Project: freesmachine met aangedreven rollen

[KEN1234]

Beste forumleden, na enige tijd mee te hebben gelezen op het forum, ben ik korte tijd geleden begonnen met het bouwen van een CNC machine. Aangezien de ruimte in mijn garage beperkt is, heb ik besloten om de machine zo compact mogelijk te maken (en toch grote voorwerpen te kunnen frezen). Het idee is toen ontstaan om ipv een standaard X- as te werken met aangedreven rollen.

Aangezien ik voor de hobby vaak dunne platen (van 8 tot 16mm) verwerk heb ik een machine ontworpen met een bereik van:
T= 8 tm 16 mm
Y- as: 500 mm
X- as: in theorie oneindig..

De aandrijving van de X as gebeurt zoals gezegd met aandrijfrollen. Deze rollen zijn bekleed met rubber. Aan de bovenkant van deze rollen zitten drukstukken gemonteerd die het plaatmateriaal behoorlijk vastdrukken om de rollen. De aandrijving van de Y as gebeurt met een standaard trapezium spindeltje.
Het geheel word aangestuurd door een Eding CNC (CPU5A4E) print. De motoren zijn closed loop leadshine systemen.
De afwijking in de Y as is verwaarloosbaar. Echter:

De slip die optreed tussen de rollen en het materiaal bedraagt op het moment (bij de zwaardere freesklussen) +/- 3 mm op 1000mm. Nu is dit voor de hobbyproductjes geen probleem, maar ik ben toch eens benieuwd wat ik hier aan zou kunnen doen.
Mijn idee was het volgende:

Ik voeg een losse encoder toe die bij het invoeren van het materiaal 'omklapt' op het product. Hierdoor word een schakelaar actief die een relais aanstuurt. Dit relais dient als wisselcontact tussen de encoder die achter op de leadshine motor zit en vervangt deze door de losse encoder.

Heeft iemand hier ervaring mee? Aangezien ik zelf sterk mijn twijfels heb of het gaat lukken stel ik de vraag hier eerst. Andere mogelijke oplossingen zijn natuurlijk ook welkom. (Een drive met dubbele encoder ingang oid waar ik geen weet van heb). Ook heb ik zitten te denken aan een 'simpel' stappenmotor systeem met externe encoder. Probleem is alleen dat alles meteen in storing valt bij het ontbreken van terugkoppeling van de encoder. Aangezien de plank toch eerst ingevoerd moet worden voordat de encoder actief word, levert dit problemen op.

Groet,

[Kars-cnc]

Welkom op dit forum KEN1234! Dat is een interessante machine die je daar hebt, heel anders dan de CNC machines waar het hier op het forum meestal over gaat. Een paar fotootjes van je machine zou leuk zijn en ook nuttig om nog wat gerichter met je mee te kunnen denken.

Zelf heb ik geen ervaring met aandrukrollen e.d. Ik kan dus ook niet meer inbrengen dan wat domme ideeën in de trant van "zit de stekker er wel in"

Allereerst ga ik er vanuit dat de drukstukken die het materiaal op de rubber rollen drukken ook zelf rollen o.i.d. zijn? In ieder geval iets wat weinig weerstand geeft. Zou meer rubber rollen de zaak kunnen verbeteren? Of rollen met een grotere diameter? Komt de afwijking daadwerkelijk door slip tussen de rollen en het materiaal of kan de indrukking van het rubber ook een rol spelen?

Je idee om een losse encoder te gebruiken die vrijwel wrijvingsloos tegen het materiaal aanloopt lijkt mij de ultieme oplossing. Anderzijds is dit ook wel de oplossing met de grootste uitdagingen. Omschakelen van encoders gaat misschien niet zo naadloos als je zou willen. Maar ook zaken als regellus stabiliteit zouden best nog wel eens lastig kunnen zijn om goed onder controle te houden. Kun je iets doen met 1 encoder die zonder materiaal via een slip koppeling o.i.d. met de rollen meedraait en zodra er materiaal over heen gaat over-ruled wordt door de materiaal snelheid?

[Arie Kabaalstra]

Allereerst Welkom
't is een interessant concept, maar als ik in jouw klompen zou staan, zou ik het direct laten varen, want slip is slip, en dat is gewoon bij een CNC machine niet veilig.

