Conversion d'une placeuse de composants en CNC

[ghirk]

Bonjour à tous,

Petit nouveau sur le forum et en CNC, je viens vers vous pour un peu d'aide. Tout d'abord je me présente, j'ai 45 ans, je suis sculpteur et je suis du coté de Toulouse.

Pourquoi une CNC : parce qu'elle est un future maillon de mon travail, couplée avec d'un coté mon PC et mon travail en 3D sur logiciel (Cinema 4D), d'un autre une imprimante 3D (Ultimaker 1) et pour finir mon travail en sculpture à la main (bois surtout). Je prévois donc de travailler bois, alu et acier.

Je viens de racheter une vieille placeuse à composants, en très bon état en ce qui concerne le bâti, rails X et Y rectifiés par contre 2 courroies sur 3 coupées "à l'arrache" et pas de Z existant (par contre j'ai le chariot du portique mais un démontage un peu brutal de la broche). Je n'ai pas de référence de la machine mais l'ancien proprio me donne une précision du micron, donc largement suffisant pour moi. Elle pèse dans les 500kgs et j'ai pu la transférer chez moi sans démonter les rails de la table, juste le portique qui était déjà partiellement démonté. Bon, en gros j'ai le bâti qui est largement supérieur à tout ce que j'aurais pu faire maison, mais un peu hors norme par rapport à tout ce que j'avais regardé en CNC faite maison. Une courroie nickel, une courroie coupée (mais sans manque donc je peux la reprendre) et une courroie manquante (celle du chariot sur le portique). Plein de bouts de fils et d'électronique mais dans un tel état que je ne suis pas sûr de pouvoir les réutiliser. Je viens de me rendre compte que je n'ai pas les servomoteurs... mais pleins de vérins...

L'ancien proprio qui est dans la partie me conseille de passer en entrainement direct avec vis à billes et Nema 34 avec une carte USB, en gros entre 300 et 400 euros en plus pour équiper la machine. Je peux investir cet argent mais j'avais quelques questions :

- Pourquoi ne pas garder les courroies et les servomoteurs ? D'après ce que j'en ai lu, les courroies sont très précises et n'ont pas de dérive. Les servomoteurs sont plus puissants et rapides que les PAP mais par contre plus "chiants" à contrôler (surtout que les pistes d'origine sur les rails sont mortes) donc je ne peux utiliser que l'encodage intégré au moteur (j'espère que je traduit bien ce que j'ai pu comprendre...), surtout que passer en PAP + vis à billes va m'obliger à faire pas mal de modifications sur les supports et que je n'ai pas de CNC sous la main pour fabriquer des pièces.

- Puisque je n'ai pas de Z mais juste le chariot, il faut que je fabrique un support pour la broche. J'ai donc récupéré deux vis à billes pour le faire mais ça va vouloir dire un nouveau moteur, à priori un PAP : comment gérer là double motorisation servomoteur et PAP ?

- Vu la taille du portique, il y a un servomoteur de chaque coté de celui-ci et une courroie (dont celle coupée que je peux réparer), est-ce que je peux supprimer un de ces servomoteurs ou je suis obligé, si je pars en PAP d'en mettre un de chaque coté et donc de gérer 2 moteurs pour le déplacement du portique ? (Ce n'est pas le prix qui me freine mais la gestion, surtout que je n'ai jamais piloté de CNC à part une petite 3 axes qui était en fonctionnement). A la main je peux déplacer le portique en tournant la courroie d'un seul coté mais ce n'est pas la même puissance quand la broche travaille...

Je sais que je peux aussi faire un mixte : c'est à dire installer des Nema 34 avec les courroies (donc pas de modifications importantes des supports) est-ce viable ? Que pensez-vous d'un tel projet et est-ce que quelqu'un l'a déjà réalisé ? (j'ai parcouru le forum mais pas encore tout lu, le sujet à pu m'échapper)

Merci d'avance pour vos réponses ! Et bonne nuit, je n'avais pas vu l'heure.... la suite demain.

