Closed Loop Stepper Steuerungen z.B. HBS57 ... HBS86 sind um die 100€
zu haben.
Normaler Weise ist am Steppermotor ein Drehgeber montiert und damit kann
die Steuerung überwachen ob der Schritt wirklich gemacht wurde.
Ich habe eine robuste Fräsmaschine (ca. 1000kg) an welcher ich
Linearmaßstäbe montieren möchte und die Spindel mit Schrittmotoren
(denke Nema 42 mit 12Nm müssten Direktantrieb schaffen) betreiben.
Das Spindelspiel ist schon einiges - wohl auch im mittleren Bereich mehr
als in den Randbereichen (also nicht durch Software zu eliminieren).
Frage: wenn der PC einen Schritt-Impuls ausgibt, es aber 10 Schritte
benötigt um am Linearmaßstab diesen einen Impuls zu erhalten, kommen
dann von der Steuerung die notwendigen 9 Impulse ? wenn ja mit welcher
Geschwindigkeit ?
Hallo,
du willst eine Positionsregelung anstatt einer Motorsteuerung... dann
bedarf es eine Reglers. Also nicht nur stumpf die Winkelposition der
Antriebe stellen sondern auf die Position der Linearmesstäbe regeln.
Bieten deine favorisierten Steuerungen so ein Feature?
Grüße Hans
Hans schrieb:> Bieten deine favorisierten Steuerungen so ein Feature?
as würde ich eben gerne wissen.
Bei Closed Loop Servomotorsteuerungen (welche oft mit Takt-/Richtungs-
Signalen vom PC arbeiten - wobei ein Takt in der Regel größer ist als
die Drehgeberauflösung, da der Servomotor eine Schritttolleranz
benötigt) wird solange Spannung anliegen bis die Rückmeldung vom
Drehgeber (im Tolleranzbereich) erfüllt ist (also geregelt).
Eigentlich sollte das bei Schrittmotoren ähnlich funktionieren ?
Also mehr Schritte wenn notwendig, bzw. weniger Schritte wenn schon
erreicht ?
Ernst H. schrieb:> Das Spindelspiel ist schon einiges
Das lässt sich am Motor garnicht kompensieren. Wenn es einen Unterschied
macht, ob eine Position von links oder rechts angefahren wird, so liesse
sich das nur "kompensieren", indem die Position immer von der gleichen
Seite anfährt - was eine Bahnsteuerung ausschliesst. Bei einer
Punktsteuerung oder von Hand macht man das so, ist jeder Feinmechaniker
gewöhnt.
Auch wenn die Position unabhängig vom Motor mit einem Linearmassstab
erfasst wird, kommt eine Bahnsteuerung ins Schwingen, wenn es einen
Totbereich um die Sollposition herum gibt. Ist die Position z.B. zu weit
rechts, so versucht die Steuerung, nach links zu fahren, aber wegen des
Spiels passiert da eine Weile nichts, so dass die Steuerung den Motor
hochregelt, und dann fährt der Schlitten wahrscheinlich nach der anderen
Seite übers Ziel hinaus.
Es hilft nichts, für eine Bahnsteuerung muss das Spiel weitgehend
eliminiert werden.
Georg
Je nach Maschine koennte man das aber mechanisch ausgleichen (vorspannen
etc).
Interessant waere, ob man das im CAM kompensieren kann, also die Achsen
immer einseitig belasten und die Bahnen so generieren...
Georg schrieb:>> Auch wenn die Position unabhängig vom Motor mit einem Linearmassstab> erfasst wird, kommt eine Bahnsteuerung ins Schwingen, wenn es einen> Totbereich um die Sollposition herum gibt. Ist die Position z.B. zu weit> rechts, so versucht die Steuerung, nach links zu fahren, aber wegen des> Spiels passiert da eine Weile nichts, so dass die Steuerung den Motor> hochregelt, und dann fährt der Schlitten wahrscheinlich nach der anderen> Seite übers Ziel hinaus.
Das sollte ja die Aufgabe der "Closed Loop" Regelung sein das einerseits
das Spiel rasch überwunden wird, andererseits aber ein Überschwingen
verhindert wird ?
>> Es hilft nichts, für eine Bahnsteuerung muss das Spiel weitgehend> eliminiert werden.
Zumindest in der X-Richtung ist eine Tellerfederbelastete Trapezspindel
- also nahezu spielfrei - in Y Richtung aber erhebliches Umkehrspiel.
David .. schrieb:> Interessant waere, ob man das im CAM kompensieren kann, also die Achsen> immer einseitig belasten und die Bahnen so generieren
mit meinem Filou 2,5D würde das glaube ich auch gehen - wenn es die
Steuerung kann wäre es aber noch bequemer
Georg schrieb:> David .. schrieb:>> also die Achsen>> immer einseitig belasten und die Bahnen so generieren...>> Und wie fräst man so einen Kreis?
