Plotter XY grand format

[gaston48]

Cette rampe d'accélération sera déterminé par le rapport couple/inertie du moteur ainsi que l'inertie du système.

Je vais essayer d'exprimer différemment cette notion de précision en relation avec le couple réellement absorbé...
Imagine ton moteur alimenté, positionné sur un pas. Sur son arbre tu lui montes une poulie avec une ficelle
et un poids accroché à son extrémité, poids et rayon de la poulie correspondent au couple max du moteur.
Le poids est posé sur le sol, la ficelle bien tendue...
Tu envoies une commande pour faire une rotation d'1 pas afin de faire monter le poids.... qu'est-ce qui se passe ?
Rien ... il faudra envoyer un second pas pour faire monter le poids de la hauteur souhaité.
Tu constates donc une erreur de position, une erreur de poursuite entre la consigne de faire monter le poids et
sa position réelle. dans toutes les phases d'accélération, le moteur devra soulever l'équivalent de ce poids
mais en phase de vitesse stabilisée, donc d'accélération nulle, plus de poids, donc tu vas rattraper ce retard d'un pas.
Tu es bien d'accord que cela entraîne des imprécisions entre la position instantanée souhaité et la position réelle.
Avant toute notion de perte de pas irréversible, plus tu sollicites le couple nominal du moteur plus tu seras en présence d'un décalage d' 1
pas. Si tu continus à forcer sur le rotor, le couple diminue devient nul et devient
entraînant pour finalement retrouver une position stable sur une valeur de 4 pas suivant.
Donc, concrètement, on ne perd pas 1 pas on perd au minimum 4 pas ou rien.

J'ai 2 plotters un HP et un Encad, tous les 2 sont à servos DC, En traçage avec rotring on distingue très
facilement les 2 machines, l'asservissement de l'Encad est plus critique, le tracé comporte des oscillations
lors de changement brusque de direction.

 

[jmb47]

ok compris

 

[stanloc]

Tu envoies une commande pour faire une rotation d'1 pas afin de faire monter le poids.... qu'est-ce qui se passe ?
Rien ... il faudra envoyer un second pas pour faire monter le poids de la hauteur souhaité.

Je ne suis absolument pas d'accord. Un moteur pas à pas ALIMENTE a une position stable et bien définie. Si on envoie un pulse sur l'entrée PULSE les bobines du moteur seront commutées d'un pas et le champ magnétique engendré attirera le rotor pour qu'il retrouve la nouvelle position stable.
Sur les cartes de mes moteurs 5 phases il est clairement expliqué dans la doc que les pulses incrémentent un compteur en anneau et suite à cela les bobines sont commutées en correspondance. Je ne connais pas les drivers que vous utilisez aujourd'hui mais leur fonctionnement est forcément du même tonneau.
Il y avait autrefois des tubes NIXIE dans certaines applications où on voyait clairement le point lumineux tourner d'un plot à l'autre d'une façon analogue.
Stan

 

[gaston48]

JKL tu relis ce que j'ai écrit !!!!

 

[J-Max]

Re,

Merci gaston48, là j'ai compris ce que tu voulais dire.

@jmb47, Je comprends bien ton envie d'avoir avant tout une bonne machine,
ça a été ma philosophie pour ma fraiseuse.
J'avais des souhaits hauts au départ,
et j'ai pris ce qu'il fallait pour atteindre ces objectifs.
Bon, ça m'a coûté 10000€ au final,
sans rien de luxueux, mais la machine ne me déçoit pas.
Rassures-toi, même en suivant cette philosophie,
tu ne fabriques pas une fraiseuse et ça n'atteindra pas ces sommets.

Je ne vais pas te dire que les servomoteurs c'est pas bien,
car c'est le choix que j'ai fait pour ma fraiseuse.
Les servomoteurs sont effectivement le meilleur choix niveau vélocité,
par contre pour le couple ils ne se comportent pas comme des pas à pas.
Mais avec encodeurs et drivers digitaux, le phénomène décrit par gaston48
ne se produira pas car le driver agira jusqu'à ce que le moteur soit en position.
Pas de pertes de pas donc.

