Projet numérisation d'un plateau diviseur VERTEX HV6

[synapsis]

Bonjour,
Depuis quelque temps je comptais numériser mon diviseur, je me suis lancé et mon projet avance bien.
Je voulais vous faire participer à cette petite aventure.

Tout d'abord voilà la bête :

Suite au nombre de tours à compter et au côté archaïque de l'utilisation des disques percés, j'ai donc opté pour une numérisation. Ça sera bien plus simple...
Mon projet pour l'instant fini sur banc. Reste toute la partie usinage du support , le CI, la raquette. Le plus dur est fait, le reste ce n'est que du temps.

Mon projet consiste donc à faire une raquette de commande, microcontrôleur, écran LCD,...
Ça me permettra de choisir non seulement l'unité de mesure (Impulsion moteur, degré, millième, et un bonus en millimètre).
Mais une vidéo sera bien plus parlante.
Une vidéo et bien plus parlante.

A+

Synapsis

 

[biscotte74]

Marrant, moi j'ai fait exactement l'inverse. Après avoir fait un diviseur numérique que je pensais idéal, je me suis vite rendu compte qu'il manquait de précision pour la réalisation d'engrenage,(selon le nombre de dents à faire et la réduction du diviseur, cela ne tombait pas "juste") je suis donc repassé aux disques à trous.

 

[dupond]

voilà un sujet qui m'intéresse, sacré travail qui a du demander quelques heures synapsis

biscotte74, c'est pas plutôt du à l'imprécision de la transmission

 

[biscotte74]

Non, le pb c'est que les pap sont des 200 pas par tours et que tu peut pas déroger à cela, donc ,en fonction de ta réduction, et bien, tu tombes parfois entre 2 pas et là, pas de solutions..................pour des engrenages, ça le fait pas toujours. Mais j'avais une réduction moins importante donc, c'est à voir.

 

[dupond]

il faut calculer la démultiplication en conséquence de manière à ce que 20 pas fasse 1°

 

[JieMBe]

il faut calculer la démultiplication en conséquence de manière à ce que 20 pas fasse 1°

Cela ne sert à rien. Si tu dois faire un pignon de 11 dents par exemple, l'angle est de 32.727272....° et il te faudrait faire 654,5454 pas
La seule solution est d'avoir une démultiplication suffisante de l'ordre de 1/200, d’utiliser un PAP qui a au moins 200 pas/tour, et de le piloter en micro-pas; jusqu'à 1/4 voir 1/8 on obtient un mouvement même si la précision n'est pas génial. On peut quand même espérer une précision de l'ordre de 10" d'angle qui doit être suffisant pour le taillage de pignon.

 

[stanloc]

De mon point de vue il n'y a pas de solution universelle, dès l'instant que l'on veut faire coïncider deux systèmes incrémentaux il faut passer par les fameux PGCD et PPCM.
Que ce soit avec des disques à trous ou un moteur pas à pas il n'y aura donc qu'un nombre fini de combinaisons tombant justes.
L'important souvent c'est non pas de faire une légère erreur sur un angle (si elle reste dans la tolérance de l'usinage par exemple) mais de ne pas avoir un système cumulatif d'erreurs. Une erreur de 0,01 ° sur chaque dents d'un engrenage ayant 100 dents n'est pas critique. Ce qui serait catastrophique serait de faire une erreur de 0,01 ° qui s'ajouterait 100 fois.
Je rappelle qu'il "est de bon ton" de réaliser des systèmes d'engrenages ou de poulies crantées de telle sorte que les rapports entre deux éléments ne soient pas un nombre entier. En faisant ainsi on évite des usures cumulatives aux mêmes endroits.
Stan

 

[kew]

bonjour synapsis, tu peux nous en dire un peu plus sur la partie électronique.

 

[synapsis]

Bonjour,

-Dupont, merci pour le compliment, oui pas mal d'heures...

