Modification F30MH - Motorisation du Z

M

mvt

Compagnon
Bonjour,

Je profite du fil créé par @caillard jean-jacques et du sujet évoqué par @kawah2 pour parler ici un montage que j'ai en projet futur (on va dire pour le second semestre de cette année, au plus tôt, en fonction du déroulement des choses)

Comme vous le savez, la F30 a une table qui peut monter et descendre avec une vis sans fin. Pour des manoeuvres de temps à autre, cela se fait assez facilement (surtout pour descendre la table !), mais si vous souhaitez, pour un projet par exemple, utiliser plusieurs fonctionnalités de cette machine, cela devient vite rébarbatif.

Kawah2 à déjà fait un montage sur sa F30CNC, j'envisage de faire un montage équivalent.

Pour la partie électronique, je partirais sur un truc de ce genre :
https://www.aliexpress.com/item/1005002159542066.html avec un réducteur derrière comme https://www.aliexpress.com/item/1005003499502668.html
30/40 t/min me semble suffisant (60 max)
Quel couple moteur retenir ?
A défaut, dans la famille des Nema (chez Stepper Online par exemple), quel modèle prendre. Il me semble qu'il faut un truc costaud au moins pour faire monter la table !
Reste deux composants à intégrer : les fins de course.
Pour moi, ce genre de montage et d'asservissement est une totale découverte !
Je suppose que l'on peut s'occuper du pilotage (montée/descente) avec un Arduino (vitesse, sens de rotation et avec arrêt auto sur les FdC, en interdisant la poursuite du mouvement une fois le FdC activé, mais en permettant le retour bien entendu).
Quel type de FdC retenir ? Mécanique, optique, hall ? Au moins celui du haut est sujet à se ramasser pas mal de copeaux...

Bien entendu, le système doit permettre la montée-descente manuelle avec la manivelle. Celle ci peut éventuellement être raccourcie (manchon)
Trois commandes :
* Marche/Arrêt : mise sous tension de l'alimentation, vraisemblablement 24v indépendante (en plus de celle de) de la fraiseuse ;
* Joystick Montée Descente ;
* Potentiomètre vitesse.

Reste à fixer la chose sur la bâti et ajouter la transmission qui va bien (la chaine de vélo est pas mal).
Pour la partie "menée", il y a deux solutions possibles, devant la table (au niveau du vernier) ou sous la table, après avoir démonté l'arbre pour ajouter une poulie par exemple (courroie crantée) ou un engrenage (chaine)

Pour le moment, cela reste au niveau de l'idée.

J’aurai besoin de vos conseils pour, dans un premier, le choix des composants puis, dans un second temps, du câblage de la chose (avec un arduino nano par exemple). Restera bien entendu le montage in situ (la fixation doit être costaud). Les tests peuvent se faire avant montage bien entendu (validation).

J'ajouterai des photos du mécanisme actuel et de son implantation.

Avec mes remerciements
 
M

Mcar

Compagnon
Beau projet :smt038

pour calculer le couple je te suggère d'acheter ceci :


et de tirer sur la manivelle pour en vérifier la force nécessaire au mouvement.
il ne restera qu'à calculer le couple en fonction du bras de levier de la manivelle et d'y rajouter un pourcentage de sécurité.
la méthode n'est pas vraiment précise mais te donnera une bonne indication pour le choix du couple à prendre pour ton moteur pas à pas

pour ce qui est de la commande du moteur pas à pas une solution simple est d'utiliser une carte de génération d'impulsion pour moteur pas à pas sans passer pour autant par un arduino, j'ai testé et ça marche pas trop mal.

bon courage pour ton projet
 
M

metalux

Compagnon
Bonjour
pourquoi systématiquement partir sur du pas a pas et arduino?:smt017
il existe une multitude de motoréducteurs DC qui conviendraient (ne serait-ce que certains moteurs de léve vitre ou essuis glace), suffirait d'inverser les polarités pour inverser le sens de rotation, il y a même sur Ali des petits modules qui se chargent de ça avec réglage de vitesse, celui-ci par ex


Mais si on veux rester en motorisation pas a pas, il faudra, vu la puissance du moteur un driver basique commandé non pas par un arduino, mais pas un générateur pwm reglable qui va te générer le signal STEP et l'on sélectionnera le sens de rotation par l'entrée DIR du driver
ces modules coutent pinuts sur ali et fonctionnent au poil
facile!



etc etc..
 
