Mach3 et Closed loop driver

Bonjour,

je mets à jour la numérisation de ma fraiseuse BF20L.
Je change les moteurs X/Y par des nema24 5.5Nm / Driver LCDA86H et un moteur Z Nema34 8Nm / Driver HSS86.
Les drivers sont donc avec des encoders (Closed Loop).

1er Test à vide sous Mach3 donne des résultats impressionnant car le réglage des moteurs (vitesse) à 15000 et une accelation de 5000 sans décrochage
Bon, ça juste pour le fun, car ma BF20L ne supportera jamais une telle vitesse, même je sais bien qu'en charge ces valeurs seront différentes.

Bref comme Mach3 ne sait pas gérer la perte de pas, j'ai utilisé les entrés X++, Y++, Z++ (où l'entrée eStop) avec les sorties Alm+/alm- des drivers.
Dans l'idée, à défaut de pouvoir "récupérer les pas perdu", c'est d'arrêter l'usinage pour essayer de "sauver" la pièce quitte à tout recaler et reprendre après.
Après quelques simulations, ça fait le Job dès qu'un défaut du Driver se mets en Alarme, Mach3 s'arrête net comme un appui sur arrêt d'urgence.

Par la suite, j'ai vu qu'il existait des cartes qui sont capables de gérer la perte de pas, à voir si les "motions card" le font

JP

C'est une vision des choses .... l'utilisation confirmera ou pas

Sinon, j'ai actuellement des Nema23 2.8Nm qui décrochent si je "durci" trop les lardons avec la perte de précisions qui va avec
Avec ces moteurs, je vais pouvoir améliorer la précision en durcissant raisonnablement ...
Idem, je change aussi les VAB par des "double Nuts" avec réglage de pré-contrainte.

Pour les Brushless (j'ai déjà fait l'essai), vu le faible couple de ces moteurs, c'est pas terrible dans cette config/machine

Pour être clair, je ne ferai jamais plus de 2 m/min sur ma BF20L, c'est largement suffisant pour ce que je fais régulièrement (Usinage de POM-C)
J'ai surtout besoin d'améliorer la précision, principalement dans les "cercles" int/ext avec les filetages qui vont avec ....

JP

gaston48 a dit:

Bonsoir,
Avec des pas à pas closed loop, tu ne perds pas réellement de pas, c'est une détection d'erreur de
poursuite trop importante comme sur des servo.
une perte de pas classique c'est 7.2° de décalage irréversible

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Oui et Non en fait

Tu as raison, si en fin d'usinage (finition), mais si c'est au "dégrossissement" de la pièce, pas forcément.
Mais ça dépends beaucoup de l'opération d'usinage qui ratera

JP

joumpy a dit:

J'avais une SIEG KX2 montée avec des servo-moteurs de 400W et elle n'a jamais calé... Je suis surpris de tes soucis avec les brushless.

Pour la précision des cercles, je me suis battu pendant pas mal de temps...
Sous Mach3, G61 laisse des traces aux inversions d'axe à cause de l'arrêt.
Avec G64 (par défaut selon fichier d'initialisation), les cercles sont plus réguliers mais patatoïdes.
Inconvénient du G64, il ne tient pas compte des jeux à l'inversion des axes: la fonction est désactivée.
Pour une raison que j'ignore, les cercles sont déformés surtout à 45°, 135°, 225°& 315°.
Il est possible de programmer des quarts de cercles avec des rayons un poil différents.
On obtient alors des cercles à ± 0.01 mm

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Je me suis mal exprimé, pour ne pas caler le moteur brushless sur la BF20, il faut des lardons "gras", c'est acceptable au milieu de la table, mais moyen à 200mm de chaque coté du centre ....

Pour la précision des cercles, c'est exactement ça et je constate la même chose que toi, je me bagarre aussi pour améliorer les choses ... je suis bien loin du 0,01 ... si j'avais 0,05 je serai heureux
Mais les cercles "améliorés" ne fonctionnent pas avec le filetage :(

JP

chlore a dit:

Bonjour

J'ai une BF20 (non L) avec des servo AC 200W et tous les axes sont serrés "sec" càd tu ne les bouge qu'avec difficulté (VAB déconnectées bien évidement) et seulement en retenant la machine sinon c'est tout qui bouge. Les moteurs ne calent pas même en inversion de sens à haute vitesse et sans montée en vitesse. Erreur de poursuite tolérée 5 step soit 2.5/100. VAB 1605 sur X et Y..
Aux extrémités sur X j'ai 30% environ du couple nominal (donc 0.64*0.3=0.19Nm) et ca diminue en allant vers le centre jusqu'à environ 10% (donc 0.06Nm) Sur Y je monte de mémoire à 40% vers l'avant et 20% à l'arrière ; je pense qu'il est plus serré que X mais on voit quand même que le simili grattage sur Y est plus usé aux extrémités qu'au centre. Sur Y peu d'usures apparentes.
Le comparateur (monté sur la broche) ne bouge pas plus d' 1/100 aux extrémités si j’essaie de faire des mouvements de rotation en prenant chaque extrémité de X.
Si tu arrive à caler les moteurs dès que tu sers il faut peut être voir où ca coince et peut-être essayer de rectifier/gratter.

