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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Der richtige Antrieb für was großes


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von Tom K. (der-tom)


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~~~Wem das Lesen zu viel ist, einfach runter zu "PROBLEM" scrollen~~~

Hallo zusammen,

ich bin nicht der, der gerne andere Leute belästigt,...
aber nach langer Sucherei und dem einen oder anderen verlorenen Euro,
muss ich mir eingestehen, dass ich Hilfe brauche.


Ich baue momentan an einem schweren BAZ.
X:  600mm
Y: 1200mm
Z:  600mm

Tonnenlager geführt
45mm Spindeln mit 16mm Steigung

- 2to verschweißte HEM Träger
- 8 KW HSK63 Spindel
- Heidenhain Glasmaßstäbe mit 1Vss

Portalbauweise...

Allerdings hängt nicht Z an X wie üblich.
Die Zwei Türme bilden mit je einer Spindel die Z-Achse und fahren
den Träger für X auf und ab.
Es gibt also keine Achse, die "aus"fährt. Alles bleibt im möglichst
Steifen Zustand.

Mechanisch passt alles so weit ABER...


PROBLEM: -> Kein Antrieb :D

Bisher habe ich meine Projekte immer mit NEMA34 und LinuxCNC 
verwirklicht;
was mit 1:10 Getriebe hier auch reichen könnte.

Aber das wäre bei der Dimension irgendwie Murks.

Im Internet wird man überrannt mit Servos, Hybridservos usw usw usw...
Aber nie genau das was ich suche. Oder ich schaffe es nicht die Brücke
zu schlagen...

- Step/Dir bzw Linux CNC
- Stervo! Kein Stepper (ich will die 0,001 und trotzdem Speed)
- Dimension NEMA34-42
- Optional 1: 1Vss Glasmaßstab im Closed Loop über Driver oder...
- Optional 2: 1Vss Glasmaßstab als DRO in Linux CNC
- Optional 3: Synchronisation der beiden Z Spindeln.

Gerne auch per 7i33TA. Aber da bin ich noch absolut hilflos.

In der Arbeit habe ich jeden Tag mit Sinumerik, Fanuc und Heidenhain zu 
tun... nein Danke... ;) Ich kann kein 34210 oder 34090 mehr hören.


Also wenn wer helfen kann....

: Verschoben durch Moderator
von asdfghjkl (Gast)


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Was ist in diesem Zusammenhang ein "BAZ"?

asdfghjkl

von Old P. (old-papa)


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Thomas D. schrieb:
>
> PROBLEM: -> Kein Antrieb :D
> ...
> Also wenn wer helfen kann....

Also, mit einem solchen Monster bist Du in der "Zerspanungsbude" oder 
besser in der "CNC-Ecke" (wenn sie wieder richtig geht) aufgehoben.

Old-Papa

von Tom K. (der-tom)


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asdfghjkl schrieb:
> Was ist in diesem Zusammenhang ein "BAZ"?
>
> asdfghjkl

Bearbeitungszentrum. Auf dem 1200x600er Tisch findet evtl. irgendwann 
eine A/B Kombination ihr Zuhause.
Aber erst mal muss ich mit dem Groben klar kommen.

von Old P. (old-papa)


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asdfghjkl schrieb:
> Was ist in diesem Zusammenhang ein "BAZ"?
>
> asdfghjkl

BeArbeitungsZentrum = BAZ = meist ne CNC-Fräse

Old-Papa

von Tom K. (der-tom)


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Old P. schrieb:
> Also, mit einem solchen Monster bist Du in der "Zerspanungsbude" oder
> besser in der "CNC-Ecke" (wenn sie wieder richtig geht) aufgehoben.
>
> Old-Papa

Hm, da wollte ich auch schon posten.

Mal sehen, wenns hier nichts wird, gehe ich den nächsten auf die Nerven 
;)

von Oliver S. (oliverso)


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Thomas D. schrieb:
> In der Arbeit habe ich jeden Tag mit Sinumerik, Fanuc und Heidenhain zu
> tun... nein Danke... ;)

Das wäre aber die Lösung zu deinem Problem. Die Umrichter für die 
Servoantriebe selber basteln ist kaum billiger, wenn überhaupt machbar, 
und wenn du die eh kaufst, ist die CNC dann nur noch Software, die da 
mit drauf läuft.