Cordialement

 

[stanloc]

Bonjour,
A ce que je vois la première chose à faire c'est un démontage nettoyage soigné pour voir l'étendue des dégâts car inutile d'investir si les guidages linéaires par exemple sont abîmés en plus d'être très sales.
Niveau entrainement par courroie, il faut déterminer quelle est le rapport de transmission entre la poulie moteur et le déplacement linéaire . En clair, pour faire du dépôt de composants on veut de la vitesse de déplacement mais nullement une résolution énorme. la position d'un composant ne se détermine pas à un centième de mm près.
S'il y a déjà des servomoteurs inutile de les remplacer par des moteurs pas à pas SAUF SAUF si leur électronique de commande est totalement incompatible avec ce qui existe aujourd'hui en électronique à adjoindre entre le PC et elle. Mais moi je commencerais plutôt à regarder à changer toute l'électronique plutôt que de changer les moteurs
Ce qui est toutefois le plus problématique dans tout ça c'est la rigidité des axes. En effet pour déposer des composants nul besoin de guidages linéaires supportés car il n'y a aucun effort d'usinage et pas ou très peu de vibrations. Toutefois quelques renforts ici ou là peuvent peut-être sauver la situation.
Les courroies ne sont pas un problème. Il faudra simplement en mettre des neuves si elles suffisent. Pour usiner du bois elles peuvent suffire mais pour du métal cela risque d'être inadapté, seulement les remplacer par des vis va entraîner de grosses modifications. Tout est possible mais il faut un certain niveau de compétence pour réaliser cette adaptation mécanique et électronique.
Stan

 

[ghirk]

Bonjour,

Merci pour la réponse, je vais essayer d'y répondre le mieux possible pour avoir un peu d'aide.

Je viens de finir de nettoyer, dégraisser et remonter la machine en x et y : j'arrive avec un doigt (en forçant légèrement) a faire coulisser le portique et le x, pas de jeu ressenti, les chariots sur rail sont en bon état. Les rails étaient surtout très sales et très légèrement (pour un) attaqué par la rouille à un endroit sur le dessus. Mais le dessus du rail n'est utile que pour le joint des chariots à billes donc le problème n'est pas gênant et réglé par un très léger surfaçage au 600. Un bout du rail manque au milieu (dû au démontage à l'arrache du portique) sur le haut de la rainure dans laquelle glisse les billes des chariots mais pour moi rien que je ne pourrais changer plus tard en refaisant moi-même les pièces avec ce remontage... j'ai donc enlevé le morceau cassé et limé le bord pour qu'il n'y ai plus d'ébarbures : les chariots y passent sans problème et ne bougent pas. J'ai aussi viré la courroie restante qui demandait un effort supplémentaire pour bouger le portique. Je verrais plus tard pour changer les rails si besoin...

Donc je pense qu'il est possible de repartir sur le projet en abandonnant l'idée des courroies et des servomoteurs (j'en ai qu'un sur les 4).

Visiblement il est possible de déplacer le portique en ne mettant qu'une vis à billes d'un coté mais je ne sais pas quelle diamètre prendre vu la longueur utile : 1m. Que pourriez-vous me conseiller ? Pour les moteurs je pars sur du Nema 34 en direct comme on me l'a conseillé mais quelle puissance il faudrait ? quelle différence entre un 892oz et un 1232oz ? Est-ce très important ? En sachant que la vitesse pour moi n'est pas un facteur important, mon atelier est séparé de ma maison et isolé donc le bruit d'usinage n'est pas gênant même la nuit. Je regarde sur Ebay pour commander les moteurs et je tombe sur ce genre d'annonces, laquelle serait la mieux à votre avis ? :

http://www.ebay.com/itm/Free-shippi...8759&clkid=6639812831599296515&_qi=RTM1562569

ou

http://www.ebay.com/itm/USA-Free-Wa...6311&clkid=6639862792975988450&_qi=RTM1562572

En sachant que je commanderai cette carte pour passer en usb avec Mach3 :

http://www.ebay.com/itm/4-Axis-USB-...574?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item35c72824f6

Pensez-vous que c'est un bon choix pour l'ensemble ? Pour les vis à billes je n'ai pas encore trouvé un lien... je regarde encore.

Pour l'axe Z, j'ai une vis à bille de disponible et sûrement des rails mais par contre je n'ai aucune idée pour le support et la broche. On m'a conseillé du 2kw mini pour de l'alu et acier fin, oui mais vers qu'elle marque me tourner sachant que mon budget est très limité... en attendant une Kress peut-elle me servir pour de l'alu et du bois ? Faut il un moteur plus puissant pour le z ou un Nema 34 comme pour les vis à billes suffit ?

Sinon est-ce que quelqu'un du forum, du coté de Castelnaudary, ne serait pas trop loin pour me donner une coup de main à faire mes supports de moteur et broche avec sa cnc ? moyennant finance naturellement ! Un peu d'aide sur la transformation de cette base en cnc m'aiderait un peu il faut dire. Le domaine est vaste et il y a tellement de solutions différentes ! Et il faut dire que même si je fais pas mal de chose en bois et qu'en bricolage je suis plutôt bon, je reconnais que le domaine des machines et de l'acier m'est complètement inconnu... et l'équipement me manque (même si j'ai un mini tour à métaux que je me sert pour le bois) par contre celui des logiciels non, je dirais même que j'y suis plutôt à l'aise et que découvrir et utiliser un nouveau logiciel ne me cause pas de souci...

