Stijfheid robotfreesmachine

Alle in grote lijnen opgebouwde aluminium, stalen en houten cnc-machine`s

Moderators: audiomanics, Moderators

Gebruikersavatar
serum
Donateur
Berichten: 2094
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door serum » 07 nov 2017 08:15

De meetklok staat gelukkig nog steeds veilig in de kast. Die heeft met zijn gemene kleine tastertje nog niets kunnen beschadigen. :mrgreen: :mrgreen:

Zee&Zee
Donateur
Berichten: 757
Lid geworden op: 07 mar 2012 11:24

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door Zee&Zee » 07 nov 2017 11:31

Nouwja, het veert wel terug. Speling herken ik meestal als zijnde een hysterese, en die zie ik niet echt. Maargoed, als het beestje maar een naam heeft, toch?
prima, ik noem het ff speling tot het tegendeel is bewezen en dan noemen we het stijfheid probeer je enkel te helpen.

terugveren..... dat wiegen kan bv ook heel goed uit torsie van arm en gewicht op je twee brugbalken komen, maar bv ook uit je aandrijfriem constructie in de robot zelf. Ik sluit uit dat een arm tussen de joint van die robot cm's buigt.

Maar fijn... een typenummer:

FF snel gegoogled...ding weegt 1500 KG, en dat staat op midden van je brug. Ben zowiezo bang dat een gedeelte van je 'speling' dus ook uit torsie van je brugconstructie kan komen. Weet niet hoe alles stijf alles is, en hoe 'écht' vast het allemaal zit ( gaan we weer...speling) en wat je aandrijving/geleiding methode is, maar dat kun je heel mooi meten met een klok op je bed vast zetten en tegen je brug aan zetten onder de robot voet ( of omgekeerd ) Klokkie op nul, robot arm langzaam helemaal uitstrekken, en klokkie blijven checken..... blijft ie mooi op nul (vast niet) dan kan je die uitsluiten. Anders is dat (stijfheid torsie brug en geledingen etc) imo al probleem 1 om aan te pakken.

Wat ik zelf had gedaan was de robot eerst op beton vastknallen (process of elemination- je weet zeker dat hij echt vasstaat), dan robot helemaal nameten/issue checken ( is immers tweedhands), dan proef setup maken met frezen ( nog steed bot op vloer), en dan pas de rest bouwen. Dan wist je stapsgewijs waar je problemen introduceert of verminderd... Maar goed je bent waar je bent...en je wilt hem er vast niet meer vanaf tillen;-)

Dus stap 1 imo meten brug torsie (en fixen zover mogelijk).
Stap 2 nameten 'speling' elke joint (en fixen zover mogelijk).

Af fabriek zover ik kan zien +/-0,2mm accuratesse met 100kg.
Je heb te de robot in het midden van al zijn bereiken staan in meest voorkomende posities neem ik aan ?
Dwz zoveel mogelijk in het midden van zijn bewegingsvrijheid voor al zijn assen.

John Sellis
Donateur
Berichten: 461
Lid geworden op: 10 mar 2014 13:09

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door John Sellis » 07 nov 2017 11:42

Zee&Zee schreef:
Nouwja, het veert wel terug. Speling herken ik meestal als zijnde een hysterese, en die zie ik niet echt. Maargoed, als het beestje maar een naam heeft, toch?
prima, ik noem het ff speling tot het tegendeel is bewezen en dan noemen we het stijfheid probeer je enkel te helpen.

terugveren..... dat wiegen kan bv ook heel goed uit torsie van arm en gewicht op je twee brugbalken komen, maar bv ook uit je aandrijfriem constructie in de robot zelf. Ik sluit uit dat een arm tussen de joint van die robot cm's buigt.

Maar fijn... een typenummer:

FF snel gegoogled...ding weegt 1500 KG, en dat staat op midden van je brug. Ben zowiezo bang dat een gedeelte van je 'speling' dus ook uit torsie van je brugconstructie kan komen. Weet niet hoe alles stijf alles is, en hoe 'écht' vast het allemaal zit ( gaan we weer...speling) en wat je aandrijving/geleiding methode is, maar dat kun je heel mooi meten met een klok op je bed vast zetten en tegen je brug aan zetten onder de robot voet ( of omgekeerd ) Klokkie op nul, robot arm langzaam helemaal uitstrekken, en klokkie blijven checken..... blijft ie mooi op nul (vast niet) dan kan je die uitsluiten. Anders is dat (stijfheid torsie brug en geledingen etc) imo al probleem 1 om aan te pakken.