Oliver

von butsu (Gast)


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google mal nach "Uhu" und "Servo". Und guck bei Benezan Elektronik.

Die CNC-Ecke ist die richtige Anlaufstelle.
Da wird man aber Bilder von der Maschine / Konstruktion sehen wollen. 
Würde mich hier auch freuen!

von Maik .. (basteling)


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Hi,
Tolles Projekt, die Mechanik hört sich interessant an...

LinuxCNC wird doch auch regelmäßig für die Modernisierung älterer CNC 
Maschinen verwendet. Youtube ist voll von erfolgreichen Umbauten und 
Videos der ersten Probeläufe.
Ich habe hier auch noch so eine alte Deckel FP2NC herumstehen, an der 
die Sinumerik defekt ist - und nach vielen Reparaturen nun nicht noch 
mal von mir  repariert wird. Will ich diesen Winter endlich auf Linuxcnc 
umbauen, auf MESA - Basis.

Dafür gibt es schon erprobte und dokumentierte Umrüstungen auf LinuxCNC 
mit I/O karten von MESA, wie Du sie wohl verwenden willst.

Dabei wird dann der -10..+10V Sollwerteingang der alten Servoverstärker 
verwendet (die bleiben mit den tachogeneratoren an den Motoren 
unangetastet so drin) und der Regelkreis wird in Linuxcnc über das 
Auswerten der vorhandenen Glasmaßstäbe geschlossen..

Und gebrauchte Servomotore und Servoverstärker (nicht deutlich älter als 
10 Jahre, eher jünger) sollte es für 3 Achsen mit etwas gutem Willen 
beim Verwerter oder ebay für unter 1500 Euro geben. (ggfs. mit einem 
Roboter dran). Ich habe hier nahe Hannover auch noch so einen 15 Jahre 
alten Spritzgußentnahme - Linearroboter herumstehen, den ich mal umbauen 
wollte...


P.S. suche noch eine, oder ggfs. zwei 160mmx80mm dicke Linearachse von 
Bahr, Riemen, mit min. 1000mm Verfahrweg.

mfg

Maik

von Tom K. (der-tom)


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Erst mal danke für die Antworten!
Weit schneller als erwartet!

@Oliverso
Selber basteln muss man zum Glück nichts. Hier handelt es sich nicht um
einen NC-PLC Aufbau. Sondern um einzelne fertige Servo+Controller 
Pakete.
Mein Problem ist die Ansprache von PC zu Treiber. Dumm gesagt PCU zu NC.

Über die UHU-Treiber bin ich schon gestolpert. Auch viele andere 
Interessante
Sachen. Aber da beginnt die Oddysse. Sich überall ein zu lesen für die
richtige Lösung... und dann nicht für 1.000euro doch was falsch zu 
machen...

Ah ja, Bilder kann ich machen, sobald die Träger vom Planschleifen 
zurück sind. Montieren kann ich leider erst, wenn ich weiß, was ich 
verbaue.
Denn je nachdem ob Getriebe usw. muss ich dementsprechend anpassen.

@Basteling
MESA ist glaube ich das Stichwort! Dazu einen Profi finden und die Sache 
ist geritzt glaube ich. Vorallem eine Deckel MUSS weiter leben!
Sinumerik ist so endlos aufgeblasen und Praxisfremd.

ABER... ich fürchte, dass man den Regelkreis nicht über den PC schließen
kann. 1mm/s bedeuten bei 0,5um schon 2.000 Lesezyklen. Und dann sollte 
das
noch möglichst in Echtzeit am Servo "nachgeregelt" werden.

Der Closed Loop "passiert" normal rein per microcontroller.
Also quasi im Regler, der dann wieder Feddback an den PC liefert.

