Abene VHF3 -> CNC

Robot, CNC, Pneumatik, Hydraulik, mm
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Abene VHF3 -> CNC

Inlägg av H.O »

Jaha då var det dags för ett riktigt långtidsprojekt. I slutet på november hittade jag en Abene VHF-3 på Blocket. Maskinen var redan konverterad från manuell till CNC men saknade styrsystemet. Jag tyckte det lät som en perfekt maskin så efter lite korrespondans med säljaren slog jag till utan att ens sett maskinen i verkligheten.

Det började inte så bra, jag anlitade Schenker till att köra den från Stockholm till Ronneby men dom dök inte upp på bestämnd dag utan först 6 dagar senare hämtade dom den trots dagliga telefonsamtal och löften om "idag hämtar vi den". Till slut kom den i alla fall fram - dagen innan jag åkte på semester.

Jag hann inte mycket mer än att få in den under tak, borsta bort den värsta rosten och olja in den ordentligt men ungefär så här såg den ut:

Bild

Som synes står den kvar på lastpallen och kommer nog att göra så ett bra tag till. Inte för jag vet hur jag ska få av den från pallen men det löser sig när det blir dags. Bordet är 1200X320, ISO40 spindel på 4.5kW och den väger runt 1600kg. Tyvärr ingick det inga som helst tillbehör så det har jag också börjat köpa på mig - skruvstycke, borrschuckar, verktygshållare, spännjärn etc.

Och eftersom det trots allt är ett elektronikforum så kommer här även en bild el-skåpet. Den gamla styrning har blivit rätt brutalt bortslaktad, det hänger knippen med avklippta kablar lite överallt så det blir en rejäl genomgång så småningom.

Bild

Från början var min tanke att använda den befintliga servoförstärkaren och köpa Pixie-kort från Skyko som interface mellan Mach3 och maskinen men det visade sig att Skyko inte längre säljer dom korten till andra än befintliga kunder så nu är jag helt inne på att byta servo-förstärkarna till nya moderna. Något som inte är alldeles enkelt/billigt att hitta till motorer på 160V, 24A kontinuerligt...

Hur det än blir så ska jag i alla fall monter encodrar på motorerna då dom endast har tacho-återföring idag. Här är en bild på motorn till X-axeln bredvid den motor som får tjänstgöra som encoderdonator. (Nån som känner igen den?)

Bild

Motorn är 132mm i diameter och ca 400mm lång. Det här är som sagt motorn till X, den är lite mindre än motorn till Z-axeln och drar "bara" 19A vid max kontinuerlig belastning, då ger den nästan 9Nm.

Motorerna saknar axel i bakänden men som tur var så fanns där en invädig gänga i axeln så det var rätt lätt att sätta dit en bakre axel. Jag tog av bakstycket och svarvade den jämn:

Bild

Sedan tillverkade jag tre 'adapterplattor', en för varje motor, tre axlar och ett litet centreringsverktyg. I spåret i plattorna ska det sitta en o-ring som tätning.

Bild

Sen skruvade jag dit axeladaptern och låste den med lite Loctite och kollade rundgångsnogrannheten.

Bild

Bild

Och här har vi den färdigkonverterade motorn:
Bild

En svarvad kåpa kommer att sitta över som skydd så småningom.

Just nu lutar det skarpt åt att det blir drivsteg från Grantie Devices. Dom ger bara 10A vilket ju bara är hälften av vad motorerna klarar men jag har räknat lite på det och det känns som att det borde räcka. Jag har beställt ett drivsteg från CNCDrive som jag ska utvärdera men ärligt talat så tror jag inte riktigt att det håller måttet - det är nästan FÖR billigt - men vi får se.

På själva maskinen så är det lagerbyte för kulskruvarna och allmän genomgång som pågår. Sedan skall det tillverkas nya motorfästen (dom som satt på var för bedrövliga) och nya tandremshjul till motorer och kulskruvar.

Uppdateringar kommer.

/H.O
Användarvisningsbild
Eson
Inlägg: 397
Blev medlem: 30 september 2004, 08:31:51
Ort: Huddinge - STHLM
Kontakt:

Inlägg av Eson »

Den såg riktigt fin ut! Jag håller med om att Granite Devices är nog ett bra val, undra om du behöver så starka motorer. Jag förstår att du inte vill köpa nya när du väl har dem nu men 1000W motorer kan kan hitta förvånandsvärt billigt på ebay.