Wat ik zelf had gedaan was de robot eerst op beton vastknallen (process of elemination- je weet zeker dat hij echt vasstaat), dan robot helemaal nameten/issue checken ( is immers tweedhands), dan proef setup maken met frezen ( nog steed bot op vloer), en dan pas de rest bouwen. Dan wist je stapsgewijs waar je problemen introduceert of verminderd... Maar goed je bent waar je bent...en je wilt hem er vast niet meer vanaf tillen;-)

Dus stap 1 imo meten brug torsie (en fixen zover mogelijk).
Stap 2 nameten 'speling' elke joint (en fixen zover mogelijk).

Af fabriek zover ik kan zien +/-0,2mm accuratesse met 100kg.
Je heb te de robot in het midden van al zijn bereiken staan in meest voorkomende posities neem ik aan ?
Dwz zoveel mogelijk in het midden van zijn bewegingsvrijheid voor al zijn assen.
denk ook dat het de brug is.ik zou ook de robot er "even"af te pakken en ff vastbouten in het beton op de grond (paar knelbouten er in die je later zo weer vlak afslijpt), Dan weet je meteen waar je aan toe bent. lijkt misschien veel werk maar dat weet je het gewoon zeker is het de robot of de arm!

ook al je hem op de grond hebt staan kun je kijken waar eventueel nog speling zit en kun je meerdere testen op gebied van nauwkeurigheid uitvoeren. dan weet je het gewoon zeker

Maar dat heef zee&zee ook al beschreven

diepchess
Berichten: 1085
Lid geworden op: 02 jul 2013 11:02
Locatie: Veenendaal
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door diepchess » 08 nov 2017 15:16

serum schreef:Ik denk dat je zoekt naar 'harmonic drive' Weet niet of dat juist is, maar ik vermoed dat de robots dat gebruiken.

Waar woon je? zou er graag eens met je naar kijken. cm's speling is zonder twijfel de reden van je resonantie. Het is zaak uit te zoeken waar deze speling zit. het is ongetwijfeld de som van de aantallen,

heb je speling in het horizontale vlak of het in verticale vlak? of beiden?

Meetklok erop en uitzoeken waar deze cm's speling vandaan komt. (met een beetje logica, die speling zal niet in de motorhouder zitten)
Harmonic drive is niet ideaal voor CNC freesmachine, afhankelijk van welke implementatie harmonic drive, omdat het dan gaat bonken en kloppen. Want zo functioneert intern de harmonic drive.

https://i.ytimg.com/vi/TQ0fT_6Ek1w/hqdefault.jpg

diepchess
Berichten: 1085
Lid geworden op: 02 jul 2013 11:02
Locatie: Veenendaal
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door diepchess » 08 nov 2017 15:43

John Sellis schreef:
denk ook dat het de brug is.
Nu, hij heeft ogenschijnlijk 2 balken overdwars liggen en ik neem aan de robot er goed tegenaan gebout.
2 balken hebben in totaal dus 4 stokken van de 'H'. Dus 4 platstaven die naar boven gericht staan.

Ik weet niet welke balken gebruikt zijn maar laten we gokken op HEA-300mm.

Als je die robot vastbout op al die 4 platstaven, dan heb je natuurlijk al de robot die zorgt voor stijfheid die torsie redelijk effectief spreidt.

Indien vastgebout op maar 2 van de uitstekende platstaven en van elk van de balken op maar 1, dan hebben we ineens een wipwap inderdaad.

Maar op kladblaadje bereken je dan al het wipwap effect natuurlijk. Van HEA-300 kunnen we de doorsnedes zo opzoeken: 182.63 en 63.10 (miljoen mm^4). We hebben hier echter niet te maken met die 2 getallen maar met de dikte van wat ligt en staat.

Dikte van de ligger is 8.5mm - oei.
Wat staat en waarin gebout/gelast is naar ik aanneem is 14mm dik.

Puntbelasting op de tip van die 14mm is redelijk simpel kladblaadjesberekening. Maar wat alles compliceert hier is dat alle afwijkingen en problemen bij elkaar op geteld moeten worden - en dat is een gebed zonder einde als iemand te eigenwijs is om wat te meten.