Dernière édition:
K

kawah2

Compagnon
alors je vais te dire ce que j'ai monté, en 1ere réponse:

un nema 34 en version 12Nm qui était livré avec un driver DMA 860H, driver qui s'est révélé insuffisant, j'ai du passer sur un DMA 882S pour avoir assez de pêche en vitesse max.
car il faut de la puissance pour monter la table a une vitesse correcte, surtout s'il y a un peu de poids dessus :sad:

la question de la commande manuelle ne se posait pas, tout le reste est électrique. ça compliquerait inutilement les choses, en plus d'etre difficile de faire un système rapide pour désaccoupler le moteur.

mais ton nema 23, tu peux oublier, sauf a monter a la vitesse d'une limace anémique
 
F

fauxjetons

Compagnon
salut
avec une machine outils une fraiseuse d établie chinoise
ca a pas d avance automatique d origine
il y a tous les options pour allez avec
ca coute une fortune pour pas faire grand chose

avec un montage j ai utiliser ma machine avec l axe Z motoriser
sans oublier le variateur de fréquence pour allez avec


j ai découvert le moteur pas a pas avec leur possibilité
j ai commencer avec les diviseurs
avec les prix le plus bas pour faire des économies
quant on veux faire des montages qui fonctionne sans probleme
pour faire des économies il faut mètre le prix sur le bon matériels
c est ce que j ai fait avant la pandémies j ai fait des économies

j ai commencer avec des petits moteur le même nema 23 avec le drivers
ca tourne a une vitesse on comptes les tours a vue

quant le moteur rencontre un point dur il passe en hs
c était insupportable avec les diviseurs



je suis passer au cerveaux moteur
est supprimer tous les autres type de moteur


j ai finis par équiper ma machine avec ce type de montage

maintenant je fait de l usinages sans toucher au manivelle que j ai gardez



a plus
 
Dernière édition:
K

kawah2

Compagnon
il serait peut être bon de lire ce que demande l'auteur du post, avant de partir dans des délires de fraiseuse d'établi chinoise, de moteur a cerveaux (plusieurs donc :shock: :lol: ) d'économie grâce à la pandémie et j'en passe :???:
 
M

mvt

Compagnon
Bonjour,

Merci pour vos remarques. Je reprécise ici, je suis dans la découverte des histoires de motorisation et d'asservissement.
J'engrange vos remarques pour avancer tranquillement.

Pourquoi le pas à pas ?
Cela me semblait logique (au moins pour l'asservissement) mais les autres systèmes semblent tout aussi efficace.
Pour le Néma23, c'était pour l'exemple.

Je connais au moins une autre personne qui réfléchit au sujet avec une autre système (moteur + réducteur + Var). La transmission est en cours de réflexion

Pourquoi arduino (ou équivalent) ?
Pour la gestion des fins de course sans avoir à installer des contacteurs classiques (selon ma compréhension de la chose).
Avec un câblage "classique" à contacteurs, je me demande toujours comment on gère le retour une fois arrivé en "butée". Je n'ai pas pas non plus beaucoup approfondi le sujet.
L'utilisation d'un arduino me semblait plus simple y compris en ce qui concerne l'encombrement.

Je ne connais pas la masse de la tête de la BF28, mais la table de la F30MH fait son poids (que je ne connais pas). La tête fait environ 250 kg, la machine complète environ 650 kg. A la table on ajoute 25kg d'étau (ou de plateau tournant) plus les houilles qui sont dessus, marteau, clés, etc.

Premier travail, estimer le couple nécessaire. Peson (500kg !, c'est ce que j'ai en stock) + tube de 1m
 
M

mvt

Compagnon
J'ai oublié, en //, acquisition du vocabulaire associé !
 
C

Coyote94

Compagnon
C'est sur que pour la table à 500kg il te faudra un vrai gros moteur pour avoir une vitesse d'avance correct mais cela ne change pas le circuit de commande dissocié du circuit de puissance, donc dans une boite-boite à côté.
Pour ce qui est des fin de courses, c'est assez simple : un fois enclenché le moteur s'arrête.
 