Wat je zou kunnen overwegen, in elk geval waar mijn gedachten naar uitgaan, is even kijken naar een Ponsmachine..Die hebben klemmen waarmee het plaatmateriaal vastgehouden, en bewogen wordt..

Zou je 4 klemmen maken, dan kun je je werk "overpakken" en dat is beter te reproduceren dan Rollen waarvan je niet weet hoeveel, en waar ze slippen, maar als de slip optreedt tussen bewerkingen op een bepaalde diepte, dan ga je of met je frees vol materiaal in, of.. je loopt te hard tegen een kant.. Boem = Ho, Brokken = Dokken..

Je schrijft dat je met EdingCNC gaat werken, Nou.. dan knopsel je gewoon een Macrootje in voor je Klemmen... Je klemmen, laten we ze Set 1 en Set 2 Noemen, Beweegt Set 1, en zit Set 2 Vast(met een slim ontwerpje kun je ze ook nog tenopzichte van elkaar verplaatsen, door ze op een balk te monteren met diverse montagepunten, zo kun je kleine plaatjes ook pakken (als je werk kleiner is dan de Slag van de X-as is mogelijk 1 klem genoeg.

De Modus Operandii wordt dan: Set 1 verplaatsen naar een handig punt (rekening houdend met de slag van de machine, en de lengte van je werk), Set 1 vastzetten, Frezen heen... , wil je dan het volgende deel gaan frezen.. Set 1 naar het eind van de slag, Set 2 vast, Set 1 opschuiven, en opnieuw klemmen, Set 2 lossen.. en doorrrrrr..

Je moet dan wel je freeswerk in delen opdelen, maar dat is met een CAD programmaatje, en een CAM programmaatje wel op te lossen..

[Arie Kabaalstra]

Even verder denkend... Je wilt je machine stationair hebben, en je werkstuk verschuiven.. stel je hebt een stuk hout van 2400 mm lang, dan heb je minimaal 4800 mm ruimte nodig op die manier..
Beter is het dan om een Machine te bouwen met een YZ slede die in zijn geheel langs de X-as kan bewegen.. dan ben je met inbegrip van frame en dergelijke met 3 meter wel klaar.. *wat wil zeggen dat je dan 60 cm de ruimte hebt om je sleden te maken, en dat ga je wel redden..

't Idee van een Bedfrees dus..

[hugo stoutjesdijk]

Misschien dat je hiervan wat ideetjes krijgt.
https://www.yetitool.com/
En dan is er ook nog een shaper origin, wat misschien veel beter bij jouw wensen aansluit.
https://www.shapertools.com/en-de/

[assink]

Dat is hetzelfde idee als een ponsmachine, maar die zijn juist veel ruimte nodig

[promo]

Dat zijn ambitieuze plannen voor een zelfbouw machine, wel heel gaaf!
Wat voor materialen wil je precies bewerken?

Misschien als inspiratie;
Dit is een plaatbewerkingsmachine waarbij de plaat door de machine heen beweegt;
https://www.voortman.net/nl/producten/v ... eesmachine

Deze heeft een grijper die de plaat vastpakt en beweegt in X richting, dus geen aandrijfrollen zoals jij beschrijft.
De balkmachines hebben wèl een systeem met aangedreven rollen; (echter ook te verkrijgen met beweegbare grijper)
https://www.voortman.net/nl/producten/v ... eesmachine

Wat betreft slip & aansturing;
Slip heb je altijd, dit kun je verkleinen met behulp van een extra encoder maar dit verdwijnt nooit helemaal. (de encoder slipt namelijk ook altijd iets op het materiaal.
De vraag is dan welke nauwkeurigheid je nodig hebt. (fout<0.05% is haalbaar)

De meest praktische aanpak is de externe encoder niet in de drive in te laten lezen maar extern.
De servo kun je in positie-regeling naar een target-positie laten gaan. De target-positie die je naar de regelaar stuurt kun je aanpassen op basis van input van de externe encoder.

[Arie Kabaalstra]

Beste optie: zorgen dat je een (zelfklevende) tape kan printen die als Encoderstrip kan dienen, en dan een Optische encoder die naar de strip kijkt.. maar dat betekent dat je voor elk werkstukje een Encodertape moet printen..

[hugo stoutjesdijk]

Beste optie: zorgen dat je een (zelfklevende) tape kan printen die als Encoderstrip kan dienen, en dan een Optische encoder die naar de strip kijkt.. maar dat betekent dat je voor elk werkstukje een Encodertape moet printen..