Btw vad är det för encoder du har hittat? Vart köpte du den?
Användarvisningsbild
007sweden
Inlägg: 3500
Blev medlem: 3 mars 2005, 20:18:12
Skype: oo7sweden

Inlägg av 007sweden »

Användarvisningsbild
blackadder
Inlägg: 325
Blev medlem: 2 juli 2007, 21:23:40
Ort: Dingle

Inlägg av blackadder »

Det här ska bli kul att följa, den andra fräsen blev ju ubersnajsig.

Har jobbat i en likadan abene men den var manuell, det är väldigt fina maskiner, den här ser ju väldigt välbevarad ut.
Fräsen
Inlägg: 1372
Blev medlem: 18 juli 2007, 17:15:26
Ort: Svedala

Inlägg av Fräsen »

Rutex säljer billiga konverterare från step/dir till +- 10 volt. Har själv haft planer på att köpa sådana.

http://www.rutex.com/us/home/R9xH_S&D_Servo/R991H.htm
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Inlägg av H.O »

Hej,
Jo, maskinen är otroligt välbevarad för att vara 20 år gammal. Lite färg bortskavd på sina ställen men i övrigt riktigt riktigt fin. Den är byggd 1986 och jag fick med alla mätprotokoll etc från när den lämnade fabriken. Behöver egentligen inte betyda nånting nu men i alla fall....

Jag har haft Rutex i tankarna både tre och åtta gånger men dom har haft problem på senare tid just på grund av deras hög-effekts drivsteg som på pappret klarar motorer i klass med vad jag har men i verkligheten brinner upp. (Och det är dom inte ensamma om) Nu är ju R991 inte något drivsteg utan "bara" en S/D->0-10V omvandlare så kanske att det skulle fungera.

Pulsgivarna är, precis som 007Sweden länkade till, från Badtastex. En Maxon motor OCH en Scancon encoder för 100:- är helt sjukt prisvärt. Att köpa encodern lös från Stork Drives (återförsäljare för Scancon) skulle kosta minst 1500:- Encodern är på 3600 linjer/varv vilket ger 14400 pulser per varv vid 4X avkodning. Detta är så klart betydligt mer än vad jag behöver och bland andra CNCDrive reserverar sig för hur bra det kommer att fungera med så hög encoderupplösning. Tero, på Granite Devices, säger däremot att 14400 pulser/varv skulle bli "alldeles utmärkt" till deras VSD-A som jag är riktigt sugen på.
En hög upplösning på encodern gör det något svårare att ställa in PID parametrarna men samtigt ger det en riktigt bra kontroll över motorn. Tillsammans med en "stepmultiplier" ger det både ett "styvt" servo och tillräcklig noggranhet

10A kontinuerligt (som VSD-A ger) ger mig 4.7Nm från motorn. Sen blir det en 2:1 remtransmision till kulskruvarna som har 5mm stigning. Det ger mig en linjär kraft på runt 9500N om det är 80% verkningsgrad i drivlinan - det borde räcka. VSD-A ger 15A under 0.5s vilket ju ger 50% extra till acceleration och retardation. Fortfarande LÅNGT under vart motorerna kan leverera men det borde räck för X- och Y-axeln.

På Z-axeln är det förutom en 2:1 växel även en vinkel växel som jag tror har en utväxling annan än 1:1. Det är här jag börjar tvivla på att VSD-A räcker till. Motorn är specad till 24A kontinuerligt och jag kan "bara" få 10 från VSD-A. Planen just nu är att antingen ha drivern från CNCDrive på Z (om den fungerar bra) eller "hjälpa" Z-axeln med ett par rejäla gasfjädrar och köra med VSD-A.
bobobo
Inlägg: 689
Blev medlem: 10 november 2007, 22:18:30
Ort: Kungsbacka

Inlägg av bobobo »

Jag var också sugen på granite men köpte whale2 från cncdrive, eftersom det är min första maskin jag bygger och det är en "liten" portalmaskin i aluminium (1x1,0,25m)
Jag kommer ha linjär enkodrar på min maskin, och det såg jag att du också har ett par monterade. Med granit drivare och emc2 ger det en teoretiskt intressant möjlighet, som kanske blir för jobbigt i verkligheten...

