Pilotage vitesse et position d'un SERVO

[Boris_25]

Bonjour à tous,
Pour ma culture personnelle et peut être un projet à venir, je me pose la question suivante :
Que ce soit pour un tour avec un axe C, ou un centre d'usinage 5 axes qui réalise du fraisage et du tournage sur l'axe de rotation continu, ces axes sont tour à tour pilotés en vitesse, puis en position lorsqu'il s'agit du fraisage.
J'aimerais savoir et comprendre comment gérer ceci? Est ce que les fabricants utilisent des SERVOs? Comment tout cela est géré au niveau de la CN?
Beaucoup de questions à laquelle j'ajoute une question subsidiaire, dans l'éventualité d'un projet, ce type de réalisation a-t-elle déjà été réalisée par un "amateur", et peut-être que @gaston48 saura me répondre si LinuxCNC est capable de ce genre de chose.
Merci d'avance.
Boris.

 

[enguerland91]

De ce que j'en sais il faut utiliser des servomoteurs pour cela car un moteur pas à pas voit sa vitesse plafonner très vite de l'ordre de 1000 tr/min pour les meilleurs et encore avec peu de couple.
Moi j'ai utilisé des servomoteurs avec une électronique GALIL ce qui me permettait de faire tourner un moteur à 3000 tr/min tout en lui imposant une vitesse précise et une butée en rotation. Mais ce type d'équipement en plus d'être cher en neuf (plus abordable en occasion) utilise un langage maison et la passerelle avec Mach3 est assez difficile à appréhender. C'est plutôt à réserver à des informaticiens confirmés.

 

[vibram]

Je vais suivre cela car techniquement je ne vois pas comment cela est possible au niveau des drivers. On a bien des drivers pilotables en vitesse ou en position mais pour moi les parametres sont renseignés "en dur" dans le driver, donc il faudrait pouvoir les changer via software.
Mais idem au niveau des branchements car là aussi ce ne sont pas les memes branchement utilisés.
J'imagine que cela depend des drivers néanmoins. Je suis curieux de la reponse

 

[enguerland91]

L'idée que j'ai exploitée est très simple. Tu fais fonctionner ton moteur en asservissement de position en paramétrant la vitesse que l'on veut atteindre et ensuite tu lui indiques d'atteindre une position cible à des centaines de milliers de pulses de là. Les milliers de pulses divisés par la vitesse donne le temps durant lequel le moteur va tourner.
La question subsidiaire est quelle est l'amplitude possible pour les variables. J'ai un ordinateur HP des années 80 qui admet comme amplitude des variables + ou - 10 puissance 255
C'est très amusant de voir le moteur tourner durant 10 minutes par exemple et s'arrêter net.
Avec les produits GALIL l'étendue est
DE -2,147,483,648 à 2,147,483,647

 

[gaston48]

Bonjour,
Vibram à raison, cela supposerait de reparamétrer complétement le drive.
En revanche sous Linuxcnc, on pourrait imaginer de paramétrer définitivement
le drive en mode vitesse et de reporter l'asservissement de position sous linuxcnc
en sortant l'information codeur du servo-moteur.
Ensuite, pour faire simple, lancer une des 2 configurations, l'une avec un axe "C "position
l'autre avec un axe "C" broche.
Combiner les 2 dans la même config me semble difficile, car l'axe position, même non
sollicité dans le G code est sous surveillance permanente, il doit être fixe, s'il est sollicité en mode
vitesse il va entrainer une erreur de poursuite.
Un axe "C" peut être paramétrer sans butée, en fait, fixées à +/- 1e99 unités machine, (des degrés par exemple)
pour faire un chariotage de 200 mm avance 0.05, on peut imaginer une interpolation G1 X200 A1.44e6 F50
Si le servo drive peut être configuré pour qu'il soit vu comme un pas à pas donc une commande de position
sans butées limites, sous linuxcnc il serait possible de commuter entre 2 modes de commande, un step/dir
position ou un step/dir vitesse avec un M code particulier par exemple, tant que linuxcnc ne scrute pas
un retour de ses ordres, qu'il travaille en boucle ouverte. Le soucis, c'est la POM de cet axe qui sera perdu
en sortie du mode position.

