Vis mère pilotée par Arduino sur tour Lesto

[G-M]

Bonjour à tous,

Je ne viens vous voir que rarement. Quand j'ai une question en fait :D
J'essaie de me concentrer sur la coutellerie le reste du temps.

Bref.
Je posède un petit tour lesto qui me rend bien des services. Malheureusement, comme beaucoup il me manque les pignons servant aux avances et aux filetages (le tour n'a pas de barre de chariotage, uniquement une vis mère)

Comme je fais joujou depuis quelques jours avec une carte arduino (funduino uno) je me prend à rêver de commander la vis mère de mon tour avec un moteur pas à pas.

Je vous décris ici comment j'envisage les choses et vous me direz si je rêve éveillé ou si c'est faisable, ok?

La configuration telle que je l'imagine:
- Un disque ajouré sur la broche + deux ou trois fourches optiques pour avoir la position angulaire, le sens de rotation et le 0 angulaire.
- Un afficheur LCD 4x20 pour afficher la consigne de pas et quelques infos
- Quelques boutons, voir un clavier pour saisir la consigne
- Un bouton tournant pour choisir pas à gauche, pas à droite
- Un moteur pas à pas et une réducition sur la vis mère évidement
- deux capteurs de fin de course déplaçables pour régler les arrêts en fonction de mon travail.
- Et dans la boite, une carte arduino (uno ou méga suivant le besoin) et une carte de puissance.

L'utilisation:
-Je veux un truc qui me permet de faire du filetage avec une vitesse de broche faible, et une avance auto avec une vitesse de broche éventuellement plus rapide
-Je veux pouvoir positionner un capteur de fin de course pour arrêter le filetage et un autre pour me positionner un peu avant le départ du filet
- J'appuie sur un bouton pour lancer le cycle après avoir démarré la broche à basse vitesse
- J'appuie sur un autre bouton pour lancer le retour au point de départ (éventuellement en vitesse rapide) après avoir dégagé l'outil.

Ce que je compte faire dans l'ordre:
- Faire joujou avec arduino : c'est commencé
- Faire joujou avec un afficheur 4x20: c'est commencé
- Faire joujou avec un petit driver de PaP et un petit moteur pas à pas : A faire
- Faire joujou avec des fourches optiques : Elles sont commandées
- Une fois ça fait, installer le tout sur le tour pour faire un proto sans usiner surtout pour voir si je perd des pas toussa.
- Acheter la version définitive du matos (arduino méga si besoin, driver plus puissant si besoin)
- Être super content et poster un joli dossier pour les possesseurs de tours sans pignon :D

Qu'est ce vous en pensez?

 

[gaston48]

Bonjour,
Très beau projet ! yapluka
Se poser la question de la résolution du codeur de broche en fonction de la précision souhaitable et de
la bande passante de l'arduino
Bien soigner la qualité des signaux de codeur de broche: Immunité lumière ambiante, "Schmitt trigger" les signaux.
Précision de calcul des rapports, penser aux fractions irréductible, avec des nombres premier avec les problèmes d'arrondis
et de ses cumuls d’erreur (l'idéal serait un flottant en double précision)

Tout à fait faisable avec quelques fonctions HAL de Linuxcnc qui peut tourner sur BBB (Voir "machinekit")

 

[metalux]

en voila un projet a suivre avec intérêt
j'étais tombé il y a qq temps sur un système similaire, mais une véritable usine a gaz, il faut dire que l'Arduino n'existait pas

tiens nous au courant ca va en intéresser plus d'un !

 

[phil135]

intéressé aussi
mon tour est plus récent, il a un variateur pour piloter la broche (et donc j'ai déjà un disque à encoches sur la broche) mais pour le reste un pilotage me plairait bien
je pense, comme gastion48, que l'immunité aux perturbations diverses va être un truc important
la notion de butée me serait nécessaire aussi en charriotage (mon tour n'en a pas), pas seulement en filetage

 

[G-M]

Bon, votre soutien moral me sera d'un grand secours :D

Vos remarques confirment à peut près ce que j'avais en tête.
Je vais continuer mes essais à petite échelle avant d'aller plus loin.
Plus qu'à trouver du temps maintenant. C'est qu'en plus des copeaux je fais aussi des bébés :D

A plus pour des nouvelles

 

[petitnicolas]

Bonjour,

Voilà un post intéressant, a suivre ...
Et félicitation pour le petit

Nicolas.