Je rappelle que le moteur est un nema 23.
Mon système, comme on peut le voir sur la vidéo, offre 4 possibilités d'unités.
- En Degré, très classique
- En millième une plus grande précision.
- En millimètre et là, c'est très intéressant, car je pourrai choisir l'écart au 1/100 de millimètre (la décimale - 2 chiffres).
- Et les impulsions moteur. (voir explication ci-dessous)
Donc, pour ce qui est de la précision du moteur c'est bien 200 pas par tour moteur, mais avec 1/8 ; donc 1600 impulsions par tour moteur ce qui représente pour un tour complet du plateau diviseur (pour 360°) un total de 144.000 impulsions moteur. Donc la précision est au bien au rendez-vous.
Pour info les graduations du vernier sont de 60 pour 1 tour de manivelle soit 60 graduations pour 4° ce qui représente 5400 graduations pour 360° du plateau. Même avec les disques percés, sans tenir compte de la pénibilité et des risques d'erreur au comptage, rien ne pourra être plus précis à mon sens grâce aux impulsions.
Si je divise 144.000 impulsions par 5400 graduations, j'ai une précision de plus de 26 fois.
- JieMbe pour ton exemple de 11 dents je tombe à la fin de la dernière dent à 144.001 soit 1 impulsion d'erreur soit 1/400 de degré.
Quand j'aurai tout monté, je mettrai en ligne quelques exemples pratiques.

A+

Synapsis

 

[nopxor]

Bonsoir,
Intéressant ton montage, cela me fait penser à la réalisation de Steve Ward à base de PIC:
http://www.worldofward.com/rotarycontroller/

Bon courage pour la suite.

 

[biscotte74]

Sauf que les micropas n'augmentent en aucun la précision d'un pas à pas, les 200 pas par tour sont "mécaniques" et le moteur s'y calera toujours même si le driver le tien en "équilibre entre 2 pas, dès que tu vas attaquer un usinage il basculera d'un coté ou d'un autre. Tu auras l'impression de précision, mais il n'en n'est rien,et les micropas n'y changeront rien, si tu veut plus de précision il te faut un 400 pas/tour

 

[synapsis]

Biscotte74,

je fais 1/4 de tour moteur en 400 impulsions et un tour complet en 1600 impulsions. C'est-à-dire que si je veux faire 1/400 de tour moteur je rentre en "impulsion :" 4 .
Ce qui veut dire qu'entre 2 degrés (par exemple : entre le degré 1 et le degré 2 - soit 1/4 de tour de manivelle) je peux m'arrêter 400 fois, si tu penses que c'est pas assez précis, merci de bien me l'expliquer.
Il ne faut pas oublier que le plateau à un frein.
A+
Synapsis.

 

[biscotte74]

le moteur ne possède QUE 200 positions électriquement stables, effectivement tu auras 400 impulsions par tour, le mouvement sera donc plus fluide,le moteur sera moins bruyant, il démarrera plus facilement etc MAIS le moteur s'arrêtera quand même sur une des 200 positions électriquement stable, il n'y a rien à expliquer, c'est comme ça par construction, si tu veut plus précis il te faut un 400 ou plus pas /tours qui offrent alors plus de positions d’arrêt stables, c'est le b.a ba des moteurs pas à pas. Certains drivers très performant arrivent à maintenir le moteur entre 2 positions, mais il faut y mettre le prix et si on exerce un effort , par exemple d'usinage, le moteur retombera sur des ces positions "stable". Les micropas n'ont JAMAIS été créés pour rendre un moteur plus "précis", ça c'est une interprétation que beaucoup fond à cause de la dénomination qui prête à confusion.Ils servent surtout à diminuer fortement les vibrations, par contre, les drivers chauffent plus, mais on gagne en "fluidité" de déplacement, et cela améliore aussi, du coup, le bruit du moteur, par contre on perd en couple. Bref le gain est "électrique" et non "mécanique" ou gain de précision. Sinon quel serait l'utilité de fabriquer des moteurs 500 et même 1000 pas/tour ?
Il faut garder à l'esprit que le moteur ne PEUT PAS s'arrêter sur un micropas, c'est triste mais c'est comme ça, tu penses bien, que si c'était possible, je me serais pas embêter à repasser par des diviseurs à disques pour faire des engrenages, sur mes drivers je peut aller jusqu'au 1/64eme de pas, avec ça, si cela jouait sur la précision, je serais le "roi du monde"
Après ,tu penses bien ce que tu veut, le principal c'est que cela te convienne

