Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Kjelt schreef: 14 jan 2021 00:13 Duur grapje maar je ko spindel vervangen door eentje met 1mm spoed ?

Evt backlash zou je door de aanstuur software kunnen laten corrigeren.

Open loop steppers vervangen door closed loop jmc steppers is goedkoop maar weet inderdaad niet of je daar heel veel mee gaat winnen.
Servos zou ik zelf in dit geval niet doen, die blinken uit in veel koppel op hogere snelheden die je niet nodig hebt en een gevaar van hunten (op en neer bewegen rond de target positie) maar dat schijnt met goed afregelen op te lossen te zijn. Want als je tafeltje 50mm is dan heb je geen 3000+rpm snelheid nodig.

Linialen met 1u resolutie tja dat zou echt mooi zijn mits je aansturing daar mee om kan gaan.

Wat je ook nog kunt doen is thermische stabiliteit door de opstelling in een afgesloten kamertje te bouwen met temperatuurstabilisatie, of de machine zelf via een aktieve vloeistofkoeling op constante temperatuur te houden.

Last but least je omgeving moet super stabiel zijn.
Een tweedehands granieten meettafeltje van enkele 100kg ofzo.

Ben benieuwd.
De ko spindel vervangen door eentje met 1mm spoed zat ook rond te dwalen in mijn gedachten. Is helaas een grapje van rond de €800-900 per spindel...
Zou ik dan ook liever als een van de latere opties gebruiken.

Closed loop steppers lijken mij het proberen waard, zal daar rustig eens voor beginnen uit kijken.

Kamer met temperatuurstabilisatie zit er aan te komen maar zal nog enkele maanden duren helaas...

Machine zelf ging ik nog eens inbedden in een groter bed van epoxy graniet, maar wil daar voor wachten tot de machine in de juiste kamer terecht komt voor ik die een stukje zwaarder maak.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kjelt »

Als we nu even verder dagdromen en het budget is geen probleem en 60N houdkracht is voldoende (vermoed van niet bij frezen) dan zou je een tweede stage kunnen maken met piezo lineaire motoren.
Dan kun je naar nm niveau dus een factor 10000 verbetering :lol:
Zoiets als dit, maar dan mag je waarschijnlijk je hypotheek gaan verhogen.

https://www.youtube.com/watch?v=Rh-JvbTKvXA
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Markus schreef: 14 jan 2021 00:37 Als je een beetje handig bent met elektronica kun je ipv glas linealen een encoder on chip gebruiken en dan met Linuxcnc werken

zoals bijvoorbeeld de ams-as5311 https://nl.mouser.com/new/ams/ams-as531 ... c-encoder/

daar zijn demo kitjes van te krijgen met volgens mij alles wat je nodig hebt voor een kleine afstanden applicatie

AMS heeft een reeks zulke sensors, veelal met koopbare demo kitjes

https://ams.com/linear-position

Greezt,

Markus
Bedankt voor het idee!

Zijn er voordelen van deze encoder on chip?
Makkelijker in gebruik? Goedkoper?
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Kjelt schreef: 14 jan 2021 10:50 Als we nu even verder dagdromen en het budget is geen probleem en 60N houdkracht is voldoende (vermoed van niet bij frezen) dan zou je een tweede stage kunnen maken met piezo lineaire motoren.
Dan kun je naar nm niveau dus een factor 10000 verbetering :lol:
Zoiets als dit, maar dan mag je waarschijnlijk je hypotheek gaan verhogen.

https://www.youtube.com/watch?v=Rh-JvbTKvXA
Had zoiets in gedachten voor een groter project, heb helaas geen idee of die dingen freestoepassingen aankunnen.
hierbij was mijn oog op deze gevallen:

https://www.physikinstrumente.store/eu/ ... .1&c=50782

https://www.physikinstrumente.store/eu/ ... .1&c=26902
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 1004
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

wat voor Klasse zijn je ball screws ? zijn de moeren voorgespannen ?

Greezt,

Markus
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

hugo stoutjesdijk schreef: 14 jan 2021 07:10 Dit is wel het soort formaat waar het bij mij gaat kriebelen de uitdaging es een keer aan te gaan, zal nog wel wat jaartjes duren voor ik daar tijd voor ga vinden.
IK zou eerst wel eens willen weten waar je dit geheel mee aanstuurt. Software en hardware.
Vervolgens gewoon gemeten resultaat.
Die resultaten die jij op een meetmicroscoop ziet, wat zijn dat, freesmaten, cooördinaten van gaten?
Dus een NAS deel frezen waar wat geometrische uitdagingen in zitten en dat laten meten op een meetmachine.
Dat is simpel gezegd, een cirkel frezen, daar de rondheid van meten, dan zie je eventuele bachlash ook terug.
Verder nog wat vierkanten onder verschillende hoeken.
Die 1.2Kw spindel lijkt me niet helemaal passen bij deze machine, maar de foto kan een vertekend beeld geven.

Er zijn hele leuke kleine steppers met closed loop systeem, maar theoretisch heb je nu in full-step mode al een resolututie van 5µ dus een closed loop systeem met 800 pulsen encoder (3200 lijnen) zal echt wel een betere resolutie geven maar als die paar µ die je zoekt gewoon in de geleidingen zit schiet het niet op.
https://github.com/makerbase-mks/MKS-SE ... ser-Manual
https://www.banggood.com/STM32-Closed-L ... &ID=514832

Want 'voorgemaakte tafels van THK met ball screws met een 2mm lead' klink goed, maar welke specs, is dat allemaal voorgespannen ?
(lead, noemen wij spoed ;-) )

En ik zou beginnen met een schortje om de tafel te maken zodat de fijnmechanica daaronder een beetje schoon blijft.
Ben alvast benieuwd als je in de toekomst ook met zo'n projectje zou beginnen!