 

[metalux]

Hello

je t'invite a aller jeter un coup d'œil ici: http://www.freetronics.com.au/pages/stepduino-quickstart-guide#.VfJeDaQw-01

c'est bien sympa, c'est le stepduino! en fait c'est un ensemble "clef en main" pour commander des moteurs pap.
Ca s'apparente a ce que tu veux réaliser, mais il faut dire que le tarif n'est pas le même, et puis on a pas la fierté de l'avoir réalisé soit même

 

[G-M]

Merci pour le tuyau.
J'ai regardé un peu. Ca semble sympa parce que c'est tout prêt, par contre je ne crois pas que les performances soit supérieures à un arduino avec une extension adaptée.
Et puis du coup oui, c'est moins rigolo :D

Je vais plutôt garder mes sous pour basculer sur une arduino méga et une grosse carte pour moteur pas à pas si besoin.

 

[Nawfel]

Salut G-M ! J'ai quasiment le même projet, j'espère juste que tu es toujours motivé par le tien, c'est beaucoup de boulot, surtout quand on part de 0 !
Ton dernier message date de plus d'un mois, donc j'espère que tu seras encore dans les parages pour qu'on puisse échanger ensemble

Mon but est de piloter un PàP type Nema 23 270 oz-in soit environ 1,9 N.m (on en trouve sur eBay pour moins de 30$) avec une arduino. Le moteur sera raccordé en direct sur la vis-mère.

J'ai acheté un starter kit Arduino, du coup dedans il y avait un petit PàP 5V et un afficheur 16x2. Pour se faire la main en programmation sans trop se ruiner, c'est parfait.

Du coup, Je pars sur deux modes sélectionnables par un bouton poussoir via l'afficheur "Manuel" et "Automatique".

- En mode Manuel :

Ce mode servirait simplement d'avance rapide ou pour réaliser un épaulement rapide sans grande précision.

Il suffit simplement d'utiliser un potentiomètre et le tourner à droite ou à gauche pour faire tourner le PàP dans un sens ou dans l'autre. Pour rendre les choses plus intéressantes : plus on tournera le potar dans un sens, plus le moteur tournera rapidement. Voir exemple de fonctionnement dans cette vidéo :


Avec un Nema 23 on peut aller beaucoup plus vite en rotation bien sûr (ce petit 5V a un réducteur intégré). Pour cette partie là, j'ai déjà un code fonctionnel, avec un "point milieu" pour que le moteur reste fixe (et pas hésitant entre tourner en sens horaire et sens trigo).

Les valeurs d'avance instantanées du trainard seront affichées sur le LCD et calculées en direct suivant la vitesse du moteur (très simple à réaliser avec un moteur PàP puisqu'on sait l'orienter au pas près).
Le nombre de millimètres parcourus s'affichera également (avec possibilité de remise à 0 une fois le repère pris par exemple).

- En mode Automatique :

- On prend notre 0 en X et Z de façon conventionnelle
- On met l'afficheur LCD à 0
- On avance en X de la passe à prendre
- On choisit la longueur de travail au dixième près
- On choisit la vitesse d'avance
- On valide 2 fois
- Le moteur avance de la valeur indiquée à la vitesse indiquée

- Le Matériel :

- 1x Arduino Uno ou Mega (suivant les librairies, le code et les pins utilisés, je verrai bien) 8$

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- 1x potentiomètre 1 tour 270° ou rectiligne de bonne qualité (celui que j'ai a une zone analogique morte entre 0 et 103 ça fait quand même 10% de la plage dispo jusqu'à 1023) ~6$

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- 1x Afficheur LCD 16x2 avec 5 boutons intégrés 3,38$

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OU

- 1x Afficheur LCD 16x2 avec port Serial (pour économiser un paquet de pins digitales) 3,21$

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- 1x Moteur PàP Nema 23 270 oz-in 24V 29,98$

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- 1x Alim 24V 5A 120 W 14,99$

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- 1x Driver Moteur PàP TB6600 4A 9,89$

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En gros 60 € au total, ça me semble correct pour un système d'avance automatisé (bon c'est sans compter le câblage et les pièces de montage maison).