Les hybrides, je n'en ai jamais utilisé, mais pourquoi pas.
C'est pas une question de technologie,
mais d'adéquation entre le moteur et la mécanique niveau couple.
Rien ne t'empêche d'avoir des moteurs qui vont tourner à 3000 rpm
et qui vont atteindre cette vitesse très rapidement (crois-moi !).
Quand j'ai vu mon portique de 80kg se déplacer à 20m.mn,
quasi instantanément, je peux te dire que c'était du brutal.

Maintenant, si tu vas sur cette voie,
il t'en faut mini 2 + 2 drivers + câbles + alimentation,
ce qui fait 2x(131+144+30+90) = 790€ hors frais de port.
Il ne reste plus grand chose pour le reste de la machine,
d'où mon conseil du départ, car ça ne cadre pas avec le budget annoncé.
Comme tu dis que tu as possibilité de rallonger, c'est à toi de voir.

++JM

 

[vres]

Pour aller dans le sens de Gaston:
Si les champs du rotor et du stator sont alignés, le rotor n'a pas tendance à tourner donc le couple est nul.

Si les champs du rotor et du stator ne sont plus alignés, le rotor va vouloir tourner pour s'aligner avec le stator. On a l'apparition d'un couple.

Quand les champs du rotor et du stator sont décaler de 90°, le couple est alors a sont maximum. Un Pas à Pas ayant 50 paires de pôles, le moteur Pas à Pas a donc son couple maximum a: 90/50 = 1.8°, ce qui correspond a un pas.
Ce couple est appelé "couple de maintien", c'est celui que l'on donne en caractéristique. C'est là qu'on ce rend compte que le couple de maintien ne peut pas être le couple utile.

Si les champs du rotor et du stator sont décaler de 20° on aura un couple de sinus(20) X Couple Maximum.
Donc plus on prend un moteur qui a du couple, moins on aura de décalage, moins d'hystérésis et un maintien plus ferme. Si on a un moteur qui a trop de couple on risque d'avoir un positionnement instable et genérer des vibration et des résonances.


De même pour un pulse a pas entier le couple délivré sera le couple maximum, en 1/2 pas il sera de de sinus(45), en 1/4 de pas il sera de sinus(22.5) etc. etc.

En micro pas il faudra surement un certain nombre de Pulse pour que le décalage génère un couple suffisant pour que le moteur commence à tourner.




C'est super bien expliquè ici dans généralitè : http://www.aerofun.be/modules/wfsection/article.php?articleid=23.

 

[jmb47]

Concernant les guidages, il faut se rappeler qu'on chasse
avant tout le poids pour pouvoir aller vite.
C'est la masse qui crée l'inertie.
Si tu as des paliers ouverts, ça veut dire que tu vas employer
du rail supporté, ça pèsera probablement plus qu'un chariot à 4 galets.
Pareil si tu prends de l'axe rectifié, il faudra monter en diamètre
pour que ça ne fléchisse pas au centre sur 2000mm.
Je n'ai pas calculé, mais ça serait forcément du lourd !
Franchement, pense light, calcule la flèche des différents profilés
sur 2000m avec le poids du chariot selon ce que tu vas mettre dessus.

bonjour à tous

Les rails Drylin semblent tout de même pas mal.
Si j'arrive à une grande vitesse de déplacement il faut tout de même que les chariots ne décollent pas, ce dont j'ai un peu peur qu'avec les v-slot et galet qui sont plutôt prévus pour des imprimante 3D et pas forcement pour des grandes vitesses....
Au moins pour le déplacement du portique (dans mon cas axe X avec un chariot de chaque coté)
il y pas mal de flexibilité en terme de montage.
rail en 10 : 24€ le métre linéaire - 620g/m
patin en 10 : 7€ le patin et 46g.

