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retrofit..., mais de quoi?

Discussion dans 'Electronique spécifique CNC' créé par sativa55, 9 Août 2013.

  1. sativa55

    sativa55 Ouvrier

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    retrofit..., mais de quoi?
    Bonjour a tous

    Voila une question qui me taraude depuis un bon moment maintenant.
    On trouve de façon assez récurrente des petites fraiseuses cnc a petit prix sur les sites de petites annonces (gambin 80c, deckel, mikron, hermle...)
    La mécanique ne me fait pas peur, mais électronique de ces fraiseuse de la fin des années 80 a début 90 ce fait plus que vieillissante et leur directeur de commande pour la plupart ne ce font plus (NUM, tnc155, bientôt la tnc355 ....).
    C'est pour cela que je pense qu'il faut envisager le retrofit avant même l'achat, pour ne pas avoir a se ruiner en cas de problème ou ce retrouver avec un presse papier géant.
    Dans ce contexte, quelles sont les technologies a privilégiées?
    -moteur cc versus moteur triphasé+boite
    -puissance max des servomoteurs
    etc...
     
  2. ATV325

    ATV325 Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    bonjour, les directeurs de commande dont vous parlez certes ancien existent toujours, pour le NUM en particulier la gamme est vaste.

    la tnc 155 est je trouve fort agréable à utiliser.
     
  3. sativa55

    sativa55 Ouvrier

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    retrofit..., mais de quoi?
    Biensur les Num existent toujours, mais certaines ne se trouvent plus qu'en occasion comme les 560 par exemple, qui ne sont plus fabriquées, et qu'en sera t-il dans 5 à 10 ans?

    J'aime la tnc355, qui n'est autre qu'une tnc155 avec un processeur plus rapide, un peu plus de mémoire et une fonction de simulation qui fonctionne pas mal tant qu'on ne lui mélange pas les axes!
    Mais je tiens d'un réparateur heidenhain qu'elle n'est ou ne seras bientôt plus fabriquée, tout comme l'est d'ores et déjà la 155.

    Le problème n'est pas tant celui du directeur de commande mais celui des variateurs, le DCN étant remplaçable par linux cnc par exemple
     
  4. ATV325

    ATV325 Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    oui mais les machines dont vous parlez sont déjà équipé d'une motorisation pourquoi vouloir la changer systématiquement ?
     
  5. cantause

    cantause Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    Bonjour,

    C'est une bonne question, et mieux vaut effectivement se la poser dès le départ.
    Par contre, faire un rétrofit d'office me parait être une ligne de conduite trop simpliste que pour être universelle, c'est à voir au cas par cas je pense.
    Certaines machines sont mises en rencard après qu'on ait tout essayé pour les réparer, y compris des manoeuvres de rétrofit avortées, d'autres par contre on été mises à la retraite dès l'apparition de la panne, sans qu'on cherche à en connaître la cause, l'état des armoires est alors très différent!
    L'électronique date certe, mais pour les machines des années 80, elle est très simple, et généralement analogique (pour la partie puissance, je ne parle pas du contrôleur), il se peut que la panne soit due à un composant défectueux, et peut être facilement réparée, dans certains cas il faut par contre passer pas mal de temps à chercher.
    Pour en parler souvent avec un ami Ecossais qui a pas mal de machines de cette génération dans son atelier, (une bonne cinquantaine), et qui les répare lui-même, les contrôleurs Heidenhain sont assez fiables, les problèmes les plus fréquents provenant alors des écrans ou des claviers, qu'on peut facilement retrouver à prix raisonnables, même pour les contrôleurs obsolètes.

    Ceci dit, j'avais suivi à peu près la même réflexion que sativa55 quand j'ai acheté ma Bridgeport (en panne), ayant peur de mettre un doigt dans un engrenage couteux, mais je ne regrette pas d'avoir écouté les conseils, et d'abord tenté de réparer la machine tel quel avant de tout démonter pour faire un retrofit.
    Au final cela m'a coûté bien moins cher (20€ de composants, et encore je me suis lâché et j'ai changé certains éléments préventivement), j'ai une bonne vue sur la manière dont la machine est commandée, en cas d'un éventuel rétrofit, et surtout, l'électronique d'origine est d'un tout autre calibre que ce que j'aurais pu me payer en composants lors du rétrofit.
    Bien entendu, si par retrofit on entend remplacer l'existant par une commande Heidenhain actuelle, des drives et servos Siemens, il ne faut pas se priver :)
    Par contre, en optant pour une solution "économique" il y a de forte chances de devoir faire des compromis sur les performances, et avoir une machine de 3 tonnes qui doit se contenter de passes de 2mm parce que les servos (ou les pap) sont faiblards, c'est un peu dommage, mais on arrive dans le domaine de goûts et des couleurs, à chacun d'établir son cahier des charges.