 

[lion10]

Bonjour
2 idées à ajouter à votre document d'exigence avant de passer à la réalisation :
-intégrer un "retombeur dans le pas numérique" si vous avez un mode filetage semi automatique,
-prévoir une avance numérique sur le transversal pour faire certains tournages coniques.

1 moyen de test :
un crayon en guise d'outil pour vérifier le filet tracé et la retombée dans le pas.

cdlt lion10

 

[Nawfel]

Bien vu Lion10, mais pour le moment les filetages/taraudages seront faits à la mano (pas de grands diamètres en perspective) et je n'ai pas une nécessité absolue de cônes non plus. C'est en grande partie pour ces raisons que je me contente de motoriser un seul axe et de ne pas ajouter un capteur de broche.

 

[G-M]

Très intéressant tout ça.
Non je n'abandonne pas l'idée. Mais je n'ai pas le temps en ce moment.
Je compte retomber dans le pas en mesurant à tout instant la position angulaire de la broche

 

[lion10]

Bonjour

Il suffit simplement d'utiliser un potentiomètre et le tourner à droite ou à gauche pour faire tourner le PàP dans un sens ou dans l'autre. Pour rendre les choses plus intéressantes : plus on tournera le potar dans un sens, plus le moteur tournera rapidement. Voir exemple de fonctionnement dans cette

Le reproche que je pourrai faire à cette solution c'est l'ergonomie. La rotation du potentionmètre est forcément limitée et vous pourriez avoir une incertitude en le tournant.
Je verrai plutot une roue codeuse qui n'est pas limitée en rotation faite maison ensuite vous pourriez facilement agir sur l'axe si vous voulez durcir le mouvement que ce soit par du retour de force électromécanique ou pas une vis de pression à bille mise sur l'extrémité de l'axe.
En plus avec cette solution vous pourriez très bien avoir un autre mode de fonctionnement en remplaçant la rotation de la manivelle du trainard ou du petit chariot (approche précise) par la rotation de la roue codeuse. L'avance par tour se déduit ensuite du pas en X que vous pourriez faire variable par une autre entrée.
Vous pourriez aussi considérer une interface avec joystick pour certaines partie de votre interface, mais moi je préfèrerai si c'était à faire la roue codeuse.

cdlt lion10

 

[Charly 57]

Bonsoir

Je vais suivre ce sujet avec beaucoup d'interrêt.

 

[mwm]

bonsoir,
Il y a des potentiomètres multi tour avec un vernier comptant les graduations par tour ... c'est très précis en version bobinée genre "cermet" je les connait dans cette version, ou bien en linéaire , se déplaçant devant une règle graduée, mais le joy- stick reste une bonne solution néanmoins
La roue codeuse est assez facile à réaliser, par tournage et perçage à l'aide d'un diviseur en tenant compte du nombre de trous à percer ou d'encoches à réaliser ... les fourches opto électroniques conviennent très bien avec ce montage, surtout que c'est très fiable en réponse, pas trop de soucis avec la lumière parasite et les parasite créées par les montages électroniques,,

 

[Nawfel]

Encore une fois, très bonne analyse Lion10.

En faisant mes recherches, j'ai d'abord voulu utiliser un joystick. Le soucis étant qu'un joystick est peu précis dans sa construction de base. La version chinoise que j'ai eu dans le Starter Kit est particulièrement mauvaise, avec des zones mortes très importantes et le "point milieu" oscille sur une plage analogique énorme. Donc beaucoup de pertes inutiles.
Un joystick industriel de meilleure qualité, plus précis, coûte bien plus cher pour un résultat finalement moins précis qu'un potentiomètre.

