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Quel actionneur/commande pour CNC pour métal

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par Yakov TOPRAK, 29 Décembre 2014.

  1. Yakov TOPRAK

    Yakov TOPRAK Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Bonjour à tous,

    je suis en train de concevoir une CNC pour usiné principalement du métal avec une précision au 1/10mm.
    La structure ainsi que les plateaux seront donc assez importants.

    Mais sans actionneur pas de CNC et là il y a plusieurs solutions techniques, moteurs pas à pas, moteurs asynchrones et capteur de position, moteurs en Courant Continu et capteur de position, Moteurs synchrones auto pilotés etc
    alors c'est là que je sèche qu'elle est pour vous la meilleure solution dans mon cas sachant que je ne peux tolérer des erreur de positionnement (donc le moteur PAP est pour moi pas la bonne solution.

    Bien à vous

    yakov
     
  2. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Personellement je ne vois pas l'intéret d'usinner du métal avec une tolérance aussi grande que 0.1mm
    Un moteur Pap jumelé a une transmission conséquente(vab) peut atteindre des positionnements nettement supérieur a 0.1mm.........je dirais jusqu'a 0.02-0.05 sans probleme.
    Si les reste de la machinne est suffisament rigide la précision des pieces obtenues devrait avoisinné ces meme chiffres......... (0.05mm) sans grandes surprises.

    Fred
     
  3. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Si on ne peut se permettre de risquer d'avoir des pertes de pas il n'y a qu'une solution c'est de travailler en "boucle fermée" et non en "boucle ouverte". Cela veut dire qu'en boucle ouverte le PC envoie des ordres de mouvement mais il ignore ensuite si ces mouvements ont été exécutés. En boucle fermée un codeur est associé au moteur ou au chariot et il informe le PC que les ordres ont bien été exécutés. Ensuite le choix du moteur est fait selon les performances souhaitées en accélérations et vitesse de pointe. Généralement les prix des équipements et la relative complexité de leur mise en oeuvre suffit pour se décider de quoi prendre comme type de moteur.
    Stan
     
  4. Yakov TOPRAK

    Yakov TOPRAK Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Bonjour,

    comme je ne suis pas très électronique je n'avais pas pensé à la boucle fermée avec moteur PAP et codeur.
    Mais à la place du codeur puis-je mettre un capteur linéaire absolu ?
    Est-ce qu'il existe des cartes à des prix raisonnable qui gère la boucle fermée ?

    Pour répondre à Fred, je n'ai pas besoin de plus de précision car c'est pour faire des gabarits de montage mécano-soudés qui peuvent faire 3x1,5m, donc la cnc sera en conséquence, le portique fera 350-400Kg avec la tête de fraisage.
    J'ai un peu peur pour la puissance des moteur PAP, en même temps je n'ai pas encore calculé la puissance nécessaire, j'en suis à la conception mécanique générale mais ce qui ne doit pas retardé la conception de la commande c'est pour cela que je vous demande votre avis sur le choix des actionneurs.

    bien à vous
     
  5. Francois59

    Francois59 Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Ouch ....

    3m * 1.5m, précision 0.1mm.

    Une vis à bille de 3000mm en C7, c'est +-5 dixièmes.

    Va falloir partir sur du C5. Vis à bille C5, en 3m de long : je préfère pas voir le tarif. J'aurais une attaque cardiaque...

    NB : pour les encodeurs linéaires: Faut pas confondre un encodeur linéaire pour servo et une règle pour DRO.

    La limite du DRO, c'est les yeux de l'utilisateur. Ca m'étonnerait qu'il sache encore lire quelque chose à plus de 5 lectures par secondes.
    Un encodeur de servo doit savoir travailler à la vitesse minimum du PID du servo = en gros de 1 à 3 kHz. Soit quand même un minimum de 1000 à 3000 lectures par secondes... Ca change un peu le prix.
     