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Intéressant, est-ce que tes moteurs sont en direct ?
Quand tu mets ta "table" sur une extrémité puis que tu pousses de l'autre coté, il doit quoi le comparateur ?

Merci

vibram a dit:

Quelque chose m. Échappe :
Pour moi un stepper closed loop, le loop se fait au niveau du driver et pas au niveau de Mach 3.donc le driver reçoit le nombre pas et va se charger de contrôler si perte de pas ou pas.
Ce n'est pas censé être comme ça ?

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A ma connaissance, il y a 2 techno :
- Le driver reçoit le nombre de pas et contrôle/corrige si perte de pas (cas des Servo-moteur). Pour les Pas à pas, sauf erreur, le driver ne corrige pas, il informe juste si l'opération est correct (signal Pend) où en erreur lié à une perte de pas (Alm)
- Il existe des Cartes Breakout / Motion sur laquelle est branchée les encoders. C'est cette carte qui contrôle/corrige et dialogue avec mach3.

Mach3 ne gère rien du tout dans ce domaine, pour autant il est possible de lui faire arrêter l'usinage (éviter de perdre la pièce) si un Alm est déclenchée.

En fait, j'usine beaucoup de pièces en POM-C avec ma BF20 numérisée(depuis 3 ans). Je profites d'un "arrêt" pour la remettre en état (amélioration de sa précision actuelle) en changeant les VAB, les moteurs Pas à Pas / Driver.
Je changerai surement aussi la BOB et probablement une motion card Ethernet. Pour le moment, sur les motions card, il y a pas mal de chose que je ne comprends pas, donc je continue de lire/apprendre avant de me lancer ..

JP

chlore a dit:

Bonjour

Oui mes moteurs sont tous en direct sur les VAB. Même le Z (VAB 2004) et lui aussi bien serré (je suis a 70% du couple en montée au maximum et 10% en descente.

Je suis à 0 car pas de bras de levier Mais sinon si je remue le bout de la table complément 'sortie' je suis à 1/100. Bon comme toi tu as une 'L' tu auras peut être un peu plus mais moins de 2/100 dans les mêmes conditions je pense.
Par contre cela doit tirer sur la VAB à mon avis, VAB chinoise en chewing-gum exclue.
Malgré que j'ai des VAB C5 avec précharge (C5 parce qu'on m'a conseillé qu'avec une précharge le C7 était insuffisant pour que la précharge soit parfaite en raison d'une trop grande variabilité) j'ai toujours du jeu (env 5/100 sur X et Y, 0 sur Z), je ne sais pas d’où ça vient.
Pourtant j'ai contrôlé les VAb avec un montage spécifique quand je les avait reçue avec une règle verre (ancienne DRO de ma BF20) donc eles sont bien en zéro 'backlash'.
Je ne sais pas si les supports type BK,FK pourtant aussi de bonne qualité (SYK en qualité C5 aussi) sont en cause (mal montés ?), si cela tire trop sur les VAB ou si c'est le système de fixation des noix des écrous qui arrive à bouger (pas facile de faire un montage efficace avec la place dispo sans parler qu'avec les VAB de bonne qualité les écrous sont un peu plus gros que ceux des chinoises). Je pense quand même pour cette cause car j'ai eu une amélioration quand j'ai refais les noix en fonte au lieu d'alu car on peut mieux serrer. Mais il faut aussi que je refasse des essais en mettant des butée à billes au lieu des roulements au moins pour voir si c'est la charge qui créé le jeu dans les roulements

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Ben euh ... je ne suis jamais arrivé à ton résultat qui me surprends ... Bravo.
Sur mon Y, j'ai 0,05 de précision et un backlash de 0.07, le Z par contre est à 0.01 et pas de backlash (vab de 25).
Le X est à la rue (la VAB est HS), le mieux que j'ai obtenu était de 0.08 avec un backlash de 0.07 à 0.12 ....

Mon intuition me dit que le backlash important est lié au fixation des "noix" => 2 Btr en coincement qui doit être insuffisant maintenu en générant une "micro" rotation. Pour les butées à billes, j'ai fait l'essai il y a 1 an, sans changement notable ....

Sinon, sur l'effet levier, mon comparateur s'affole => 0.15 sans vraiment forcé, donc en usinage :( c'est la raison pour laquelle, je n'utilise que très rarement les 150mm des extrémités

vibram a dit:

OK je vois, en fait je pense que j'ai compris, ce sont les "hybrid stepper motor" (ou denomiation equivalente avec hybrid dedans..) qui fonctionnent comme des servo, à savoir le driver qui gère la boucle, sauf que le moteur n'est pas brushless mais un stepper. et comme ca ca permet de fonctionner directement avec mach3 je pense.

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Oui c'est ça, mais je suis loin d'être convaincu que les Hybrid se comporte comme des servo concernant la boucle .... Mais ça, je ne sais pas.

chlore a dit:

Oui le syteme de fixation des noix c'est la merde.

