Équerrage gantry X et Y

[Georges_67]

Bonjour,

Je souhaite aborder un sujet délicat qui concerne l’équerrage des axes X et Y d’une fraiseuse à portique (ou autre) Y étant un axe gantry à deux moteurs sans liaison mécanique. Les moteurs des axes sont des moteurs pas à pas à 200 pas primitifs par tour et la machine ne dispose pas de mesure directe.

A la mise sous tension un moteur pas à pas se cale sur l’aimant (pas) le plus proche au niveau de la position rotorique. En d’autres termes, à la mise sous tension les axes Y1 et Y2 peuvent , en fonction de leur position rotorique respective, se décaler entre eux de 2 pas c’est-à-dire de 2 x 1,8°= 3,6°.

Avec un pas de vis de 5mm ce décalage représenterait 0,05 mm. Dans ces conditions un portique d’une largeur de 400mm à une erreur d’équerrage de l’ordre de 1,6° !

Quelqu’un s’est déjà penché sur ce problème !


Merci pour votre retour

 

[speedjf37]

Bonjour,

Bonne approche du sujet .

Il faut ajouter les microspas suivant le paramétrage des drivers.

Sur les drivers il peut y avoir une position 0 qui représente un état stable.

De toute façon il faut une fonction de homing qui permet de retrouver une configuration stable et répétitive.
Cela permet éventuellement de faire des reprises ou de la série.

On en discute ici:

K

Thread 'Equerrage CNC Homemade'

23 Fev 2026

Bonjour,
Je voudrais faire manuellement l'équerrage (Axe Y1 et Y2) de ma CNC homemade.
J'ai bien une fonction homing mais elle ne fonctionne pas et de plus je n'aime pas trop l'idée de savoir que la précision de l'équerrage dépend de la réaction de mes optocoupleurs (qui fonctionnent), de leur positionnement, de leur portée...
Je travaille en général sur des panneaux CP bouleau de 18mm découpé numériquement et j'ai confiance dans leur angle droit.
Mon idée est donc de positionner la fraise en bordure bas gauche (méthode de la feuille de papier), faire le zéro en Y et puis un déplacement en...

• Koff67

Cordialement JF

 

[Luo Lan]

Tu est sûr de ce que tu avance ? Moi j'imagine autre chose mais je n'ai pas vérifié je peux me tromprer. J'imagine que comme les bobines des PAP sont alimentées par des drivers qui sont réglés pour faire des micropas a la mise sous tension ce sont des positions intermédiaires entre des pas qui sont alimentés donc à mon avis il faut diviser tes calculs par 8 ou 16 ou 32 selon le réglage des micropas de tes drivers.
Je pense que lorsqu'il y a un problème d'équerrage c'est plus un problème mécanique qu'un décalage à la mise sous tension

 

[speedjf37]

Tu est sûr de ce que tu avance ? Moi j'imagine autre chose mais je n'ai pas vérifié je peux me tromprer. J'imagine que comme les bobines des PAP sont alimentées par des drivers qui sont réglés pour faire des micropas a la mise sous tension ce sont des positions intermédiaires entre des pas qui sont alimentés donc à mon avis il faut diviser tes calculs par 8 ou 16 ou 32 selon le réglage des micropas de tes drivers.
Je pense que lorsqu'il y a un problème d'équerrage c'est plus un problème mécanique qu'un décalage à la mise sous tension

A l'init ou mise sous tension un driver génère une position 0 correspondant à un pas entier il n'a pas la mémoire de la position.
C'est peut-être l'amélioration qu'apporte un closed loop qui récupère la position de l'encodeur (si absolu).
J'aimerais bien essayer !

Cordialement JF

 

[Georges_67]

Merci pour ces premiers retours.

La fonction homing avec des fins de course ou des détecteur n'apporte pas la précision souhaitée, au mieux on peut atteindre quelques dixièmes qui fluctuent en fonction de la température et d'autres paramètres.

Comme le dit speedjf37 le driver n'a pas de mémoire en boucle ouverte et je ne pense qu'en boucle fermée le problème est similaire.

