Projet Motorisation d'une table de rectifieuse

[fred 69]

Bonjour,

J'ai une petite LIP depuis quelques années. Quand je l'ai achetée elle était équipée d'un système de translation de table pneumatique.

Ce système est une adaptation assez bien faite au niveau mécanique qui aurait fait fureur il y a une 40 'aine d'années: vérin pneumatique, régulateur à huile, fdc pneumatiques ...
Le problème c'est qu'il consomme pas mal d'air et n'est pas très souple dans les mouvements, même avec le vérin régulateur. De plus ce système ajoute au moins 600 mm à la largeur totale de cette petite machine dont le grand avantage est d’être .... petite. Bref, j'ai démonté ce système.

Déplacer la table à la main c'est plus souple mais le poignet fatigue vite.

J'ai vaguement cherché un moteur rotatif qui génère jusqu’à 2 tours, ce dont j'ai besoin.

Je viens de lire un post sur les PAP et tilt ! Un PAP ne serait il pas un bon candidat pour ce type d'utilisation?
Le besoin est un couple mini de 12 cm.kg (couple de décollage de la table, couple pour vaincre l'effort d'usinage très faible...). Je pense qu'un systeme générant 5N.m serait largement suffisant.
D'après ce que j'ai lu sur les PAP le besoin en couple est ok et ce type de moteur à son couple max à très faible vitesse.
Question: est ce que je peux prendre un moteur et le relier en direct sur mon axe de crémaillère ou dois je prendre un PAP avec réducteur?
Dans l'idéal j'aimerais un kit dont la commande permet de régler la course et la fréquence des A/R

Je suis sur que les rois de la CNC auront des tas d'idées sur la question

Merci d'avance

Fred

 

[wika58]

Pour le dimensionnement de ton moteur PAP,.je te laisse faire les calculs de couple...
Tu mets un bras de levier sur la manivelle, un dynamomètre à l'extrémité de la barre et tu as le couple...
Un petit coef de sécurité et le tour est joué...

Par contre pour le controle du moteur PAP, tu pars soit avec une solution par uC Arduino... il y a plein d'exemples et de "sachants" sur le forum...

Par contre, si tu ne veux pas d'embêter avec de la programation, il y a de petits modules GI (générateurs d'impulsions) qui gèrent les signaux ENA, PULS et DIR qu'a besoin un Driver PAP pour commander le moteur PAP.

J'en ai essayé déjà plusieurs.
On en parle ici...
J'en ai trouvé un récemment qui est vraiment sympa pour le genre d'application que tu veux faire.
Petit module à monter en face avant avec ecran, boutons... (msg #131 p.4).
Et tu règles/paramètre:
- vitesse
- distance
- acceleration
- petits cyles

Je compte motoriser/automatiser une petite affûteuse avec ce type de matériel...

 

[fred 69]

Salut Pat,
Ouf tu as répondu; c'est ce que j’espérais après avoir lu le post sur les générateurs de pulse
Je ne connais rien en électronique et un peu plus en mécanique.
Pour l'estimation du couple nécessaire je me suis servi d'un outil bien pratique; une clé dynamométrique . J'ai pris un coef de 4 et "choisi" un couple de 5N.m.
Ce que je ne sais pas estimer c'est le besoin ou pas de prendre un moteur équipé d'un réducteur. Mon application va être fatigante pour le moteur car il va faire des arrêt/marche en permanence pour réaliser environ 30 A/R par minute.
J'hésitais fortement a me lancer dans un énième projet alors que j'en ai tant d'autres en cours. Ton message m'a convaincu

Je compte motoriser/automatiser une petite affûteuse avec ce type de matériel...

Il est urgent pour moi de ne rien faire. Je vais attendre que tu réalises ton projet pour te copier honteusement (même pas vrai...la honte). Je prie simplement pour que tu sois plus rapide que moi a réaliser tes projets...
Bon WE
Fred

 

[wika58]

Salut Fred,

Attention pour mes projets... celui-là doit être le 314... donc tu risques d'attendre... et peut-être de ne jamais avoir la motorisation de ta Lip...
En plus mon affuteuse est une toute petite et la motorisation est plus pour le fun vu ce que je l'utilise...
Et je viens d'attaquer mon projet de diviseur numérique donc...

Mais on peut très bien t'aider à faire ton projet ici...

Je debute avec mes moteurs PAP et il y a ici des specialistes...

Ce que je dirais dans un premier temps c'est que tu dois déterminer la vitesse max que tu souhaites avoir sur ta table... qui te donnera la vitesse max de ton MPAP...qui est une limite...

Au sujet du réducteur, perso si tu peux t'en passer, je n'en mettrai pas... avec tous les A/R...

Ensuite, il faut absolument mettre des rampes d'acceleration et de décélération sinon ton moteur decroche...
Ces rampes sont gérées par le petit module GI.
Et donc il faut que le moteur soit suffisament puissant pour que tu puisses avoir des rampes pas trop longues pour avoir une course à vitesse établie avec ta pièce sous la meule...
Mais les rampes doivent être aussi suffisantes pour ne pas trop faitguer toute la mecanique...