    Une étude au cas par cas doit être faite, certains drives sont plus faciles à réparer que d'autres, et fonctionnent de manière plus ou moins centralisée, ce qui est bien entendu un désavantage pour les réparations.
    Quant au contrôleur, c'est la partie la plus facile à remplacer en cas de problème, donc je ne m'en tracasserait pas trop.

    En gros, je commencerais pas faire un diagnostique, puis j'aviserais sur le rétrofit, si la panne est facile à régler (et peu coûteuse), il n'y a rien de mal fait, et si par la suite un retrofit devait avoir lieu après un gros pépin, il sera toujours temps de s'y mettre. Par contre s'il faut changer des drives à tour de bras, autant couper court (et éventuellement revendre l'électronique d'origine si elle est encore fonctionnelle), mais avec le dilem que pose la sélection des nouveaux éléments, et leur impact sur les performances.

    Deux problèmes me viennent en premier à l'esprit:

    -L'utilisation de règles de verre, et donc d'une boucle double dans l'asservissement en position, je ne sais pas si c'est facilement possible, et les machines allemandes de cette époque en sont souvent équipées.
    -Le passage à un moteur de broche asynchrone + variateur pour le comportement à basse vitesse (taraudage, surfaçage,...), car il y a souvent peu de vitesses (2-3), voir pas de vitesse du tout, sur les machines équipées de moteurs DC. Ce qui veut dire qu'un taraudage à 200 tr/min, on est au ras des paquerettes avec un moteur asynchrone, et je me demande, comparé à un moteur DC qui a un couple élevé même à 30 t/min, comment ça se passe lors de l'inversion du sens de rotation (les tours morts vont vites et entraînent de la casse). Au delà de ça, lors d'un surfaçage avec un tourteaux de 160mm, même avec une puissance disponible à la baisse par rapport à un moteur DC, il faudra modifier le moteur asynchrone pour le refroidir.
    Je sais bien que les moteurs DC font un peu vieillots, mais ils avaient leurs avantages, et ces machines ont été conçues de manière à en tirer parti, il faut en tenir compte.

    Pour conclure, si on a la place, c'est sûr qu'une de ces machines constitue une excellente base pour une machine CNC, pour un prix qui doit rivaliser avec l'achat de profilés en alu pour faire un routeur, mais avec des capacités qui n'ont rien à voir au final!
    Par contre il ne faut pas avoir trop peur du presse-papier géant, c'est un cas de figure peu probable...

    Bon courage dans ce projet!

    Cordialement.

    François
     
  6. vax

    vax Modérateur

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    retrofit..., mais de quoi?
    Je suis en train (tout tout doucement...) de remettre en route 2 Maho 600 (fraiseuses 3 axes) et un tour Schaublin 3 axes.
    Dans tous les cas lors des achats, j'ai toujours étudié la machine, son état et ses problèmes.
    La réflexion à toujours été dans le sens "si le DC pose problème puis-je faire un rétrofit avec EMC2 ?"
    Type de servos ?
    Etat des variateurs ? Sont-ils remplaçables par des modèles "standard" trouvable sur étagère ?

    Je vous laisse (je crois que Gaston l'avait déjà fait sur un autre post) un lien vers une conversion de Maho 700 avec EMC2.
    Il y a 4 vidéos en tout.
     
    Dernière édition par un modérateur: 4 Mai 2015
  7. sativa55

    sativa55 Ouvrier

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    retrofit..., mais de quoi?
    Je pense que je me suis mal exprimer.
    Si la machine fonctionne c'est tant mieux et je ne toucherais a rien tant qu'elle ne tomberas pas en panne.

