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PROJETOS => Projetos dos Usuários Guia CNC => Tópico iniciado por: Rodrigo Diver em 05 de Janeiro de 2013, 15:59
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Boa tarde, Pessoal!!
Venho acompanhando o fórum a alguns meses, sendo de grande ajuda. Estou finalizando um torno horizontal, e iniciei o projeto de um vertical com 2200mm de placa e quase 4 metros de altura e pretendo utilizar o Mach3 como controlador.
Gostaria de expor meus acertos e erros com o primeiro projeto, e pedi a colaboração de vocês para o segundo.
Estarei postando fotos do projeto, e todas as opiniões são bem vindas!!
Obrigado
Rodrigo Diver.
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Rodrigo.poste umas fotos do torno.
Grato,Reginaldo
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Boa noite.
Estou postando dois videos, do torno horizontal em funcionamento, usinando um parafuso de 4".
Não reparem na bagunça ainda estava testando, esse foi o primeiro teste.
Estarei postando mais informações e fotos do painel e estrutura da maquina.
http://youtu.be/HHGhH1zT-S0 (http://youtu.be/HHGhH1zT-S0)
http://youtu.be/e_3vtPwRRoQ (http://youtu.be/e_3vtPwRRoQ)
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Caraca!!!! muito legal!!!
Louco aqui pra ver a motorização e encoder do arvore!!! mas não aparece nos videos...
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Bom tarde, galera!!
Vou começa a fazer um pequeno review, do projeto de retrofit do torno horizontal, e a medida do possível vou posta o desenvolvimento do vertical, perguntas sugestões fiquem a vontade.
Informaçoes do torno:
- Torno Clever
- 2 m entre pontas.
- 1,2 m de passagem no barramento
- Motor eixo arvore 15CV.
Conjunto mecânico:
- Foi substituído os fusos trapezoidais do eixo X e Z por fuso esféricos de 25 mm e 50 mm de diâmetro respectivamente.
- Utilizado castanhas dupla com esferas re-circulantes com pré carga nos dois eixos.
- transmissão por correia dentada nos dois eixos.
- Instalado sistema de lubrificação continua nos mancais de apoio castanhas e barramentos.
Motorização:
Eixo X : Servo motor GSK 6Nm( 2500 RPM) com transmissão 1:1;
Eixo Z:Servo motor GSK 15Nm ( 2500 RPM) com transmissão 4:1;
Eixo Arvore: Motor Trifásico 15CV com inversor WEG CFW700;
(http://img14.imageshack.us/img14/6487/20120919112252.jpg)
(http://img692.imageshack.us/img692/9223/20121008164310.jpg)
Comando Mach3, utilizando duas portas paralelas.
Intertravamento da conjunto elétrico feito atras da placa de interface e do painel elétrico utilizando contatoras e rele.
Placa de interface paralela:
Utilizei duas placas uma para cada porta.
Uma preocupação que tive no projeto diz respeito a confiabilidade, garantia de que caso o software(mach3) pare de funcionar o movimento da maquina também sera interrompido, pra isso utilizei a função Charge Pump do Mach3. Dessa forma foi implementado na interface um circuito lógico que verifica a existência do trem de pulso de 12.5 Khz gerado pelo Mach3 e só habilita o acionamento dos servos quando esse sinal estiver presente.
Também foi implementado um amplificar operacional , para possibilitar a geração do sinal analógico 0~10v pro controle de velocidade da arvore.
(http://img39.imageshack.us/img39/1364/20120705145636.jpg)
(http://img811.imageshack.us/img811/2734/20120913083805.jpg)
Painel elétrico:
- Dois Servo drives GSK.
- Um Inversor WEG CFW700
- Duas Placas de interface.
Imagem abaixo painel estava parcialmente montado.
(http://img577.imageshack.us/img577/8548/20120822173237.jpg)
Ai esta algumas informações do projetinho ..rs estarei tirando novas fotos do torno montado com as proteções e postando mais informações segunda-feira.
Abraço pessoal.
Att.
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Belo projeto...
Meus parabéns...
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Bacana demais! Parabéns!
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Caraca!!!! muito legal!!!
