cnc czy kiedyś będzie w EP ?

JanWi · Postautor: **JanWi** » 20 lut 2004, o 11:35

No dobrze zrezygnujmy chwilowo z silnikow krokowych, jesli chcecie wykazac sie wiedza praktyczna i teoretyczna.
Najpierw poszukajmy silniki i enkodery. Dobry pomysl to wykorzystanie silnikow z drukarki HP. Maja dobry moment obrotowy oraz szeroki zakres napiec zasilajacych. Enkoder tez mozna uzyc z tej drukarki, tyle ze jest on liniowy, co nie stanowi narazie problemu. Taki zestaw moze posluzyc do zrozumienia dzialania jednej osi.
Sprobujmy najpierw zajac sie silnikiem. Z pewnoscia potrzebny bedzie jakis prosty sterownik, np. mikrokontroler, ktory odpowiednio wysteruje wzmacniacze (klucze tranzystorowe) pracujace w ukladzie mostkowym. Majac mostek i mikrokontroler mozemy swobodnie zmieniac kierunek obrotu silnika DC, bo taki jest w drukarce HP do przemieszczania karetki z tuszami. Zeby miec wplyw na predkosc obrotowa silnika powinnismy pobawic sie PWM. Teraz juz mozemy wplywac na prace silnika w zakresie jego predkosci obrotowej i kierunku wirowania.
Zajmijmy sie enkoderem. Jest to mozliwie prosty enkoder, ktorego stan wyjsc zalezy od polozenia wzgledem linijki optycznej umieszczonej nad osia prowadzaca karetki. Przemieszczanie sie enkodera wzdluz linijki powoduje generowanie impulsow prostkatnych na wyjsciach enkodera. Nalezy dodac, ze enkoder z drukarki HP ma dwa wyjscia A,B, ktorych sygnaly sa przesuniete wzgledem siebie o 90 stopni elektrycznych. Daje nam to mozliwosc rozrozniania kierunku przemieszczania sie enkodera. Kierunek ten zidentyfikujemy obserwujac zbocza sygnalow A,B. Zalozmy, ze przy kierunku w prawo sygnal A wyprzedza sygnal B o 90 st. el., zatem przy tym kierunku zbocze opadajace pojawi sie szybciej niz w przypadku sygnalu B. W przeciwnym kierunku zbocze sygnalu B pojawi sie szybciej niz sygnalu A.

... reszta w nastepnym poscie...

JanWi · Postautor: **JanWi** » 20 lut 2004, o 12:02

Wracajac do tematu. Zlecic zadanie rozrozniania kierunku przemieszczania mikrokontrolerowi mozna, lecz wydaje mi sie to zlym sposobem, a to dlatego, ze caly swoj czas zuzylby na testowaniu wejsc, do ktorych podloczony zostalby enkoder. Lepiej jest wykozystac gotowe uklady, np. LS7084. Uklad ten rozroznia kierunek oraz generuje sygnal do zliczania. Zatem potrafimy odroznic kierunek przemieszczania sie enkodera oraz mozemy zliczyc impulsy wyjsciowe, ktorych ilosc zalezy od przemieszczenia.
Pozostaje jeszcze sprawa pomiaru predkosci przemieszczenia oraz samego przemieszczenia. Napewno wszyscy znaja metody pomiaru czestotliwosci. W literaturze mozna spotkac dwie. Jedna zwana metoda M, polegajaca na zliczaniu impulsow w okreslonym stalym przedziale czasu. Druga zwana metoda T, polegajaca na zliczaniu czasu pomiedzy kolejnymi impulsami sygnalu mierzonego.
Jednak obie metody maja wady i zalety. Najwazniejsza z nich to ta, ze jedna z metod jest dokladna tylko dla duzych czestotliwosci, a druga dla malych. Aby mozliwie pozbyc sie tego problemu, nalezy obie te metody polaczyc. Uzyskamy metode pomiaru czestotliwosci, polegajaca na zliczaniu impulsow w okresie czasu, ktory jest synchronizowany z tymi impulsami. Mozna tez pokusic sie o wykorzystanie zmodyfikowanej metody polaczonej, ktora zapewnia staly okres probkowania przy zmiennym okresie pomiaru. Jednak do realizacji tej metody wymagany jest bardzo szybki mikrokontroler zaopatrzony np. w FIFO, wiec raczej odpada. Zatem umiejac wyznaczyc czestotliwosc pojawiania sie impulsow z enkodera potrafimy obliczyc predkosc jego przemieszczania.