Emc2 har möjlighet att ta in enkoder signal och ge ut ett hastighets-börvärde (som pwm). Granit har möjlighet att ta in enkoder-signal och pwm hastighets-börvärde och ge ström som utsignal.
Dvs man gör en kaskadkopplad reglering, där graniten sköter två loopar med moment och hastighets reglering och pc'n (emc2) sköter positionsloopen. Enligt reglerteorin ska man ha en faktor 10 mellan tidskonstanten i varje loop.

Kaskad-kopplad motor reglering med tre regulatorer använde vi i drivsystem-kursen på chalmers och det är så moderna cnc jobbar. Det ger möjlighet till både bättre precision och bättre motorprestanda (snabba stegsvar).

Ska försöka förklara principen en gång till, det blev nog lite rörigt.
1: Positions-börvärdet minus linjärenkoderns värde blir ett positions-fel (förflyttnings-börvärde) som första regulatorn gör till ett hastighets-börvärde.
2: Hastighets-börvärdet minus hastigheten från motor-enkodern blir hastighets-fel, det är insignal till andra regulatorn som gör ett momentbörvärde (accelerera eller bromsa för att få önskad hastighet).
3: Moment-börvärdet är det samma som ett ström-börvärde. Strömbörvärdet minus uppmätt motorström blir ett ström-fel som är insignal till den innersta regulator-loopen. Ström-regulatorn ger motorspänning som utsignal.

Jag har läst någonstans att emc2 ska kunna sköta 1:an och granitdriven klarar av 2-3.

En vanlig hobby-cnc drive (whale, gecko, rutex osv.) jobbar istället så här:
1: Positions-börvärdet minus motorekoderns värde blir ett positions-fel (förflyttnings-börvärde) som regulatorn gör till en motorspänning.
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

Jag har en VSD-A som jag impulsköpte för att testa en sanyo-denki 750W servomotor med. Hittils har det funkat bra men jag har bara testkört lite, vet inte riktigt vad jag ska ha det till, kanske som spindelmotor på min maskin.
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Inlägg av H.O »

Hej,
Ja, jag har också förstått att det ska fungera som du säger Mattias. Om man läser tuning-instruktionen för VSD-A så står det att man först ställer in regler-loopen för ström (eller moment) och sedan loopen för hastighet eller position. Inget annan drivsteg (som jag har sett) i den här prisklassen HAR ens en "riktigt" torque-loop.

I princip så hade fungerat lika dant om jag satt in Pixie-korten och kört med befintlig servoförstärkare - fast då hade förstärkaren fått sin ÄR-värdet för hastighetsloopen från tachogeneratorn på motorn. Fast då ligger positions-loopen i Pixie-kortet och inte i datorn.

Däremot kommer jag nog inte att gå den vägen utan i stället helt positionera med hjälp av encoder på motorn. Möjligtvis kommer jag ha kvar skalorna för kontroll och utvärdering i början.

Jag är övertygad om VSD-A är ett mycket bra drivsteg och jag försöker på alla sätt jag kan att komma fram till att dom "räcker" men faktum kvarstår - motorn för Z är specad till 24A kontinuerligt och VSD-A ger bara 10A vilket ger mig 4.7Nm istället för 11.3Nm, teoretiskt.
Användarvisningsbild
Eson
Inlägg: 397
Blev medlem: 30 september 2004, 08:31:51
Ort: Huddinge - STHLM
Kontakt:

Inlägg av Eson »

Är det möjligt att göra ett sekundärt drivsteg till tex VSD-A? Att man kör drivern med svagström och sen har ett externt drivsteg som klarar +20A? Eller finns det risk att man får 'lag' så att den börjar oscillera?
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Inlägg av H.O »

Teoretiskt är det nog möjligt men knappast gångbart praktiskt.

Problemet med flera flera av de vanligt förekommande tillverkare av servo förstärkare för "hobby bruk" verkar vara att dom gör ungefär så - dom tar en lyckad låg/medel effekt-konstruktion och sedan "smackar dit" större effekt-transistorer och säger att den fixar 200V och 40A bara för att transistorerna klarar det.

Problemet är att dom inte har tillräckligt snabb strömbegränsning utan när något går fel (typ mekaniskt stopp) så stiger strömmen så fort att transistorerna hinner vädra ut all rök innan strömbegränsning ens fattar att något är fel.