La seule solution que j'ai trouvée c'est de poser une équerre classe 1 ou 0 sur la table de la palper et de faire les correction avec la CN sur l'un des axes.
Ce n'était pas simple parce que j'ai pris l'option de piloter les axes Y1 et Y2 avec les mêmes signaux step et direction et une seule prise d'origine sur Y1.
J'ai du rajouter un peut d'électronique pour inhiber les step sur l'un des axes lors de recalage.

 

[speedjf37]

Sinon il faut installer des règles et on descend à leur précision.
Un contact mécanique de qualité approche le centième.
Si on veut de la précision ultime il faut des locaux climatisé comme pour la métrologie.

 

[Georges_67]

Un contact mécanique de qualité approche le centième.

Dans ce cas il faudrait une prise d'origine individuelle pour chaque axe Y1 et Y2 ce qui pose éventuellement le problème de leurs réglage mécanique sauf sil existe une fonction de décalage dans la CN (ce qui est le cas pour ma CN UCCNC).

Avez-vous une référence à me communiquer pour ce type de capteur de précision?

 

[Plastik]

Avec un pas de vis de 5mm ce décalage représenterait 0,05 mm. Dans ces conditions un portique d’une largeur de 400mm à une erreur d’équerrage de l’ordre de 1,6° !

Je pense que tu as du louper quelque chose dans ton calcul.
0.05mm de défaut sur 400mm ca te génére un défaut de seulement 0.007 degrés (ce qui n'est pas loin d'etre négligeable)...

 

[Georges_67]

Merci tu as raison, l'angle que j'ai annoncé est faut c'est bien 0,007° (faute d'interprétation c'est bien acos(0,05/400)) mais l'erreur d'équerre reste la même sur une longueur usinée par exemple de 400mm elle est de 5 centièmes ce qui n'est pas rien.

 

[Georges_67]

Ma plus petite fraiseuse à une course en X de 250 donc avec un décalage de 2 pas entre Y1 et Y2 l'erreur d’équerre sur cette distance frôle le dixième. En plus il est très facile de dérégler à la main un axe de un ou plusieurs pas quand la machine est hors tension et s'il n'y pas de frein sur le moteur.

 

[M4vrick]

Je vais peut etre dire une grosse connerie mais moi je le vois comme ca:

Tu prévois des emplacements pour les capteurs fin de course qui permettent un petit ajustement.
Tu fais l'équerrage de ton portique moteurs libre en prenant ton temps et tout le matos nécessaire, puis tu le bloques en démarrant les moteurs.
Tu ajustes tes deux fins de course pour qu'ils déclenchent à cet emplacement.

Et évidemment la prise d'origine machine doit être réalisée sur les deux axes Y1 et Y2 pour assurer l'équerrage à chaque fois, de toute façon hormis une machine industrielle ultra rigide ton portique s'ajustera de quelques dixième sans souci en revenant sur les fdc si jamais tu as sauté des pas à un moment.

 

[Alex31]

pour gérer 1 axe avec 2 moteurs avec chacun son homing

pour moi, les 2 homings sont forcément décalés
quand l'équerrage est bon, on connait le décalage (en nombre de pas/ micro pas....) entre les 2 homings

si ce décalage varie, c'est qu'il y a eu un évènement qui a perturbé l'équerrage

est ce qu'il n'y a pas déjà une solution prévue dans les logiciels CNC (mach 3 , linux CNC; et autres), pour contrôler la variation de ce décalage?

 

[Georges_67]

Le problème du homing avec un capteur (fin de course ou inductif) pour chaque axe est la répétabilité du signal qui est plutôt de l'ordre 1 à 2 dixièmes et on cherche1 à 2 centièmes.

 

[pascalp]

Quand on démarre les moteurs, c'est à ce moment qu'il peut se produire un décalage entre les 2 !
Sans doute plus minime qu'une perte de pas plus ou moins importante sur 1 des 2 moteurs en cours de travail.

L’intérêt de re-équerrer les 2 moteurs lors du homing est de supprimer tout décalage et éviter qu'ils ne s'accumulent.

Un simple switch mécanique de qualité correct, palpé vitesse lente est proche de quelques 1/100. Un capteur dans les 1/10 est problématique !