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Concernant une roue codeuse, ça me rappelle l'ergonomie de la manette déportée de la fraiseuse Bridgeport GX600 que j'ai utilisée à une époque.
Je suis également tombé sur des commutateurs rotatifs qui ont à peu près cette fonction, très bon marché. Le gros inconvénient, c'est que malgré l'apparente simplicité d'utilisation, le code devient une véritable usine à gaz. Ce serait très intéressant à réaliser pour énormément de raisons, j'en conviens. Mais je préfère rester sur des fonctions très basiques et avec des déplacements à vitesse continue/constante et non pas que la rotation de mon moteur soit directement liée à la rotation d'une roue codeuse.

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Dernière solution possible, pour améliorer la précision si on reste sur la solution du potentiomètre : le potentiomètre multitour, plus précis, mais une course beaucoup plus grande. Je préfère n'avoir que 270° et perdre en précision sur la vitesse que j'aurais dans mon mode Manuel, mais pouvoir revenir à une vitesse nulle en 1/3 de tour (la sécurité avant tout).

La partie Manuelle n'aura absolument pas pour vocation d'être précise, c'est juste une solution pour déplacer mon traînard rapidement de façon automatisée (fainéant 2.0 qui veut pas se fatiguer à tourner la manivelle, un petit bouton à tourner c'est beaucoup plus "user friendly").

La partie Automatique, elle, aura uniquement pour rôle de déplacer le traînard sur une certaine longueur à une certaine vitesse. Mon seul but (dans un premier temps) c'est d'avoir un bon état de surface, sans utiliser la pignonnerie du tour (qui est peu pratique à changer, et peu fiable). Pour la conversion complète au numérique, ce sera (beaucoup) plus tard

Edit : Désolé mwm, je viens seulement de lire ton message, j'écris trop lentement !

 

[thomz0r]

Bonjour a tous,

j'ai exactement le meme projet .
mon Arduino / stepper fonctionne correctement , j'ai juste un soucis avec le driver du moteur PAP , qui est trop leger pour soutenir l'amperage demandé .
j'utiliser un NEMA 17 , mais ca ne change rien dans la discussion .
je suis egalement parti sur un mode auto / manuel , mais j'ai egalement raccorder mon Arduino a un pied a coulisse , du coup je peux mesurer l'avance avec precision .

pour l'instant c'est tres proto et surtout ce n'est pas "monter" sur le tour , mais c'est avec plaisir que je partage mon programme et mes photos

d'autre post a suivre

thom

 

[osiver]

@Nawfel, je ne sais pas où vous en êtes de la réflexion mais avez-vous considéré un joystick "numérique", en fait 4 interrupteurs ?
Ils sont ramenés au centre par ressort. Robuste, plus que des potars.
L'avantage est que le même joystick pourrait commander Z et plus tard X, la vitesse étant réglée par un potentiomètre (ou deux si on veut 2 axes) possibilité de bouton avance lente pour tangenter, possibilité d'avance rapide automatique par maintien du joystick plus de 1 ou 2 secondes, etc ... Tout cela uniquement par logiciel

 

[Guy69]

Bonjour
je fais en ce moment un truc similaire sur un tour Crouzet. Ou plutôt j'ai commencé, et je ne sais pas quand je finirai... Pas de bébé pourtant, mais toujours mille choses prioritaires...
Quelques images du proto de codeur en bout de broche pour illustrer.
le fichier video MP4 montre le déphasage des 2 fourches.
L'Arduino comprend cela parfaitement et me fait pour l'instant un compte tours parfait (j'utilise le tour en bobineuse). J'ai pour l'instant quelques problèmes pour piloter le PAP mais ça va le faire.
Bon courage
Guy

Voir la pièce jointe WP_20150813_009.mp4

 

[Danielb42]

Bonjour ,

voici un rapporteur digital , pourrait 'il servir pour capter les nombres de tour ?

après le nombre de 999,9 il passe au zéro !

