Bobyrobot

[MaPic+]

Bonjour à tous,

Je me suis enfin décidé à me lancer dans la construction d'une cnc.
Ça fait plusieurs années que je souhaite me lancer dans l'aventure et après avoir parcouru votre forum depuis quelques semaines, voici les futurs caractéristiques de la cnc 3 axes que j'aimerai réaliser :

- Zone de travail d'environ 841x594mm.
- Découpe de balsa, plexi, epoxy, carbonne et pourquoi pas d'aluminium.
- Le bois sera le principal matériau pour la construction de la structure.
- Platine de contrôle de type "breakout" avec 3 drivers 2M542 (4.2A).
- Alimentation 24V, 15A soit 360W.
- 3 moteurs pas à pas Nema 23 (L54).
- 3 coupleurs 6.35mm vers 10mm.
- Mon budget est d'environ 500€.

Au départ je comptais acheter une carte TB6560 (comme la plupart des débutants) mais finalement je vais investir un peu plus et prendre un kit avec les 3 drivers. De plus j'ai découvert sur votre forum qu'une platine "Breakout" était préférable.

Ci dessous la modélisation de la cnc que j'aimerai faire :

- Les planches de bois auront une épaisseur de 20mm.
- Pour les glissières, je pense utiliser des tubes en acier avec des roulements à aiguilles.
- Je souhaitais coupler des tiges filetées M16 directement aux moteurs.

Au début je testerai ma cnc avec une fraiseuse bas de gamme Power G 130W (8000 à 30 000tr/min) puis j'achèterai quelque chose de mieux mais je ne sais pas encore quoi.

Mes questions :

- Pensez-vous que mes moteurs soient adaptés ? Pour ma part je crois qu'ils sont un peu trop faiblares...
- Pensez-vous utile d'investir dans des glissières de meilleurs qualitées et dans un système vis/écrou à billes de se genre : lien ?

Je vous remercie d'avance et à bientôt !

PS : J'ai nommé mon projet Bobyrobot en hommage au Charlyrobot que mon école possèdait.

 

[ellogo67]

Bonsoir MaPic+

beau projet que tu as là et je te dis une seule chose : va au bout de ton rêve.
Rêve qui j'espère sera une réalité.

Je pense que ce sera une bonne V1 parce que quand on touche à la CNC, on y prend tout de suite goût et on veut aller plus loin.
Tu verras que tu vas atteindre rapidement les limites mécaniques de ton bébé et il faudra soit l'améliorer, soit faire une V2, qui, je pense, sera ton cas.

Je ne veux surtout pas te décourager ( car je suis passé par ce cap ) et dans mon cas j'appréciais chaque moment devant ma CNC à la construire.

Le choix des drivers est très bien, c'est ceux ci que j'ai choisi aussi.
En revanche, tu peux les alimenter jusqu'à 50 volts.
N'hésite pas, tu pourras les faire tourner plus vite.

Je te souhaite de très grands plaisirs à construire ta CN.
@+ sur la toile.

 

[MaPic+]

Bonsoir à tous,

Tout d'abord merci ellogo67 pour ta réponse et ton conseil ! Du coup je vais choisir une alimentation de 36V, 11A soit 400W au lieu d'une de 24V, 15A soit 360W.

Pour répondre à ma question, l'ensemble vis/écrou à billes permet d'avoir une meilleure précision avec presque pas de jeux mais ça reste relativement cher. Comme je ne souhaite pas trop dépasser mon budget, je pense commander trois vis trapézoïdales de 16mm de diamètre avec un pas de 4. Voici les prix que je peux obtenir pour ces trois vis :

- 890mm : 18.90€ HT
- 745mm : 15.50€ HT
- 365mm : 9.80€ HT

Je vais en profiter pour prendre trois écrous carrés (VKM) à 7,00€ HT l'unité.

Pensez vous que ces prix soient convenables ?

Concernant la structure, j'hésite encore entre l'utilisation de bois médium (MDF) ou de contreplaqué de 18mm d'épaisseur. Je crois que le bois medium est moins cher mais que le contreplaqué est plus résistant... Qu'en pensez-vous ?

À bientôt.

 

[ellogo67]

Bonsoir MaPic+

A priori, des vis trapézoïdales seront beaucoup mieux que de vulgaires tiges filetées.
Aurais-tu des photos de ces vis, pour ce faire une idée ?

Car si ce sont des vis comme les miennes actuellement, c'est impeccable.

De plus j'ai découvert sur votre forum qu'une platine "Breakout" était préférable.

Ben, disons que si t'en n'as pas une, tu ne peux rien faire.