Als we echter het wipwap effect even vergeten en een simpele puntdoorbuiging doen op grond van bovenstaande getallen. Een effect van 1 van de balken die 0.1mm verandert qua doorbuiging heeft als effect natuurlijk enige millimeters op 4 meter afstand.

Hoeveel newton hebben we daarvoor nodig?

f( doorbuiging ) = P * L ^ 3 / ( 3 * 210k * 63.1 miljoen) en L = 2 meter ofzo hier. = 2000 mm.

P ( newton ) = (3 * 210k * 63.1 mln * 0.1) / 2000^3 = 3 * 21 * 63.1 / 2^3 = 496 Newton = 50 kilo
Amai.

Als dat verdeeld is over 2 dan gaan we niet uit van factor 2 maar dat beide BALKEN voor 70% efficient functioneren (load balancing is nooit perfect). Dus = 70 kilo ofzo.

Alle factoren bij elkaar mogen dus al bij voorbaat niet meer dan een probleem van een 400N ofzo genereren.
Dat is dus trager dan een schildpad frezen.

p.s. Als ik zo teruglees dan is L hier niet 2 meter maar 4 meter. Dus 8x zo heftig hier. Hefboomeffect van de robotarm iets minder erg.

695.6775/ 8 = 87N nodig voor 0.1mm afwijking op de brug wat dan veel grotere uitslag heeft op de robotarm.

p.s. die 87N gaat ervan uit dat er dus gesteund wordt op 4 stokken van de H's van 2 balken die op 90 graden liggen en wel HEA300.

Zee&Zee
Donateur
Berichten: 757
Lid geworden op: 07 mar 2012 11:24

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door Zee&Zee » 08 nov 2017 20:35

Het verschil tussen theorie en praktijk is dat er in theorie geen verschil tussen bestaat, maar in de praktijk wel.

Gebruikersavatar
serum
Donateur
Berichten: 2094
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door serum » 08 nov 2017 21:13

Gut, wat is zo'n meetklok soms toch een praktisch instrument.

John Sellis
Donateur
Berichten: 461
Lid geworden op: 10 mar 2014 13:09

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door John Sellis » 08 nov 2017 21:24

serum schreef:Gut, wat is zo'n meetklok soms toch een praktisch instrument.
Ja binnen 5min weet je dan al meer dan alle berekeningen en vage gokken
.

Maar ik blijf er bij brug is niet stijf genoeg. Dus robot van de arm af en op het beton proberen.

Gebruikersavatar
Linki
Berichten: 646
Lid geworden op: 22 dec 2009 13:20
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door Linki » 08 nov 2017 21:25

Nog een beetje theorie.

Eigenfrequentie van de brug (torderend) met een vereenvoudigde robot er op komt op ongeveer 15 Hz.

Eigenfrequentie van de robotarm indien aan de spindel aangeslagen lijkt ongeveer vier Hz. zowel verticaal aangeslagen (brug op torsie belast) als horizontaal aangeslagen.


Dit maakt het waarschijnlijker dat de oorzaak bij de robot gezocht moet worden, en niet bij de brug.

De constructie met de omega profielen ziet er goed uit.

Oh, 87 N. op 1450mm boven de brug op een vereenvoudigde robot in langsrichting (brug tordeerd) geeft in een (vereenvoudigde) simulatie op 1700mm boven de brug een verplaatsing van 0.0022 mm, en op de brug zelf 0.0005 mm (een halve micrometer) dat is 200 keer minder dan 0.1 mm zoals elders uitgerekend.

Om met een meetklokje de stijfheid van de robot zelf op te meten kan je ook de meetklok aan het uiteinde van de arm bevestigen, en tegen de voet van de robot de meting verrichten, of naar een kokertje bevestigd aan de voet. (of er strak naast)
De variatie in kracht van de meetklok is zo gering, dat dit zelfs op een dun kokertje nauwelijks een meetfout oplevert. Scheelt wel veel werk, en verschaft snel duidelijkheid.

Door met de robot arm in de zelfde stand een keer naar het kokertje aan de voet, en naar de vaste wereld te meten zie je direct de verhouding in stijfheid robot/brug.