 

[domi.U&M]

pas tout a fait d'accord avec toi Biscotte74: l'effort d'usinage ne se transmet pas au moteur pap: le mouvement du plateau diviseur, avec une vis sans fin, n'est pas réversible. donc, avec un bon driver qui fait du micro pas stable, même si le couple de maintien est plus faible, il y aura un déplacement du diviseur 8 fois plus fin,pour un micro pas de 1/8. c'est en fait la conception mécanique du diviseur qui supporte le couple d'usinage.

 

[gaston48]

Bonsoir,
Biscotte, ce n’est pas tout à fait ça. Que ce soit sur la valeur d’un pas, d’un demi pas ou d’un micropas, les positions
sont stables si le courants sont maintenus. Mais ce sont des positions d’équilibre entre 2 couples antagonistes.
Un couple va apparaître si tu forces et tu t’éloignes de cette position d’équilibre. Ce couple devient maximum
pour un décalage de 1.8° que ce soit à partir de la position d’un pas ou de celle d’un micropas quelconque.
Si tu forces encore, le couple va diminuer pour devenir nul à 3.6°, puis devenir entraînant et retrouver une position
stable à 7.2° donc quand on perd définitivement "un pas" en fait on perd la valeur de 4 pas.
Concernant la précision, il faut tenir compte de l’imprécision angulaire des pôles, habituellement +/- 5 % de 1.8°,
de la précision de la loi d’interpolation des courants pour les micropas. On applique
habituellement une loi en sinus cosinus (couple constant) pour les hybrides , mais pour des moteurs Portescap à aimant disque
par exemple, j’avais du appliquer une loi en trapèze. Viens enfin la précision de positionnement en fonction des frottements
qui vont faire dévier le rotor de sa position idéale d’équilibre, surtout si ces frottements sont variables.

Tous ces imprécisions sont réduite par un asservissement en position à l’aide d’un codeur. Surtout en mode statique,
car là, l’action intégrale à tout le temps d’agir et réduire l’erreur de poursuite à 0. Codeur que l'on peut très
accoupler à un pas à pas aussi

 

[biscotte74]

Effectivement Gaston48, on arrive à maintenir une position "entre pas" SI le courant de maintien est maintenu, mais sur la plupart des drivers, ce courant de maintien est diminué d'au moins 50% lorsque le moteur ne tourne pas pour éviter l'échauffement..................c'est là qu'est le problème. Quand à dire que c'est le diviseur qui supporte le couple d'usinage, c'est vrai, mais il faut quand même un certain effort pour que le moteur le fasse tourner, et je ne suis pas certain du tout que le couple en micropas soit suffisant pour maintenir une position stable, moteur arrêté.

 

[gaston48]

Tout en réduisant le courant, si son ratio sinus cosinus est respecté, le rotor (non sollicité) devrait garder sa position
sur un micropas. Là où c’est critique, c’est quand le couple parasite rémanent ne devient plus négligeable par rapport
au couple courants réduits

 

[biscotte74]

Enfin, il verra bien, moi je suis repassé aux disques à trous pour le taillage des pignons, et je garde le diviseur numériques pour les usinages demandant moins de précision, il est vrai qu'on gagne en rapidité et en facilité et qu'on n'a pas toujours besoins d'une précision au 1/100° de degré.

 

[gaston48]

J’aurais moi aussi plus confiance en un disque à trous par rapport à un pas à pas.
Mais comme le positionnement est statique, il faudrait faire de mesure, par exemple avec un engrenage
de qualité soigneusement mis au rond sur le diviseur et dont on palperait chaque dent avec un comparateur.

