Jyrsin suunnittelun alla

[Multislayer]

.........

[tero]

Kuulostaa mielenkiintoiselta. Tarkkoja ja välyksettömiä käätyviä akseleita voi tehdä ns harmonic drive -välityksien avulla (näissäkin on yleensä klappia, ellei välyksetöntä tilaa). Hintaa voi olla kohtalaisesti ellei käytettynä etsi esim. ebaysta. Edullisempi vaihtoehto voisi olla välyksetön hammashihnaveto, mutta ei liene aivan yhtä jäykkä (mutu), vaikka hihnat teräslangoilla vahvistettuja ovatkin.

Tuosta työn laajuudesta tulee mieleen ihan oma dippatyö :) Eli helposti useammankin opinnäytetyön laajuinen. Kannattaa huomata, että valmistakin softaa löytyisi, esim. EMC, jolla voi ohjata lähes kaikenlaisia koneita etenkin kun siinä itse pääsee tarvittaessa kinematiikan koodaamaan. Myös kommunikointi oman raudan kanssa olisi mahdollista lisätä.

Pelkästä hyvästä servo-ohjaimesta saisi aikaan useampia dippatöitä, mutta jos keskinkertaiseen tyytyy, niin DC-servoille on helppo tehdä yksinkertainen ohjain perus PID-säädöllä ja jänniteohjauksella (PWM). Jos päätät tehdä itse, niin kannattaa ainakin valita alle prosari, joka tukee enkooderin lukua raudalla.

[Multislayer]

.......

[Martzis]

Tuntuu siltä että olet ryhtymässä projektiin joka on pelkäksi opinnäytetyöksi varsin massiivinen. Harkitse voisitko valita kokonaisuudesta jonkun yksittäisen osa-alueen josta teet opinnäytetyön jolloin koko koneen rakentamisen pitkittyminen ei viivytä opintojen loppuun saamista.

Kannattaa käydä tutustumassa tuohon Teron mainitsemaan EMC -softaan http://www.linuxcnc.org/. Käytän sitä myös oman jyrsimeni ohjaamiseen. Minun kokoonpanossani EMC kommunikoi Pico-Systems USC -kortin http://pico-systems.com/univstep.html kanssa joka muodostaa liikkeiden askel ja suuntakomennot (step/dir). Kortti on kytketty neljään Granite Devices VSD-A -servo-ohjaimeen http://www.granitedevices.fi/index.php?id=2 jotka ohjaavat x, y ja z -akselien sekä karan servoja. Servojen omat enkooderit on kytketty VSD-A -korteille ja lisäksi akseleilla on lineaarienkooderit kytkettynä USC-kortille. Toisin sanoen järjestelmässä on kaksi takaisinkytkentäsilmukkaa sisäkkäin. Lineaarienkooderit eivät ole mitenkään välttämättömät, mutta minun laitteessani niiden tarkoituksena on yrittää kompensoida y ja z -akselien hihnavedon aiheuttamia välyksiä sekä säilyttää terän paikoitus vaikka servo-ohjaimet välillä sammutettaisiinkin. X-akselilla servo on kytketty suoraan kuularuuvin päähän akselikytkimellä.
Kuvia projektistani löytyy: http://www.martsola.com/cgi-bin/valikko.cgi?796c613d3133434e432d6a797273696e70726f6a656b7469.
Ja joitain koneella tehtyjä kappaleita: [url]http://martzis.wippiespace.com/images/[/url.

Nuo VSD-A -servo-ohjaimet (ja muutamat muutkin) ymmärtävät myös sarjamuotoista ohjausta SPI-väylän kautta. Opinnäytetyöksi varmaan enemmän kuin riittävä kokonaisuus olisi jo, jos toteuttaisit esimerkiksi ohjelmiston joka lukisi sisäänsä työstöradan jossain muodossa ja ohjaisi sen perusteella servo-ohjaimia SPI-väylällä. Tai vaihtoehtoisesti sama tehtynä mikrokontrollerilla. Ja yksi vaihtoehto olisi SPI-tuen implementointi EMC-ohjelmistoon. Nämä siis vain villejä ideoita ;D

[Multislayer]

.........

[Multislayer]

...........

[Hartza]

MORO!

Täällä on myös yksi henkilö jolla olisi opinnäytetyön teko edessä ja aikalailla samasta aiheesta. Eli suunnitelmissa on rakentaa servomoottorin ohjaimet omaan jyrsimeen.

Suunnitelmissa on ollut käyttää microchipin dspic kontrolleria jotka sopivat ilmeisesti hyvin moottorin ohjaukseen.