... reszta w nastepnym poscie ...

JanWi · Postautor: **JanWi** » 20 lut 2004, o 12:19

No dobra jedziemy dalej.
Potrafimy zmierzyc predkosc przemieszczenia, a co z polozeniem. Tutaj sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. Osobiscie odradzam uzycie licznika mikrokontrolera, poniewaz ma zbyt mala pojemnosc oraz jest licznikiem jednokierunkowym, co oznacza, ze liczy tylko w gore. Do dobrego pomiaru polozenia powinnismy wykorzystac raczej licznik kwadraturowy np. 24 bitowy, ktory potrafi rozroznic kierunek przemiaszczania i w zaleznosci od niego zliczac w gore lub dol. Sa gotowe uklady, niekoniecznie drogie, jak np. LS7166 lub LS7266. Dodatkowo posiadaja rejestry wartosci wprowadzonych, ktora porownywana jest z wartoscia zmierzona. Na podstawie komparacji licznik moze wygenerowac sygnal np. ze zblizylismy sie do polozenia zadanego. Osobiscie twierdze, ze licznik taki, mozna bez problemu zaimplementowac w jakis PLD. Zwlaszcza, ze do wiertarki / grawerki numerycznej wykorzystane jest min. 3 takie liczniki (3 osie), zatem koszt np. EPM7128 lub podobnego jest mniejszy od 3 ukladow LS7166.

Podsumowujac mamy rozpracowane teoretycznie :
- zmiana predkosci i kierunku wirowania silnika DC
- pomiar predkosci przemieszczania sie karetki z enkoderem
- pomiar samego przemieszczenia (polozenia) tej karetki.

Biorac wszystko do kupy, mozna sie pokusic o wykombinowanie sterowania osia z silnikiem DC i enkoderem w petli sprzezenia zwrotnego.
W ten sposob wkroczymy w tajniki servonapedow i CNC.

Pozdrawiam i polecam sie na przyszlosc.

swstr · Postautor: **swstr** » 20 lut 2004, o 16:01

ucy74 · Postautor: **ucy74** » 20 lut 2004, o 17:10

JanWi
Dzięki za porcję solidnej wiedzy! Opisałeś wszystko, tak by było jasne, jak takie sterowanie powinno być zrobione.
Układ sygnalizujący kierunek LS7084 jest fajny, bo może multiplikować rozdzielczość enkodera dwu lub czterokrotnie, ale wspomniany dalej AVR też dwukrotnie. Liczniki LS7166, są relatywnie drogie - jeden kosztuje 45 PLN + VAT w WObicie. Myślę że mikrokontroler klasy AVR AT90S2313 jest w stanie taki układ z powodzeniem zastąpić.

JanWi · Postautor: **JanWi** » 20 lut 2004, o 17:38

UCY74, czy bylbys zainteresowany opracowaniem modulu servo wykorzystujacego silnik DC + enkoder. A moze jest wiecej chetnych.
Zainteresowanych prosze o info, co wedlug was potrzebne jest do opisania, by wspolnie stworzyc taki modul.
Pozdrawiam.

