Elektronische Leitspindel

Benutzeravatar
Nicolas
Beiträge: 277
Registriert: So 15. Jan 2017, 10:08
Wohnort: Kreuztal/Siegen
Kontaktdaten:

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von Nicolas » Fr 3. Nov 2017, 12:29

NixToDo hat geschrieben: Was muss / willst du denn alles parametrieren?
Ich dachte hauptsächlich an die Gewinde- und Schneckentabelle. Die kann man natürlich schon vorkompiliert mit dem Quelltext einbauen. Ärgerlich wird es erst dann, wenn man merkt, daß die Gruppe Lieblingsgewinde nicht dabei ist und immer wieder von Hand eingegeben werden muß.

Ja, vielleicht sehr weit hergeholt.
Mein Werkzeug hat hauptsächlich den Zweck, das Werkzeug für mein Werkzeug herstellen zu können.

NixToDo
Beiträge: 290
Registriert: Mo 12. Nov 2012, 10:37
Wohnort: Hamburg
Germany

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von NixToDo » Fr 3. Nov 2017, 12:33

Was speicherst du denn für Daten für die Gewinde- und Schnecken?
Die Steigung gebe ich direkt ein. Alle anderen Werte berechnen sich daraus und den Fixwerten.

In meinem Fall wären das:
1. Anzahl der Encoderimpulse je Umdrehung der Spindel
2. Anzahl der Schrittmotor Schritte um den Bettschlitten einen Millimeter zu bewegen
3. Sichere Startgeschwindigkeit für den Schrittmotor
4. Beschleunigung für den Schrittmotor
5. Maximale Geschwindigkeit für den Schrittmotor
6. Verzögerung für den Schrittmotor
7. Evtl. Backslash

Bei einer zweiten Achse (X) verdoppeln sich 2. - 7.

Das hält sich doch sehr in Grenzen. Könnte man fast hart codieren... :unknown:
Ich bin weder Profi noch mache ich Profit.
Ich profitiere aber vom Wissen anderer und gebe mein Wissen anderen weiter.
Drehe: Bernardo Profi 550LZ
Fräse: Paulimot F400-GV

Benutzeravatar
Nicolas
Beiträge: 277
Registriert: So 15. Jan 2017, 10:08
Wohnort: Kreuztal/Siegen
Kontaktdaten:

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von Nicolas » Fr 3. Nov 2017, 12:56

NixToDo hat geschrieben:Was speicherst du denn für Daten für die Gewinde- und Schnecken?
Ich speichere momentan:
1. Anzahl der Encoderimpulse/Spindelumdrehung Zähler/Nenner (mein Encoder ist nicht fest verbaut)
2. Anzahl der Schrittmotor-Schritte mm Zähler/Nenner.
4. Maximalbeschleunigung
5. Maximalgeschwindigkeit
8. Verfahrgrenzen
9. Motorstrom
10. Mikroschrittteiler (1 ... 1/16)
10a. Pulsbreite
11. Reglerparameter P,I,D
12. Auflösung elektronisches Handrad

Noch geplant:
13. Für jedes Gewinde Steigung (Zähler/Nenner)

Es ist nicht viel. Nur dummerweise vergißt die MCU bei jedem Firmware-Update die Einstellungen, weil sie kein separates EEPROM besitzt. Momentan stört mich das nicht, weil die Default-Werte schon passend im HEX-File sind, aber irgendwann einmal wird mich das nerven.
NixToDo hat geschrieben: 6. Verzögerung für den Schrittmotor
Was ist denn damit gemeint?
Mein Werkzeug hat hauptsächlich den Zweck, das Werkzeug für mein Werkzeug herstellen zu können.

NixToDo
Beiträge: 290
Registriert: Mo 12. Nov 2012, 10:37
Wohnort: Hamburg
Germany

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von NixToDo » Fr 3. Nov 2017, 14:54

Nicolas hat geschrieben:
NixToDo hat geschrieben:6. Verzögerung für den Schrittmotor
Was ist denn damit gemeint?
Ich habe für die Beschleunigung und Bremsung zwei getrennte Parameter. Beim Beschleunigen arbeitet die Masseträgheit gegen dich und der Stepper ist eher am Limit.
Beim Verzögern hilft die Reibung mit, die Geschwindigkeit zu reduzieren. Daher kann die Verzögerung größer ausfallen als die Beschleunigung.
Das hilft die Länge des Stopweges kurz zu halten. (Gewindeauslauf)

Noch weiter Gesponnen:
Beim Bremsen anfänglich so stark verzögern das der Bettschlitten von alleine weiter "fährt" und das Umkehrspiel aus dem Antriebsstrang genommen wird. Dann kann der Stepper als aktive Bremse genutzt werden.
Ich glaube aber das ich das lasse...
Ich bin weder Profi noch mache ich Profit.
Ich profitiere aber vom Wissen anderer und gebe mein Wissen anderen weiter.
Drehe: Bernardo Profi 550LZ
Fräse: Paulimot F400-GV

rafael
Beiträge: 142
Registriert: Mo 9. Jan 2017, 22:47
Switzerland

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von rafael » Sa 4. Nov 2017, 00:35

Spannendes Thema! Ich habe mir auch schon darüber Gedanken gemacht, weil meine Lesto zwar eine Leitspindel hat, mir aber die Wechselräder fehlen. Es blieb aber bisher beim Gedankenspiel.