 

[laurentl38]

Bonjour,

Dans le cas des centre tours (pour une grande majorité), la gestions de l'axe C de fait par de la commutation de "hard"
Pour le tournage, Ils ont un "gros" moteur pour la broche en "vitesse"
Et pour des besoins de fraisage, indexage, un moteur plus petit vient s'embrayer via des pignons et une grosse démultiplication

Pour les centre de fraisage la vitesse de rotation de l'axe C (en tournage) est bien inférieur à seul d'un tour, de l'ordre de 400tr/min (comme les Hermle C62 ). Cela m’étonnerais qu'ils utilisent 2 types de moteur (comme sur les centre de tournage) il est possible que cela sois gérer par leur contrôleur, comme Gaston le décrit

Dans tous les cas, tu lèves une belle problématique

 

[gaston48]

Sur le Schaublin 130 CNC, on distingue à 90° un servomoteur accouplé à une vis sans fin
et qui sera embrayé à une couronne solidaire de la broche :

 

[Boris_25]

Merci pour vos réponses et les détails techniques.
J'imaginais que ce pouvait être un système à double entrainement, mais je pensais que cela était techniquement compliqué à mettre en place! La preuve que non avec vos réponses.
Cependant, si cela fonctionne sur les tours, il existe aujourd'hui des machines de type "tours" avec unité de fraisage, et CU 5 axes qui font du tournage. Et c'est sur ce dernier type de machine que l'on peut voir un axe qui passe de vitesse à position en un temps record, et qui manifestement n'utilise qu'un servo :

 

[laurentl38]

Le M140 est une belle machine ...
Peut etre que dans ce cas, ils ont développer un driver de servo avec 2 unité de calcul qui travaille en parallèle (vitesse et position) et un traitement du codeur commun, et il switch à la volé une fois sur l'un ou sur l'autre, en fonction des besoins
Aujourd'hui avec la puissance de calcul a disposition, on est capable des faire des choses impensable, il y a 10ans

 

[Boris_25]

MAZAK propose aussi ce type de fonctionnement, on trouve une indication sur leur vidéo de présentation, ils parlent de "direct drive for higt torque, high speed, high accuracy".



Une vidéo de sa capacité de tournage :

 

[Boris_25]

En fait, il semble que de nombreuse machine sont déjà équipées de ce système, les plus grandes Japonaises comme YASDA, MAKINO ou encore MATSUMOTO.
Outre le fait que YASDA annonce un incrément de 0.0001 °, la puissance de ces moteurs est impressionnante :


Avec un peu d'espoir, un membre du forum a accès à ce type de machine et pourrait jeter un œil sur le driver

 

[vibram]

En fait, il semble que de nombreuse machine sont déjà équipées de ce système, les plus grandes Japonaises comme YASDA, MAKINO ou encore MATSUMOTO.
Outre le fait que YASDA annonce un incrément de 0.0001 °, la puissance de ces moteurs est impressionnante :


Avec un peu d'espoir, un membre du forum a accès à ce type de machine et pourrait jeter un œil sur le driver

Mais l increment est donné après réduction non ?

Ce genre de truc semble être comme les moteurs linéaires, bien inaccessibles...

J'ai toujours "rêvé" de moteur linéaire pour faire un chariot de 102 comme c'est la vis qui pose problème en terme de taille (hormis les roll vis)

 

[Boris_25]

Effectivement, il semble que le moteur direct drive existe en deux versions, une en rotation, et l'autre linéaire (voir le site de KOLLMORGEN).

Par contre, de ce que j'ai pu lire à droite et à gauche, ces moteurs ont un fort couple et une vitesse de rotation élevée, ainsi qu'une grande précision de positionnement. ex: la gamme YASKAWA. Ils fonctionnent donc en entrainement direct.

Pour le prix, c'est encore cher, mais pas inaccessible, puisque déjà disponible sur Aliexpress, et de fabrication Japonaise semble-t-il!

J'ai toujours "rêvé" de moteur linéaire pour faire un chariot de 102 comme c'est la vis qui pose problème en terme de taille (hormis les roll vis)

Il existe en vis à billes classiques miniatures, roulées ou rectifiées, mais je n'ai aucune idée du prix.

Et comme j'adore le monde de la miniature, voici une petite vidéo d'une micro vis à bille :

 

[vibram]

Intéressant ce moteur aliexpress.
En revanche je pensais que la vitesse max était bien plus élevée, c'est pas si énorme 500tr/m en max

Merci pour les VAB miniature c'est sympa

 

[kioraven]

Intéressant ce moteur aliexpress.
En revanche je pensais que la vitesse max était bien plus élevée, c'est pas si énorme 500tr/m en max

Merci pour les VAB miniature c'est sympa

Avec les moteurs couple on peut monter à plus de 5 000 tr/min par exemple: https://www.etel.ch/torque-motors/tmk/specifications/