Und jetzt sagt mir bitte, dass ich mich täusche! Denn dann wären viele
meiner Probleme gelöst :D

PS: Darf es auch Festo sein?

von Maik .. (basteling)


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Hallo,

DU TÄUSCHST DICH ! (wahrscheinlich)

---
Achtung: bei mir liegt der ganze Kram noch im Karton, hatte mich dazu 
mal eingelesen, aber keine Zeit. Bin Nachrichtentechnik - 
Elektroingenieur - und eigentlich nicht aus der Antriebsecke.
---

Bei den Fräsmaschinenumrüstungen unter EMC2 läuft Dein Steuer-PC doch 
unter einem Echtzeitlinux.

Das richtig harte Datenerfassung machtaber ein FPGA.

Ich habe mir den Aufbau nicht genau angesehen, da es ja bei vielen 
Anwendungen funktioniert,  und gehe von folgendem aus:

Die Encoderdaten werden auf der MESA karte erfasst (ggfs. über I/0 
Karte). Darauf sitzt ein FPGA (Hier Xilinx Spartan), der macht aufgrund 
seiner Natur der parallelen Verabeitung sowas wie die Encoder - 
Positionsauswertung allein ohne jede Unterbrechung, und gibt die 
aktuelle IST Position (bzw die gezähten Inkremente) zyklisch an den PC.
Das ist ja das schöne an den FPGAs, dass man diese so "programmieren" 
kann, dass sie viele Aufgaben parallel abarbeiten, nicht sequentiell wie 
ein Mikroprozessor.
Ich gehe somit davon aus, dass dort keine Inkremente verlorengehen, da 
der PC selbst nicht zählt, sondern Zählerstände zyklisch von der FPGA 
Echtzeithardware übergeben bekommt...

Dazu hast Du ja eine Art zweischleifige Regelung (Kaskade), (aber das 
ist nun wirklich nicht mein Fachgebiet)
Zuerst Regelt dein Servoantrieb als Geschlossener Regelkreis mit dem 
"Motorencoder/Tachogenerator/Resolver" auf die von Linuxcnc über die 
MESA-karte vorgegebene Steuerspannung seine Drehzahl.(das ist ja ggfs. 
noch voll analog, also keine PC Einflüsse durch Totzeiten)

Darüber regelt dann LinuxCNC als äßerer Regelkreis auf die Lage aus den 
Linearmeßsystemen. Wenn der Sollwert Näher kommt soll es dann schon 
langsamer werden... da sind dann ggfs. die PC Einschränkungen durch 
bedingte Echtzeitfähigkeit drin.


Also ist hier die Topologie deutlich anders als bei der 
Schrittmotoransteuerung.



Achso - die Deckel wird weiterleben. Keine Sorge - ich werde schon Zeit 
zur Einarbeitung finden - irgendwann...
Das gemeine dabei ist, dass dort noch die Getriebezahnräder über 
Elektromotoren eingerückt werden müssen, der hydraulische 
Werkzeugspanner automatisiert werden will... , es gab aber mal ein 
Beispielprojekt zu einer fast baugleichen Maschine mit Quellcode (FP3NC)


----
Festo :
Ich schraube mir grade als anderes Projekt einen 3D Drucker aus deren 
EGC-Führungen zusammen.
Falls Du da noch was hast, könnte das in der Tat interessant sein. 
Schreib doch mal ne PN.



vg

Maik

: Bearbeitet durch User
von Tom K. (der-tom)


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Und hallo Basteling!

Du hast absolut Recht. Bzw. wir beide ;)

Die MESA-Karten machen das, was der PC nicht kann IM PC ;)

Ich glaube ich habe was!!!
Und dafür ist das hier dann doch genau das richtige Forum!

Die Leadshine HBS Reihe gibt es mit echten 3P Servos, Encoder und 
Step/Dir.

Die Fragen:
- Wie bekomme ich an den Encoder-Eingang einen 1Vss Maßstab?
- Kann der Treiber damit arbeiten? Denn normal wird über den Encoder ja 
auch die Ankerlage berechnet.

Oder ist das auch nur wieder so ein Hybrid-eigentlich-Step-Zeug...

++OFF TOPIC++
Einfach weil es so schön zum Thema passt.