Ensuite pour la commande un Driver de PAP de ce genre...

TB6Female Stepper Driver, Nema 17/23, 42, 57/86, 32 Segments, Revel4.0A 42VDC

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Un module GI

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Et une alimentation

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Je pourrais te faire le schéma de raccordement si tu veux...

Sur le module GI, il y a un mode de fonctionnement qui correspond exactement à ton application...
Déplacement A/R avec rampes et tempo (ou pas si à 0) à chaque extrémité du trajet (aussi paramètre dans le module) avec soit un va-et-vien permanent, soit un nombre de cycles...
On peut ajouter des Boutons extérieurs pour mettre des BP plus industriels sur un pupitre.


A suivre...

 

[fred 69]

Re,
Merci pour cette réponse détaillée.
J'aurais aimé que ta liste d'attente soit moins longue...
La clé de mon affaire (à mon avis) c'est de choisir le moteur qui sera capable de tenir ces A/R permanents. Je vais regarder quelle vitesse il faut lors du contact meule/pièce et faire un diagramme vitesse/déplacement cela permettra de cadrer un peu le besoin
A+

 

[wika58]

J'aurais aimé que ta liste d'attente soit moins longue...

C'est un de mes défauts... avec les CPS...

Tout a fait d'accord avec la première étape...
Mais tu sais il y a des MPAP qui tournent en quasi permanence...

Peut-être un peu surdimensionner plus pour ne pas à avoir a utiliser les courants max et eviter un échauffement trop intense...(mort du MPAP).
Quoi que 5 Nm c'est déjà pas mal... et si tu as pris un coed de 4...

Ce serait bien d'avoir l'avis des plus "spécialistes/sachants" qu'il y a ici sur le forum...

A suivre...

 

[wika58]

Hello Fred,

As-tu avancé sur ce sujet interressant ?

Je vais regarder quelle vitesse il faut lors du contact meule/pièce et faire un diagramme vitesse/déplacement cela permettra de cadrer un peu le besoin

As-tu pu déterminer cette vitesse ?

Ainsi que le couple nécessaire pour deplacer la table de ta rectifieuse ?

 

[fred 69]

Salut Pat,
Non c'est au point mort
J'ai fait une petite spec que j'ai envoyé à 2 BE dans lesquels j'ai des connaissances. Pas de retour pour l'instant. A suivre ...

 

[wika58]

A suivre donc...

 

[KITE]

J'ai une petite LIP depuis quelques années

L'effort nécessaire pour mouvoir une table de rectif comme la tienne est vraiment faible mais j'ai un peu de mal à quantifier......
Quand à la vitesse de déplacement (ou plutôt "les" vitesses) à prévoir, c'est aussi peu évident à définir.
J'vais regarder sur la doc de ma Tripet (entraînement hydraulique) pour avoir une idée de la gamme des vitesses de déplacement.

 

[wika58]

J'vais regarder sur la doc de ma Tripet (entraînement hydraulique) pour avoir une idée de la gamme des vitesses de déplacement

Ca ce serait sympa pcq ce sont les données de base pour dimensionner le MPAP... et savoir si il faut un réducteur ou pas...

Pour l'effort, AMHA, c'est assez simple de le mesurer... et comme dit plus haut, de surdimensionner un peu le MPAP pour avoir de la réserve et ne pas le faire tourner de longues periodes à son I max...

 

[KITE]

soit donc, si j'interprète bien, une gamme de 0 à 21 m/Min en longitudinal, seul axe qui nous intéresse.
Et je travaille plutôt autour de 5 à 10 m/Min.
A confirmer.

 

[wika58]

Merci Kite.


Fred,
A ta calculatrice...

AMHA, il faut que tu definisses quelle va être la pièce la plus longue à rectifier par rapport à la course de la LIP.
Pour pouvoir definir quelle plage d'acceleration tu peux avoir de chaque coté de ta pièce...pour arriver avec la bonne vitesse au contact de la meule!

Quand tu parlais d'un couple de 4 Nm pour deplacer ta table... c'etait en regime etabli de mouvement... ou pour decoller la table de sa position de repos...

A suivre...

 

[mpvue91]

N'e'st-il pas possible de définir la force à appliquer à la table en considérant la pression de l'air qui actionnait le vérin et la surface de son piston ? et cela en fonction des vitesses obtenues ?

 

[KITE]

N'e'st-il pas possible de définir la force à appliquer à la table en considérant la pression de l'air qui actionnait le vérin

Non, c'était une adaptation de motorisation faite par un amateur.
Ca fonctionnait certainement mais ça ne peut constituer une base sérieuse d'étude.

Mais je vais laisser @fred 69 répondre.......

 

[fred 69]

Le besoin est un couple mini de 12 cm.kg (couple de décollage de la table, couple pour vaincre l'effort d'usinage très faible...). Je pense qu'un systeme générant 5N.m serait largement suffisant.