    Ce que j'aimerais c'est savoir dans quoi je m'engage lors de l'achat en cas de panne, ou si la machine est déjà en panne:
    -1 variateur de broche DC de grosse puissance seras difficile a trouver et plus cher qu'un simple variateur tri, mais le variateur tri implique la gestion d'une boite de vitesse :meganne:
    -A partir de quelle puissance (tension/intensité) le prix d'un variateur d'axe deviens prohibitif....(servo a 1 ou 3 phases)
    -et toutes vos remarques sont les bien venues....

    @ Vax et Cantause: Vos machines, Hermle 900 et Maho 600, sont a peu près du gabarit de ce que je recherche, pourriez vous me donner les caractéristiques de leur servo?

    @Vax: j'ai déjà vu et revu ces vidéos de Nick Mueller :prayer: (je vous recommande celles sur le grattage)
    Si tu en a d'autres sous le coude n' hésite pas, voir même des sites avec des retrofit sous Linux cnc

    @Cantause: Si j'ai bien compris le principe, dans un système de double boucle d'asservissement, la règle sert au positionnement et l' encodeur a la vélocité (accélération, décélération, vitesse).
    Corrige moi si je me trompe :sadomaso56: non, non pas comme ça!

    Je sais que sur les tnc355 il y a aussi un capteur de température pour compenser la dilatation thermique ....
     
  8. vax

    vax Modérateur

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    retrofit..., mais de quoi?
    Je regarderais ça précisément.

    Pour la Maho, en fait j'en ai acheté 2 en lot.
    Une MH600C que je souhaite garder (je l'ai dépanné chez le vendeur avant de l'acheter ! Je savais donc que je pourrais m'en sortir) et qui a un variateur de broche
    Une MH600E qui à les même servos et qui (d'après le vendeur est comme neuve mais à qui il manque une règle en X), je n'ai pas encore pris le temps d'en chercher une.
    deux varios de rechange et un écran aussi.

    Je pense que ce type de machine cours les rue de nos jours... Il faut juste les trouver...

    Pour les variateurs, je pense quand même que l'on trouve à peut près tout ce que l'on veut du moment que l'on ne cherche pas chez les fournisseurs (requins ?) de pièces pour machines outils...
    Chez les grossistes en électronique par exemple...

    Un servo qui crame ça se répare non ?
    Et un vario ça se remplace donc si on a du temps pour mettre les mains dans la machine avec EMC2 (ou autre, mais franchement pourquoi se priver du système le plus ouvert du monde libre ?) la vie est belle pour assez peu d'investissement...

    Si on regarde le travail de Nick, il n'y a que quelques petites cartes interface entre son EMC2 et sa MH700...
     
  9. cantause

    cantause Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    Oui c'est ça l'idée, on utilise deux boucles fermées pour l'asservissement, une qui a un retour sur la vitesse, l'autre sur la position, je crois que c'est la gestion de ces deux boucles fermées qui cause (causait?) pas mal de soucis lors des retrofit avec linuxcnc ou mach3. Mais des solutions de plus en plus abordables ont l'air d'exister, je ne connais malheureusement pas assez le sujet pour t'aiguiller vers une solution ad hoc, mais d'autres membres connaissent certainement le domaine.

    En ce qui me concerne, presque tout est en Siemens sur les Hermle, sur la 900E les moteurs d'axes ont les caractéristiques suivantes:

    -Unom = 175 volts
    -I nom = 9,3A
    -Pnom = 1,4 kW
    -Mnom = 10 Nm
    -I max = 15A
    -M max = 11,5 Nm