JanWi · Postautor: **JanWi** » 20 lut 2004, o 17:41

SWSTR, mozesz dokladnie opisac, czego potrzebujesz ? Byc moze Ci pomoge, lecz musze znac dokladne Twoje zamiary.

swstr · Postautor: **swstr** » 20 lut 2004, o 18:39

....................

ucy74 · Postautor: **ucy74** » 20 lut 2004, o 20:51

uparłem się i zrobie wiertarke do płytek

Jeśli szukasz czegoś co jest sterowane z portu lpt, to polecam przeszukanie http://www.elektroda.pl. Temat pojawiał się parokrotnie i był obficie olinkowany.

czy bylbys zainteresowany opracowaniem modulu servo wykorzystujacego silnik DC + enkoder

Jak najbardziej, jestem zainteresowany takim wspólnym projektem.

JanWi · Postautor: **JanWi** » 21 lut 2004, o 10:19

SWSTR, wiekszosc popularnych grawerek / wiertarek sterowanych z portu LPT nie wykorzystuje zadnego protokolu. Sterowanie polega na tym, ze PC (program) generuje na poszczegolnych pinach portu sygnal prostokatny o czestotliwosci zaleznej od zadanej predkosci obracania sie silnika. Ilosc wygenerowanych impulsow decyduje o ilosci obrotow wykonanych przez silnik, w tym przypadku krokowy. Dodatkowo, wystawia na kolejnym pinie sygnal kierunku. Dla obrotu w prawo umownie H i wlewo L. To tyle. Sytuacja jest jednakowa dla kazdej z osi, wiec dla 3 osi wykorzystane jest 6 pinow LPT. Dodatkowo wiekszosc z programow wykorzystuje pozostale wejscia do testowania wylacznikow krancowych, np. informujacych, ze uklad mechaniczny znajduje sie w zerze lub zbliza sie do konca stolu.
Budowa sterownika jest dziecinnie prosta. Wystarczy jeden mikrokontroler i kilka driverow mocy. Program mikrokontrolera powinien reagowac na impulsy z LPT i generowac sekwencje dla silnikow krokowych. Zatem na 1 impuls z LPT mikrokontroler wykonuje 1 sekwencje krokowa. Nie zapomnij o kierunku. Stan na wejsciu mikrokontrolera powinien decydowac, czy sekwencja powoduje obracanie sie silnika w prawo, czy w lewo. Wejsc wylacznikow krancowych nie trzeba podpinac do uK, chyba ze chcesz upiekszyc sterownik np. w wyswietlacz LCD informujacy o stanie mechaniki grawerki/wiertarki.

Istnieja tez prostszem metody. Jedna z nich jest wykorzystanie scalonych driverow silnikow krokowych np. L297 razem z L298.

Jesli jestes zainteresowany schematem w miare profesionalnego ukladu sterowania 3 osiami z LPT, podaj e-maila, a wrzuce ci go na skrzynke.

JanWi · Postautor: **JanWi** » 21 lut 2004, o 10:26

UCY74, nie ma sprawy. Poniewaz juz budowalem podobne uklady, ostrzegam, ze programowo nie naleza do dajlatwiejszych. Trzeba bedzie przewalkowac spory kawal teorii, wiec realizacja projektu z pewnoscia przeciagnie sie w czasie. Jednak nie wolno sie poddawac. Mysle, ze chetnych znajdzie sie wiecej. Juz wkrotce zaczynamy.
Pozdrowienia.

Zibi · Postautor: **Zibi** » 21 lut 2004, o 13:16

Proponuję zaprosić do dyskusji Marka Klimczaka matik1@poczta.onet.pl
Pisał o CNC w EDW. Ma podejście McGiwera i wiele spraw potrafi w prosty sposób przedstawic. Z silnikami krokowymi nie jest tak prosto - muszą mieć wysoki moment obrotowy. O Allegro zapomnijcie-loteria, pozostaje więc WOBIT. Koszt jednego silnika minimum 350zł. Silnik powinien być bipolarny, a więc potrzebujemy dobry sterownik-następne 400-500zł
I tu już możemy sobie zadać pytanie czy warto grać dalej. Jezeli grawerka ma słuzyć do wykonywania prototypowych płytek drukowanych, to ja za te pieniądze mam mnóstwo profesjonalnie wykonanych płytek.