Messieurs,
Le couple nécessaire n'est pas un soucis; j'ai mesuré avec une clé dynamo le coupe de décollage. Le soucis est le facteur de marche car ce système va faire des arrêts/marche à un rythme plus que soutenu (20 par minute).
Pour ce qui est de la course et de la vitesse de déplacement j'ai défini les objectifs dans le "cahier des charges" joint
Bonne lecture

 

[wika58]

Le soucis est le facteur de marche car ce système va faire des arrêts/marche à un rythme plus que soutenu (20 par minute).

Oui mais ça tu le gères en surdimensionnant un peu et en limitant le courant...


A propos, pourquoi tu ne veux pas garder le système de deplacement pneumatique... c'est pas mal non plus...
Et ca peut tourner des heures durant..

 

[fred 69]

Oui mais ça tu le gères en surdimensionnant un peu et en limitant le courant...

En lisant la littérature sur le PAP on s’aperçoit que le dimensionnement de ce type de moteur n'est pas simple; surdimensionner "un peu" c'est combien et idem pour la limitation de courant
On peut faire au pif et prier pour que cela marche mais c'est une approche peu scientifique

 

[fred 69]

Pour l'autre point

Le problème c'est qu'il consomme pas mal d'air et n'est pas très souple dans les mouvements, même avec le vérin régulateur. De plus ce système ajoute au moins 600 mm à la largeur totale de cette petite machine dont le grand avantage est d’être .... petite.

 

[wika58]

Si tu veux faire une approche scientifique alors je te laisse faire.

Perso je prendrais 75 % du I max et 25 à 50 % de plus pour le couple...

 

[Bebeul]

Et un petit moto- réducteur triphasé éventuellement sur variateur, un disque avec rainure en T pour avoir une bielle réglable.
Le moteur tournerait tout le temps dans le même sens et le disque servirait de volant d'inertie.

 

[wika58]

C'est ce que j'ai fait pour la motorisation de mon Rapid-Lime

 

[metalux]

moteur p.a.p ok c'est super mais n'oublions pas les classiques moto reducteurs d'origine auto/camion (éssuis glace , léve vitre)
ils sont tout a fait adaptés a cette utilisation vu leur puissance et ont fait leurs preuves dans bon nombre d'avance auto et autres..

 

[wika58]

C'est vrai que ma première avance auto etait faite avec un moteur d'essuie-glace.

J'ai tjrs un stock des ces moteurs dans mes CPS.

Dernière utilisation: motorisation de la remontée et du blocage de la table de ma perceuse-colonne (moteur Audi Q7).

Et ca peut tourner des heures...

 

[mpvue91]

Et un petit moto- réducteur triphasé éventuellement sur variateur, un disque avec rainure en T pour avoir une bielle réglable.
Le moteur tournerait tout le temps dans le même sens et le disque servirait de volant d'inertie.

C'est bien vrai SAUF qu'il veut garder sa commande manuelle par la manivelle et je pense que c'est ce point qui consomme le plus de puissance. Il faudrait pouvoir désengager le pignon de la manivelle de sa crémaillère.
Pour contourner les calculs impossibles, il faut faire des mesures en réel.
On se met dans les conditions réelles de rectification d'une pièce puis on enroule sur la volant de la manivelle un ruban plat non extensible bien sûr. On suspend dans le vide un panier et dans ce panier on place des "poids" pour que le déplacement s'opère et la vitesse au passage de la meule soit atteinte. Pour cette mesure de la vitesse on chronomètre précisément le temps mis par le poids à tomber sur le sol. Le poids x par le raon du volant donne le couple etla distance parcourue par le poids divisée par le temps donne la vitesse. Les résultats on les affecte du coefficient de sécurité proposé par wika58 et basta Le moteur PàP est couplé par une courroie dentée à l'axe de la manivelle et ensuite il ne reste qu'à faire l'électronique de commande du moteur.. A prpos du moteur PàP l'idéal serait d'utiliser un servomoteur à la place ou alors prendre un moteur à réluctance ou au moins hybride car les moteurs à aimant permanent vont donner des difficultés à les tourner manuellement

 

[Doctor_itchy]

tu peu faire comme sur mon impéria M6AR d'origine

la translation se fait par volant ou par moteur au choix

un système de débrayage a cran permet de choisir entre manivelle ou moteur (et donc la manivelle tourne dans le vide si on choisis le moteur )

coté moteur c'est un petit moteur triphasé de 300watt , qui entraine une vis sans fin et sa roue , cela permet de freiné l'axe plus efficacement et rapidement (ce qui est rechercher ici )

puis au moyen de 3 engrenage d'entrainé la table et sa crémaillere

après il y a un gros switch inverseur et des cames , des que on est en butée (butée réglable selon la courses ) ça inverse les phase moteur et le moteur tourne dans l'autre sens , le switch est " lent" donc il passe en état non commuté 1 seconde et laisse le temps au moteur de freiné la table puis repart en sens inverse , ect ect

simple et fonctionnelle et crée dans les année 50/60 +-

on peu bien sur ajouté un vfd entre les deux et assouplir les déplacement en modifiant les accélération, freinage ect ect et géré la vitesse nominale du moteur