 

[Georges_67]

Un simple switch mécanique de qualité correct, palpé vitesse lente est proche de quelques 1/100. Un capteur dans les 1/10 est problématique !

J’ai opté pour des détecteurs inductifs à très faible portée (1 mm) pour les prises d’origine. L’hystérésis annoncée est très faible. Pourtant, après chaque homing, j’observe parfois des écarts de l’ordre de 0,1 mm, en particulier après une mise hors/sous tension de la machine ou lors de variations de température.


Pour quantifier ces écarts entre deux homings, ou après une coupure d’alimentation, j’ai installé un comparateur à un point fixe de la table. Après chaque homing, je viens systématiquement prendre appui au même point (même cote) afin de mesurer la répétabilité.


Est-ce que certains d’entre vous ont déjà réalisé ce type de test ?
Quels résultats avez-vous obtenus ?

 

[maxcnc]

Bonjour Georges,

Tu as quelle repetabilite sur tes capteurs inductifs ? Car c'est principalement ca qui va determiner leur precision.
De mon cote, je vais mettre des TURCK BI2-M12-VP6X-H1141, et je suis a 2 mm de portee, et 2% d'erreur en repetabilite, donc 0.04 mm. Pour descendre en dessous, faut commencer a utiliser les positions de l'encodeur par exemple.

Ensuite effectivement les variations liees a la temperature sont plus importantes jusqu'a +-10%. Tu as des variations importantes de temperature ? non chauffe ?

Max

 

[M4vrick]

De mon coté j'ai fait pas mal d'essais avec de simples fin de course mécanique standard et j'ai une répétabilité qui est en dessous de mes instruments de mesure, donc probablement aux alentours ou en dessous de 0.05mm.
Par contre ils sont tous différents, c'est pour cela que dans ma méthode on ajuste les FdC après avoir assuré l'équerrage.
Mon protocole de test était assez simple :
- Prise d'origine machine
- Déplacement à une position fixe en coordonnées absolues
- Vérification de la mesure sur le comparateur que la broche vient toucher à ces coordonnées

Je n'ai jamais été fan des capteurs inductifs mais je n'ai pas fait de séries de mesures fiables donc je ne me prononcerais pas sur ce ressenti, je n'ai juste jamais été content du résultat les quelques fois où j'en ai utilisé. Peut etre que mon montage n'était pas bon tout simplement.

 

[mpvue91]

Bonjour,
Moi aussi ma préférence va aux contacts mécaniques NORMALEMENT FERMES (qui mettent l'entrée à la masse en temps normal pour éviter les parasites) du type palpeur tridimensionnel RENESHAW des machines de mesure TRI
Certains intervenants feraient bien de se replonger dans la doc de leurs drivers de moteurs pas à pas au sujet des micropas et de leur rôle

 

[M4vrick]

Pour moi un simple interrupteur de ce style de qualité (Omron est une marque que j'aime beaucoup) est suffisant :

 

[Georges_67]

Certains intervenants feraient bien de se replonger dans la doc de leurs drivers de moteurs pas à pas au sujet des micropas et de leur rôle

Ce type de remarque n’apportent rien au débat. Chacun possède des compétences différentes, et l’objectif d’un forum est justement de partager ses connaissances avec ceux qui souhaitent apprendre. Transmettre son savoir dans un esprit d’entraide est bien plus utile que de formuler des critiques stériles.

Donc voici le fonctionnement des micro-pas pour ceux qui s'y intéressent:

Rappel : comment fonctionne un moteur pas à pas ?
Un moteur pas à pas classique (ex : 1,8° par pas) tourne de 200 pas par tour.
Il contient :

• un rotor (aimant permanent)
• un stator avec des bobines électromagnétiques

À chaque impulsion électrique, les bobines s’activent selon une séquence précise → le rotor avance d’un pas fixe.

Le principe des micro-pas​

Au lieu d’alimenter une bobine à 100 % puis l’autre, on fait varier progressivement le courant dans les deux bobines simultanément.

On utilise une commande sinusoïdale du courant :

• Bobine A : courant = sin(θ)
• Bobine B : courant = cos(θ)

Ainsi, le champ magnétique résultant change progressivement d’angle, et le rotor suit ce champ en douceur.