    En fait, ça dépend où on cherche :)
    Je suis d'accord avec Vax, il vaut mieux employer les chemins de traverses si on ne veut pas se ruiner.
    A titre d'exemple j'ai un variateur de broche de 8 kW pour la Bridgeport, qui attend sur une armoire au cas où celui d'origine viendrait à me lâcher définitivement, il est neuf et plus récent (il équipait la génération suivante de Bridgeport), il m'a coûté 300€ avec les frais de port et de douanes depuis les Etats-Unis. A ce tarif là, je ne peux mal de vouloir remplacer le moteur DC qui équipe la fraiseuse, même en cas de mort du drive, et même si le moteur venait à rendre l'âme, je connais un endroit qui en a un à vendre, je garderais du DC quoi qu'il arrive. J'aime bien asynchrones, mais il faut bien faire la distinction entre un "bête moteur" 3000t/min et un vrai servo AC de machine-outil, les premiers ne sont pas adaptés aux basses vitesses (ou plutôt aux larges plages de vitesses), sur la Bridgport on usine à 40 t/min comme à 4000 (idem sur les Hermle), ce n'est pas envisageable avec un simple moteur AC+ variateur. C'est une particularité facilement compensée par la boite de vitesse sur une MO conventionnelle et ses nombreux rapports, sur une CNC des années 80 il faudra le faire en externe. Sur les Hermle (c'est peut-être pareil sur Deckel et Maho), il y a systématiquement une boite 3 vitesses dans le bélier, donc à gérer d'office malgré le moteur DC, mais ça ne doit pas être très compliqué avec une fonction soft PLC dans linuxcnc ou mach3.

    Si j'avais une machine en panne (c'est peut être le cas, les deux Hermle ne sont pas diagnostiquées), je commencerais par voir ce qu'elle a au juste, ça permet de se familiariser avec la machines, les concepteurs ont quant même dû réfléchir un peu sur la manière de gérer toutes les petites fonctions annexes, autant s'en imprégner.
    Si on ne trouve pas les pièces facilement, je retirerais par ordre de priorité

    1)Le contrôleur (tant qu'à tout reparamétrer, autant le faire sur linuxcnc ou mach3)
    2)Les drives d'axe, si un meurt, on revend les deux restants et on met trois nouveaux identiques.
    3)Le drive de broche (probabalement DC), on en trouve des pas trop chers, mais pour un modèle 4 quadrants il faudra sûrement se contenter d'occasion ou NOS.
    4)Les moteurs

    En gros, par ordre décroissant de complexité, et pour peu que la panne soit effectivement incurable, par exemple un écran qui ne marche plus on peut facilement en retrouver un adaptable, si c'est le contrôleur graphique qui déconne par contre...

    Ca me fait penser, je me demande ce que coûte un contrôleur Heidenhain TNC128, modèle contemporain mais basique, si par hasard BK_Bruno passait par ici, ça serait gentil de nous donner une idée, pour voir où on se situe par rapport à une solution PC+logiciel.

    S'il y a un seul conseil à donner pour l'achat de ce type de machine, une mécanique seine (car elle aussi est coûteuse à réparer, ce ne sont pas des VàB de 16 :) ), pour l'électronique il faut bien faire avec, donc autant se garder une enveloppe retrofit sous le coude pour le jour où une panne à x k€ se produira, en espérant que ce soit le plus tard possible.

    Je salue l'intérêt pour ces machines, qui sont en général de très belles réalisations mécaniques!

    François
     
  10. vax

    vax Modérateur

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    retrofit..., mais de quoi?
    Changer un post de salon....

    Une des meilleures méthodes que j'envisage vu le prix des pièces détachées pour ces machines sur le marché spécialisé... Et dans ce cas autant vendre aussi les modules électroniques attenant.


    Ca c'est le grand conseil que nous devrions tous suivre, car comme tu dis les presses papier de plus de 3T c'est chic mais encombrant !!!!!


    Pour mes servos :

    Sur les Maho : servo et drive (DC C'est certain) INDRAMAT (directeur Philipps 432)
    Sur le tour Schaublin 130 CNC : Servo et drive (AC c'est certain) SIEMENS (directeur Siemens 850T)
    et drive de broche INDRAMAT (19Kw AC)
    Je n'ai pas les détails techniques de ces éléments sous la main...
     
  11. sativa55

    sativa55 Ouvrier

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    retrofit..., mais de quoi?
    Merci pour ces renseignements, ça m'aide a me faire une idée des puissances en jeu.
    Donc, d’après vous, rien d'impossible, ça m'encourage énormément a franchir le pas, d'autant que ça me trotte dans la tête depuis bien longtemps.

    En ce moment je suis encore dans la maçonnerie du future atelier, et quand on est pas du métier ça avance pas aussi vite...