 

[Guy69]

hello Daniel
moi je dirais "pourquoi s'emm.. et casser un rapporteur (qui marche? et qui affiche en degrés...), alors que mon Arduino tout neuf + LCD 3 lignes ne m'a couté que 17€ transport compris (livraison en recommandé)..."
Pour revenir à ta question, le nb max à 3 chiffres avant la virgule, ça dépend de ce que tu veux compter. Pour mon usage (bobineuse transfos, selfs...) il me faut nécessairement plus de 3 chiffres.
Cordialement
Guy

 

[G-M]

Bonjour à tous.
De mon côté c'est au point mort.
Mais je suis vos interventions avec intérêt.
Guy, à quelle vitesse de broche peux tu tourner sans qu'arduino ne perde le compte et commence à te raconter n'importe quoi?

 

[Guy69]

hello
il est vrai que je tourne assez lentement.
Environ 2 tours/seconde, soit 120 t/min
10 trous sur mon disque, donc des impulsions à 20Hz.
Mais l'arduino peut sûrement accepter beaucoup plus que ça. Il y a plein d'articles sur le web sur l'utilisation des Interruptions pour améliorer les vitesses. De mémoire on peut monter à plusieurs KHz. Je regarde si j'ai plus d'infos.
Guy

 

[G-M]

Ok.
En tout cas c'est un bon début.

 

[thomz0r]

J'arrive a mesurer des vitesses supérieures a 3000 RPM avec une sonde type CNY70
voici une photo rapide de mon prototype du moment
on peut lire le pied a coulisse, inverser la lecture ( c'est le cas sur la photo) , sauvegarder 2 points en memoire ( par exemple zero 'origine' + zero temporaire) , on peu actionner ou non le moteur pas a pas, asservir le moteur Pas a Pas au pied a coulisse ( ici quand la mesure est a Zero, le moteur s'arrete)
etc ..
bon on est encore loin d'un resultat propre, mais bon

voila, je me demande si ne vais pas ouvrir mon propre post pour ne pas pourrir le sujet de GM

 

[G-M]

J'arrive a mesurer des vitesses supérieures a 3000 RPM avec une sonde type CNY70

Interessant.
Par contre tu t'en sers juste de compte tour ou tu fais aussi une mesure angulaire de la position de la broche?
Plus clairement, à 3000tr/min tu compte combien d'impulsions par seconde?

 

[Danielb42]

Salut

S'il te plaît Guy pourrait tu nous mettre une photo à l’arrêt de ton ensemble capteur ?
Crois tu que je puisse faire un montage similaire sur le disque de mon frein de tour ?
Et pendant que j'y suis ou trouver les câbles 4 conducteurs dont tu te sert ?


je te mets une photo de mon frein de tour en cours de fabrication qui fonctionne désormais et me rend d'énormes services .

 

[thomz0r]

[QUOTE="G-M, post: 924889, member: 18196"
Par contre tu t'en sers juste de compte tour ou tu fais aussi une mesure angulaire de la position de la broche?
Plus clairement, à 3000tr/min tu compte combien d'impulsions par seconde?[/QUOTE]

Juste de compte tour,
C'est pour ca que je me dis que je devrais plutôt ouvrir mon propre sujet car je ne cherche pas a asservir la vis mere , mais juste numériser mon avance transversale .
et par exemple, a terme, fournir une assistance au filetage ( 1 passe ; arrêt du tour ; recul automatique de l'outil ; marche arrière ; avance automatique de l'outil + 1 passe ; marche avant et rebelote)

mais pour repondre a ta question je n'ai qu'un marque de mesure sur la broche , donc 3000 impulsions pour 3000 rpm , c'est sur , c'est moins precis

thom

 

[thomz0r]

a guy,

je te mets une photo de mon frein de tour en cours de fabrication qui fonctionne désormais et me rend d'énormes services .

Pour avoir vu et tres modestement participer a son automatisation, je confirme que le frein de Danielb42 est bigrement efficace et presente une belle ingénierie !
@Danielb42 : ca serait bien que tu nous fasse une video !

thom

 

[G-M]

mais pour repondre a ta question je n'ai qu'un marque de mesure sur la broche , donc 3000 impulsions pour 3000 rpm , c'est sur , c'est moins precis

thom

Ok donc 50 imp/s
Merci.