 

[J-Max]

Bonjour,

J'utilise de plus en plus des articles de chez Igus,
c'est pas mal, même si ça ne convent pas
à toutes les applications.

Si vraiment tu vas vers ce choix,
prends un rail double plutôt que deux séparés,
ça sera moins compliqué à aligner, car sinon,
tu risques des points durs ou une usure prématurée.
Dans la même idée, prends un chariot compact.

Mais garde en tête que c'est toujours un rail supplémentaire,
donc aussi plus de poids, n'oublies pas d'ailleurs le poids de la visserie
pour fixer le rail sur le portique.
Quand le portique fait directement office de rail, on diminue le poids.

++JM

 

[jmb47]

Quand le portique fait directement office de rail, on diminue le poids.

J-max j'ai pas compris ce que tu veux dire par là...

 

[J-Max]

Re,

Les rails igus sont assez souples, ils ont besoin d'un support rigide,
et ils ne sont pas si petits. Donc si tu compte le support + le rail,
ça fait plus lourd qu'un profilé en V et des galets.
Tu as le poids du rail et de la visserie pour le fixer en moins.

++JM

 

[jmb47]

oui mais j'imagine cette solution que sur l'axe Y pour l'instant
je dois juste prendre en compte le poids des deux chariots (un de chaque coté)
pour l'axe x je vais réfléchir à une solution plus légère.
jm

 

[J-Max]

Re,

Tout ça, ça dépend dans quel sens est ta machine
C'est pour ça que je parle généralement de portique et de supports.

++JM

 

[jmb47]

comme ça:
pour l'instant j'envisage cette solution pour l'entrainement du portique.

 

[J-Max]

Re,

D'accord, je comprends.
Tu as laissé tombé le CoreXY ?
Ça t'éviterait ce grand arbre de transmission.
Sur cette longueur il faudrait qu'il soit assez gros d'ailleurs,
et les coupleurs, il y a un risque de souplesse.

++JM

 

[jmb47]

oui le core xy m'intéresse mais peut être pas pour ce projet.
Ceci dit si je prends cette solution les rail Ingus conviennent également.
Pour l'arbre je peux passer en 16 ou mettre des paliers avec des roulements intermédiaires.

pour les coupleurs je ne me suis pas encore posé la question...

 

[J-Max]

Re,

Dommage pour le Core, c'est rapide,
peu d'inertie, tête en push-pull, pas de jeu...
Au contraire, sur un tel projet ça cadre bien.
le seul truc c'est de vérifier la tolérance des courroies,
rien de bien compliqué...

++JM

 

[jmb47]

Ceci dis, tu penses que le montage CoreXY permet d'atteindre un plus grande vitesse ou pas.
Qu'est ce que cela change fondamentalement?

 

[J-Max]

Re,

Plus de vitesse ? Oui, indéniablement !
Tu es en transmission directe par courroie.
La plupart du temps les deux moteurs
agissent simultanément sur le chariot.
Et surtout le chariot a une grande stabilité
car il est poussé et tiré simultanément en 4 points.
Très peu de jeu, forcément.

++JM

 

[jmb47]

bon je me penche à nouveau sur la question..
ça fait quand même des sacrés longueurs de courroie.
il faut surement envisager une HTD3M de largeur 15 par exemple...

La deuxième question que je me pose c'est : est ce que le calcul du Gcode fonctionne de la même manière? c-a-d que pour un même tracé le Gcode est t-il le même que pour une table xy "classique"?
j'ai l'impression que non...

 

[******]

bonjour, pour le gcode , il n'y as aucune raison pour que cela varie ... a par l'echelle bien entendu.

maintenant la question c'est l'optimisation des tracés cad pour que le temps d’exécution d'un tracé soi le plus rapide possible..

et la je me questionne ... surtout pour les tracés complexes ...