Das einzige was ich noch kenne, das in "Echtzeit" arbeitet ist gute alte
Logic. Nicht die Programmierte....
Aktuell arbeitet alles nach "abfragen" "auswerten" "ausgeben"

Nur Gatter in ihrer Reinform auf Platine gelötet schaffen soetwas.

Ich habe vor Jahren das "Programm" einer Messing-Gießmaschine in
IC-Form auf Platine gelötet um die SPS-S5 zu ersetzen.
Empfehle ich niemandem. Aber es dürfte die schnellste Steuerung der Welt 
sein :D (inklusive der ekelhaftesten Fehlersuche ever)
++OFF TOPIC ENDE++

von Tom K. (der-tom)


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von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Wenn Schrittmotoren zu klein bzw. zu langsam sind und eine "echte" CNC a 
la Siemens oder Fanuc zu komplex, würde ich heute eine 
Beckhoff-Steuerung in Erwägung ziehen. Wenn man die PLC-Lizenz mit 
CNC-Option nimmt, muss man eigentlich nur noch drei Servoantriebe plus 
Hauptspindel drann hängen und fertig. Also zwei AX5000-Doppelachsmodule 
plus Motoren. Bei kleineren Maschinen kann man aber auch BLDC-Motoren 
mit EtherCAT-Reglern und 24V oder 48V Versorgung verbauen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von heinz (Gast)


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Wenn es "nur" um den Bahnrechner/Lagerechner geht schau dir mal
http://blog.machinekit.io/
an. Linuxcnc auf Beaglebone. Da machen die PRU die Lagekreise in 
Echtzeit.

Servos denk ich mal egal was Du nimmst. Einzig "genormtes" Anschlussmaß 
für die Motoren.

von Tom K. (der-tom)


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UPDATE:

Soderla! Nächstes Jahr starte ich ein Experiment!
(So lange informiere ich mich natürlich trotzdem noch weiter. Also 
haltet
mich auf falls das hirnrissig ist ;)
Edit: So fern jemand Lust hat das alles zu lesen....

Treiber:
ES-DH2306

Motoren:
ES-MH342200

Die werden dann 1:10 untersetzt.
~0,005mm/step
~3.000mm/min
~20Nm im Eilgang (und leider übelst gefährliche 200Nm bei low Speed)

Wenn das klappt, habe ich weit mehr, als ich benötige und bin happy!

Ich hätte es natürlich gerne Billiger und 300steps/U ergeben
immer sau blöde Werte beim Übersetzen -> 200steps/U wären da besser.

ABER #1: Die Treiber sind für Motoren mit 3 Wicklungen....
ABER #2: Und die kleineren Treiber sind nicht so parametrierbar, wie ich
sie benötige. (Encoder Incremente, Umkehrspiel, max. zulässiger Schlupf
beim Anfahren bzw. Torsion, Anfahrrampen, usw...)

DENN:

...ich habe vor den Drehgeber vom Motor weg zu lassen und direkt
Glasmaßstäbe dran zu hängen.

Ich habe nämlich fertige Sin/Cos interpolatoren gefunden.
Die haben sogar einen internen Splitter. Was bedeutet, ich kann auch ein
externes DRO zusätzlich mit dran hängen...

Naja, und wenn es nicht so klappt wie ich will, dann kommen eben die
Encoder der Motoren dran und die Maßstäbe mit DRO für sich allein.

Wärmekompensation und das frühzeitige Erkennen von "Alterung" durch
Umkehrspiel sind dann hald "manuell" ;)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
~

Jetzt habe ich nur noch eine offene Frage...
Sind 1/2 1/4 usw. Steps "physikalisch" anfahrbar, wenn per Encoder
geregelt wird???

Anders gesagt: Ist so ein Treiber dann in der Lage, einen solchen Motor
zwischen seinen Feldern zu balancieren?
Müsste nicht sein, aber wenn das ginge... huiuiui!
Aussagen im Internett dazu sind solala.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
~

Und falls kommt: "Bei den Werten nimmt man längst Servos"
Absolut korrekt!

Aber...