M

mvt

Compagnon
Des images de la chose :
F30MH_Z01.jpg


La mesure du couple. Le tube fait, du milieu de l'axe au bout 1m. Placé à l'horizontale, la levée avec le peson donne 1,7kg. La table est à peu près à mi hauteur. Outre l'étau, il y a un peu de b...l dessus. J'ai répété la mesure 3 fois, sur 1/4 de tour et sur 1/2 tour. La mesure mini donne 1,6kg. Pour la descente, l'effort est négligeable ou presque par rapport à la montée

F30MH_Z02.jpg

Le support de l'arbre. Le porte à faux entre le bâti et le vernier est assez important. Le support de l'arbre tient avec 3 vis BTR

F30MH_Z03.jpg

Support, suite. De la bonne fonte ! Ben oui, il y a une petite fuite à la boite des avances. Et ce n'est pas la seule ! Ça permet l'entretien des chaussures

F30MH_Z04.jpg

Les dessous de la dame. La liaison vis de montée de la table et arbre. A priori, l'entrainement se fait avec un arbre cannelé entré directement dans le support en fonte ou vient se loger le pignon de montée. Bien entendu, c'est super accessible !

F30MH_Z05.jpg

L'arbre traversant

F30MH_Z06.jpg

Et le trou du support. La base est potentiellement assez large pour servir de support à un mécanisme quelconque.

Mais avant de tout démonter, je préfère réunir le matériel nécessaire et faire un câblage à blanc.
 
K

kawah2

Compagnon
une machine qui fait 650kg en tout ne peut avoir une table qui en fait 500 :lol:
les fins de course, il suffit que le bp du sens inverse le ponte, et c'est bon :wink:

les fins de courses que j'ai mis sur la mienne:
pour la table, j'en ai juste mis un en haut, pour le bas je ne suis jamais descendu a fond

fin de course .jpg
 
M

mvt

Compagnon
un nema 34 en version 12Nm qui était livré avec un driver DMA 860H, driver qui s'est révélé insuffisant, j'ai du passer sur un DMA 882S pour avoir assez de pêche en vitesse max.
Je suppose que c'est en relation avec le couple tension/ampérage envoyé sur le moteur. Un driver du type DM556 (5A) ou un TB6600 (4A) sont trop petits.

Un document intéressant pour les béotiens comme moi :
 
M

metalux

Compagnon
Pourquoi arduino (ou équivalent) ?
Pour la gestion des fins de course sans avoir à installer des contacteurs classiques (selon ma compréhension de la chose).
Avec un câblage "classique" à contacteurs, je me demande toujours comment on gère le retour une fois arrivé en "butée". Je n'ai pas pas non plus beaucoup approfondi le sujet.
L'utilisation d'un arduino me semblait plus simple y compris en ce qui concerne l'encombrement.
inévitablement tu seras obligé de passer par un relayage (relais ou semi conducteur) pour commander ton moteur, l'arduino ne comportant pas de circuit de puissance.
Quand au "retour" une fois en butée de tes fdc c'est tout bonnement le contact interne de ce dernier qui commande la carte électronique (ou électromécanique) et qui inverse le sens de rotation du moteur.

et puis motoriser tout ce petit monde avec un moteur p.a.p c'est qu'il va falloir être costeau le bestiau, et cher..

sorts toi ça de la tête, l'Arduino bien que très pratique n'est pas la panacée universelle :wink:
 
M

mvt

Compagnon
Vu que l'on apprend en marchant... j'ai compris quelques bricoles !
J'oublie l'arduino, ça fait du soft et des cartes en plus, source d'emm...
Pour les FdC, visiblement, c'est piloté par le contrôleur. Reste le choix, mais là, c'est (un peu) moins compliqué.

Pour les coûts, je commence à avoir un petit aperçu auquel il faut ajouter l'alimentation (moteur) et quelques bricoles autour, dont le réducteur et la partie transmission et fixation sur le bâti qui ne sont pas les plus simples. Je garde ça sous le coude, j'ai deux autres trucs à finir/faire, la Sydéric et la DRO (et il y a d'autres trucs en cours depuis un bon moment à finir)
Je suis lent, je sais.
En solution PaP, ça nous fait :
* un contrôleur (et son alimentation)
* un driver
* un (gros) Pap
* une alimentation (en gros 48v avec un bon paquet d'ampères (10 ?))
* un réducteur (planétaire ou à vis)
* un système de transmission (courroie ou chaine + menant et mené, le menu doit pouvoir être intégré sur l'arbre du Z, soit dessous, soit devant)
* les fixations du couple moteur/réducteur
* une paire de boitiers pour ranger les alimentations, etc.

Je n'ai pas encore fait de chiffrage, mais ça monte vite (quelques billets de 50) et pour ça, je n'ai pas de cps.
Inconvénient : la consommation au repos versus l'utilisation puisque le Z ne varie pas en permanence ou presque à la différence de la broche (montée-descente) ou des avances

La solution moteur "classique" reste à évaluer.
 