C'est obligatoire pour communiquer entre l'ordinateur et les drivers.

Concernant la structure, j'hésite encore entre l'utilisation de bois médium (MDF) ou de contreplaqué de 18mm d'épaisseur. Je crois que le bois medium est moins cher mais que le contreplaqué est plus résistant... Qu'en pensez-vous ?

Aucune idée, faut demander aux pros.

Lache pas, bon courage.

 

[MaPic+]

Bonsoir,

Je n'ai pas encore commandé les vis trapézoïdales. Je voulais savoir si le prix était correct avant... Je n'ai donc pas de photo à vous proposer pour le moment. De toute façon ça sera des vis de ce type :

J'en profite pour mettre une petite photo des écrous carrés VKM :

Je voulais désigner par "platine Breakout" l'ensemble drivers plus carte de contrôle alors que certaine platine intègre les drivers. J'ai bien conscience que mes drivers ne vont pas se piloter tout seuls .

Je vais sûrement acheter le bois cette semaine alors ça serai bien que les pro se manifeste .

EDIT : Finalement j'ai trouvé ma réponse sur le forum, le contreplaqué pause plus de problèmes de planéité que le MDF et en plus c'est moins cher.

À bientôt !

 

[MaPic+]

Bonsoir à tous,

Je viens vous donner quelques nouvelles sur l'avancement de mon bobyrobot.

• Tout d'abord le bois :

J'ai acheté 1,98m² de bois medium (MDF) pour 69€... Oui je sais, je me suis fait arnaqué... C'était censé être moins cher que le contre-plaqué mais bon, j'avais pas le choix de toute façon...

Comme vous pouvez le voir ci dessous, je l'ai déjà découpé.

C'est un bois qui se travaille bien et qui donne un résultat vraiment propre.

• Ensuite la mécanique :

J'ai commandé la semaine dernière, 2 guides linéaires de 800mm de long et d'un diamètre de 16mm accompagnés de leur support aluminium ainsi que 4 patins de type SBR16UU pour 99€ frais de port compris.
Bonne nouvelle, je les ai reçus aujourd'hui ! Ils viennent d'Allemagne donc ça a mis un peu de temps.

Voici le matériel qui a l'air de bonne qualité :

Lundi j'ai commandé les 3 écrous carré (VKM) et les 3 vis trapézoïdales dont j'avais parlé dans mon post du 30 août (pas de 4mm et 16mm de diamètre). J'en ai profité pour prendre 4 arbres rectifiés de diamètre 16mm. Deux mesurent 745mm et deux autres font 365mm de long.

• Et pour finir l'électronique :

Aujourd'hui j'ai fini de vider mon porte monnaie en commandant une alimentation 36V, 10A (donc de 360W) pour 39€, 3 drivers 2M542 et une carte de contrôle 5 axes pour 125€. Le tout est commandé en Chine, j'espère les recevoir rapidement et sans payer de taxes douanières .

En tous cas, j'attends avec impatience de recevoir tous ça.

 

[MaPic+]

Bonsoir à tous,

Encore une fois, je viens vous informer sur la progression de mon projet.

Voici ce que j'ai reçu ces derniers jours :

• 3 vis trapézoïdales (pas de 4mm et 16mm de diamètre) avec 3 écrous carrés (VKM) :

• Ainsi que 4 arbres rectifiés de diamètre 16mm (2x 745mm et 2x 365mm) :

• Une alimentation 36V 10A (360W) :

ellogo67

• La carte de commande, 3 drivers 2M542 et un câble parallèle :

• Et pour finir, 8 roulements linéaires LM16UU :

Il me reste plus qu'à commander les moteurs et les coupleurs (axe moteur/vis trapézoïdale).

Mais pour les moteurs j'hésite entre deux modèles et j'aimerai bien avoir votre avis .

Ce sont tous les deux des moteurs pas à pas Nema23 avec 8 fils.

Le premier a pour référence 60BYG301B dont voici les caractéristiques :

Et le second modèle est un 60BYG401B :

Je ne sais pas encore si je vais les monter en parallèle ou en série. Vu ces caractéristiques j'en déduit que le montage en série permet d'avoir plus de vitesse comparé à un montage en parallèle. J'ai lu sur le forum qu'en parallèle on obtenait un meilleur couple cependant dans ce tableau le couple est identique à la configuration en série...

Bref. Il est mentionné que mes drivers 2M542 peuvent fournir 4,2A. Alors il me faut des moteurs qui demandent un peu moins d'intensité pour éviter de surchauffer mes drivers ou est-ce qu'ils sont prévus pour maintenir un courant de 4,2A ?