Je suis pas sure du tout que le gcode optimise la chose ... et donc ca reviens a dire:

'une machine tres tres rapide ne sert a rien avec un programme de process de tracés inadapté.

Saludos
jc

ps : ca peut servir, si vous pensez faire beaucoup de dessins moyennement complexes.
a la rigueur vous gagneriez tu temps sur un ensemble de dessins car
le temps de changement de papier étant difficilement compressible cette machine pourrai peut etre faire gagner du temps sur un ensemble de dessins moyennement complexe ?

mais je doutes que ce soi la votre probleme

 

[J-Max]

Bonjour,

jicer a raison, selon le logiciel qui va générer le gcode,
le temps d'impression peut beaucoup varier.
Et quel que soit le générateur, il vaut quand même mieux
disposer d'une machine rapide

Au niveau de l'architecture CoreXY,
les rotations moteurs ne se font pas tout à fait comme sur une cartésienne
car les deux moteurs fonctionnent simultanément.
Au tout début j'ai donné un lien sur cette technologie
où tout est expliqué, notamment :
[div=none]

[/div]
Mais jicer a encore une fois raison, ça ne change rien au gcode.
C'est le firmware (l'interpréteur) qui fera ses petits calculs.
C'est transparent pour l'utilisateur et il peut utiliser
le générateur de gcode qu'il souhaite.

Concernant les courroies, je pense que ton choix
du HTD 3 est le bon, mais il est possible
que du 9mm soit largement suffisant.
Par contre, pas d'économies de bout de chandelle
sur la courroie, il faut prendre du bon tout de suite.

++JM

 

[jmb47]

Oui j'avais déjà ce schéma mais pour un même déplacement la rotation des moteurs est différente selon la machine que tu utilises, non?
Tu peux donc indiquer au firmware le type de machine que tu utilises?
quel soft fait cela par exemple?

vu également le H-bot qui présente l'avantage d'avoir les courroie en H.
http://youtube-downloader-mp3.com/watch-hbot-pro-3d-printer-wmv-id-Hc0ADpQ6FBg.html?similar

 

[moissan]

ce systeme permet une simplicité maximum mais j'y vois un inconvenient : on ne peut pas adapter la puissance des moteur au besoin : il serait logique de mettre un moteur plus puissant pour deplacer la traverse que pour deplacer le crayon sur la traverse

il est possible aussi de faire 2 circuit de courroie , un pour deplacer la traverse par les 2 bout bien parralelement avec un seul moteur , et un autre circuit pour deplacer le crayon sur la traverse avec le moteur fixe indepandament du ndeplacement de la traverse

logiquement la courroie qui deplace le crayon devrait etre plus fine que celle qui deplace la traverse

la courroie cranté n'est pas la seule solution , il y a aussi le cable , plus leger que la courroie quand il y a une grande longueur a faire bouger ... avec un cable on ne peut pas entrainer par une poulie mais par un treuil : un bout du cable s'enroule quand l'autre se deroule : treuil assez large pour enrouler en une seule couche

il n'y a pas que le cable en acier il y a aussi le fil en dynema , utilisé pour les cerfs volant ou comme fil de peche : ce dynema est un polyethylene très special qui a la rigidité et la resistance du kevlar

 

[J-Max]

Re,

Ce que tu décris moissan, c'est du cartésien standard.
C'est moins avancé que CoreXY qui dérive du premier en apportant plusieurs avantages.

Dans ton idée, il faudrait un gros moteur pour le circuit bleu et un plus petit pour le circuit rouge.
On voit que et la tête d'impression est mobilisé en un point et le portique en 2 points.
Avec le CoreXY, le portique et la tête sont mobilisés chacun en 4 points en push-pull.
Ça offre une meilleure stabilité à la tête. Le système serait presque stable sans guidage en Y.