K

kawah2

Compagnon
Quand au "retour" une fois en butée de tes fdc c'est tout bonnement le contact interne de ce dernier qui commande la carte électronique (ou électromécanique) et qui inverse le sens de rotation du moteur.

et puis motoriser tout ce petit monde avec un moteur p.a.p c'est qu'il va falloir être costaud le bestiau, et cher..
:wink:
un nema 34 12Nm c'est +/- 80€, un réducteur en 1/5 adapté c'est 40€, un driver assez costaud c'est 100€.
quand je vois comme c'est pratique, je ne trouve pas ça cher du tout :wink:
 
K

kawah2

Compagnon
la consommation au repos? :shock:
qui t'oblige à laisser branché ça 24/24?
 
M

Mcar

Compagnon
je partage l'avis de @kawah2
j'ai motorisé un ascenseur pour mon train à l'aide d'un moteur pap , prevu pour 100kg, ça reste simple à mettre en œuvre.
l'application n'est pas la même mais similaire,
je rajouterai dans la liste de kawah2 une alimentation pour le driver + un régulateur de tension pour l'alimentation de l'Arduino par exemple ici
j'ai également mis en place sur l'Arduino un bornier à vis , certes cher mais bien pratique et beaucoup plus pro en terme de fixation des fils
l'Arduino associé à un écran LCD te permettra de rajouter des fonctions comme l'avance incrémentale , 0,01 - 0,1 - 1 mm etc.., un potar pour reguler la vitesse, etc...
et si tu veux un interfaçage arduino environnement de la fraiseuse des carte optocoupleur feront l'affaire. (par exemple les fins de courses)
qui te permettront de véhiculer du 12 Vdc , toujours plus fiable que le 5V de l'arduino

voici par exemple mon tableau de commande

IMG_20211103_153351.jpg
 
S

Squal112

Compagnon
On est bien que quelques billets de 50 :)
un exemple... https://www.aliexpress.com/item/32836484729.htm

C'est pas la partie la plus compliquée pour moi (a priori). La transmission me semble plus compliquée, avec l'installation du tout.
A tout hasard, j'ai 3 moteurs pas à pas type Nema42 (2x 11.2N.m et 1x 12N.m) avec leur drives (et coupleurs) à céder contre bon soins :wink:
Si jamais il y a des interessés --> MP

Pour la partie controlleur, pour 1 seul axe, tu peux partir sur ces petits boitier autonome à moins de 40€ : https://fr.aliexpress.com/item/1005002761862695.html
Ou encore moins cher (15€) avec un mini MPG : https://fr.aliexpress.com/item/1005003558615258.html

Pour la réduction, si l'encombrement le permet à ta place je partirais sur un ensemble poulies + courroie cranté type HTD5M.
Ce sera bien moins onéreux qu'un réducteur planétaire ou harmonique (les seuls à être suffisament précis en terme de backlash).
 
C

caillard jean-jacques

Compagnon
bonjour
est ce qu'il ne serait pas plus facile de proceder en faisant tourner la noix comme dessiné très mal ci dessous, bien sur en bloquant l'axe de manivelle

IMG_20220718_130100_985.jpg
 
M

mvt

Compagnon
Bonjour,
@Squal112 : je reviens vers toi dans la semaine (on est pas dans la rubrique adaptée, je vais dire que je prends sous réserve des informations !). Pour les contrôleurs, j'avais regardé rapidement, y compris ces modèles. J'en avais trouvé un simple, tout intégré avec la gestion des fins de courses, je n'ai pas gardé le lien. Je le recherche (1) ! La réduction par courroie est aussi une option. L'intérêt que j'ai vu avec les réducteurs, c'est de bloquer le déplacement à l’arrêt (dont ceux à vis), compter une 50aine d'euros chez Stepper On Line (SOL), je n'ai pas encore fait la liste des courses. Un autre poste potentiellement onéreux, c'est visiblement l'alimentation. En première approche, une 48v 7-9A chez SOL, c'est pas gratos ! Sinon, il y a ce genre de chose : https://www.aliexpress.com/item/1005003178658496.html (48v, 10A) pour une trentaine d'euros, mais c'est pour des LED, je ne pense pas que ce soit adapté à des PaP. Sinon, il y a Mean Well (LRS-450-48, 48V 9A) à environ 65€

<EDIT>c'est ce genre de module :
</EDIT>

@caillard jean-jacques : je ne suis pas certain, dans ce cas, que l'arbre de la manivelle tourne. A moins de le démonter. Mais l'entraînement doit se faire juste sous la table, vu que la vis rentre dans le pied. Une solution possible c'est d'utiliser le fourreau extérieur de l'arbre comme support. Mais je n'en suis pas encore là.
 