Le but de la manœuvre est de transformer cette base en cnc même avec des solutions provisoires (comme le pet sur le rail) mais avec du matériel qui puisse me permettre d'améliorer cette base et d'en faire au final... peut-être une bonne machine !

Pour aujourd'hui c’est déjà pas mal et merci pour votre aide.

A plus

 

[Dardar88]

bonjour girk

Sans vouloir etre trop pessimiste je crois qu'il te faut oublier l'usinage dans de l'acier ,s'il est tres fin alors il
faut penser plasma ,si c'est juste pour de la gravure tres fine ,alors seulement oui avec une pointe diamant.

Pour l'alu c'est assez compliqué mais possible en passes legeres mais oublie la Kress ,parfaite pour du petit travail
sur bois mais insufisante a moyen terme.
N'ayant jamais utilisé de broche chinoise ,je ne peus te dire si ça paut fonctionner ,il faut juste savoir s'il est possible
d'ajuster la vitesse de coupe car je sais que sur certaine broche auto ventilée (sans refroidissement liquide)il y a une vitesse de rotation minimum a respecter sinon ...fumée magique... ce qu'ils omettent de dire sur les sites Ebay , et
specifée dans la doc a reception !

Je ne pense pas non plus que conserver le systeme par courroie soit l'ideal ,eventuellement passer par un systeme
a chaine pêut etre une option ou par pignon/cremaillere ,ce qui serait encore mieux mais quand meme couteux si tu
veus quelque chose de correct et sans jeu.

je vois qu'il doit te rester une unité de driver de type Omron ou yaskawa ce qui revient au meme , il faudra donc
recuperer les moteurs/encodeurs qui vont bien et completer.

melanger pas a pas et servo ne posent pas de probleme avec Mach3 ,je ne sais pas pour les cartes de type planetcnc,etc
mais comme le pilotage est le meme c.a.d. step/dir en boucle ouverte (pour les servo ,la boucle est en interne entre
le moteur encodeur et le driver qui s'auto gerent) pourquoi pas.

A moins qu'il y ait eu des coups de marteau portés sur tes translations de type patin a bille THK ,il est tout a fait
possible de les "recuperer" avec pas mal de patience , du papier de verre tres fin ,genre 1200 a l'huile car l'oxydation est souvent assez superficielle ,au cas ou helas certaine soient vraiment abimées et irrecuperables , sur ebay tu devrais
trouver pour pas trop cher des unitées de remplacement d'occasion souvent en excellent etat.

Au pire remplacer par de la douille a bille fendu sur support.

Tu devrais aussi pouvoir sur ce site trouver un bonne ame qui soit en mesure de te fabriquer les embouts de vis
a bille ,attention ,le parallélisme des translations est tres precis mais ta base est tres bonne ,donc...

En general ,le (re) montage d'une telle machine demande un peu de patience surtout lorsque l'on est demuni de
moyen d'usinages propre ,mais , petit a petit , on en arrive a bout ,la seule chose importante des le depart est
de bien evaluer le cahier des charges ,surtout de ne pas sous dimensionner et d'avoir une marge confortable.

Il faut savoir que les patins a bille acceptent des charges insoupçonnées ,aux vues de ta machine tu n'auras aucun problemes a ce niveau ,elle pourra supporter largement des passes de 5 a 8mm de profondeur DANS le BOIS sans broncher ,pour l'acier ,le probleme reside surtout dans la structure trop legere a moins de la stabiliser ,la consolider
considerablement par de la tole mecano soudée , des masses de granit de façon a absorber les vibrations ,etc..
et d'avoir un Z particulierement structuré et une super broche.Pour te donner une idée ,meme une broche de 5hp
Perske ,ou Colombo ou Elte n'assurent que pour de l'alu au maximum, elles pesent de 6 a 12 kg et sont munies
de roulements ceramiques doubles (rien a voir avec Kress).
Par contre ,tres curieusement ,tu n'aurais aucun soucis a graver (prof env 0.3mm) dans de l'acier ,du laiton ou de l'inox avec une petite spindle de type Gravograph et un outil a pointe diamant sans lubrification,mais il faut en rester la.