    Mais pour ne rien vous cacher, je lorgne depuis un bon moment sur une machine:
    Mikron WF51D
    x 710
    y 500
    z 460
    poids 3t8 environ
    20 vitesses de broche de 40 a 4000 rpm
    puissance a la broche 4.5 ou 6 kw
    avances rapide 3000 mm/min :|
    TNC355
    Puissance installée 14kw
    Je dois dire que cette machine correspond a mes attentes au niveau des courses et de son encombrement (plus compacte qu'une maho) Mais problème, les 3 variateurs d'axe ont cramés suite a une surtension....
     
  12. Nikass

    Nikass Modérateur

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    retrofit..., mais de quoi?
    Salut !

    C'est pas forcément les pannes les plus graves ! si tu es sûr que les 3 ont dégagé ensemble sur la même surtension et que c'est bien ça la cause, y'a neuf chances sur 10 que tu aies trois fois la même panne et donc une seule recherche à faire. De plus, il est rare que les dégâts aillent bien plus loin que le primaire et ça peut être assez simple à réparer.

    Il y avait un membre de notre fofo qui faisait la réparation de ces trucs, mais il n'intervient plus depuis un moment... Je vais finir par croire qu'il y a un business :) l'électronique, c'est quand même rien à côté de la méca en termes de logistique, et la vie est mal faite: quand je pense au nombre de trucs électriques-électroniques "tout est foutu faut tout changer" réparées pour des clopinettes que j'ai pu commettre, et que je vois que ce qui vous retient c'est pas les trois tonnes c'est ces deux foutus boîtiers bizarres, ça m'énerve, parce que moi c'est les trois tonnes qui me posent problème :)

    Essaie donc d'en savoir un peu plus sur ton plan, là. En plus, ça devrait te permettre une bonne négo...

    a+
     
  13. cantause

    cantause Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    Bonjour,

    Je pense effectivement que si le prix est raisonnable, et qu'il y a de la place, il ne faut pas trop se tracasser, le reste on fait marcher :)
    Particulièrement l'électronique, dont les éléments "cruciaux" (drives, commande,...) sont devenus très abordables, dans la pire hypothèse, celle où il faudrait tout changer.
    Je le répète, l'état de la mécanique est plus préoccupant, une machine usée l'est généralement de partout, donc là il faudra sortir de gros sous, pour tous les éléments.

    La Mikron a l'air pas mal (ça ressemble diablement à une Hermle!), un X de 710 c'est bien, c'est une raison pour laquelle j'aime bien ma Bridgeport (x=760), fort pratique pour les pièces longues.
    Par contre je ne comprends pas très bien pour les 20 vitesses de broche, ce n'est pas un drive? C'est vrai que de ce que j'ai pu voir sur internet on dirait un "bête" asynchrone posé sur le bélier. il faudrait savoir comment le changement de vitesse se fait, mais de toute manière ça ne doit pas être très compliqué à remettre en route avec une fonction soft-plc d'un logiciel de commande.
    Comme le dit Nikass, si la panne touche les drives de la même manière, il y a peut-être moyen de faire une réparation à la chaine.
    Si ce n'était pas réparable, l'achat de 3 nouveaux drives, soit reprogrammés sur la tnc355, soit directement sur linuxcnc (mais ce n'est pas le même travail) et c'est reparti.

    Tout ça pour dire que même si on y connait pas grand chose en électronique, on peu employer du matériel low-cost et s'en sortir, si en plus ici c'est un moteur de broche asynchrone, ça règle le soucis du drive DC de "grosse" puissance.

    Bon courage dans ce projet!

    @ Nikass, c'est un lumbago récalcitrant ou la vie en appartement qui pose problème pour les 3 tonnes ? :)
     
  14. sativa55

    sativa55 Ouvrier

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    retrofit..., mais de quoi?
    Pour ce qui est des vitesses de broches, j'en ai aucune certitude, je l'ai déduis en regardant des photos du net, comme ici: https://www.apexauctions.co.uk/auction/itemDetails.htm?lotId=78130#
    ou là: http://www.maszyneria.pl/maszyny/frezarki_cnc_2422_5775.jpg
    Sur la première photo on les voit inscrites sur le coté de l’écran et sur la deuxième photo, elle ont été rajoutées en haut à gauche certainement après avoir changé l’écran, de plus sur les deux photos le potard de variation de vitesse de la broche n'a pas l'air d'avoir beaucoup tourner (la peinture est "fragile" sur les claviers Heidenhain).
    Du coup j'en ai conclu qu'il ne devait pas avoir de variateur électronique, mais je me trompe peut-être.