Jag gissar att Mammut drivern jag beställt från CNCDrive lider av samma problem men dom säger att den ska funka med mina motorer så jag hoppas så klart att jag har fel.

VSD-A har som sagt en äkta ström-loop så den är (eller verkar på pappret) lite annorlunda.

Ett annat exempel är UHU-designen. Många har byggt den med transistorer som klarar XX ampere och YYY volt men i praktiken så brinner dom upp på löpande band. Designen har just genomgått en rejäl omkonstruktion med bla. LC-filter på utgången. Ett antal protyper är under tillverkning och det ska bli mycket intressant att se vad dom klarar och vad dom kommer att kosta. (Kommer att säljas i kit-form - PCP och komponenter)
Fräsen
Inlägg: 1372
Blev medlem: 18 juli 2007, 17:15:26
Ort: Svedala

Inlägg av Fräsen »

H.O: Varför vill du inte prova med de befintliga förstärkarna och ett rutex s/d-> analog- omvandlare? Rutex är väl de enda som har sådana nu när pixie inte säljer längre?
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Inlägg av H.O »

1) Rutex har som sagt haft "problem" på senare tid. Dels pga av tidigare nämnda anledning, dels pga att ägaren, Vlad, totalvägrar att ge support. (Har jag läst/hört) Så Tom Eldridge (återförsäljare i USA) har fått ta på sig den biten, vilket väl är OK, men inte ens han har kunna "få tag på" Vlad i Australien - allt enligt honom själv. Det verkar dock som att det är på bättringsvägen.

2) R991H som är en S/D till 0-10V rekomenderas inte längre (och den finns inte i lager). Rutex vill att man ska använda R2040 istället - men den har dom inte heller, inte enligt deras pris/lager lista i alla fall. (Men jag har iofs inte frågat).

3) Lastfördelning på nätet. Befintligt system har en 1-fas trafo (400V) på 7kVA vilket eventuellt gör det problematiskt att köra i ett villagarage utan att behöva säkra upp matningen till huset - speciellt om vill ha spindeln igång samtidigt... ;-) Det problemet hade ju inte löst sig med Pixie-kort heller men vid tidpunkten för "original-planen" visste jag inte ovanstående.
Fräsen
Inlägg: 1372
Blev medlem: 18 juli 2007, 17:15:26
Ort: Svedala

Inlägg av Fräsen »

Var detta något som du läst på CNCZONE? Under rutex supportsida?

Känns lite oseriöst...

Så nu är det inte någon som säljer s/d->analog längre?

Hur är det med induktansen på dina motorer? Klarar Granit-drivaren dessa motorer?
H.O
Inlägg: 5793
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Inlägg av H.O »

Om du menar att dom inte säljer R991H och inte har R2040 så tittade jag på Rutex hemsida. Om du menar rent allmänt angående deras problem så är det bland annat på CNCZone jag läst det - en del av det i inlägg från Tom E själv.

Men jag har även hört om problem från medlemmar på Mach3's Yahoo-grupp. En kille där (Mark V.) har en maskin ungefär i samma storlek som min fast med mindre motorer och han eldade upp transisotrer på löpande band på sina R2020 innan han bytte. Det har även varit problem med encoder-ingången på Rutex-drivarna. Så, även om dom skulle ha R2040 tillgänglig så är jag inte sugen på att handla med dom - inte just nu i alla fall.

Det finns andra som säljer sådana grejer men inte till priser som tilltalar mig i nuläget. Jag har en länk nånstans men hittar inte den just nu. Om jag inte minns fel så var det flera hundra USD för ett kort.

Induktansen är 1.2 (X & Y) respektive 0.9mH ( Z ) vilket är för lite om man går efter databladet på VSD-A (rev2) men Tero (på G.D.) säger att det är OK med 0.9mH - jag har dessutom en 5mH induktor till varje motor som jag kan använda om det behövs. Minskar rippel-strömmen men sänker även prestandan något - i teorin.

Ett annat alternativ som jag tittat på är Viper200 från Larken. Jag har inte läst/hört om några direkta problem med Viper'n men jag har fått en känsla av att det inte finns så hemskt många "där ute". Däremot har han i Granite Devices forum på CNCZone hävdat att hans Viper200 har Feedforward - men det står inget i manualen och när jag frågade så sa han det inte fanns.
Skriv svar