Dernière édition:
K

kawah2

Compagnon
Pour la réduction, si l'encombrement le permet à ta place je partirais sur un ensemble poulies + courroie cranté type HTD5M.
Ce sera bien moins onéreux qu'un réducteur planétaire ou harmonique (les seuls à être suffisament précis en terme de backlash).
il faut un rapport de 1/5, pas moins.

donc en supposant un pignon de 20d sur le moteur, ca en ferait 100 sur l'arbre, c'est tout sauf compact a coté d'un reducteur adapté au Nema.

et le backlach, on s'en fout dans ce cas, faut pas oublier que le vrai Z, c'est la broche, là c'est juste pour faciliter la manœuvre, pas pour usiner avec
 
S

simon74

Compagnon
Perso, je ne vois que des soucis avec le solution arduino + prog + cartes + PaP + FdC, sauf en cas ou on veut faire du vrai CNC (et la, il faut ajouter des regles et des vis a billes et des codeurs et dieu sait quoi d'autre) ou si on as deja le matos a la main.

La solution "sans" est tres simple. Moto-reducteur + alim si moteur CC, une commande a levier auto-centrant, deux fins de course NF, et deux relais / contacteurs suivant le motorisation. Le commande est tres simple - la commande pour chaque direction passe par un des contacts du levier,et le fin de course pour cette direction, puis actionne sa relai / contacteur. Une interverouillage des relais sera un +,mais pas forcement necessaire. Ca peut etre plus compliqué, par ex. avec 2 vitesses, mais le plus simple, c'est ca.

De tout facon, t'auras besoin de partie de commande et les FdC meme avec l'arduino.
 
M

metalux

Compagnon
hé oui! pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué :lol:
 
M

mvt

Compagnon
Comme précisé un peu avant, j'ai laissé tomber la solution arduino, c'était la réflexion du début.
@simon74 Oui, merci. Il faut ajouter la variation du moteur pour ne pas tout monter ou descendre en vrac
 
K

kawah2

Compagnon
c'est pas faux, comme c'est juste pour monter et descendre la table.
dans mon cas j'ai pris un moteur PaP car l'alimentation et la commande étaient deja là :wink:
mais en effet, en général je monte ou descend " a fond"
 
S

Squal112

Compagnon
il faut un rapport de 1/5, pas moins.

donc en supposant un pignon de 20d sur le moteur, ca en ferait 100 sur l'arbre, c'est tout sauf compact a coté d'un reducteur adapté au Nema.

et le backlach, on s'en fout dans ce cas, faut pas oublier que le vrai Z, c'est la broche, là c'est juste pour faciliter la manœuvre, pas pour usiner avec
C'est quand même dommage de se limiter à une simple fonction montée/descente sans précision et de ne pas s'en servir comme d'un vrai axe Z.
Ce serait une sorte de semi-numerisation, bien plus utile et précise qu'une descente au cabestan...

L'intérêt que j'ai vu avec les réducteurs, c'est de bloquer le déplacement à l’arrêt (dont ceux à vis), compter une 50aine d'euros chez Stepper On Line (SOL)
On les trouve sur A-E pour encore moins cher, en sachant que Stepper Online ne fait que du dropshipping de produits venant de cette plateforme

Un autre poste potentiellement onéreux, c'est visiblement l'alimentation. En première approche, une 48v 7-9A chez SOL, c'est pas gratos ! Sinon, il y a ce genre de chose : https://www.aliexpress.com/item/1005003178658496.html (48v, 10A) pour une trentaine d'euros, mais c'est pour des LED, je ne pense pas que ce soit adapté à des PaP.
Détrompe toi, une alimentation a découpage comme ça, ça fonctionne parfaitement, tant pour du pas a pas que des servos, j'en utilise une pour mon pas a pas hybride qui motorise le changeur d'outils de ma fraiseuse sans aucuns soucis.
Et je suis loin d'être le seul à alimenter des moteurs avec.

Sinon, il y a Mean Well (LRS-450-48, 48V 9A) à environ 65€
Ne te prends pas la tête, 48V et 600W tu en as pour 35€ livré ici : https://a.aliexpress.com/_uxedW8
Le même modèle que j'utilise.

Ah oui très intéressant ça, c'est encore plus complet
 
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