Si c'est le cas je pense que mon choix se portera sur le modèle 60BYG301B mais je me demande si un couple de 3,1N.m (les N.m ne me parlent pas vraiment ) sera suffisant pour ma CNC (ou pour une futur v2)...

Pourriez-vous m'aider à faire ce choix ?

J'attends d'avoir mes moteurs et mes coupleurs avant d'assembler le tout.

Je vous en remercie d'avance, à bientôt !

 

[antoinebeniste]

Salut,
oui 3.1 N/m c'est tres suffisant en acouplement direct sur la vis.
3.1N/m signifie que si tu as une barre perpendiculaire a l'axe du moteur de 1 mètre, il y a au bout de ce bras une force de 3.1newton soit 310 grammes (10 N = 1Kg environ (9.81 exactement pour les tatonneurs ))
donc au bout de 10 cm on a 3,1 kg; au bout de 1cm on a 31Kg
etc... après c'est un simple calcul de moment.
Un petit schéma simple: Le petit cylindre représente l'axe moteur

Voila pour la petite explication
A+

 

[mapk]

(10 N = 1Kg environ (9.81 exactement pour les tatonneurs ))

9.81 ...... à Paris Et bonne fin de week-end à tout le monde

 

[MaPic+]

Bonjour à tous,

Merci antoinebeniste pour ton schéma et ton explication très claire .

Dans ce cas, si tu penses que 3,1N.m est suffisant pour un accouplement direct, je vais choisir le modèle 60BYG301B et je le brancherai en série. En effet pour répondre à ma question, les drivers produisent un courant de 3A RMS, comme la configuration en série pour ce modèle demande 2,1A (voir le tableau dans mon post précédent), c'est parfait !

Par contre, je n'ai pas trouvé de détail sur le voltage en sorti de mes drivers... Donc je ne sais pas si la tensions de sortie est adaptée à ces moteurs qui demandent 5,46V . Quelqu'un aurait-il des informations à ce sujet ?

À bientôt.

 

[mapk]

Hi !

Je m'étais posé la question également, si je ne dis pas de bêtise, les PAP sont commandés en fréquence, bien sûr, mais en courant, c'est l'électronique qui fournit ce courant quelque soit la tension à son entrée, pas trop grande quand même car la dissipation augmente avec la différence de tension Entrée/Sortie.

Je suppose alors que la tension de 5,46 V correspond au courant nominal d'utilisation (2,1 A ici) !?

Mais que les spécialistes me redressent si j'ai dit une ânerie, je débute moi aussi en CNC, tout est nouveau pour moi dans ce domaine...

Bonne fin de semaine à toutes et à tous.

Marc

 

[fabrice c]

les 2m542 acceptent jusqu'à 50V
ton alimentation est un poil faible mais cela ira

 

[MaPic+]

Bonsoir,

Je suppose alors que la tension de 5,46 V correspond au courant nominal d'utilisation (2,1 A ici) !?

La tension est définie par l'intensité et par la résistance de la bobine. Par exemple pour ce modèle en série nous avons :
U = R x I
U = 2,6 x 2,1
U = 5,46V
Comme sur les 2M542 on peut régler le courant sortant et que la résistance de chaque bobine est fixe, j'image que la tension de sortie est ajustée automatiquement. Mais bon je ne suis pas sûr de ce que j'avance...

les 2m542 acceptent jusqu'à 50V
ton alimentation est un poil faible mais cela ira

Je sais que mes drivers peuvent être alimentés jusqu'à 50V mais la tension typique recommandée est de 36V (et la tension minimum est de 24V).

Voici un petit tableau qui résume les caractéristiques d'un 2M542 :

Ça pourra peut être servir à quelqu'un .

 

[topette79200]

bonsoir
la formule U=RxI ne s'applique pas a ces moteurs. pour la tension max que supporte un moteur pas a pas il faut prendre
Vmax= 32 x racine carrée (inductance en Mh).
c'est extrait de la doc GECKODRIVE page 11 : Voir la pièce jointe manuel general moteur pas a pas (p11 v max.pdf
dans ton cas pour le moteur 60byg301b que tu as mis : en // : Vmax=32*racine(3.2)=57 volt
-pour ce qui est des drivers 2M542: il sortiront l'amperage que tu choisit mais toujours avec la tension que tu mets en entrée (dans ton cas 36 Volts, donc correct 36<57)
-tu ne pourras pas mettre les drivers sur 4.2 A, car ton alimentation ne fournira que 10 A max. si tes 3 moteurs fonctionnent en même temps , alors cela fera 10A/3= environ 3A par moteur donc il faudra qu'au max les 2m542 soient reglés sur 3A

a+

 

[MaPic+]

Bonsoir à tous,

Merci topette79200 pour ta réponse enrichissante !