Il n'est pas nécessaire d'adapter un moteur pour la traverse.
En fait, comme les deux moteurs participent simultanément à la mobilité de l'ensemble,
le système) CoreXY a théoriquement besoin de moins de couple sur les deux moteurs.
On voit aussi qu'on a pas besoin de tendeurs, il suffit juste de tendre en reculant les moteurs.
Et le plus vertueux du système, c'est qu'il divise aussi l'inertie de l'ensemble sur 2 moteurs,
donc il permet des vitesses plus hautes.

Je comprends que ce soit un système assez récent et peu utilisé dans le monde de l'usinage,
mais pour des machines légères, il tend à se généraliser car il n'a que des avantages.

Au sujet de la transmission par câble, effectivement ça marche.
C'est même une solution économique par rapport à la courroie.
Bon, on achète quand même 50 ou 100m de câble qui ne sont jamais pris en compte dans le calcul.
On voit plein de constructeurs partir là dessus, passer plein de temps à réinventer la roue,
radiants, tensions (re-tension car ça glisse), alignement et compagnie, et c'est vrai, ça marche.
Par contre, nombreux sont ceux qui upgradent leur machine vers de la courroie après,
et leur machine suivante utilise invariablement... des courroies !
Reste l'argument du petit peu de poids gagné sur les courroies,
et aussi perdu sur les poulies si on veut être juste.

Pour moi, les courroies simplifient énormément l'ensemble du processus,
ça marche du premier coup et à tous les coups.
Le câble de pêche, c'est pour limiter (un petit peu) les coûts,
et c'est à réserver aux personnes qui aiment expérimenter,
ou qui aiment le défi de faire une machine la moins chère possible,
avec le moins de pièces du commerce.
Je ne suis pas dans cette approche.
Je veux rapidement et sûrement exploiter une machine,
j'investis donc dans une vraie courroie et de bonne vieilles poulies.

Pour ma part, je vois la galère que vivent certains pour avoir suffisamment de traction
avec du câble sur des machines de 500mm de course, je suis dubitatif
sur le nombre de tours qu'il va falloir faire pour déplacer un portique de 1800mm.

++JM

 

[gaston48]

Qu'est ce que cela change fondamentalement?

je ne sais pas si cela a été dit, mais le but final est d'éviter de déplacer la masse du moteur Y

Il faut vraiment réfléchir si le jeu en vaut la chandelle:
Déplacer une masse supplémentaire (le moteur) avec une imprécision d’erreur de poursuite ( comme je l'ai expliqué...)
moteur ou servomoteur de taille optimisée pour ce seul axe Y
Rallonger la transmission par câble ou par courroie (qui est un câble à denture) avec son imprécision d'élasticité et
la friction qu'elle entraîne au niveau de chaque galets.
Sinon la gestion des 2 moteurs pour un corexy est une sommation algébrique des ordres de déplacement.
Sous Linuxcnc, tout au moins, c'est une ou 2 lignes supplémentaires dans le fichier HAL et c'est complètement
transparent.

 

[jmb47]

bonjour à tous
je reviens sur le pilotage, on peux donc indiquer au firmware le type de construction (CoreXY, H-bot...) de la machine qu'on utilise?
Avec Linuxcnc par exemple?

Pour l'instant ma seule expérience de pilotage ce fait avec GRBL, arduino, et Universal Gcode Sender...
Je produit le Gcode avec un soft Processing ( le plugins inkscape ne fonctionne pas sur Mac)

 

[gaston48]

Non le firmware ne peut pas prendre en compte tous les types de construction.
Il interprète le fichier gcode, planifie les trajectoires en respectant les limites d’accélération
et envoie simultanément une flux de coordonnées x et y.

