[URGENT] Conversion ou DRO ?

[seb641]

Bonjour,

je suis en train de rénover une fraiseuse Bridgeport que je vient d’acheter (démontage intégral, nettoyage et remontage).

Elle est équipée de l'avance auto sur le X, mais la carte de commande a fumée.
Elle est équipé de règles Acu-rite 5µm sur les trois axes, mais le pupitre d'affichage de la DRO est manquant .

Je comptait donc en acheter un pupitre du type SINO ou MEISTER. Le cout est d'environ 280 euros.

En parcourant le sujet vente du forum, je suis tombé sur une annonce proposant deux servo brushless avec les drivers adaptés (Type NEMA 42+Cartes electronique ).

Voici la doc des drivers:Voir la pièce jointe Advanced MotionCcontrols - DX60CO8.pdf
Et celle des moteurs:Voir la pièce jointe Torquemaster - BMR4400 (1).pdf

Le prix étant quasiment le même que le pupitre de la DRO, [glow=red]c'est la que le dilemme est apparu acheter un pupitre ou faire une quasi-conversion lowcost[/glow]:

• J'utilise les règles déjà montés sur la machine pour faire l'asservissement des servo
• Je n'ai plus a me soucier du jeu d'inversion dans la vis trapézoïdale qui est automatiquement rattrapé (la bridgeport a déjà un système de rattrape du jeu par noix réglable, ce qui permet de le minimiser) .
• Je configure les drivers en mode step / dir, j'ai alors un déplacement de chaque axe de exactement 5µm par impulsion.
• Je connecte une breakout board avec afficheur LCD et MPG intégré et j'ai l’équivalent d'une DRO avec en plus l'avantage d'être en vernier numérique --> Fonction perceuse et petit fraisage basique en manuel avec les avances auto
• Plus tard, j'y connecte un PC et découvre le monde de la commande numérique.

Est ce mon raisonnement est loufoque ou tien la route ?

Ce qui me semble le plus chaud est le paramétrage des drivers par bus CAN (seul moyen de communication présent), aussi bien a les faire reconnaitre par le soft de contrôle sur le PC qu'a les configurer.
Mais au moment de passer au vrai numérique, ça m'ouvre la voix de la commande en mode CANOpen avec EMC2 .

En ce qui concerne mes compétentes, je suis ingénieur électronique avec une formation électrotechnique.

Je dois faire ce choix avant demain soir, date du rendez-vous pour la vente.

Merci pour votre aide

 

[seb641]

Re: [URGENT] Conversion ou DRO

Je viens de voir un autre "petit" detail: la puissance des servo, il font 2.4 KW (3.2 CV)

Vont ils réellement consommé autant dans mon application étant donné que je ne compte pas utiliser des vitesses énormes ?

 

Re: [URGENT] Conversion ou DRO

Bonjour

L'avantage d'un servo c'est qu'il consomme que ce qui est nécessaire.

Par contre attention avec les servo en général : il y a intérêt à avoir le logiciel pour pouvoir les configurer et dans ton cas j'ai peur qu'il faille rajouter en plus une carte CAN à ton PC pour pouvoir le faire

Isolated CAN bus interface for setup and
networking
...
Windows© based DigiFlex® DriveWare
setup software via CAN interface
(operates with third party PC-to-CAN

 

[seb641]

Re: [URGENT] Conversion ou DRO

Bonjour Chlore,

merci de ta réponse.

Le soft de paramétrage est disponible gratuitement sur le site du fabriquant.

Comme mentionné dans mon message, mon plus gros doute est l'interface CAN.

On en trouve a environ 30 euros sur eBay:

• USB-CAN USB to CAN Bus Converter Adapter + USB Cable
  USB to CAN Converter Adapter Dual-Channel CAN Interface Card Support ZLG

mais je ne suis pas certain qu'elle sera reconnue par le soft.

Merci

Sébastien

 

Re: [URGENT] Conversion ou DRO

J'ai pas lu jusqu'à la fin

Je ne pense pas que les interfaces posent problème du moment que tu as le driver correspondant : c'est comme pour un port RS232 sur usb, que ce soit du FTDI ou du Prolific cela fonctionne tout pareil qu'un vrai port série en natif dans le PC.
Le logiciel va chercher un port CAN et windows va lui dire "tiens voila celui-ci"

 

[gaston48]

Bonjour,
Sauf erreur, sur les drivers, tu as aussi des entrées en +/- analogique.
Tu peux donc configurer le drive en asservissement vitesse autonome
et ensuite avec Linuxcnc et un système Mesa, récupérer les signaux
de règles, gérer une PID position et assurer la commande de consigne
en +/- 10 V.
Le seul problème est que tu dois booter sous Windows pour configurer le
drive, mais c’est une fois pour toute. Ou alors ici:
http://www.peak-system.com/fileadmin/media/linux/index.htm
La résolution de tes règles (indépendamment de la précision absolue)
est peut être un peu faible aussi, en statique tu va être à +/- 1 pulse donc
+/- 5 microns mais en dynamique tu dois concéder plus d’erreur
de poursuite pour rester stable.

