкретный совет: на глаз мобильнику одевайте очко в виде ювелирного визира или снимайте через лупу. Оч помогает и можно снимать даже оч мелкие предметы с оч малого расстояния.

Как то на заводик ктото приволок на ремонт люстру Чижевского. После ее ремонта повесили ее на шлифовальном участке, так что через неделю пыль висела на ней гроздьями и струшивали ее палкой на широчезный лист бумаги. Интересно, а можно ли заряжать микрокапельки высоким напряжением, чтобы ловить пыль в полете?

Не согласен с данной мыслю так как иновации всегда в начале стоят просто до фига так как почти рогами роют себе дорогу в светлое свое будущее 😉

Когда речь идет не об инновациях, а уже проеденном этапе, когда правила достижения цели устаканены то первоочередной задачей становиться цена достижения цели. Или не так?
Среди широкого отряда хоббистов-самодельщиков с вариациями на тему хоббийно-наколенного оборудования обращать свой взгляд на промоборудование можно лишь в пылкой надежде на то, “что когда нибудь у меня это будет”. К сожалению незнание предмета или упрямое игнорирование чужого опыта порождает неожиданные вариации ограниченные по цене исполнения и это то и интересно кто как выкручивается, но прыгнуть сверх головы никогда не удается, как показывает этот же упрямый опыт.
Прошу прощение за лирическое отступление…

Два энкодера - для устранения сигнала ошибки по инрции двигателя. Можно обойтись и одним, но тогда нужно начинать как раз и считать программно все возможные ошибки. С двумя будеть очень просто построить логический анализатор на уровне попал - непопал и если не попал откат. и ускорения, скорости и резкие смены направления будут уже несмертельны.

Ну, во первых два энкодера на языке теории управления - это две дифференцирующие цепи положительной обратной связи, а значит, при достаточном коеффициенте передачи (задаваемом программно) и с учетом времени отработки (а это уже фазовый сдвиг) вся система может войти в режим перекомпенсации и возбуждения. Кстати в системах управления анализ устойчивости системы делают применяя их электрические аналоговые модели, поддающиеся аналитическому расчету. А на пальцах зная общие принципы построения систем с обратной связью можно примерно оценить поведение и границы устойчивости. Так что черт его знает этот коллекторник с двумя энкодерами и чего от него ожидать, чего не скажешь про шаговик: сколько шагов задал, столько и отработал. Дешево и сердито!

… можно поставить еще энкодер на мотор …

Чтото многовато: энкодер на винт, энкодер на мотор. Вы уж определитесь куда чего ставить и откуда чего и для чего брать и какую информацию хотите с них получать. В предыдущих постах я писал, что в качестве датчика положения можно взять и электронную линейку. И скорость с нее считать можно и положение каретки пасти. Благо в продаже они уже есть хоть не очень доступной, но терпимой (если применение оправданно) цене и в большом ассортименте длин. Но почему-то применяют в качестве датчиков обратной свяли линейку совместно с тахогенератором (ТГ) или вместо ТГ - энкодером. А вот применять линейку отдельно без ТГ или ЭК как то стремно потому, как скорость привода на ДПТ высчитывать геморно в программном отношении. Быстрее отработает тахогенератор или энкодер (оно и дешевле).
Чем хороша линейка? Самое главное - она не испытывает значительных механических нагрузок и результат измерения не зависит от деформации винта (если не брать в расчет недостаточную жесткость остальных конструктивных элементов). Все остальное типа сверхточный ШВП с обезлюфтованой гайкой - это так же условно точно как и строительная шпилька т.е. допуская, что точность изготовления и деформации винта и конструктивных элементов на максимально допустимых нагрузках меньше чем допуски изготовления детали.
Отсюда, мне кажется, важный вывод: Хоббийный станок - это компромисс из условно допустимых решений ограниченных размерами возможностей пустых карманов создателей.

… но нам такие системы не покарману.

И я о том же…

…При появлении сигнала шаг МУ скидывает на н-мосте одну еденичку в зависимости от направления (01 или 10) и удерживает нолик до прихода импульса с счетчика-делителя, который считая импульсы с энкодера делит их на отношение мотор-редуктор-энкодер.

А теперь вопрос, как будет себя вести Ваша система, когда инерция массы ротора двигателя перекрутит на десяток (ну пусть на два или три) деления энкодера. Не будет ли ее мотылять туда-сюда вразнос? В такой системе важна еще и устойчивость. В промышленных устройствах это реализуется зонами подхода к точке, программируемых заранее в которых по мере приближения к заданному значению положения каретки скорость подхода уменьшается до безопасной величины, выше которой начинаются у системы пляски с бубнами.

По сути, если уж использовать редуктор, то большой разницы уже нет, чем изначально крутить, коллекторным или каким другим, всеравно понадобится система обратной связи, но управление коллектрными двигателями сводится к изменению напряжения питания, а в бесколлекторных еще прийдется городить схему управления обмотками. Я бы предпочел коллекторные.

В том то весь и фокус, вто для безколлекторника как и для шаговика с его характеристикой управления вовсе НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНА цепь обратной связи. Она становиться актуальной только при наличии предельных нагрузок и скоростей. И в том и другом случае городить управление моторами надо, как не крути, а вот какое оно будет - это уже вопрос. Просто для безколлекторника грань предельных нагрузок отодвигается подальше, где роль применения энкодеров сводится к роли аварийного датчика

… В принципе БК это тот же шаговый, только шаг пошире, по-этому резона напрямую им крутить нет. Но если включить его в редуктор, то нужно снимать показания именно на выходе редуктора и тогда мы получим агрегат аналогичный ШД но с динамикой коллекторного…

Грубо если принципиально рассмотреть шаговый мотор то можно его действительно рассматривать как безколлекторный со встроенным редуктором, основным недостатком которого есть низкая мощность (Как у обычных асинхронников: при одном и том же количестве железа мощность падает пропорционально увеличению количества пар полюсов) А соответственно и малый момент. Безколлекторник в этом случае выигрывает и по мощности и по размерам. Как то в форуме я рассказывал про аксиальный волновой редуктор, который состоит из двух почти одинаковых конических шестернь с коеффициентом редукции 1:30. И изготавливать его имеет смысл как присоединяемый модуль к уже стандартному мотору в качестве довеска к сервоприводу. Но это сейчас только в качестве безумной идеи…
С точки зрения систем управления, безколлекторный мотор, как и любой другой шаговый, есть система со внутренней системой дифференцирования по шагу, супротив описанию обыкновенного коллекторного двигателя, характеристики управления которого описываются простой интегрирующей функцией инерции от массы ротора. Поэтому в довесок к коллекторному мотору в сервоприводах к нему присоединяют в качестве дифференцирующей цепи датчик скорости вращения - тахогенератор или энкодер.