    Tu a l'air de dire qu'on peut adapter/programmer n'importe quel variateur d'axe avec la commande d'origine, en est tu sûre?
    Si tel est le cas ça pourrait être vraiment pas mal:
    -usinage en mode passant pour les pièces complexes
    -usinage au pied de la machine pour les pièces simples

    @Nikass: Je sais tenir un fer a souder, mais il faudrait pas que la panne soit trop complexe, mais un truc qui saute bien aux yeux (comme sur la Bridgport de Cantause)
    Dernière réparation en date, le connecteur de la nappe de l’écran de pc portable de ma sœur qui a fait de l’électrolyse, bah faut pas avoir la tremblote.
    Par contre j'ai une perceuse/taraudeuse magnétique que je doit réparer depuis presqu'un an :oops:
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  15. cantause

    cantause Compagnon

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    retrofit..., mais de quoi?
    Bonsoir,

    Tu as probablement raison, les indications de vitesse et le moteur de broche qui a fort l'air d'être un asynchrone le laissent en effet présager, dans l'absolu ça n'est pas vraiment une tare, et question fiabilité c'est un gros plus. Faudra juste faire attention à la mécanique de la boite et en tenir compte dans le programme qui gère le sens de rotation du moteur de broche, s'il y a des inversions ça peut faire mal :)
    Je me demande comment est gérée l'inversion du sens de rotation (lors des taraudages), c'est peut-être bêtement un changement de sens de rotation du champs tournant, si le moteur est prévu pour après tout pourquoi pas.

    Pour ce qui est du remplacement des drives, je ne vois effectivement pas de grosses contraintes à partir du moment où ils savent fermer la boucle de vitesse (commande moteur - retour par dynamo tachymérique). Dans le cas du contrôleur tnc 407 (et probablement des autres tnc employées sur les machines à deux boucles), le contrôleur s'occupe de fermer la boucle de position, en commandant une boucle de vitesse, qui est elle fermée par le servo (au sens original, drive+moteur) au moyen du retour vitesse (dynamo sur le moteur ou codeur). Donc la commande reçoit l'information de position via les règles de verre, et cherche à atteindre sa position donnée en faisant varier la vitesse, pour ce faire elle émet un signal analogique (+- 10 volts en général) au servo. La polarité du signal correspond à la direction (sens de rotation), et la tension à la vitesse demandée. C'est je pense ici que s'arrête ce que fait le contrôleur, il laisse la main au servo pour ce qui concerne la boucle de vitesse. Il faut donc un drive qui ait un contrôleur PID intégré (ou tout du moins PI) pour ajuster sa sortie (la tension de commande du moteur) en fonction de la consigne de vitesse (tension dans la gamme des +-10v) que le contrôleur demande.


    Donc le drive de replacement doit:

    -Pouvoir être commandé en analogique +-10 volts.
    -Avoir une entrée correspondant au moyen utilisé par le moteur pour donner sa vitesse (tension pour une dynamo, train binaire pour un codeur), ou adapter un moyen compatible sur le moteur, c'est au choix.
    -Permettre une puissance de sortie comparable à celle du moteur d'axe.
    -Savoir commander le type de moteur constituant le servo (AC,DC BLDC, Stepper,...)

    Mais grosso modo on retrouve ces caractéristiques sur pas mal de drives.
    Dernière chose, il faut peut-être refaire une alim si la tension supportée par les nouveaux drives est inférieure à celle des anciens.
    En théorie on pourrait utiliser des combinaisons alim+drive+moteur différentes pour chaque axe, les paramètres de la boucle en position sont indépendants d'un axe à l'autre.

    Je trouve l'idée de garder le contrôleur d'origine pour la programmation simple devant la machine et envoyer sur le port de communication le g-code à la volée pour les programmes complexes un fort bon compromis. Pas de frais superflus si le contrôleur est en état et le jour où il lâche repasser le matériel de puissance sur de l'électronique adaptée à linuxcnc.

    Cordialement.

    François
     
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