 

[seb641]

Bonjour Gaston,

merci de prendre le temps de me répondre.

Sauf erreur, sur les drivers, tu as aussi des entrées en +/- analogique. Tu peux donc configurer le drive en asservissement vitesse autonome et ensuite avec Linuxcnc et un système Mesa, récupérer les signaux de règles, gérer une PID position et assurer la commande de consigne en +/- 10 V.

Mon but initial était juste d'acheter un pupitre de DRO.
L'occasion présente m'incite, pour un cout équivalent (environ 300€), a:

• remplacer le pupitre de DRO par des verniers numériques
• remplacer l'avance auto sur X en panne
• ajouter l'avance auto sur Y

Les drivers sachant directement faire un asservissement en position a partir de signaux step / Dir, je ne vois pas l’intérêt, pour l'instant, de passer par des cartes MESA qui rendrait la solution beaucoup trop chère et serait donc purement abandonnée pour me contenter d'une simple DRO.

Les drivers étant compatibles CanOpen, pourrais-je plus tard les piloter directement par LinuxCNC ?

La résolution de tes règles (indépendamment de la précision absolue) est peut être un peu faible aussi, en statique tu va être à +/- 1 pulse donc +/- 5 microns mais en dynamique tu dois concéder plus d’erreur de poursuite pour rester stable.

Donc si je comprend bien, en mode CN:

• Tant que je n'ai qu'un seul axe actif, l'erreur de poursuite se matérialisera par une erreur de vitesse d'avance, mais la coordonnée d’arrêt sera bonne grâce au ralentissent final qui me donnera une erreur de type statique, donc a +/- 5µm, ce qui devrait resté invisible.
• Si j'ai les deux axes actifs en même temps, l'erreur de vitesse d'avance se traduira par des erreurs de position de quelques centièmes sur la trajectoire, mais les coordonnées d’arrêt seront toujours bonnes. A une échèle amateur, penses tu que ce soit vraiment rédhibitoire ?

L'autre solution économique serait vis a bille + pas a pas, mais je pense que l’addition serait largement aussi salée que les 265€ des deux servo + driver.

J'ai un peu avancer dans mes calculs:

• En alimentant le moteur en 75V (max du driver), le moteur tournerais a 3650 Tr/min au maximum.
  En mettant une réduction par deux pour aller à la vis trapézoïdale au pas de 5 mm, on aurait une vitesse de déplacement maximale de 9m/min (152mm/s), ce qui me semble encore énorme (moins 6s pour couvrir les 850mm de course de la table).
  Les règles ayant une résolution de 5µm, les pulses de commande en provenance du PC auraient pour fréquence maximale 30 KHz, ce qui me semble cohérent.
  La boucle d’asservissement aurait elle, 500 pulses par tour moteur.
  Le driver est-il capable de positionner l'axe au 1/500 de tour près ?

Le jeu d'inversion des vis trapézoïdales sera t il bien totalement invisible grâce a l'asservissement sur les règles ?

Pour le Z, je disposerais d'un servo de 600W, mais pas le driver. Voir la pièce jointe Torquemaster - BNR3300.pdfAvez vous une référence économique ou une offre de driver compatible gérable en step / Dir ?

Merci beaucoup pour votre aide.

Sébastien

Sébastien

 

[stanloc]

Juste une remarque : ne conclues pas trop vite qu'avec 75 volts pour alimenter le driver tu auras une vitesse max de .....
La vitesse de déplacement de la table de la fraiseur implique que le moteur délivre une PUISSANCE mécanique et pour cela il faut lui fournir non pas une tension mais une puissance électrique.
Stan

 

[seb641]

Bonsoir,

j'ai basé mes calculs sur la doc du servo: 20V par 1000 tr/min, d’où mes 3600 Tr/min à 75V.
Les servos ont un couple permanent de 5.1N.m et impulsionnel de 22.1 N.m., a moi de mettre l'alimentation qui va bien derrière...
La puissance nominale est de 2.4 KW (à 7000 Tr/min).

Ais-je trop simplifié les calculs ou pas compris le principe de fonctionnement ?