Rautaakin ja ohjelmistoa on jo tullut laitteeseen vähän hahmoteltua ja microchipin Aplication noteja on tullut lueskeltua aika lailla.

Ongelmana tällähetkellä lähinnä on moottoreiden saanti. Siis hyvää ei halvalla tahdo saada. Onko kellään tietoa mistä kannattaisi ruveta etsimään HALPOJA erilaisia moottorityyppejä, lähinnä harjattomia ja harjallisia DC moottoreita? Entä encodereita?

[Martzis]

Mutta olisiko sitten parempi ohjata koko laitetta läppärillä ja liittää siihen suoraan valmiit servo-ohjaimet?

Se erillinen omatekoinen ohjain tuo ainakin paljon lisää työtä. Jos käytät servo-ohjaimia joissa ei itsessään ole takaisinkytkentäää niin tarvitset jonkin erillisen ohjaimen. Jos taas käytät fiksuja ohjaimia jotka itse huolehtivat käskettyyn paikkaan siirtymisesta, niin erillistä ohjainkorttia ei välttämättä tarvita.

Tässä on yksi edullinen EMC:n kanssa toimiva ohjainkortti joka kykenee tuottamaan PWM-signaalia tyhmemmälle servo-ohjaimelle ja lukemaan enkooderidataa:
http://emergent.unpythonic.net/files/sandbox/pluto_servo.html
Tässä samantyyppinen kortti MACH softan kanssa käytettäväksi:
http://www.geckodrive.com/product.cfm?pid=17

Mutta miten tuo sinun x-akselisi sitten toimii, että servoko suoraan akselin päähän? Eikö servosta lopu puhti pienillä kierroksilla, ja miten se voi olla tarkka jos servo pyörähtää puoli kiekkaa niin sehän on monta milliä akselin liikettä? tietysti riippuu ruuvin noususta mutta silti?

Mulla on 300W servoissa 8000 pykälän enkooderit, joten periaatteessa ohjaimella saa käännettyä servon akselia 0,045 asteen pykälin. Ruuveissa on x ja y:llä 2,5 mm nousi / kierros, jolloin minimi liike on 0,3125um.  Y:llä on 1:1 hihnavälitys. Z-akselin ruuvit ovat 5 mm/kierros ja hihnan välitys on 14:16. Välitys ei ole lopullinen vaan siitä on tarkoitus tehdä 1:2 jolloin kaikki akselit liikkuvat samanlaisella softan konfiguraatiolla samalla tavalla. Hitaat nopeudet eivät ole ongelma mutta nopeasti liikkuessa (1800 mm/min ja yli) on tullut ongelmia lineaarienkooderien bufferikortin häiriösiedottomuuden takia. Tilanteen pitäisi korjaantua jahka vaihdan puskurikortin kunnolliseen. Z-akselilla olen kerran onnistunut saamaan servon voiman loppumaan nykyisillä välityksillä tylsällä poranterällä poratessa.

[Martzis]

Suunnitelmissa on ollut käyttää microchipin dspic kontrolleria jotka sopivat ilmeisesti hyvin moottorin ohjaukseen.

Rautaakin ja ohjelmistoa on jo tullut laitteeseen vähän hahmoteltua ja microchipin Aplication noteja on tullut lueskeltua aika lailla.

DsPiceillä on tällä foorumilla muutkin tehneet kokeiluja. Tero päätyi vaihtamaan controllerin Freescaleksi ja lopputuloksena oli VSD-A -ohjain. Awallinin testailuista mainintaa täällä: http://www.cnc-tekniikka.com/CNC-forum1/index.php?topic=204.msg783#msg783.
Omat kokeiluni tähtäsivät lähinnä nopeusmoodissa toimivan ohjaimen tekemiseen, mutta ekan protoviritelmän poltettuani luovuin projektista ja ostin ohjaimen Terolta  :)

Ongelmana tällähetkellä lähinnä on moottoreiden saanti. Siis hyvää ei halvalla tahdo saada. Onko kellään tietoa mistä kannattaisi ruveta etsimään HALPOJA erilaisia moottorityyppejä, lähinnä harjattomia ja harjallisia DC moottoreita? Entä encodereita?

Mulla on joitain harjattomia servoja enkooderilla joutilaana (200-400W).

[Hartza]

Mulla on joitain harjattomia servoja enkooderilla joutilaana (200-400W).

Jos olet kiinostunut myymään servoja niin voitko laittaa jotain speksejä ja hintaa moottoresta.