Edit: Dat topic starter beschikt over vaardigheden als machinebouwer verklaart misschien wel dat hij dat stijfheden meten niet zo hard nodig vindt.

Ik ben het met Hugo eens dat de oplossing om toch te kunnen frezen met de beperkte stijfheid van de robot gezocht moet worden in frees strategie.

Naast het advies van Hugo om een eensnijder te gebruiken is het gebruik van een korte 4 snijder met een grote helix hoek (het liefst de spiralen ongelijkmatig verdeeld) ook een overweging.
Dat een viersnijder voor aluminium meestal niet als eerste keus word gezien weet ik ook wel, maar bij in een keer de 4mm wanddikte geheel door te frezen is het werkvenster kleiner als bij een een of twee snijder, maar gaat wel en levert mogelijk een oplossing tegen het in resonantie komen van de robotarm.
An expert is someone who knows some of the worst mistakes, which can be made, in a very narrow field. Niels Bohr 1885-1962

Zee&Zee
Donateur
Berichten: 757
Lid geworden op: 07 mar 2012 11:24

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door Zee&Zee » 09 nov 2017 12:10

Gut, wat is zo'n meetklok soms toch een praktisch instrument
:lol: ucatchmydrift, nu ktf nog

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 6172
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door hugo stoutjesdijk » 09 nov 2017 12:56

Zee&Zee schreef:
Gut, wat is zo'n meetklok soms toch een praktisch instrument
:lol: ucatchmydrift, nu ktf nog
Het is m.i. geen speling te noemen, eerder gebrek aan stijfheid. Ik heb wederom een filmpje gemaakt om het te illustreren.

https://youtu.be/ecOMn4bC8VE
Dan ben ik wel benieuwd wat je daar na het zien van dit filmpje nog mee denkt te willen meten.
Reproduceerbaarheid met statische belasting ?
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7834
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door DaBit » 09 nov 2017 15:59

Ik blijf bij mijn eerdere gok: servotuning.

Gebruikersavatar
serum
Donateur
Berichten: 2094
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Contacteer:

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door serum » 09 nov 2017 17:03

Klinkt mij ook niet gek. Zo'n robot heeft zijn PID's ingesteld op een stijve basis. Niet op een metalen bladveer. Vergeet niet wat voor krachten er bij een resonantie vrijkomen. (denk aan je dochter/zoon op de schommel, wil je hem/haar met 5 a 10hz een cm of 40 bewegen heb je hem/haar behoorlijke armen nodig. (zal je ook niet meteen in dank afgenomen worden) Als je de zwaartekracht laat werken kan je met minimale inspanning een meter of 4 verplaatsen.

Maar goed, die meetklok ligt nog steeds voor jan lul in de kast begrijp ik. Best jammer, want die geeft rap inzicht in het probleem. (maar goed, ik begin zo langzamerhand ook te geloven in Svens stelling omtrent de hardnekkige eigenwijzigheid/plaat voor de kop)

Zee&Zee
Donateur
Berichten: 757
Lid geworden op: 07 mar 2012 11:24

Re: Stijfheid robotfreesmachine

Bericht door Zee&Zee » 09 nov 2017 17:21

Dan ben ik wel benieuwd wat je daar na het zien van dit filmpje nog mee denkt te willen meten.
Hey Hugo.....hoeveel zijn brug al simpelweg tordeert/doorbuigt als de robot arm zich enkel uitstrekt, zoals ik al schreef...?
Lijkt me nog steeds een mooi begin.....Maar wie ben ik... Pruts ook maar wat en heb geenzins de CNC ervaring die jij hebt.

Als we gewoon maar aannemen dat de robot helemaal perfect is, en zijn constructie perfect is.... Dan moet het inderdaad wel aan zijn freesinstellingen liggen dat hij zijn robot kop cm's heen en weer kan trekken :roll: mijn ervaringen met robots zijn anders.

Alles is te tunen, en er zijn er hier ook die prima alu frezen met een mdf machine wat dat nog maar eens onderstreept.... Maar ik vindt het nog steeds een gezonde gedacht om eerst de mechanische kant na te lopen en dan ( zoals ik ook al eerder schreef ) en dan de programmatuur en motoren tuning, en Dan de Freesparameters etc...

Anyways...die wordt weer een beetje een typisch cnczone topic...dus ik ben ff weg tot ktf wat nuttigs te melden heeft.

Plaats reactie