Louco aqui pra ver a motorização e encoder do arvore!!! mas não aparece nos videos...
Encoder da Arvore:
Foi instalado dois sensores um para verificar a velocidade da arvore utilizando 6 pulsos por volta e o outro pra dar a sincronia do eixo arvore, porem no momento de usinar rosca o Mach3 se perdia na referencia da arvore, ao meu entender pelo fato de estar sendo utilizado 6 pulsos por volta. Assim desabilitei um dos sensores.
Aproveitando gostaria de pedi a opinião dos senhores em relação a isso, pois possivelmente o problema pode estar na configuração do software.
(http://img339.imageshack.us/img339/9005/cimg2166x.jpg)
Servos Motores:
Foi utilizado servos de 15Nm no eixo Z e 6 Nm no eixo X.
Durante o projeto o dimensionamento correto dos motores, foi uma duvida constante. Uma vez que é difícil obter todos as variáveis envolvidas( atrito e carga nos fusos e barramento) para se calcular com exatidão a força necessária em cada eixo.
Dessa forma tome como base uma maquina de porte semelhante, no entanto, hoje posso afirmar que os servos estão super dimensionados. Durante o processo de usinagem com aço 1045 e profundidade de corte de 5mm com avanço de 0,25 mm/Rev o torque no eixo Z atinge 25 ~30 % da maxima do servo e 30 ~45 % no eixo X.
(http://img195.imageshack.us/img195/5527/cimg2170k.jpg)
(http://img405.imageshack.us/img405/1631/cimg2175u.jpg)
Contudo a de se avaliar também que a diferença de preço de um servo de 15 Nm pra um de 11 Nm na mesma família, na maioria das vezes não chega a R$ 500,00.
Imagem mais atual do torno, esse mês devo esta instalando as proteções, câmera e refrigeração, assim que estiver pronto posto mais fotos.
(http://img688.imageshack.us/img688/5488/cimg2163z.jpg)
Abraço
Att.
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Rodrigo,ficou muito legal,parabéns.
Grato, Reginaldo
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Até onde sei do Mach ele só usa um Sensor com 1 pulso por volta mesmo... O que eu nao gostei foi esse tipo de sensor ele não é lento pra esta aplicação? Posso ter falado um monte de besteira , vamos ver...
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Até onde sei do Mach ele só usa um Sensor com 1 pulso por volta mesmo... O que eu nao gostei foi esse tipo de sensor ele não é lento pra esta aplicação? Posso ter falado um monte de besteira , vamos ver...
Boa noite Eneias.
Então no mach3 você pode configurar no Spindler pulleys na opção Ratio a quantidade de pulsos por volta que o encoder gera, assim o sistema sabe a quantidade correta de pulsos em cada volta, no meu caso é gerado 6 pulsos por volta, dessa forma o tempo de resposta do sistema em baixa rotação ( > 100 rpm) fica mais rápido e o PID que gera o sinal analógico pro inversor de frequência tende a estabilizar mais rapidamente.
Em relação ao sensor foi utilizado sensores indutivos com resposta de 1Khz, dessa forma no meu caso com 6 pulsos por volta é possível medir teoricamente velocidades de até 10.000 RPM, porem no caso do mach3 o que pode limitar a velocidade máxima que será medida é a Velocidade do Kernel pois mesmo o sensor enviando o sinal se a o tempo de leitura da porta paralela for lenta você poderá perde alguns pulsos e passar a medir errado.
No meu caso com o kernel em 35Khz a velocidade máxima medida fica perto de 800 RPM , para contornar isso tive que aumentar o kernel pra 75Khz. Porem a medida que a frequência aumenta o sistema tende a ficar mais suscetível a ruídos e oscilações da rede elétrica, assim tive que acrescentar um filtro de ruídos na entrada da fonte do PC pra isolar a ressonância dos drives do servos, tendo melhorado muito a estabilidade, depois disso nunca mais travou o PC.
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Bom Dia!!
Imagens do projeto do torno vertical !!!
(http://img834.imageshack.us/img834/7724/tornovertical3.jpg)
(http://img834.imageshack.us/img834/1329/20130115152209.jpg)
(http://img191.imageshack.us/img191/1804/cimg2193d.jpg)
(http://img651.imageshack.us/img651/3292/cimg2189.jpg)
Estarei postando o desenvolvimento na medida do possível.