Ce flux x y va être avalé et mouliné en temps réel par une couche logiciel HAL "hardware abstraction layer".
Cette couche va faire toutes les adaptations nécessaire à la mécanique: prendre en compte les rapports de réduction
mixer les 2 axes, faire des calculs etc jusqu'à envoyer les ordres hard aux drivers de moteur.
Concrètement tu mets un peu les mains dans le moteur en configurant un fichier et en y rajoutant
des instructions, c'est un peu de la programmation, mais la syntaxe n'est pas trop compliqué.

 

[jmb47]

ok compris
je crois que dans mon cas il est préférable de monter une petite machine core xy (500 x 500) par exemple.
J'ai déjà deux Nema 17, des roulements, des axes.
D'utiliser un peu linux cnc et de passer à grande echelle ensuite....

 

[gaston48]

Si la finalité est professionnelle et que tu veux avoir la possibilité de faire évoluer ta machine,
concernant le choix des drivers (servos), tu as cette possibilité universelle "ioni" de chez granite devices.
Elle a été choisie sur ce projet ci:

https://www.usinages.com/threads/cnc-mecanosoudee-type-portique-mobile-pour-laluminium.63531/page-22

C'est une bonne solution sur une cnc qui n'est pas temps réel comme Mach3

Elle n'est peut être pas optimale, à mon avis, si tu choisis à fond Linuxcnc car il peut gérer un asservissement
sans déléguer ce travail au niveau des drives Ioni

 

[J-Max]

Re,

@gaston48, tu parle d'imprécision de la courroie et d'élasticité.
Très franchement, je mobilise un Y de 120kg avec des courroies
le tout dans une précision <10e. Et j'ai 7m de courroies.
Ça doit pas être si élastique que ça.
Je crois qu'il y a beaucoup de mythologie autour de l’élonge ment maximum
des courroies qui est la valeur donnée avant rupture.
Et non l'élongation normale d'une courroie en fonctionnement,
que moi je ne sais pas mesurer.
Dans le même ordre d'idée, à combien évalues-tu le frottement au niveau des poulies ?
Comme elles sont montées sur roulements, ça ne doit pas être disqualifiant non plus...

De toute manière, on a quoi comme choix ?
De la vis à bille de 2000mm de long avec un pas de 20mm pour la vitesse ?
Parce que si on veut la faire tourner à 3000 tours, vu la longueur, il va falloir de l'épais.
Je comprends que la courroie ça ne soit pas l'idéal pour une fraiseuse à métaux,
mais ici pour un plotter je ne vois pas ce que l'on pourrait avoir de mieux.

Que Linuc CNC ne gère pas toutes les architectures machine,
c'est probablement vrai, je ne suis pas un expert, je débute dessus.
Mais une fois encore, Linux CNC c'est pour piloter une machine connectée,
franchement, on reste là dessus pour les fraiseuses, mais je ne sais pas trop pourquoi.
Il existe des firmware modernes, libres également
qui intègrent déjà tous les types de machines (CoreXY, Deltas, Scara, Hbot, etc.)
et qui n'ont même pas besoin de PC pour tourner. (Marlin, Sprinter, Repetier, Smoothieware qui gère aussi le laser)
Vu que sur un plotter il n'y a pas de hauteur d'outil à régler,
de prises d'origine sur outil ou sur pièce et toutes les procédures fréquentes sur fraiseuse,
pourquoi aller vers ce genre d'usine à gaz ?

Au niveau des moteurs, si jmb47 prend des servos Leadshine,
même les plus petits conviendront à mobiliser l'ensemble.
Une fois encore, le portique n'a pas de raison d'être lourd, pas plus que la tête.
Ça m'étonnerait qu'on aille chercher des Maxon pour descendre en puissance.
Ca n'a pas de sens de prendre un petit moteur pour la tête,
et d'en prendre un plus gros pour mobiliser le premier sur le portique.

Pöur moi, il n'est pas plus difficile de faire une grosse plutôt qu'une petite,
c'est juste une question de budget. Ceci dit, la petite 500x500 ne devrait
pas te coûter bien cher

++JM