Je disais juste à mapk que nous pouvons retrouver les tensions indiquées dans le tableau grâce à la formule U = R x I. Mais en effet, je souhaitais connaître la tension maximum que pouvait accepter ce modèle de moteur et j'ai enfin ma réponse avec cette formule.

Au départ je voulais câbler mes moteurs en série et non pas en parallèle. Donc pour le modèle 60BYG301B la tension maximum en série est de :
Vmax = 32 x racine(12,8)
Vmax ≏ 114,49V
Comme mes drivers fournissent la même tension en sortie que celle en entrée, les 36V sont très loin des 114V maxi...
Pour l'intensité par contre, je dispose de 3A par drivers et j'ai besoin de 2,1A...

Petite parenthèse, pour ceux qui souhaitent calculer la tension admise pour leur moteur et qui ne dispose pas de la valeur de l'inductance, vous pouvez multiplier entre 4 et 20 le voltage indiqué.
Par exemple, toujours en série pour le modèle 60BYG301B ça nous donne : 4 x 5,46 = 21,84V et 20 x 5,46 = 109,2V
Donc la plage de tension est de 21,84V à 109,2V (extrait de la doc GECKODRIVE).

Pour conclure avec ce modèle de moteur pas à pas :

• En série, je n'ai pas assez de volt avec ma configuration (36V<<114V) cependant je dispose d'assez d'ampère (3A pour 2,1A).
• En parallèle, j'ai suffisamment de volt (36V<57V) mais je manque un peu d'ampère (3A pour 4,2A).

D'après vous ce modèle est-il vraiment adapté à mes drivers et à mon alimentation ? Si oui quel branchement devrais-je choisir (série ou parallèle) ?

Je vous en remercie d'avance, à bientôt !

 

[Anonymous]

bonsoir

Vmax= 32 x racine carrée (inductance en Mh).

a+

surprenant !!!
je suis nul en math mais pour transformer des Mh en Vmax il faudrait au moins un autre ingédiant non ?

 

[stanloc]

Bonsoir,
Les "patriciens" utilisent souvent des formules comme ça non homogènes.
Il faut lire le cahier de GECKODRIVE dont le lien est donné plus haut ; voici un extrait (encore un truc à mettre en post-it)

The easiest factor in choosing a power supply is its current rating, which is based on your motor ratings. A motor control will always draw less than 2/3 of the motor’s rated current when it is parallel (or half-winding) connected and 1/3 of the motor’s rated current when it is series (or full-winding) connected. That is to say, a 6 amp per phase motor will require a 4 amp power supply when wired in parallel and a 2 amp power supply when wired in series. If multiple motors and drives are used, add the current requirements of each to arrive at the total power supply current rating.
An unregulated power supply will be sufficient and is recommended for most applications because of its simplicity. If a motor with a large inertial load decelerates quickly it will act as an alternator and send voltage back to the drive which then sends it back to the power supply. Because many regulated power supplies feature protection circuitry this may cause the power supply to fault or reset; however, if the supply is unregulated it will simply get absorbed by the filter capacitor.

Pour ceux qui ont du mal avec l'anglais, il est écrit que le courant par moteur I détermine le courant à prévoir pour l'alim dans les cas suivants :
-bobinages en // courant alim = I x2/3 si I moteur = 6A I alim = 4A
-bobinages en série courant alim = I/3 si I moteur = 6A I alim = 2A

Il est précisé aussi qu'une alim faite autour d'un transfo + un pont de diodes + un condensateur suffit largement voire qu'il est même mauvais d'utiliser une alim régulée parce que "beaucoup d'alim régulées ont un circuit de protection qui peut la mettre en défaut ou lui faire un reset" lorsque le moteur déccélère et qu'il est alors transformé en alternateur.

Stan

 

[topette79200]

bonsoir
si tu prends des moteurs qui "prennent" 3A en // , tu n'auras plus de dilemme avec presque le même couple .
a+

 

[Anonymous]

Il me semble qu'un grand barbu avait réussi à transformer de l’eau en vin il y à quelques temps.
C’était surement avec la même formule: Vin = 32 sqrt(Eau).

 

[fxcnc]

bonjour,

pour calculer la tension max des moteurs, personnellement, je suis parti de la règle des démarrage moteur
I[sub]démarrage[/sub]=10* I[sub]Nominal[/sub] et je rajoute un coef de sécurité de 0.5 soit pour l'exemple 5.46*10*2.1*05= 57.33
hors mis le coef de sécurité, on retombe a quelque chose prés au résultat mais je sais d’où vient le coef de 10 de l’équation

@+
fx

 

[MaPic+]

Bonjour,

Merci à tous pour vos réponses.