- ich sehe keine Möglichkeit 4 Antriebe mit je 15Nm+ und der Steuerung
dazu unter 10.000,- zu realisieren.

- Ich will irgendwann stressfrei auf 5 Achsen erweitern

- Wenn etwas kaputt geht will ich nicht 3 Wochen vor der Börse beten

- Ich hasse Parametrierfehler, Softwarebugs, angebratene Regelkreise und
umgefallene Bits. Das Ding muss laufen! Wenn bei dem Setup etwas hops 
geht,
muss man nicht 2 Tage Fehler suchen (ja, ich bin Sinumerik geschädigt)


Genug Text für heute ;)
Drückt mir die Daumen!

: Bearbeitet durch User
von Old P. (old-papa)


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Ohne jetzt alles verhirnt zu haben, die Idee mit den Glasmaßstäben als 
Geber für die Servos halte ich für Blödsinn! Du baust Dur im ungünstigen 
Fall eine mordsmäßige Fehlerquelle ein.
Üblicherweise sind die Drehgeber fest am Motor angespaxt. Die 
Glasmaßstäbe dagenen über einige weitere Übertragungswege (Kupplungen, 
Zahrärer, Zahriemen, Gestänge usw.) Wenn auf dem (langen!) Weg sich was 
löst, läuft die Kiste amok.
Lass lieber jedem Ding seinen Job machen, also Drehgeber zur 
Synchronisation der Servos und Maßstäbe zum messen. Wobei, messen an 
einer CNC...?
Oder habe ich falsch verhirnt?

Old-Papa

: Bearbeitet durch User
von heinz (Gast)


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Hab mal kurz den Motor angeschaut. Der bildet einen Regelkreis mit 
seinem Servoverstärker. Das würde ich auf keinen Fall unterbrechen.

Bei grossen Lasten und Wegen bekommst du mut Sicherheit eine Differenz 
zwischen Wert Motorgeber und Glasmasstab (Torsion der Kugelspindel). Was 
macht dann der Regelkreis Motor - Servo?

von Tom K. (der-tom)


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Sehr gute Einwände!
Bitte weiter so, das hilft mir Denkfehler zu vermeiden.


Mit einem Maßstab hat man die Maschine eben genau aus diesen Gründen
besser unter Kontrolle.
Ein Drehgeber ist immer ein "sollte". Ein Maßstab ein "IST"

Bauen sich Kräfte am Werkzeug auf, müssen die immer erst bis auf den
Drehgeber "zurück" wirken (Torsion/Getriebe/Gliedmaßen...).
Es muss also IMMER erst so viel Kraft entstehen, bis der Motor nicht
mehr kann. Der Rest geschieht Blind.
Liegt da jetzt ein Motorblock am Tisch...

Bei diesen Treibern im Gegensatz zu anderen kann ich eine Plausibilität 
einstellen. Wird eine Abweichung von z.B. 1mm Soll/Ist erkannt, geht der
Treiber in Notstop. Fail geht an die anderen und an die Steuerung. 
Ende...
Alles Innerhalb dieses Bereichs wird nachgeregelt.

Ich hoffe auf kleinere Werte...
Verdrehe ich eine 45mm Kugelrollspindel auch nur annährend so weit, dann
war ich eh zu blöd zum konstruieren ;)
In den "echten" Fräsen werden sie mit 30... DREIßIG fachen
Beschleunigungsmomenten und 3-4 facher Masse betrieben.
Die Überwachungsfenster liegen da im Schnitt bei 0,05mm-0,1mm.
Hier werden natürlich Drehgeber und Maßstab verglichen.


Wegen Sicherheit:

Entkoppelt man bei einem üblichen Treiber den Drehgeber,
dann geht der Motor durch. Denn er WILL auf seinen Wert.
Ein Lockern auf der Welle reicht, und man hat eine Baliste.

Natürlich; wenn da jetzt der Regelkreis versagt.... aber das
kann immer passieren. Doppelte Endschalter (Öffner+Schließer)und
Aufschlagpuffer sind Pflicht.
(zugegeben habe ich da bei meinen kleinen oft gespart)


Wegen Messen an einer CNC:

Bei den Achsweiten und dem Aufstellort leider ja.
10Grad bei einem Meter machen schon 0,1mm.
Runde Passungen sind damit gestorben.