Indem man ihn in Segmente gleicher Achskraft teilt und diese getrennt
anfaehrt. Einfach mit dem Fraeser eintauchen und Kreis fahren macht man
ja sowieso nicht mehr heute, verbunden mit trochoidalem Fraesen koennte
das klappen...
Hallo Ernst,
>> Es hilft nichts, für eine Bahnsteuerung muss das Spiel weitgehend>> eliminiert werden.> Zumindest in der X-Richtung ist eine Tellerfederbelastete Trapezspindel> - also nahezu spielfrei - in Y Richtung aber erhebliches Umkehrspiel.
Ich würde als erstes bei der Spindel ansetzen. Kompensation macht man
nur dann, wenn man die Ursache nicht mit vertretbarem Aufwand beseitigen
kann. Es dürfte hier preiswerter und sinnvoller sein, die
Trapezgewindespindel gegegn spielarme oder spielfrei eingestellte
Kugelrollspindeln auszutauschen. Du gewinnst, neben der besseren
Genauigkeit, durch den deutlich höheren Wirkungsgrad zusätzlich mehr
Vorschubgeschwindigkeit.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Hallo David,
> Interessant waere, ob man das im CAM kompensieren kann, also die Achsen> immer einseitig belasten und die Bahnen so generieren...
Im CAM hat sowas aus Prinzip nichts verloren. Gerade wenn das Spiel
positionsabhängig ist, gehört das wenn überhaupt in die Steuerung, damit
das vom CAM generierte Programm halbwegs unabhängig von der Maschine
bleibt. Sonst würde schon eine geänderte Aufspannung dafür sorgen, dass
das Programm nicht mehr passt.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Es dürfte hier preiswerter und sinnvoller sein, die> Trapezgewindespindel gegegn spielarme oder spielfrei eingestellte> Kugelrollspindeln auszutauschen
Das scheitert schon am Platz der Kugelmuttern - das ist alles massives
Gußeisen - alleine die y/x Teile haben mehrere 100kg. Baujahr im
übrigen etwa 1950.
Alleine das zerlegen ist schon einiges an Aufwand.
Thorsten O. schrieb:> Im CAM hat sowas aus Prinzip nichts verloren
Sehe ich auch so.
Es muss ja ein Unterschied sein zwischen einer normalen
Schrittmotorsteuerung und einer mit Closed Loop (kostet ja auch das
fünffache).
Die Aufgabe der Regelung kann ja nur sein, wenn ein Schritt mechanisch
nicht ausgeführt wird, das ein zusätzlicher Schritt eingefügt wird -
eventuell solange bis die Rückmeldung erfüllt ist. ?
So gesehen müsste es egal sein, ob ein Drehgeber am Motor verwendet
wird, oder eben der Linearmassstab ?
Das einzige was dagegen spricht ist, das ich nirgends finde wo die
Geschwindigkeit für zusätzliche Impulse eingestellt werden könnte - das
ist ja vollkommen von der Mechanik abhängig.
> Aber ich würde bei zuviel Spiel ehr den Weg gehen Platz für andere> Spindeln zu schaffen. Oder geteilte verspannte Trapezmuttern einbauen.
Genau das.
Wenn die alten Gewindespindeln zu viel Spiel haben, wirst du beim Fräsen
nicht glücklich.
Du wirst nie begreifen, wieso die teuren Hartmetallfräser immer
abbrechen...
Es gibt auch gute Trapezgewindespindeln, die man mit Doppelmutter nahezu
spielfrei einstellen kann.
Das baut kleiner und billiger als Kugelumlaufspindeln.
Meine Fräse hat ~2000kg und da gab es die gleichen Probleme.
Ich würde übrigens Servo statt Stepper nehmen falls du das noch
aussuchen kannst.
Benjamin F. schrieb:> Ich würde übrigens Servo statt Stepper nehmen falls du das noch> aussuchen kannst
Wie ist es dann bei Servomotoren - kann ich da die Linearmassstäbe für
die Rückmeldung nehmen ?
Ernst H. schrieb:> Wie ist es dann bei Servomotoren - kann ich da die Linearmassstäbe für> die Rückmeldung nehmen ?
Wenn die Servoverstärker entsprechende Eingänge haben: Ja.
>> Wie ist es dann bei Servomotoren - kann ich da die Linearmassstäbe für>> die Rückmeldung nehmen ?>> Wenn die Servoverstärker entsprechende Eingänge haben: Ja.
Soweit ich weiß, haben die meisten Endstufen in Problem mit
Spielbehafteten Systemen. So wie deines.
Vor allem bei den niedrigpreisigen Endstufen dürfte das nicht gut
funktionieren.
Ich weiß aber, dass sowas mit EMC2 zufriedenstellend realisiert wurde.
Recherchier doch mal in die Richtung.
Mit EMC2 hat man unvorstellbar viele Möglichkeiten, aber auch den
Einarbeitungsaufwand.
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