Zur Eingangsfrage:
Nicolas hat geschrieben:Folgende Features sind bislang oder werden noch implementiert:
  • [...]
  • Elektronischer Anschlag für den Gewindeauslauf
Ich würde den elektronischen Anschlag nicht nur aufs Gewindedrehen beschränken. Bei meiner kleinen Maschine kann ich z.B. bei Stahl nur Zehntel zustellen und muss teilweise etliche Male bis zu einem bestimmten Mass kurbeln, wenn ich ein paar Millimeter abdrehen und dabei einen Absatz stehen lassen will.
Nicolas hat geschrieben:Noch geplant:
13. Für jedes Gewinde Steigung (Zähler/Nenner)
Kann man die Werte nicht errechnen, wenn man dem Benutzer zur Eingabe wahlweise ein Feld für Steigung in Millimeter oder ein Feld für Umgänge pro Zoll gibt. Die Berechnung muss ja nur einmal nach der Eingabe gemacht werden und kann auch etwas aufwändiger sein.

Gruss Rafael

Benutzeravatar
Nicolas
Beiträge: 277
Registriert: So 15. Jan 2017, 10:08
Wohnort: Kreuztal/Siegen
Kontaktdaten:

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von Nicolas » Sa 4. Nov 2017, 07:02

rafael hat geschrieben: [...]
Kann man die Werte nicht errechnen, wenn man dem Benutzer zur Eingabe wahlweise ein Feld für Steigung in Millimeter oder ein Feld für Umgänge pro Zoll gibt.
[...]
Ja, das ist mir im Laufe der Diskussion auch aufgefallen. Viel einfacher. Bisher bin ich gefühlsmäßig davon ausgegangen, daß ich, wie bei den Wechselrädern auch, Übertragungsverhältnisse eintrage (sozusagen virtuelle Zähnezahlen). Aber die Steigung (mit Vorzeichen) reicht ja völlig aus.

Aber genau deswegen bin ich ja unter anderem auch in die Diskussion gegangen: Um die Sachen, die irgendwie implizit feststanden, ohne mir jemals Gedanken darüber gemacht zu haben, noch einmal zu überdenken.
Mein Werkzeug hat hauptsächlich den Zweck, das Werkzeug für mein Werkzeug herstellen zu können.

NixToDo
Beiträge: 290
Registriert: Mo 12. Nov 2012, 10:37
Wohnort: Hamburg
Germany

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von NixToDo » Sa 4. Nov 2017, 08:31

rafael hat geschrieben:
Nicolas hat geschrieben:Folgende Features sind bislang oder werden noch implementiert:
  • Elektronischer Anschlag für den Gewindeauslauf
Ich würde den elektronischen Anschlag nicht nur aufs Gewindedrehen beschränken. Bei meiner kleinen Maschine kann ich z.B. bei Stahl nur Zehntel zustellen und muss teilweise etliche Male bis zu einem bestimmten Mass kurbeln, wenn ich ein paar Millimeter abdrehen und dabei einen Absatz stehen lassen will.
Eine Z Achsen Endposition für das Längsdrehen will ich auch "anbieten".
Beim Gewindeschneiden auf jeden Fall, so kann man ohne Kollisionsgefahr ein Gewinde bis zu einem Absatz drehen und dabei mit mehr als der langsamsten Drehzahl arbeiten (meine Drehe hat keine Bremse). Die Bremsrampe des Schrittmotors führt "automatisch" zu einer Art Freistich.

Ein absolutes Limit um Kollisionen mit dem Futter auszuschließen habe ich derzeit nicht vorgesehen, da ich den Bettschlitten auch ohne Antrieb verwenden will und so die aktuelle Position des Bettschlitten nicht mehr bekannt ist. Auch könnte ich das Dreibackenfutten gegen ein Spannzangenfutter wechseln, dann würden mir Zentimeter fehlen. Ein verstellbarer Endschalter am Bett wäre eine Option...
Das größte Problem steht immer vor der Maschine :|

Einen zweiten Schrittmotor für die X Achse habe ich schon im Hinterkopf.
Da meine Drehe eine Zug- und Leitspindel hat will ich den Bettschlitten über die Leitspindel und Schloßmutter antreiben. Überlegt habe ich mir das ich den zweiten Schrittmotor für den Planschlitten an der Zugspindel (ganz Rechts am Bett) montiere und die Verriegelung im Schloßkasten ausbaue um beides zeitgleich in Betrieb nehmen zu können. Oder besser eine modifizierte Verriegelung einzubauen die verhindert das ich die Zugspindel auf den Bettschlitten schalten kann.
Durch diese Montageart habe ich keinen Schrittmotor am Schloßkasten und kann Zug- und Leitspindel auskuppeln und so manuell drehen.