 

[stanloc]

Et avec quoi, quelle précision les disques à trous sont-ils percés ??????????
Stan

 

[synapsis]

Bonjour,

De toute façon ça ne pose pas le moindre problème puisque le tout tiendra par 4 vis. Le changement est très rapide.
Mais une chose est certaine, je préfère largement un système numérique à un système de vernier ou pire de disques percés. J'ai connu ça enfant quand on me disait que les vitres électriques des voitures ça ne valait pas les manivelles. Je dirai à chacun son évolution en rapport à ses finances. Pour ma part, une numérisation à moins de 50 euros je ne vais pas m'en priver surtout sachant la facilité, la commodité et l'aisance dans le travail.
J'ai fait de même pour le tour et la fraiseuse (uniquement un système de DRO) et ça change la vie à l'usinage, ce n'est que du bonheur et ça sera encore mieux avec le diviseur.
N'oublions pas que nous sommes des hobbyistes et ne perdons pas de vue que d'améliorer nos machines reste un plaisir, n'est ce pas ?

-Je posterai au fur et à mesure de l'aboutissement de ce projet et je ferai un engrenage avec les données que Biscotte74 voudra bien me donner et on verra bien

A+

Synapsis.

 

[biscotte74]

-Je posterai au fur et à mesure de l'aboutissement de ce projet et je ferai un engrenage avec les données que Biscotte74 voudra bien me donner et on verra bien

A+

Synapsis.

Tu sais, j'ai passé l'age de savoir qui pisse le plus loin, je te donnais simplement mon retour d'expérience , maintenant si tu fais mieux, tant mieux pour toi c'est tout ce que je te souhaites.
Mes engrenages servent à la distribution de mes moteurs en étoiles, vu les régimes de rotation, je préfère m'en tenir à des solutions éprouvées. Et comme tu dit, on n'est que des bricoleurs, mais malgré cela, dans tous les forums où l'on fabrique des engrenages, horlogerie en particulier, personne ou quasiment n'utilise des diviseurs numériques, je pense ,pour les même raisons qui ont faites que j'ai abandonné le miens pour ces usinages particuliers.

 

[synapsis]

Biscotte74,

Je ne sais pas si je ferai mieux, personnellement j'en suis persuadé, le temps nous le dira. En tout cas, j'y œuvre.

A+
Synapsis.

 

[synapsis]

Bonjour,

Mon projet avance doucement, j'attends les cartes cuivre, composant divers,... pour faire le CI, boitier,...

En attendant j'avance dans la mise en place du système sur le diviseur.
Pour la réalisation du support moteur, ça n'a pas été une mince affaire, avec une gamme d'usinage très particulière.
Au début, j'avais prévu que la partie carrée serait plus longue que la ronde, pour ensuite me raviser et de l'inverser. Le problème c'est que j'avais sorti la pièce du 4 mors et pour la remettre et tomber pile-poil pour ne pas toucher au premier usinage, là c'était chaud ! Mais, j'ai réussi haut la main au centième. (voir photo 1).
Ensuite pour ne pas surfacer ou dresser les 35mm supplémentaires du carré j'ai donné un coup de scie et là j'ai vu juste avec 1mm de marge (je suis un peu kamikaze ). L’erreur après sciage était de 1/10 (pas mal). La prochaine fois je prendrai plus sécurité. je me suis fait peur durant le sciage (photo2)
- Usinage de la partie carrée et perçage des 4 trous de fixation du moteur et là aussi c'était chaud, car il fallait que je tombe juste pour ne pas avoir un désaxage. Ça, c'est très bien passé. J’avais prévu au départ un trou de 10mm traversant qui m'a permis avec le pinnule sans faire tourner la broche de me positionner au centre et avec le DRO de la SX3 le reste c'est du gâteau. (photo 3)
- Alésage de la partie ronde (21mm)par le côté carré (pour l'ajustement sur la partie du diviseur à 0.8/10), le résultat est parfait aucun jeu. Et l'alésage de 44mm (photo 4).
-Ensuite surfaçage, perçage des 3 trous pour la fixation sur le diviseur, une lumière pour le serrage du coupleur d'axes, etc...

