Autor Tópico: Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3  (Lida 14854 vezes)

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Offline Rodrigo Diver

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Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Online: 05 de Janeiro de 2013, 15:59 »
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.

Offline RGG

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #1 Online: 05 de Janeiro de 2013, 16:30 »
Rodrigo.poste umas fotos do torno.
Grato,Reginaldo

Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #2 Online: 05 de Janeiro de 2013, 22:46 »
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/e_3vtPwRRoQ

Offline Eneias Eringer

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #3 Online: 05 de Janeiro de 2013, 23:42 »
Caraca!!!! muito legal!!!

Louco aqui pra ver a motorização e encoder do arvore!!! mas não aparece nos videos...

Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #4 Online: 06 de Janeiro de 2013, 16:31 »
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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


http://img692.imageshack.us/img692/9223/20121008164310.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


http://img811.imageshack.us/img811/2734/20120913083805.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
 


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.


Offline denilsonmanzano

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #5 Online: 07 de Janeiro de 2013, 09:05 »
Belo projeto...
Meus parabéns...

Offline wadjo

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #6 Online: 07 de Janeiro de 2013, 12:36 »
Bacana demais! Parabéns!

Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #7 Online: 07 de Janeiro de 2013, 17:18 »
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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3

http://img405.imageshack.us/img405/1631/cimg2175u.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


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
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


Abraço
Att.

Offline RGG

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #8 Online: 07 de Janeiro de 2013, 20:28 »
Rodrigo,ficou muito legal,parabéns.
Grato, Reginaldo

Offline Eneias Eringer

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #9 Online: 07 de Janeiro de 2013, 21:29 »
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...

Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #10 Online: 07 de Janeiro de 2013, 22:49 »
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.


Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #11 Online: 24 de Janeiro de 2013, 09:24 »
Bom Dia!!

Imagens do projeto do torno vertical !!!

http://img834.imageshack.us/img834/7724/tornovertical3.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


http://img834.imageshack.us/img834/1329/20130115152209.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


http://img191.imageshack.us/img191/1804/cimg2193d.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


http://img651.imageshack.us/img651/3292/cimg2189.jpg
Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3


Estarei postando o desenvolvimento na medida do possível.

Abraço a todos.

Offline clodoaldo_Ferreira

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #12 Online: 24 de Janeiro de 2013, 10:02 »
ha, é só um torninho... ;) :'( :-\
falando Sério, e o tamanho dessa criatura...
é um puta de um torno...

Offline Rodrigo Diver

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #13 Online: 24 de Janeiro de 2013, 10:16 »
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.


Offline styg

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Re:Projeto Torno Vertical CNC utilizando Mach3
« Resposta #14 Online: 24 de Janeiro de 2013, 17:50 »
Rodrigo, simplesmente animal poder acompanhar um projeto desse nivel aqui no guiaCNC. Show de bola!

 

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