Finalement je me suis décidé à commander 3 moteurs 60BYG301B pour 120€ frais de port compris. Dès que je les aurais reçus je commencerais l'assemblage de mon bobyrobot .

Pour ceux qui ont du mal avec l'anglais, il est écrit que le courant par moteur I détermine le courant à prévoir pour l'alim dans les cas suivants :
-bobinages en // courant alim = I x2/3 si I moteur = 6A I alim = 4A
-bobinages en série courant alim = I/3 si I moteur = 6A I alim = 2A

D'après ce que tu dis, je peux savoir quel est le branchement le plus adapté à mon alimentation.

- En parallèle : Ialim = Imoteur x (2/3) = 4,2 x (2/3) = 2,8A
- En série : Ialim = Imoteur / 3 = 2,1 / 3 = 0,7A

Sachant que mon alimentation fait 10A et que je possède 3 drivers, je dispose alors d'environ 3A par moteur.

Donc je vais choisir de brancher mes moteurs en parallèle et je configurerais mes drivers en 2,84A !

pour calculer la tension max des moteurs, personnellement, je suis parti de la règle des démarrage moteur
I[sub]démarrage[/sub]=10* I[sub]Nominal[/sub] et je rajoute un coef de sécurité de 0.5 soit pour l'exemple 5.46*10*2.1*05= 57.33
hors mis le coef de sécurité, on retombe a quelque chose prés au résultat mais je sais d’où vient le coef de 10 de l’équation

D'après mes quelques souvenirs de physique appliquée, ta formule n'est pas exacte. Si je me souviens bien, on peut déterminer la tension au démarrage du moteur avec son modèle électrique, on a alors :

U0 = E0 + R x Inominal + L x (DI / DT)
Si le courant est constant nous avons :
L x (DI / DT) = 0
Donc il nous reste :
U0 = E0 + R x Inominal
Avec E la force électromotrice qui est égale à : K x n
K est une constante du moteur et n est la fréquence de rotation en tour/min.
Ici ton « 10 » doit correspondre à E0, mais il ne peut être absolu.

Il est précisé aussi qu'une alim faite autour d'un transfo + un pont de diodes + un condensateur suffit largement voire qu'il est même mauvais d'utiliser une alim régulée parce que "beaucoup d'alim régulées ont un circuit de protection qui peut la mettre en défaut ou lui faire un reset" lorsque le moteur déccélère et qu'il est alors transformé en alternateur.

Moi aussi je l'avais vu sur la doc de GECKODRIVE et j'avais pensé à résoudre ce problème avec une simple diode et un condensateur qui permettra d'absorber les éventuelles tensions émises par les moteurs. Voici un petit schéma du montage :

Pour la diode, une 1N4001 qui peut supporter une tension inverse de 50V serait suffisante, mais je pense utiliser une 1N4002 pour plus de sécurité. Concernant le condensateur, je pensais utiliser la formule : C = 80 000 x I / V (C en µF)
Donnée encore une fois dans la doc GECKODRIVE. Dans mon cas, j'arriverai à :
C = 80 000 x 10 / 36 ≏ 22000µF
Mais comme mon alimentation est régulée, ça ne servira pas à grand chose d'en mettre un avec une si grande capacité... Du coup, si j'en mets un de 220µF ça sera déjà bien.

Pour rester dans l'électronique, j'ai reçu ceci la semaine dernière :

• Mon magnifique bouton d'arrêt d'urgence :

• Et 10 interrupteurs de fin de course (bien sûr j'en utiliserai que 6) :

Maintenant j'attends mes moteurs avec impatience .

À bientôt !

 

[Anonymous]

Tiens des formules qui ressemblent a quelle chose

Pour L x (DI / DT) = 0, ce n'est pas tout a fait vrai, la régulation par hacheur fait que l'ondulation du courant est très faible (DI), mais comme le fréquence est élevée, DT est aussi très petit donc -> L x (DI / DT) est loin d'être zéro.

Edit: je crois que c'est encore plus compliqué, si le moteur tourne le courant n'est plus constant, ce n'est pas un moteur continu

 

[Guy-xyz]

Bonjour bobyrobot
je viens de m'inscrire sur le forum ( donc décalage avec les vis )
avec des vis acier mieux vaut utiliser des écrous en bronze (le couple fonctionne mieux )
sur les machine industrielles traditionnelles c'est le montage utilisé