Oder wie erwähnt: Ein Drehgeber bleibt immer ein "Jetzt sollte"
Ein Maßstab ist ein IST.

von Tom K. (der-tom)


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Kurzer Nachtrag...

Wir haben CNC-Drehmaschinen ohne Maßstab. Nur mit Drehgebern.
Da wurden stattdessen zum Schutz Rutschkupplungen verbaut...
...eine Absolute Katastrophe...

von chris (Gast)


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heinz schrieb:
> Bei grossen Lasten und Wegen bekommst du mut Sicherheit eine Differenz
> zwischen Wert Motorgeber und Glasmasstab (Torsion der Kugelspindel).

Deshalb sollte man einen Drehgeber zur Positionsbestimmung ans lastfreie 
Ende der Spindel setzen. Dann ist zumindest der Fehler durch Torsion 
weg. (Steigungsfehler der Spindel sind natürlich immer noch da.)

von heinz (Gast)


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>Deshalb sollte man einen Drehgeber zur Positionsbestimmung ans lastfreie
>Ende der Spindel setzen.
Die Wahl hast du nicht wenn die Pulse vom Servo generiert werdem.

Kurz gerechnet :)
http://www.schweizer-fn.de/festigkeit/wellen_achsen/wellen/wellen_verdrehung_rech.php

Kugelspindel 50x10 44mm Jern) 2000mm lg gibt 0.0384 Grad
Macht die Wärmeausdehnung wahrscheinlich mehr aus

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Die Drehzahlregelung wird bei Servos immer über den Motorgeber 
geschlossen. Je nach Motortyp braucht man den auch zwingend für die 
Kommutierung. Weglassen ist also normalerweise keine Option. Wenn man 
zusätzlich ein Wegmesssystem einsetzt, was aus Gründen der Genauigkeit 
durchaus sinnvoll sein kann, schließt man damit nur den Lageregelkreis.

Das wird bei allen mir bekannten Werkzeugmaschinen so gemacht, und zwar 
aus folgendem Grund: Wenn man auch den Drehzahlregler über das 
Wegmesssystem schließen würde, hätte man alle mechanischen 
Nachgibigkeiten (Kupplung, Spindel, Schlittenstruktur) im schnelleren 
Regelkreis mit drinn. Die unterste mechanische Eigenfrequenz begrenzt 
aber die maximal möglichen Reglereinstellungen (Stabilitätskriterium), 
weswegen man die im schnelleren Drehzahlregler nicht haben will, weil 
hohe Reglereinstellungen geringe Regelfehler und schnelle Reaktionszeit 
des Antriebs bedeuten.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Tom K. (der-tom)


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Guten Tag Herr Ostermann!

mechapro GmbH? Freut mich!
Die mcDSA-Reihe hatte ich mir auch angeschaut. Encoder-Eingang aber
leider im zu niedrigen Spannungsbereich.

Der NC-Pilot... extrem interessant!

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
~~


In meinem Fall handelt es sich um Stepper.
Der Regler muss also den Anker nicht im Feld steuern.
Keine leicht ungleichen Dauermagnete, kein Ausgleich der Wicklungen.
Es geht rein um das "bin ich schon da?"
Encoder-funktion kann sogar deaktiviert werden, für standard Stepper.

Der PC wird in dem Setup die langsamste Komponente.
Wenn ich es schaffe, den Treiber schneller mit Fahrbefehlen zu befeuern,
als der Regelkreis nacharbeiten kann, sind die Dinger ganz schnell 
wieder
bei der Post.

Ich bin immer noch offen für ein Servo Paket!
Aktuell plane ich mit 800,- Je Achse. (4 Achsen da Z doppelt)
Da sollte der Treiber aber dann auch einen zweiten Eingang für die
Maßtäbe haben.