Exemple concret:
Moteur 1,8° (200 pas/tour)

Mode	Pas par tour	Résolution
Pas complet	200	1,8°
1/2 pas	400	0,9°
1/8 pas	1600	0,225°
1/16 pas	3200	0,1125°
1/32 pas	6400	0,056°

Avantages des micro-pas:​

Mouvement plus fluide
Moins de vibrations
Moins de bruit
Meilleure précision apparente
Idéal pour imprimantes 3D et CNC

Limites​

Le couple diminue en micro-pas intermédiaire
La précision réelle dépend de la charge mécanique
Les micro-pas améliorent la fluidité plus que la précision absolue

Un moteur 1/16 n’est pas réellement 16× plus précis en position sous charge importante

 

[mpvue91]

Tu vois toi aussi tu colportes des idées fausses : les micropas ne doivent pas entrer dans le calcul du nombre de pas par tour surtout dans le cas d'une cnc où le couple de résistance n'est pas nul comme dans une imprimante 3D
Les seules positions stables à l'arret correspondent aux positions des pas entiers

 

[MegaHertz]

Merci tu as raison, l'angle que j'ai annoncé est faut c'est bien 0,007° (faute d'interprétation c'est bien acos(0,05/400)) mais l'erreur d'équerre reste la même sur une longueur usinée par exemple de 400mm elle est de 5 centièmes ce qui n'est pas rien.

Bonjour,

Une fois que les deux sont initialisés avec un défaut max de 0,007° ils se déplacent de concert sauf si un des deux perd des pas.
L'autre cas c'est si tu coupes la machines et que tu refais le home : la reprise sera un peu décalée.

Tu es parti d'une erreur calculée de 1,6° mais sans avoir de problème concret.
A mon avis tu te prends le choux pour rien.

Mets lui une fraise javelot et fais lui tracer des trucs et des machins histoire de voir si c'est perpendiculaire avec les angles droits, bien rond sur les cercles et précis sur les bidules.

Là si tu voies un défaut cherches en la cause et essaies d'en venir à bout.

If it's not broken don't fix it !

Ce que je vois c'est surtout des erreurs dans le calcul d'erreur.
N'en fais pas des erreurs de conception en cherchant à corriger des défauts qui n'existent pas.

 

[speedjf37]

Tu vois toi aussi tu colportes des idées fausses : les micropas ne doivent pas entrer dans le calcul du nombre de pas par tour surtout dans le cas d'une cnc où le couple de résistance n'est pas nul comme dans une imprimante 3D
Les seules positions stables à l'arret correspondent aux positions des pas entiers

Il faudra réviser le fonctionnement du 1/2 pas !

C'est fatigant cette guerre des égos !

Le choix des micropas est possible pour améliorer la fluidité des mouvements et le bruit mais en aucun cas pour la précision.

Si vous avez essayé des pas entiers ça cogne fort et ça vibre (d'autant plus si le couple est puissant).
Le 1/2 pas est plus agréable mais encore agressif
Le 1/4 de pas est à mon avis le plus acceptable en bruit/vibration.

Les micropas supplémentaires n'apportent qu'une douceur de déplacement très appréciable avec Laser ou impression 3D ou le silence est agréable.

En usinage le bruit de la broche , de l'aspiration , de l'outil et éventuellement de l'arrosage ou du soufflage change la donne.

Autre inconvénient des micropas , il faut une fréquence de génération des steps plus élevée ce que ne peuvent pas produire certaine configurations.

Cordialement JF

 

[mpvue91]

Il faut arrêter de planer et redescendre sur terre
La plupart d'entre vous vous utilisez des vis au pas de 5 mm soit 5000 microns divisés par 200 cela fait une résolution de 25 microns et vous voulez encore diviser par 8 cet "espace" ? attention cela se passe au niveau de la rotation du moteur alors imagniez si vous pouvez cela au niveau de la FRAISE
En achetant des drivers offrant la possibilité de fonctionner en microps vous faites la fortune des marchands d'esbrouffe

 

[maxcnc]

Je pense qu'on s'eloigne du sujet initial. Peu importe l'utilite des pas et des micropas, la question est lorsque la cnc s'arrete apres un programme ou lorsque le courant est coupé, le moteur va naturellement se remette dans une position stable, cette position est elle ?:
- un pas entier
- n'importe quelle position due a l'inertie du motor et du reste de l'axe dessus.
- une autre position stable (il semblerait qu'il y ait des positions qui soient plus stables a l'arret que les pas, due a l'arrangement des aimants).