Voilà le résultat final photo 6 et 7. (sur la photo 7 on peut voir, par rapport à la vidéo (voir en bas de cette page), que j'ai changé la boulonnerie de la fixation moteur).

Bref, Je suis assez content du résultat .

A+
Synapsis

Photo1

Photo 2

Photo3

Photo 4

Photo 5

Photo6

Photo 7

 

[mapk]

Bravo Synapsis !
J'ai plus entendu parler de Arduino que vu d'application possible, je vois que ça pourrait être intéressant, après, il faut savoir comment faire, mais c'est un autre sujet.
Il y a eu un long débat sur le sujet "disque à trous" contre "pas à pas", chacun a ses avantages et inconvénients, mais j'ai trouvé en lisant ce sujet que ce débat n'avait pas sa place ici, puisqu'on est dans une rubrique concernant la "numérisation".
En tous cas, je suivrai ce post avec attention, pour voir des applications bien sur, mais aussi, peut-être, pour apprendre des choses sur Arduino et ses applications (je sais, il y a probablement une rubrique Arduino, mais peut être sans applications, ou peut-être que si, il me faudra chercher un peu )
Bonne fin de semaine à tous.
Marc

 

[jajalv]

Bonjour à tous,

Merci Synapsis pour ce remarquable projet.
Nous attendons la suite, avec le détail de la partie électronique.
C'est un sujet qui me tente.

Si certains ont peur que ce système ne soit pas assez précis, rien n'empêche d'augmenter la précision en prenant un diviseur au 1/90ème !
J'ai un 1/90ème de 300, mais le poids fait souffrir mes muscles vieillissants, et quand je le soulève, j'ai intérêt à bien serrer les fesses sinon . . .
Mais j'ai un petit Emco qui se verrait bien recevoir un moteur.
Quand notre ingénieux concepteur nous aura tout dévoilé, pourquoi ne pas me lancer dans l'aventure ?

Bonne journée à tous.

jajalv

 

[gaston48]

Il y a eu un long débat sur le sujet "disque à trous" contre "pas à pas", chacun a ses avantages et inconvénients, mais j'ai trouvé en lisant ce sujet que ce débat n'avait pas sa place ici, puisqu'on est dans une rubrique concernant la "numérisation".

Si la finalité est de faire joujou avec Arduino, effectivement ce débat est hors sujet ! Si la finalité est de diviser et d'usiner
dans la foulée avec une précision connue et reproductible, ce débat a toute sa place.
(c'est un forum d'usinage et c'est synapsis avec l'aide d'un modo qui décide du contenu de son sujet,
publier un travail sur un forum c'est admettre la contradiction, sinon on fait un blog)

 

[metalux]

bonjour
en voila un projet qui va en intéresser plus d'un

pour info ce système existe tout fait chez SHERLINE a des prix plus dissuasifs http://www.sherline.com/index.html
ou là http://divisionmaster.co.uk/divisionmaster.html

et bien sur il y a l'excellent montage de Steve Ward (cité par nopxor ) qui est du même tonneau que ceux cités sur les liens , (on se demande qui a copié sur qui? )
je l'ai réalisé, c'est ultra simple, ca coute pinuts en commandant les cps sur eBay , et c'est vendu en kit, que demander de plus ..






là le tien et a base d'arduino, plus de pic a programmer ca facilite les choses , on attends la suite avec impatience et j'espère que ce n'est pas qu'une simple mise en bouche classée sans suite
pour ton info si tu veux comparer ta prog : http://www.cnczone.com/forums/arduino/215402-cnc.html#post1457414

 

[metalux]

bjr
synapsis des news sur l'évolution de ton projet ?

 

[jajalv]

Bonsoir,

Il y a un mois que notre ami n'a pas consulté le forum.
J'espère qu'il ne lui est rien arrivé.

Bonne soirée.

jajalv