Nur bin ich dann wieder am Anfang... Wie ansteuern?
Wieder Takt/Richtung wäre doch dann quatsch.
NC für noch mal 2.000? Bussystem aufsetzen in dem ich für jeden
unbekannten Fehler Hilfe brauche? 300 Parameter lernen bis alles
sauber passt.

Oder sind einfach nur unsere Anlagen in der Firma so extrem zickig? :)


~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
~~

Bisher musste ich den Kommutierungswinkel auch nur bei Torquemotoren 
anpassen.
Was mich aber noch viel mehr fasziniert, sind Asynchron-Käfigläufer im
Servobetrieb. Ständig das Feld im Käfig aufrecht halten und dann 
noch....
Joa, stelle ich mir extrem Komplex vor!

von Tom K. (der-tom)


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Es ist geschafft!!!!

Kleines Danke an Heinz (Gast) für die Seite und die Berechnung!

Ich habe heute eine Antwort von Leadshine bekommen. Ergebnis:

Motor:    EL5-M1000 1KW echter Servo
Treiber:  EL5-D1000

- Kann auch Step/Dir
- Software Getriebe!!! Also Step/U einstellbar (bis 32hoch10 Steps/U)
- Software zum Parametrieren ist ein Kindespiel


Ich kann also meine Maßstäbe beruhigt zur seite legen :)
Eine Torsion werde ich bei den Spindeln nicht schaffen.
Und nach Datenblatt haben sie 0,17um Tolleranz...
(also gerade noch so akzeptierbar ;)

Ist mein PC überfordert, kann ich per Software-Getriebe zwischen
Speed und Präzision wählen.... an sowas hätt ich nie gedacht!

Und wenn ich irgendwann besser in der Geschichte bin, kommen eine
NC und Maßstäbe mit dazu und ich hab beides.



Vielen Dank an alle!
Ich hätte ohne das Forum meinen Kopf niemals ruhig bekommen!

Bilder und Videos sind Ehrensache!

von jo (Gast)


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>~20Nm im Eilgang (und leider übelst gefährliche 200Nm bei low Speed)

Das Ding will dich töten, wenn es dich kriegt.

Gruß Jonas

von Tom K. (der-tom)


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jo schrieb:
>>~20Nm im Eilgang (und leider übelst gefährliche 200Nm bei low Speed)
>
> Das Ding will dich töten, wenn es dich kriegt.
>
> Gruß Jonas

Da es nun Servos werden und keine Stepper, hat sich das erledigt.
Die Achsen werden weit weit schwächer.

Aber bekäme ich den Aufbau nicht hin, hätte ich immer noch einen prima
Holzspalter gehabt :D

von Rene B. (renne)


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Ich baue gerade an einem 5-Achsen-Maschinentisch aus Item-Profilen und 
möchte ihn langfristig zur CNC-Fräse aufrüsten (den 1600 mm langen 
X-Balken zu heben spart die Hanteln :D).

Verfahrwege:
  1x X-Achse: ~1200 mm
  2x Y-Achse: ~1800 mm
  2x Z-Achse: ~ 600 mm

Ziele:
  Beschleunigung:           5 m/s²
  Vorschub:              1000 mm/s
  Winkelgeschwindigkeit:  360 °/s

Schrittmotoren sind zu schwach und können Schritte verlieren. Deshalb 
habe ich an günstige 3-Phasen-Käfigläufer mit 1-phasigem 
Frequenzumrichter gedacht. Drehimpulsgeber am lastfreien Ende der 
Spindeln können Schlupf und Verwindung der Gesamtkonstruktion nicht 
erfassen.

Meine Idee ist ein I2C 6-Achen-Accelerometer/Gyroskop (Strapdown-IMU) an 
der Spindelaufnahme.

Hat jemand Erfahrung bezüglich Genauigkeit und Drift bei 
6-Achen-Accelerometern/Gyroskopen?

von Tom K. (Gast)


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Ähm... Ist auf keinen Fall böse gemeint, aber....

Ich habe gerade nicht die geringste Ahnung welches Beispiel ich nehmen 
soll,
um zu beschreiben wie niemals nie das funktionieren wir.