Et pour revenir au sujet initial, la question est a quel point la machine est rigide, plusieurs solutions ont ete proposees, mais ca va dependre de la precision de la machine, et de sa rigidite.
Une vis a billes normale pour une cnc faites maison si en C7 aura deja 0.05mm de non linearite sur 300mm de course. Plus si on rajoute d'autres elements (tres leger jeu sur le backlash, etc).

Donc on si on souhaite calibrer a ces niveaux, il faut qu'on commence a faire la liste des choses a regarder.

 

[mpvue91]

Ne pas oublier qu'une vis à billes est réversible DONC l'inertie des pièces en mouvement risque fort de contrarier les prévisions faites au tableau noir
Il y a 3 types de moteurs pas à pas : ceux avec aimants ; ceux sans aimant ) réluctance variable et les hybrides

 

[Georges_67]

Tu vois toi aussi tu colportes des idées fausses : les micropas ne doivent pas entrer dans le calcul du nombre de pas par tour surtout dans le cas d'une cnc où le couple de résistance n'est pas nul comme dans une imprimante 3D
Les seules positions stables à l'arret correspondent aux positions des pas entiers

Tu a raison il y a juste une petit défaut sur le tableau se ne sont pas des pas par tour mais impulsions par tour désolé pour cette erreur de frappe.

Exemple concret:
Moteur 1,8° (200 pas/tour)

Mode, résolution	Impulsions par tour!	Résolution
Pas complet	200	1,8°
1/2 pas	400	0,9°
1/8 pas	1600	0,225°
1/16 pas	3200	0,1125°
1/32 pas	6400	0,056°

Je pense qu'on s'eloigne du sujet initial. Peu importe l'utilite des pas et des micropas, la question est lorsque la cnc s'arrete apres un programme ou lorsque le courant est coupé, le moteur va naturellement se remette dans une position stable, cette position est elle ?:
- un pas entier
- n'importe quelle position due a l'inertie du motor et du reste de l'axe dessus.
- une autre position stable (il semblerait qu'il y ait des positions qui soient plus stables a l'arret que les pas, due a l'arrangement des aimants).

Et pour revenir au sujet initial, la question est a quel point la machine est rigide, plusieurs solutions ont ete proposees, mais ca va dependre de la precision de la machine, et de sa rigidite.
Une vis a billes normale pour une cnc faites maison si en C7 aura deja 0.05mm de non linearite sur 300mm de course. Plus si on rajoute d'autres elements (tres leger jeu sur le backlash, etc).

Donc on si on souhaite calibrer a ces niveaux, il faut qu'on commence a faire la liste des choses a regarder.

Je suis tout à fait d’accord avec la conclusion de Max : tout dépend des objectifs que l’on s’est fixés en matière de performance de la machine, ainsi que des moyens techniques mis en œuvre, qui sont étroitement liés au budget que l’on peut consacrer à la machine.

Pour minimiser les erreurs d’équerrage, je vais finalement continuer à utiliser ma macro de correction, qui fonctionne plutôt bien. Je vous joins une vidéo illustrant ce principe.

 

[MegaHertz]

L'équerre est de traviolle par rapport à la table.
C'est normal ?

 

[Georges_67]

La position de l’équerre n’a pas d’importance : on mesure en réalité son angle. Comme il s’agit d’une équerre étalonnée (DIN 0), si l’angle mesuré n’est pas de 90°, c’est l’équerrage du portique qui doit être corrigé.
Lors du positionnement de l’équerre, il faut toutefois veiller à ce que le palpeur ne la touche pas pendant les déplacements rapides.

 

[mpvue91]

Cette méthode n'a rien à voir avec le sujet initial qui parle de réglage avec deux contacts de homing Et si l'équerrage trouvé n'esr pas bon comment le corrige t' on ?
Il semble que l'équerre n'est pas bridée sur la table ?????