Mal schauen ob ich heute zum ersten live Test an der Drehe komme...

VG Dirk
Ich bin weder Profi noch mache ich Profit.
Ich profitiere aber vom Wissen anderer und gebe mein Wissen anderen weiter.
Drehe: Bernardo Profi 550LZ
Fräse: Paulimot F400-GV

Benutzeravatar
Nicolas
Beiträge: 277
Registriert: So 15. Jan 2017, 10:08
Wohnort: Kreuztal/Siegen
Kontaktdaten:

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von Nicolas » Sa 4. Nov 2017, 09:24

Das klingt aber kompliziert. Hätte ich eine Zug- und eine Leitspindel, hätte ich die Zugspindel einfach fürs manuelle und die Leitspindel fürs "elektronische" Arbeiten genutzt. Da so ein Schrittmotor ja durchaus einen riesigen Drehzahlbereich abdeckt, sehr ich keinen Nutzen für eine extra "elektronische Zugspindel".
Mein Werkzeug hat hauptsächlich den Zweck, das Werkzeug für mein Werkzeug herstellen zu können.

NixToDo
Beiträge: 290
Registriert: Mo 12. Nov 2012, 10:37
Wohnort: Hamburg
Germany

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von NixToDo » Sa 4. Nov 2017, 18:39

Im Originalzustand kann ich den Abtrieb der Wechselräder zwischen Leit- und Zugspindel hin und her schalten, aber nie beide zeitgleich antreiben.
Da der Schrittmotor den Wellenstummel des Wechselradgetriebes dreht ist der Zugang zum Leitspindelantrieb verbaut. Daher die Idee die Leitspindel von der anderen Seite her anzutreiben.
Die eigentliche Idee dahinter ist das Gewindeschneiden voll automatisiert zu betreiben, also eine steuerbare X Achse zu bekommen. Derzeit muss der User die X Achse manuell verfahren und am Diaplay bestätigen.
Für weitere Funktionen wie automatisiertes Längs- und Plandrehen, Kegel und Kugeln ist dann noch viel Platz zum tüfteln...
Ich bin weder Profi noch mache ich Profit.
Ich profitiere aber vom Wissen anderer und gebe mein Wissen anderen weiter.
Drehe: Bernardo Profi 550LZ
Fräse: Paulimot F400-GV

NixToDo
Beiträge: 290
Registriert: Mo 12. Nov 2012, 10:37
Wohnort: Hamburg
Germany

Re: Elektronische Leitspindel

Beitrag von NixToDo » Mo 6. Nov 2017, 20:45

Heute habe ich meine Steuerung das erste Mal an die Drehe gebracht und getestet.

Den Winkelencoder musste ich aus Platzgründen über drei Zahnräder an die Leitspindel anbinden.
Original und Fälschung ;-)
Unbenannt.JPG
20171104_175805.jpg
Knapp unter dem Encoder sitzt der Schrittmotor für die Leitspindel.
Leider hat der erste Test ergeben das der Schrittmotor Schritte verliert. (NMEA 23 mit 3,0 A und 1,2 Nm Haltemoment)

Der Grund liegt im Bettschlitten begraben: Dieser wird jetzt über die Schloßmutter angetrieben und dreht daher rückwärts über die Zahnstange den normalen Antrieb (Handrad). Beim langsamen Drehen (auch von Hand) ist hin und wieder ein deutlich höherer Widerstand zu spühren. Ich habe das Zahnrad im Verdacht das in die Zahnstange eingreift. Man kann das sogar provozieren indem man mit dem Bettschlittenhandrand kurz entgegen der Bewegungsrichtung dreht (ohne Kraft). Dann blockiert der ganze Bettschlitten!
Ob das Verschleiß oder Chinaungenauigkeiten sind habe ich noch nicht herausgefunden...

Bei höheren Geschwindigkeiten scheint das Problem nicht zu existieren bzw. die Masse des Bettschlittens hilft mit den Widerstand zu überbrücken.
Ansonsten funktionierte die Steuerung wie sie sollte :-)
Ich bin weder Profi noch mache ich Profit.
Ich profitiere aber vom Wissen anderer und gebe mein Wissen anderen weiter.
Drehe: Bernardo Profi 550LZ
Fräse: Paulimot F400-GV

Antworten