A ein Accelerometern ist kein Wegmesssystem.
B ist es um Faktor 500? zu langsam
C Wenn ein Stepper jeden dritten Schritt verliert und dann noch 10.15 
Schritte auf einmal, wäre er immer noch 1000x genauer.

Stell es dir vor, als würdest du dein Werkstück nicht auf die 
Arbeitsplatte
schrauben, sondern hättest 40cm Wackelpudding dazwischen.


Ich sehe den Efeckt vor mir, aber kann ihn nicht besser beschreiben.

von Rene B. (renne)


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Laserbasierte Träheitsnavigationssysteme sind zu groß und zu teuer. Die 
Frage ist, ob es werkseitig kalibrierte MEMS-basierte ICs gibt, die die 
doppelte Integration der Beschleunigung und einfache Integration des 
Drehwinkels über die Zeit + Korrekturberecnhung der lokalen Erdrotation 
mit ausreichender Genauigkeit und Geschwindigkeit durchführen und per 
I2C + IRQ-pin an die Steuerung übermitteln können 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsnavigationssystem#Grundprinzip). 
Die Sensordrift könnte über regelmäßiges Anfahren der Referenzschalter 
korrigiert werden.

Die Drehraten erlauben einen Rückschluss auf die Verwindung der 
Gesamtkonstruktion, um Vorschub und Zustellung entsprechend zu 
reduzieren.

: Bearbeitet durch User
von Tom K. (Gast)


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Hallo Rene,

ich gehe jetzt einfach davon aus, dass das kein Trollen ist und du
das wirklich ernst meinst. Also noch nie was mit solchen Maschinen
zu tun hattest.

Du kommst mit diesen Mitteln auf keine Ergebnisse!
Alleine das Wort Accelerometern müsste dir das schon sagen.

Diese Mittel sind NICHT dazu fähig, eine Wegstrecke zu messen.

Sogar wenn du das Geld hättest das Laserträgheitssystem der NASA
zu benutzen!
Du würdest dann ganz einfach beim Fräsen die Erdrotation und die
Bewegung der Erde mit hinein Fräsen xD
Davon abgesehen hast du keine Möglichkeit das ganze PID geregelt
in eine Steuerung ein zu binden.

Und da du mit Aluprofilen baust, wird sowieso beinahe jede
Richtungsänderung so sein, als würde ein Stepper einen Schritt
verlieren.

Oder anders rum gesehen. Du versuchst hier ein schwebendes Auto zu
bauen, dass sich durch den Raum bewegen soll, indem ein Ventilator
vom Armaturenbrett aus gegen die geschlossene Heckscheibe bläst.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Vor ca. 15 Jahren waren Beschleunigungssensoren nach dem Ferrais-Prinzip 
der letzte Schrei in der Forschung rund um Regelung von 
Vorschubantrieben. An der Uni Stuttgart gab es damals einige Arbeiten 
dazu [u.a. 1]. Da ging es aber immer um Beobachter-Strukturen, um das 
Geschwindigkeitssignal für den Geschwindigkeisregler von Linearmotoren 
zu verbessern. Einer der Stuttgarter Kollegen ist dann zu Hengstler 
gegangen, die damals auch die Sensoren gebaut haben. Ich habe damals am 
WZL in Aachen dazu auch Versuche gemacht. Wir hatten soweit ich mich 
erinnere Antriebsregler für die Sinumerik 611D mit einem Eingang für 
Ferarris-Sensoren die wir getestet haben.

Bei den Beobachtern war es schon nicht ohne, da die richtigen Parameter 
zu wählen, und die Effekte auf die Regelung waren aber überschaubar. 
Deswegen hat sich das nicht durchgesetzt.

Für die Positionsmessung eignen sich Beschleunigungssensoren nicht, weil 
durch die Drift und das 2-fache Integrieren die Position wegläuft. Es 
hat schon seinen Grund, dass man noch immer optische Linearsysteme zur 
Positionsmessung verwendet.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[1] "Dynamischer Antriebsregler mit Ferraris-Sensor" - G. Pritschow, 
W.-D. Lehner, T. Garber, wt Werkstattstechnik online Jahrgang 91 (2001) 
H. 11 689

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