  6. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Souvent comme ici je pense, les gens parlent de précision alors qu'ils devraient parler de résolution. Je ne crois pas que sur ce forum quelqu'un puisse mesurer une longueur de 3 m avec une précision de 0,1 mm.
    Ne pas confondre codeur absolu et codeur relatif. Dans une boucle d'asservissement on utilise le second en général et c'est heureux car ce n'est pas le même prix surtout si on veut un codeur absolu pour mesurer 3 mètres de long au dixième de mm.
    Il est fortement recommandé, par ailleurs, de voir si une cnc pour usiner de l'acier ou même des alliages légers sur des panneaux de 3 x 1,5 m ne peut pas être conçue de sorte que les usinages se font localement et que l'on puisse déplacer le panneau pour changer de localisation à l'usinage. Cela en réduirait énormément le coût et la difficulté de conception.
    Stan
     
  7. gaston48

    gaston48 Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Bonjour,
    Ne pas confondre temps de réponse de l’afficheur ou de notre rétine et le temps de réponse du comptage.
    Une DRO classique doit préserver son comptage même sous des déplacements en vitesse rapide.
    La limite d’une règle optique ordinaire rpc de 5 microns est de 60 m/mn , ce qui donne une fréquence de 200 Khz décodé
     
  8. Francois59

    Francois59 Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Je ne pense pas qu'il y ait beaucoup de différences. Pour moi, un compteur absolu n'est qu'un compteur relatif, avec une position zéro, et un compteur/décompteur du style http://www.avagotech.com/docs/AV02-0096EN

    Sinon, il y a quand même un truc qui m'échappe la dedans:

    Portique de 400kg avec course de 3m : Les rails (pour usinage acier), vis à bille (a priori une de chaque coté), tout ça en 3m, moteur servo (quelque kW) * 2 : Ca va mettre uniquement l'axe X dans les 8000 à 10000 €. Machine complète : ça ira trainer dans les 25 000 à 35 000 €. Ca me parait bien optimiste d'apprendre les bases d'une machine à commande numérique sur un truc de ce prix ...

    Faudrait déjà savoir quelle est la broche prévue (puissance/vitesse) pour usinage acier. Ca permettrait de voir beaucoup plus clair.
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  9. Yakov TOPRAK

    Yakov TOPRAK Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    petite question c'est quoi un DRO?

    Oui Stan je parle bien de codeur absolu, j'ai fait une demande de prix je verrais bien si c'est viable ou pas.

    Sinon Stan pour ta dernière remarque je ne comprends pas trop ce à quoi tu penses.

    Yakov
     
  10. cantause

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Bonsoir,

    Ca vaut peut-être la peine de jeter un oeil du côté des crémaillères, en prenant des sections courtes (500mm par exemple) et chez un fabricant sérieux, il peuvent fournir un relevé des erreurs de denture. Ceci permet garder l'erreur dans une marge raisonnable, en combinant des sections "trop courtes" avec des "trop longues", tout en utilisant des crémaillère de qualité inférieure (ce n'est pas de la crémaillère à 20€/m non plus).
    Ensuite avec un système de pignon à rattrapage de jeux et un codeur mis sur la motorisation on peut obtenir une précision maitrisée, sans devoir utiliser des capteurs ou des éléments de transmission trop coûteux.
    Il y a d'autres options viables bien entendu, il faudrait chiffrer...

    Malheureusement je pense que tu vas un peu vite en besogne, un capteur absolu comporte autant de "pistes" que nécessaire pour pouvoir déterminer la position réelle en une seule lecture, c'est justement ce qui les rend si onéreux.
    Sur 3000mm avec une précision de 50 microns, soit 60000 intervalles, il faudrait donc 16 "pistes" (2^16 = 65536).
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  11. cantause

    cantause Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Oui, enfin après recherches on a fait des progrès par rapport au type de capteur absolu que j'ai décrit plus haut.