Abraço a todos.
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ha, é só um torninho... ;) :'( :-\
falando Sério, e o tamanho dessa criatura...
é um puta de um torno...
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ha, é só um torninho... ;) :'( :-\
falando Sério, e o tamanho dessa criatura...
é um puta de um torno...
É o brinquedo é de gente grande..kkk
Do nível do chão ao ponto mais alto do torpedo são 5,80 m, da base da mesa até o ponto mais alto são quase 7 metros.
Por isso vou afunda o torno mais de um metro e meia no chão pra caber no barração.
Aproveitando, algum dos senhores tem noção de projeto de concreto armado, estou com duvida em relação as dimensões da base de concreto necessária para esse torno, a parte em cinza da primeira foto acima seria a base de concreto. O peso total do conjunto esta em torno de 45 Ton.
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Rodrigo, simplesmente animal poder acompanhar um projeto desse nivel aqui no guiaCNC. Show de bola!
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Com certeza este é um projeto que eu quero acompanhar até o fim!
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Ola Rodrigo belo Projeto parabens....
Entao em questao do encoder sera que vc pode postar os prints pra me ajudar com a cofiguraçao pois ja habilitei o timing e o index agora na sei onde configuro os pulso do encoder....
Abraços William...
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Boa Tarde,
Senhores.
Gostaria da ajuda, sugestão de vocês.
Algum dos senhores já utilizou o Mach3 com a função de suporte a entrada e saída via modbus?
Eu sei que há essa opção no menu de configuração, e me parece que existe placas de interface para isso, de forma a substituir o comando de pulso e direção, no entanto estou em duvida, se a função de rosca( sincronismo do eixo Arvore) também funciona com modbus e como configura-lo corretamente.
Alguma ideia ??
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Em anexo esquemático da placa de interface paralela, utilizado no torno horizontal.
Ela possui três saídas a rele, sinal analógico pra controle do eixo arvore (0~10 v) oito saídas com coletor aberto e 5 entradas digitais.
Eu projetei e construir essa placa, ela está trabalhando a 3 meses sem problemas, disponibilizo para quem quiser se arrisca a construir uma também.
Duvidas estou a disposição.
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Ola Rodrigo belo Projeto parabens....
Entao em questao do encoder sera que vc pode postar os prints pra me ajudar com a cofiguraçao pois ja habilitei o timing e o index agora na sei onde configuro os pulso do encoder....
Abraços William...
Boa Tarde William em relação a configuração do encoder, depois que você configuro o pino de entrada do index, você deve configurar a relação da polia.
Como:
Configurações => Spindle Pulleys
- Na tela que abre você configura a velocidade máxima e minima do eixo arvore e a relação de pulsos por volta na opção Ratio.
No Ratio você coloca a quantidade de pulsos por volta que será gerado pelo sinal do index.
Dessa forma o mach3 saberá quantos pulsos são necessários por volta e calcula a velocidade!
Obs:. Não é necessário o sinal de timmig para confecção de rosca. Estou utilizando apenas o index.
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Ola Rodrigo belo Projeto parabens....
Entao em questao do encoder sera que vc pode postar os prints pra me ajudar com a cofiguraçao pois ja habilitei o timing e o index agora na sei onde configuro os pulso do encoder....
Abraços William...
Uma duvida William, quantos divisões você fez no disco do encoder?
Apenas como observação eu inicialmente havia projetado um disco com seis divisões pro index e uma divisão pro timing, porem essa configuração não funcionou pra confecção de rosca pois o mach3 se perdia com a referencia do eixo, creio eu que a configuração correta seria os seis pulsos no timing e um pulso no index.
Contudo não testei essa configuração pois desativando o timing e deixando apenas o index com um pulso, a maquina funciona perfeitamente inclusive rosca.
A unica diferença diz respeito ao tempo gasto pelo sistema pra estabilizar a velocidade da arvore e o tempo de resposta a mudanças bruscas de velocidade, um pouco maior com apenas uma divisão.
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Ola Rodrigo boa noite....