swstr · Postautor: **swstr** » 22 lut 2004, o 16:04

JanWi · Postautor: **JanWi** » 22 lut 2004, o 20:14

SWSTR, pozwole sobie wyslac Ci schemat dobrego sterownika na L297 + 298. Dodam tylko, ze pozostale pytania i uwagi na ten temat laduj bezposrednio na e-mail. Mam nadzieje, ze pozostali sie nie obraza.
Pozdrawiam.

Promi · Postautor: **Promi** » 26 lut 2004, o 19:53

W przypadku wiertarki CNC problem sterownia jest znacznie uproszczony ; mamy doczynienia z tzw sterowaniem punktowym czyli nie interesuje nas tajektoria po jakiej porusza sie głowica, interesuje nas osiągniecie tylko punktu końcowego. Do poruszania suportów mogą być stosowane silniki krokowe o małym momęcie , po najeżdzie na zadany punkt należy tylko zablokować za pomocą hamulców położenie głowicy, tak aby w trakcie wiercenie nie została ściągnięta z zadanego punktu.

Tom27 · Postautor: **Tom27** » 26 lut 2004, o 22:41

A może zamiast enkoderów zastosować silniki krokowe w odwrotnej roli. To tylko taki pomysł może cos by z tego wyszło. Silnik krokowy wytwarza impulsy kiedy pracuje odwrotnie nie jako silnik tylko jako prądnica.
Pozdrawiam

awatar100 · Postautor: **awatar100** » 6 mar 2004, o 18:45

hmm przypadkiem mam o tym www
http://elektron.piwko.pl

... i wlasnie otowrzylem sklepik ... ale frezarki CNC a nie wiartarki ;] a ze przypadkiem moze dzialac jako wiartarka

ucy74 · Postautor: **ucy74** » 9 mar 2004, o 15:51

Juz wkrotce zaczynamy.

Hej zacznijmy!

Avatar · Postautor: **Avatar** » 10 mar 2004, o 16:38

Witam wszystkich, ja tez mam chetke na takie cacko, kiedys znajomy podeslal mi tego linka http://www.luberth.com/plotter/ditwasplotter.htm jest tam bardzo wiele na ten temat, i wg mnie strona bardzo dobra. Sa tam przyklady i pelne programiki napisane w qbasicu pod dosa, duzo zdjec i mnostwo przydatnego materialu. Zycze milego przegladania.[/url]

Daniel_dan · Postautor: **Daniel_dan** » 25 lis 2004, o 03:01

Sam sie interesuje tym tematem i znalazlem troche podpowiedzi na roznych stronach internetowych, jezeli chodzi o silniki to mam propozycje dosyc ciekawą proponuje zajrzec na strone http://alexrc.com/voytek_pl.html dajcie znac jak cos wymyslicie z tym,a wracając do tematu to znalazlem rozwiązanie czesci mechanicznej na innej stronce
http://rchobby.webpark.pl/index.htm# chcialbym to jakos zlozyc do kupy tzn. np silnik z tej stronki,mechanike ztej drugiej a program w bascomie z napisaniem na silnik krokowy,ewentualnie w mikroprocesorze tych ukladow L297 lub L298 bo są troche drogawe
ale i bez tego sie obejdzie, najlepiej czy by sie niedalo napisac programu do 89c2051 jezeli sie zmiesci a silnik do freza proponowal bym z szlifierki kątowej np.z rozsypanymi zębatkami. Prosze o rozpatrzenie mojego tematu i odpowiedz na emaila Daniel_Dan@vp.pl

cnc czy kiedyś będzie w EP ?

Tylko Marek Klimczak

Ciekawy link

cnc czy kiedyś będzie w EP ?

Kto jest online