[tero]

VSD-A:n SPI-kommunikoinnilla voisi tehdä kolmenlaista ohjausta:

-Point-to-point liikkeet kiihtyvyys/nopeusrajoilla (helppo: yhdellä komennolla eikä vaadi reaaliaikaa)
-Ennalta määrätyt vapaamuotoiset liikeradat, jotka ajetaan ohjaimen omasta muistista (ei vaadi reaaliaikaa, mutta liikeratapuskurin pituus on rajallinen). Sopii mainiosti usein toistettavaan liikerataan.
-EMC-tyylinen, eli paikkatakaisinkytkentä ohjaimen ulkopuolella (vaatii reaaliaikaisen ohjauksen)

Sitten on tietysti pulssimoodit, eli step/dir, quadrature ja PWM.

[Martzis]

Jos olet kiinostunut myymään servoja niin voitko laittaa jotain speksejä ja hintaa moottoresta.

Tuolla kuvia muutamista mitä on:
http://martzis.wippiespace.com/images/index.php?category=//myyntiin
2 mustaa ja yksi valkoinen servo ovat harjattomia, enkooderilla varustettuja. Valkoinen on aivan käyttämätön ja alkupeäispaketissaan. Dunkermotor servot ovat myös harjattomia ja niissä on jarru ja enkooderi. Lisäksi löytyy iso DC-moottori + enkooderi sekä kuvissa esiintyviä askelmoottoreita 4kpl (2kpl kumpaakin kuvan mallia).
Jos kiinnostavat, niin pistä privaviestiä.

[Multislayer]

Mites martzis mietin tuota voiman loppumista, eli sulla oli 300w servo, ja minkäkokoisella poralla ja mihin aineeseen porasit kun puhti loppui? Mä olen ollut tekemisissä lähinnä kolmivaihemoottorien kanssa ja en oikeen osaa hahmottaa että mitä teholuokkaa motit pitäisi olla jos ne olis esim dc servoja. -Niin ja muutenkin, olen yleensä mitoittanut motit niin että varmasti riittää :) mutta tässä projektissa saisi kyllä olla ihan justiin oikean kokoiset.

[Martzis]

Mites martzis mietin tuota voiman loppumista, eli sulla oli 300w servo, ja minkäkokoisella poralla ja mihin aineeseen porasit kun puhti loppui? Mä olen ollut tekemisissä lähinnä kolmivaihemoottorien kanssa ja en oikeen osaa hahmottaa että mitä teholuokkaa motit pitäisi olla jos ne olis esim dc servoja. -Niin ja muutenkin, olen yleensä mitoittanut motit niin että varmasti riittää :) mutta tässä projektissa saisi kyllä olla ihan justiin oikean kokoiset.

Materiaali oli alumiini. En kyllä muista tilannetta ihan tarkkaan, saattoi olla jyrsinteräkin kyseessä. Koska minun kone on alumiinia, niin konekin taipuu kyllä jonkin verran ennen kuin moottori ei jaksa vääntää. Lisäksi saattaa olla, että en ole edes laittanaut ihan maksimi virtoja käyttöön moottorin konfiguraatiossa, en muista. Kone on kovasti keskeneräinen ja säätöjän tulee aina toisinaan korjailtua. Jos terä ei ole ollut aivan tylsä, niin normaalisti tollasta ongelmaa ei kyllä ole ollut. Nuo minun servot ovat harjattomia 3-vaiheisia dc-servoja.

[pave]

Servojen omat enkooderit on kytketty VSD-A -korteille ja lisäksi akseleilla on lineaarienkooderit kytkettynä USC-kortille. Toisin sanoen järjestelmässä on kaksi takaisinkytkentäsilmukkaa sisäkkäin. Lineaarienkooderit eivät ole mitenkään välttämättömät, mutta minun laitteessani niiden tarkoituksena on yrittää kompensoida y ja z -akselien hihnavedon aiheuttamia välyksiä sekä säilyttää terän paikoitus vaikka servo-ohjaimet välillä sammutettaisiinkin. X-akselilla servo on kytketty suoraan kuularuuvin päähän akselikytkimellä.

Itsenäisyyspäivää kaikille :)

Olen tässä `fundeerannut´, miten toi kaksi silmukkaa käytännössä toimii? Itsellä on manuaalikoneissa näyttölaitteissa lineaarienkooderit. Hyllystä löytyy myös kolme Gecko 340:stä, moottorit ja niiden enkooderit. Paljonkohan tuollainen asetelma sietää välyksiä? Lukeeko se vuoron perään kumpaakin enkooderia?