Entao eu fiz um disco com 61 divisoes aqui coloco um sensor otico que deve ler os furos, e 1 furo com um sensor que deve ler a origem sera isso mesmo....ou terei que diminuir os furos como vc disse....
Agora la na tela do pulley eu coloquei minima rpm 100 e maxima rpm 1500 no ratio 61....
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Ola Rodrigo boa noite....
Entao eu fiz um disco com 61 divisoes aqui coloco um sensor otico que deve ler os furos, e 1 furo com um sensor que deve ler a origem sera isso mesmo....ou terei que diminuir os furos como vc disse....
Agora la na tela do pulley eu coloquei minima rpm 100 e maxima rpm 1500 no ratio 61....
Boa Tarde,
William.
Então no caso da quantidade de divisões você retirou esse valor de 61 divisões da aonde?!
Eu recomentaria você diminuir e muito esse valor, pois teremos nesse caso duas limitações importante.
1° - Considerando a velocidade máxima de 1500 RPM que você configurou, nos teríamos um tempo de resposta do sensor de " 1 / [( RPM max * Divisões) /60 segundos] que daria 0,00065 segundos por pulso ou aproximadamente 1.5Khz . No entanto a velocidade de resposta da maioria dos sensores é limitado a 1Khz alguns modelos especiais chegam até 10Khz mais são bem mais caros, portanto você estaria fora do Range do sensor.
2° - E mais importante, o tempo entre cada ciclo de leitura da porta paralela, se você tem uma frequência de pulsos X a porta paralela terá que ter a capacidade de ler um período de tempo menor que 1 / (2 * X) e no seu caso seria algo perto de 300 ns é muito pouco!!
3° - Não ha necessidade desse nível de precisão no eixo arvore, pois mesmo que você tivesse um tempo de resposta do Mach3 muito rápido, dificilmente o seu inversor de frequência conseguiria impor ao conjunto rotor o mesmo tempo de resposta do Mach3.
Você poderia posta as configurações do seu torno, potencia do motor, tipo de inversor, placas de interface, creio que ficaria mais fácil te ajuda!
Obs:. No meu caso com 6 divisões e frequência de Kernel de 45 Khz a velocidade máxima que o mach3 media o eixo arvore é de 800 RPM. Fui obrigado a aumenta a frequência do kernel para 65Khz para medir rotações acima disso.
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Bom Dia,
Pessoal.
Gostaria da opinião dos senhores em relação a uma duvida de projeto.
Inicialmente irei explicar o ocorrido.
Estou montando a Arvore do torno vertical, estou utilizando como base uma placa divisora de uma mandriladora, a questão é que na mandriladora o placa rotaciona até a posição desejada e logo em seguida o conjunto móvel é travado por pistões hidráulicos.
Para utiliza-la no torno vertical eu eliminei os pistões de trava, elevei a altura do apoio do rolamento axial para permitir que a placa gire livremente, a questão é.
Atualmente existe apenas um rolamento axial na parte de baixo da placa móvel que garante o apoio de giro da mesma, não existindo outro ponto de apoio (Um segundo rolamento axial na parte de cima). A duvida é, somente o peso da placa móvel ( cerca de 3500 Kg) mais o peso da peça sendo usinada, seria suficiente pra evitar que no momento que o conjunto estiver girando (90 RPM) e usinando surja uma força ou vibração axial no sentido ascendente que possa causar vibrações na peça sendo usinada!?
Alguma Ideia?! Algum dos senhores já trabalhou conhece, a estrutura mecânica desse tipo de torno?
Abraço.
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Ola Rodrigo...
Então refiz meu encoder agora tem uma divisão, porem estou apanhando na configurações pois mudo e nada acontece.
Na opção da polias estou assim vel min. 0 vel. max. 3000 ratio 1.
Mas como configurar a opção do ajuste do motor spindle.
O que colocar em Step ,velocidade, aceleração e passo direção.
Abraços William
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Boa Tarde, William.
Pelo que você comentou me parece que a configuração da relação da polia eletrônica está correta.
Agora em relação ao controle do Spindle é necessário saber que tipo de drive você está utilizando para acionar o motor do eixo arvore.