    Renishaw utilise un code non répétitif gravé sur la règle et c'est un algorithme qui décode la position au moyen d'une caméra.
    Je ne suis pas sûr qu'à l'heure actuelle ça revienne moins cher que les vieux système, et de toute manière je doute que ça rentre dans le budget :wink:

    Le principe du codeur absolu:

    [​IMG]


    Celui du codeur relatif:

    [​IMG]


    En codeur relatif, ça doit déjà coûter une belle somme une règle de verre de cette taille .
     
  12. Yakov TOPRAK

    Yakov TOPRAK Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    C'est justement chez eux que j'ai demandé le prix.
    J'attends la réponse.

    Je pense effectivement que si on maîtrise la position absolue grâce à un codeur linéaire et l'électronique, que l'on minimise au maximum les jeu de fonctionnement (vis à bille avec 2 écrous en opposition pour réduire le jeu standard de 0,05mm, voire même vis trapézoïdale mais là j’engendre des frottements supplémentaires) je pense que la précision de 0,1mm sur 3000mm est parfaitement tenable.
    qu'en pensez vous ?
     
  13. CNCSERV

    CNCSERV Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Je ne comprend pas très bien un codeur absolu va apporter quoi ??? et quel commande numérique va le prendre en compte ???
    Il existe des circuits spécialisé qui transforme un codeur incrémental en codeur absolu avec une très grand fiabilité et un pour prix modique !!!
    Une erreur de positionnement avec un moteur Pas à Pas ????? j'étais persuadé que justement l'erreur de positionnement était une particularité du servomoteur et que c'est cette erreur de positionnement qui sert pour le PID !!!
    je me trompe surement :roll: j'étais persuadé aussi que L'erreur de positionnement d'un moteur Pas à Pas était toujours inférieur à un pas !!!
    Edit: Sauf pour les moteurs hybrides qui sont à la fois un moteur Pas à Pas et un servomoteur avec asservissement en boucle fermée.

    Pour la précision de 0.1mm sur 3000mm il faut un grand pied à coulisse pour contrôler :-D
     
  14. Yakov TOPRAK

    Yakov TOPRAK Apprenti

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    la précision de positionnement tout simplement

    Je ne sais pas mais les spécialistes vont peut être pouvoir répondre

    d'après ce que j'ai déjà lu sur ce forum, les pertes de pas ne sont pas si rare que cela et peuvent entraîner des erreur de plusieurs mm

    en vérifiant non pas en une seule fois mais en plusieurs fois. J'ai un pieds à coulisse d'un mètre ça devrais le faire :)
     
  15. cantause

    cantause Compagnon

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    Quel actionneur/commande pour CNC pour métal
    Je partage l'avis de cncserv, je ne vois pas non plus quel est l'avantage d'utiliser un codeur absolu (si ce n'est économiser des capteurs de fin de course :-D )

    De toute façon je crois qu'une fois le prix du capteur Renishaw absolu de la mort qui tue connu, cette option sera enterré pour de bon, à vue de nez je dirais que ça doit coûter au moins 10k€ pour une ensemble tête/règle de 3 mètres, et encore je pense être bas.

    Plus sérieusement, même en incrémental, une règle de 3 mètres va coûter très cher et apportera une précision qui n'aura pas grand intérêt vu le type de machine...

    Doit-elle vraiment avoir une précision de 1/10 sur les 3 mètres, c'est-à-dire pouvoir tenir une côte genre 2997,00 +-0,05 ?
    Si oui, c'est mal barré, l'acier (je suppose que ce sera le matériaux de construction de la machine) à un coefficient de dilatation linéaire de 12x10^-6/K, ça veut dire que sur 3000mm, la dilatation est de 0,036mm/K, donc il suffit d'une différence de 3 degrés par rapport à la température d'étalonnage pour être hors côte.
    Si par contre des usinages localisés doivent tenir le 10ème, c'est beaucoup plus accessible.

    S'agît-il d'usinages 2D ou 3D? si c'est pour découper des tôles, il vaut peut-être mieux s'orienter vers une machine de découpe laser ou plasma HD, quitte à faire la table soi-même dans le cas du plasma, le jet d'eau est plus cher je crois (mais ça découpe plein de choses), ça marche bien aussi.
     
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