Prepares toi quand meme a accepter de depasser ton budget previsionnel et peut etre t'apercevoir qu'il te faudra
ajouter quelques option avec le temps ...(ex: 2d = 2 axes ,2d5=3 axes, 3d en rotation = 4 axes,3D incomplete =5 axes ,etc..

bon courage
t.

 

[ghirk]

Bonjour,

Merci Dardar88 d'avoir pris de ton temps pour me donner une longue réponse.

Bien, après la lecture de pas mal de posts du forum et d'ailleurs, j'en suis arrivé à la même conclusion que toi : j'oublie l'acier. La structure existante est certes costaud mais loin de suffire pour usiner de l'acier, donc je vais plutôt, comme tu le dis, me concentrer sur le bois et des passes légères pour l'alu. J'ai supprimé toutes les courroies et poulies.

J'ai donc prévu :

- Pour la base : Je remplace le rail IKO abimé par le même et j'en profite pour changer les deux même si l'autre n'a que des traces. Les patins LWES20 sont en très bon état donc je les gardes.

- Pour le déplacement du portique : 2 Nema34 pas à pas 1600oz + vis à billes 1610 + coupleur 14/16. Au début je n'avais prévu qu'un seul moteur et 1 vis à billes d'un seul coté, mais après réflexion j'en met de chaque coté pour éviter que le portique ne parte en travers. Il me faut faire les supports des moteurs, je ne peux pas réutiliser ceux que j'avais en fonte acier rectifiés malheureusement. Pour les vis à billes les supports sont fournis avec.

- Pour le portique : un renfort sur l'arrière qui fera presque toute sa longueur, en fonte acier récupéré sur la machine, pour lui donner de la rigidité. Pour le moteur, un Nema34 1600oz aussi + vis à billes 1610 + coupleur 14/16. Il me faut aussi faire le support du moteur. Pour les vis à billes les supports sont aussi fournis.

- Pour le Z, j'ai un support en très bon état avec vis à billes 1605 + rails de 20mm avec roulement linéaire fermé. Une course de 30 cm environ (j'ai une hauteur de 26/28cm). Il me faut refaire la plaque qui recevra l'axe Z, je suppose que les précédents percements n'iront pas. Pour la broche, je pars a priori sur celle-ci : http://www.ebay.fr/itm/2-2KW-WATER-COOLED-SPINDLE-MOTOR-2-2KW-INVERTER-DRIVE-VFD-GRINDING-ENGRAVING-i-/251389888855?_trksid=p3984.m1423.l2649&ssPageName=STRK:MEWAX:IT. Visiblement elle suffit pour l'alu et à l'air de bien marcher, je prendrais le support de broche au dernier moment. Pour le support moteur existant du Z, je peut y monter : un Nema23 (quelle puissance ?), mettre aussi un Nema34 (1600oz ?) ou le servomoteur qu'il me reste (j'ai le drivers mais aucune idée de son branchement), quelle serait la meilleur solution ? Est-ce que l'axe Z peut recevoir un moteur moins puissant que les autres axes ? Je n'ai que le servomoteur en stock, donc je dois commander les autres mais je ne suis pas très doué en électronique donc le servomoteur me fais un peu peur au montage.

Voilà où j'en suis actuellement. J'aimerais attaquer les support moteurs, j'ai donc l'alu en stock mais un outil me fait cruellement défaut : une fraiseuse. Est-ce que quelqu'un du forum du coté de Toulouse/Castelnaudary pourrait m'aider ? Soit m'en prêter une petite pour quelques jours (m'en vendre une aussi est possible tout dépend du prix) ou alors, en échange de bons procédés, me faire les supports en alu et en échange je peux donner un coup de main sur autre chose (informatique, matériel, petite bouffe à la maison, etc...). Les supports sont très simples : une équerre en alu vissée avec un renfort de chaque coté + prépercage. Il m'en faut 2 identiques pour le déplacement du portique, et 1 différent pour le portique lui-même mais sur le même principe. Dans les deux cas il faudra réutiliser les taraudages existants dans le bâti et le portique pour les fixer. Je peux je pense, avec ma petite perceuse à colonne faire les trous pour le passage des vis mais je suis bien embêté pour le passage du moteur et le surfaçage...

Merci d'avance

s.

 

[v tec]

Pour tes moteur va cher soprolec un poil plus cher que ebay mais le couple est garantie

Prend servo et drivers et carte usb

 

[ghirk]

Hé bien, ça commence à dater un peu... la machine est finie depuis un moment !

Mais merci pour ta réponse !

Cordialement

 

[speedjf37]

Bonjour,

Des photos de cette machine terminée seraient bienvenues.


Cordialement JF