Dat noemen ze hier in de omgeving een rolmaat.

[Arie Kabaalstra]

Beste optie: zorgen dat je een (zelfklevende) tape kan printen die als Encoderstrip kan dienen, en dan een Optische encoder die naar de strip kijkt.. maar dat betekent dat je voor elk werkstukje een Encodertape moet printen..

Dat noemen ze hier in de omgeving een rolmaat.

https://www.scharenpunt.nl/1110/meetlin ... evend.html

zoiets dus?..

[Arie Kabaalstra]

Weer even verder gedacht.. als je er een klem op zet, dan heb je heel die Encoder (al dan niet in combinatie met een Tape op je werk) niet meer nodig.. dan kun je een Encoder op je X-as klemmen zetten..

Toch.. gezien het eind plaat wat je heen en weer moet kunnen sleuren, zou ik zeggen.. maak toch maar een "bedfrees", want dan sleur je geen platen heen en weer door je garage..
Mocht je toch heel lange onderdelen willen bewerken, kun je ze altijd nog omdraaien, en het programma voor de andere kant spiegelen..
'k heb ook wel onderdelen gemaakt die NIET binnen de slaglengte van mijn machine vielen.. geen probleem.. gewoon opschuiven..
Qua stijfheid.. je zou een Geleiding aan de voorkant kunnen maken, en die wegklapbaar maken om makkelijk te kunnen laden.. dan hoef je niet alles onder een "portaal"door te schuiven..
Je hebt toch ook een flinke rollenbaan nodig om je werk vlak te houden.. anders zakt ie door aan de einden, en komt het midden omhoog.. en dat wil je ook niet..

Kortom.. er zit een Duiveltje op mijn schouder die constand in mijn oren roept "Bedfrees"..

[promo]

Kortom.. er zit een Duiveltje op mijn schouder die constand in mijn oren roept "Bedfrees"..

Ik ben het hier helemaal mee eens.
Een aangedreven rollen-systeem kàn werken maar is ongelooflijk lastig om nauwkeurig te krijgen terwijl het niet de voordelen bied waar je naar opzoek bent.
De Voortman machines worden ook enkel met een aangedreven rollen systeem uitgevoerd als het ècht niet anders kan. (dit kan voorkomen als meerdere verschillende machines gekoppeld worden)

Mocht je toch voor een aangedreven rollen-systeem gaan (zoals de Voortman machines), dan wil ik je best wat tips geven;).

[DaBit]

Volgens mij is dat aangedreven-rollen systeem er toch al, en moet het alleen wat beter?

Met LinuxCNC zou ik er wel komen met een extra encoder, en die via een eigen wieltje mee laten lopen of op z'n 'rolmaats' met een magneetband/touwtje-aan-wieltje/whatever die aan 1 kant vast zit aan het einde van de plaat. Nouja, 2 encoders, aan weerskanten 1; je plaat moet ook rechtlijnig blijven bewegen.
Met Eding zou ik het niet weten (ze hebben 1 juli wel een open dag).

De encoder van een closedloop-stepper omschakelen gaat niet werken vrees ik. Die encoder is ook nodig voor de elektrische hoek dus die moet knap accuraat aan de beweging van de as gekoppeld zijn.

[Arie Kabaalstra]

Los van het gegeven dat ik mijn bedenkingen heb omtrent de bouwwijze van de machine

Arie Kabaalstra schreef: ↑30 mei 2023 12:42

Kortom.. er zit een Duiveltje op mijn schouder die constand in mijn oren roept "Bedfrees"..

Ik ben het hier helemaal mee eens.

Ah.. was JIJ dat..

Als je dan TOCH hele platen heen en weer wilt slepen.. Maak een Rollenbaan aan de machine, (minimaal 4800 mm lang), en maak een "Slede"met een paar knijpers die je plaat vast houden.. die kan korter, maar langer is beterder.. dan heb je geen Rolletjes meer nodig.. alleen een paar stukken tandheugel, om de knijpers heen en weer te fietsen..

Waarom komt de Term "Methodisch ontwerpen" van de HTS nu ineens weer bovendrijven?.. Ik dacht dat ik mijn Poging HTS van 2007 had verdrongen.. maar nee..