O Mach3 oferece duas opções de controle, utilizando PWM ou pulso e direção. Essa configuração é feita no menu Port&Pinos => Spindle Setup, ali você tem duas opções PWM control e Step/Dir Motor.
Se você utilizar a opção PWM control, pode ignorar as configurações de Spindle do menu Motor Tuning, agora se você utilizar Pulso e direção para controlar a velocidade do Spindle dai sim você seleciona a opção Step/Dir Motor e utiliza o menu Motor Tuning para configurar a aceleração, velocidade máxima e quantidade de pulsos por volta do sistema.
A máquina que eu montei, foi utilizado um inversor de frequência com controle analógico de velocidade (0~10V) para acionar o eixo arvore. Nesse caso eu montei um amplificador operacional com ganho de 2 vezes para amplificar o sinal PWM de (0~5V) da porta paralela para (0~10V) utilizado pelo inversor.
Assim o Mach3 gera através do PWM um sinal proporcional a velocidade máxima configurada na Polia eletrônica.
Por exemplo, no seu caso, aonde a velocidade máxima está configurada em 3000 RPM, se você der um comando M4 S1500, o sinal PWM gerado na saída da porta paralela será 2,5V, sendo amplificado em 2 vezes para 5V e ai sim aplicado ao inversor de frequência que irá atingir a metade da velocidade máxima configurada no inversor. E dessa forma o eixo arvore deverá está a 1500 RPM. Considerando que você configurou o inversor de frequência e a relação de redução corretamente.
Já no caso do pulso e direção a configuração para o Spindle é equivalente a configuração realizada num drive de servo motor para movimento linear, a diferença é que invés da unidade básica de medida ser 1 mm é 1 RPM.
Eu recomendaria você pesquisar o funcionamento do PWM e dos inversores de frequência para entender melhor como tudo funciona.
Boa Sorte.
Rodrigo Diver.
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Bom Dia Rodrigo....
Então eu uso um inversor da Weg o CFW 10 e os Drives do Reinaldo RDS que no meu caso seria este RDS BOB ADV. II, que por vez diz que na parte do PWM fala isto:
CN5: PWM.
Se você possui um spindle com inversor de frequência e se este mesmo inversor aceitar controle de velocidade via analógica, com variação de tensão de 0-10 volts, você poderá usar esta opção.
Para isto o seu programa de controle terá de ser configurado para o PWM através da porta paralela que no meu caso uso o pino 17 da porta paralela.
Agora sera que vou ter que montar um amplificador tbm......
Abraços William
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Olá Rodrigo,
Sou novo no fórum, entretanto gostaria de parabeniza-lo pela sua empreitada! Coisa pra macho!
Estou estudando a possibilidades de construção de uma Router de grande porte (12 metros x 4metros x 2,5metros) utilizando estrutura de concreto armado na base principal, substituindo a estrutura de sustentação que geralmente é de Ferro Fundido, mas não encontrei referências deste tipo configuração.
Como o coeficiente de dilatação térmica do concreto armado e do aço são muito próximas, gostaria de saber se tem a intenção de fazer a base Fuso e da estrutura H ligadas somente pela armação de concreto armado?
Outra pergunta é que potência de fuso você está planejando para este equipamento?
Abraço,
Skay
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Como Anda o Projeto, tem mais alguma foto para nos brindar/?
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amigo to atraz de uma forma de controla inversor de frequencia via mach3 pra controla uma fresadora fazer ela cnc.
tenho inversores sew eurodrive movitrac serie 07B fiquei interessado no seu projeto sera que seria possivel controlar inversor de frequencia via porta paralela conectada no mach3?
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Rodrigo Drive sou novo no forum e gostei muito dos videos do youtube. ;)
Estou iniciando a montar o torno minha primeira dúvida é se seria interessante usinar o barramento e substituir por guia linear ou posso montar diretamente no barramento que conseguirei uma boa precisão?
Em qual casa fica a precisão?
Para usinar uma engrenagem por exemplo o servo motor deverá ter freio?
A parte eletrônica é muito difícil de montar?
Acaso alguém tenha a descrição de passo a passo e puder dispor deste material agradeço desde já.
Att Wilfried