Il faudrait voir si tes lardons ne sont pas vrillés ce qui pourrait foutre le bordel.

Voir la pièce jointe 424084

On voit que sur X la VAB est sans 'flange' seule solution pour cea passe dans la place dispo.

Edit : En Y ma VAB est en 2504 pas 2004 comme écrit précédement

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Ah oui, je comprends mieux ..... moi le X et Y, c'est des 1604 :(
J'aurai même pas pensé que des 2504 puisse passer avec la noix ....

Super sympa ta modélisation Solidworks ... elle m'intéresse bien si tu veux bien la partager

JP

chlore a dit:

Si les STEP close loop ne ratrappent pas les pas en retard cela n'a pas grand intérêt alors.

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Si si ... ils rattrapent le retard ... et heureusement. Ils se mettent en ALM s'il n'y arrive pas (il faut donner un nombre de pas perdu), ça se configure dans le Driver.

Un Gros et Grand MERCI

JP

Bonjour,

Petit retour sur mes essais:
- Installation de nouvelle VAB en DFU (double noix à bille) sur les 3 axes (j'ai du refaire les supports de noix).
- Installation des nouveaux moteurs avec leurs Drivers en Closed Loop
- Test de plusieurs cartes BOB USB (DDSMV5, AKZ250, STB4100)

Résultats:
- Carte BOB
=> DDSMV5 a un comportement aléatoire et fait parfois bouger 2 axes en même temps. Plusieurs fonctions sont impossibles dans Mach3 ...
=> AKZ250, doit être en panne, j'ai l'axe X qui ne bouge jamais
=> Petite carte peu cher et très surprenante qui fonctionne très bien.

- VAB DFU, Nickel même si j'ai du refaire les supports de noix ce qui n'était pas du luxe, le Y étant très limite (les 2 vis en écrasement ne prenait pas bien), j'ai du aussi modifié le "chariot" des X/Y pour accepter la DFU sur l'axe des X.

- Les drivers et câblages sont arrivés pré-cablé et configuré que je n'ai pas modifié. Dans mach3, cela me donne un réglage de 200pas/mm et j'ai "bridé" la vitesse à 3000 même si ça passe sans soucis à 6000 (pas de décrochage) ce qui me suffit pour cette petite machine.

Dans le domaine des surprises dont il faut que je trouve une solution viable .... les paliers BK12 qui sont très light pour ce type de machine avec réglage des lardons (donc qui durcisse l'effort de déplacement des axes). Je fais le test sur le détourage d'un cercle D25 dans du POM-C avec une fraise de 8mm que je mesure ensuite
- Lorsque je libère totalement les lardons, le Backlash est égale à 0 et l'usinage n'est pas viable car la table se "promène" amenant 0.8mm de défaut
- Lorsque je "serre" les lardons modérément, j'ai un Backlash de 0,06 sur le Y et 0.02 sur le X. L'usinage n'est toujours pas viable, j'ai un défaut de 0.3mm
- Lorsque je "serre" les lardons à la limite du décrochage des moteurs pour une vitesse à 5000 (j'utilise à 3000), le backlash augment énormément, passant à 0.17 sur le Y et 0.12 sur le X (les roulements ne sont pas les chinois mais des SKF). La précision d'usinage s'améliore avec un défaut de 0.08 mais non régulier dans le cercle (compensation de mach3 ??) ...

Bref, ces paliers ne sont pas la bonne option pour ce type de machine, je fais essayer en couplant un roulement SKF 6001 et une butée à bille SKF en 1ère solution. Sinon, je pense en 2e solution, trouver 2 roulements coniques en opposition.
Dans les 2 cas, le bridage des roulements doit être "costaud" et pas une pôv plaque d'alu avec 4 BTR de 4mm ....

chlore a dit:

je pense que cela doit venir de la VAB elle même. Les chinoiseries que j'avais mis en premier lieu avaient quand même pas mal souffert (et j'avais plus de jeu qu'actuellement avec des VAB plus "conformes"). C'est sur que cela tire sur l'ensemble quand les lardons sont serrés

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Bonjour,
tout est possible, mais je ne pense pas car le problème est identique même lorsque je change de VAB y compris une SKF.
Ensuite avec les nouvelles DFU, j'ai fait un test de charge sur un banc d'essai (chinoiserie oblige) et au comparateur, je n'ai pas pu déceler 1/100 de jeu (Mon comparateur est un Mitutoyo avec précision au 1/100).

Par expérience sur les VAB chinoises, ce que j'ai constaté, c'est soit elles arrivent bonne dans le sens pas de jeu perceptible et pas de voile, soit c'est flagrant. Par contre, toutes ont une durée de vie assez courte que l'on peut prolonger en changeant les billes (billes céramiques par ex) car la dureté de la vis est très loin des 60HRC annoncé ....

Donc pour moi, actuellement, je reste persuadé peut être à tord, que les paliers sont trop léger pour ce type de machine.

Sinon, pour le moment avec les tests fait, seul le cercle en G03 pose problème, un carré est précis à 1/100 ...

Merci
JP