Merci

Sébastien

 

[stanloc]

Et les frottements des guidages linéaires et de la vis dans l'écrou, tu en fais quoi ? et les efforts de coupe ? Si ces frottements nécessitent beaucoup de couple, plus que ce que peut donner le moteur avec seulement 75 volts la vitesse ne sera pas celle de ton calcul.
Stan

 

[gaston48]

Avec 20 V, à vide, ton moteur va se stabiliser à 1000 tr/mn par exemple par ce qu’il est également une génératrice,
il va produire une fcem de par exemple 18 V en opposition avec les 20 V d’alimentation qui permettra avec les 2 V restant
de fournir un courant de couple et d’effet joule à travers la résistance ohmique du moteur.
Si tu freines le moteur avec un couple résistant, le moteur va ralentir, sa fcem va diminuer, ce qui permettra à un courant
plus important de circuler et donc de compenser le couple résistant.
D’où la nécessité d’avoir une réserve de tension supplémentaire, et dans le cas d’un asservissement de position,
de prévoir sur le driver un minimum d’asservissement en vitesse afin d’éviter un retard supplémentaire entre un ordre de correction
et sa réaction.


Linuxcnc ne peut pas directement piloter une CN par canopen

Les drivers canopen dont tu disposes, ont un connecteur particulier programmable qui peut accepter
un codeur supplémentaire ou
une commande de type step/dir
ou une commande analogique +/- 10 V
donc 1 choix entre 3.

Avec un pc et Linux, il y a la solution de passer par un port parallèle, je ne souviens plus de la bande passante,
si elle est suffisante, tu peux acquérir les règles pour en faire un visu. Commander tes moteurs en step/dir pour assurer
les déplacements en vitesse.
Le minimum a investir dans une solution Mesa est d’environ 150 E fdpi le port est très chère malheureusement..
Tu peux développer toi même les cartes filles : protection / bufferisation du fpga, opto couplage … sur des plaques à trous et
concernant l’asservissement par les règles, tu dois pouvoir commander le drive en step/dir, sinon une adaptation
PWM/dir en +/- 10v nécéssitte 2 AOP et 1 FET .
Je ne peux pas t’affirmer si une résolution de 5 microns sera suffisante.
Dynamiquement si tu as une erreur de poursuite max en phase d’accélération par exemple, angulairement elle devrait être identique,
donc par exemple 5 pulses de 1 microns ou 1 pulse de 5 microns. Le problème est que la correction se fera par des seuils brusques
(discrets) plus importants. Ajouté à cela la compensation des jeux, cela te fait des sources d’instabilité supérieures,
qui t’oblige à baisser le gain de l’action proportionnelle et de rajouter plus de marge sur les paramètres min_ferror et ferror.

 

[stanloc]

J'ai des servomoteurs sur ma cnc et il n'y a aucune correction de vitesse dans l'asservissement de position. Les ampli/drivers A. M. C. sont en asservissement de couple.
Stan

 

[gaston48]

Par ce que tu n’as pas la possibilité (toi tu dis les moyens) d’asservir en vitesse.
En dynamique, la variation de consigne, qui est l’erreur de poursuite traitée
par la pid, est une variable vitesse, en quelque sorte la dérivé d’une position.

 

[phil916]

Bonjour,

tu donnes toi-même la réponse à ta question, un machine convertie en CN affiche une DRO donc ...
vu les coûts de remise en état de ta machine (avance + visu) et si ton objectif (un jour...) est de la passer en CN,
je dirai gagne du temps et fait le tout de suite
Les moteurs sont clairement surpuissants pour ta machine (au moins de 2 fois) mais si leur taille passe
ça n'a rien de gênant, au contraire car sans vis à bille il vaut mieux trop que pas assez puissant

à+
Phil

 

[seb641]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos réponses.

Depuis ma demande initiale, il y a eu des évolutions:

• J'ai appris que LinuxCNC (EMC2) pouvait faire office de DRO gratuitement dans mon cas: il suffit de brancher les règles sur le port parallèle et il fait le décodage. En fait ça coute 3.5€, car il faut acheter une carte port parallèle supplémentaire pour avoir les 6 entrées nécessaires aux trois règles. C'est donc la solution que je vais mettre en œuvre dans un premier temps afin d'avoir une machine opérationnelle pour réaliser les pièces nécessaires à la conversion.
• J'ai acheter les servomoteurs. J'ai également commandé sur ebay une carte interface USB - CAN pour configurer les drivers. Il y a plus qu'a espérer que le soft reconnaisse mon adaptateur CAN. Dans le cas contraire, je serait contraint d'essayer de revendre les servo et elle restera en conventionnelle.
• J'ai en plus acheter des vis a billes pour le X et le Y. L’asservissement des servo se fera donc sur le codeur moteur et plus sur les règles.

Donc, une fois la machine convertie, je revendrais les règles.

 

[rabotnuc]

bonjour seb,
où en es tu de ton fonctionnement en dro avec linux cnc? le résultat m'intéresse.
cordialement
Etienne

 

[seb641]

Bonjour Etienne,

je suis toujours dans la phase démontage / nettoyage / remontage.
Je ne pense pas toucher a la partie DRO avant un ou deux mois.

Si tu veux des infos, voici le lien ou j'ai découvert cette fonctionnalité de LinuxCNC: http://www.wallacecompany.com/machine_shop/EMC2/dro_vfd/

Sébastien