De stapper motoren worden gestuurd door een DM556 microstep driver.
Daarnaast maak ik dan gebruik door een USB Mach 3 breakout board.
Software is dan uiteraard Mach 3. (sta zeker en vast open voor nieuwe en betere hardware en software. heb Mach 3 gekozen omdat ik er al wat ervaring mee had)

Het meten werd gedaan door een digitale Zeiss coördinaten meetmicroscoop.
Wat tot nu toe gemeten werd waren posities van boorgaten van 1mm groot, geboord met een carbide boor zonder gebruik van center boor. (er werd mij verteld dat je carbide boren breekt door eerst een centerboor te gebruiken)

Daarbij werden afwijkingen vastgesteld tot maximaal 0.01mm van de originele posities.
Momenteel heb ik nog een test gemaakt waarbij er verschillende vormen gefreesd zijn zoals je zei en ook gaten met verschillende kort opeenvolgende diameters gefreesd zijn bvb 1.00, 1.01, 1.02 enz...
Helaas zijn deze nog niet uitgemeten op het werk (er zitten wat mensen thuis en de mensen die nog kunnen opmeten hebben het te druk met de eigen productie eerst op te meten.

Ik hou je zeker op de hoogte zodra ik die resultaten heb.

Ik had een tijdje geleden even een kleine "test" gemaakt om te zien of ik last van backlash had.
Deze test had ik uitgevoerd door een meetklok tegen de tafel te zetten, 1 stap vooruit te gaan en daarna 1 stap achteruit. Daaruit bleek dat deze telkens op dezelfde positie terug uit kwam. (kan natuurlijk zijn dat deze "test" helemaal niks zegt over backlash, maar dit was mijn ideetje om het snel even te testen)

Ik zou je graag meer willen vertellen over de THK tafels, maar heb er momenteel geen verdere informatie over... (Machine staat in Duitsland, waar ik eigenlijk woon. Maar ben momenteel nog voor 2 maanden terug in België)

Schortje om alles schoon te houden staat er ondertussen al op! :)

Bedankt voor je hulp!
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Markus schreef: 14 jan 2021 11:10 wat voor Klasse zijn je ball screws ? zijn de moeren voorgespannen ?

Greezt,

Markus
Heb deze xy en z tafels 2dehands gekocht zonder al te veel specifieke informatie.
Onderdeelnummers kan ik momenteel ook niet vinden omdat ik zoals geschreven in bovenstaande reactie de machine niet in mijn buurt heb.
Ik vermoed dat ze voorgespannen zijn. (zie bovenstaande reactie onderaan waarin ik mijn kleine "test" uitleg).

Ik probeer zo snel mogelijk de ontbrekende info te verkrijgen!
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 1004
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

Bedankt voor het idee!

Zijn er voordelen van deze encoder on chip?
Makkelijker in gebruik? Goedkoper?
Oeps vergeten te zeggen, het voordeel is dat ze veel goedkoper zijn dan een kant en klare glaslineaal oplossing

Een AS5311 kitje kost maar 13,87 Euro en daar krijg je een magneetstrip bij

Inhoud van het setje

AS5311-TS_EK_AB AS5311 Linear Encoder Adapterboard 1
AS5000-MS10-H075-100 Multipole Magnetstrip

Ik gok dat de magneetstrip 100mm lang is

Een vergelijbare glaslineaal van bijvoorbeeld sino komt waarschijnlijk boven de 200 euro

De datasheet zegt over de resolutie (niet te verwarren met nauwkeurigheid)
Furthermore, an incremental output is available with a resolution of 1.95 µm per step
Dat kan meteen op de AB inputs van een linuxcnc setup volgens mij

Over de nauwkeurigheid zegt de datasheet
Maximum error with respect to the best line fit. Ideal magnet TAMB =25 °C. ---> ± 5.6 μm
wellicht kun je met gekunsel de fouten mappen voor een bepaalde magneetstrip en dan met correctie een hogere nauwkeurigheid behalen
Andere mogelijkheid is meer strippen en sensors parallel en dan middelen
Zou dan handig zijn als Linuxcnc ook absolute digitale positie waarden kan acepteren, ik weet niet of dat kan.

--> Dabit kom er maar in !

Greezt,

Markus
Laatst gewijzigd door Markus op 14 jan 2021 14:18, 3 keer totaal gewijzigd.
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Die AS5311 kitjes zien er echt super interessant uit!
Zal alvast 2 stuks bestellen om op mijn Schaublin 70 draaibank te monteren en zo een digitaal xy display kan maken.

Zijn deze kitjes ook gemakkelijk te combineren met een freesmachine?
Zag een filmpje waarbij ze gebruik maakten van een raspberry pi, ik vermoed dat ik waarschijnlijk iets anders moet gebruiken in combinatie met een cnc freesmachine zodat dit alles samenwerkt?
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kjelt »

Markus schreef: 14 jan 2021 13:56 Oeps vergeten te zeggen, het voordeel is dat ze veel goedkoper zijn dan een kant en klare glaslineaal oplossing
Ik gok dat de magneetstrip 100mm lang is
Leuk! Enig idee wat de magneetstrip los per meter kost ? Of partnr ?
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 1004
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

Heb mijn eerdere post bijgewerkt, zie boven
Leuk! Enig idee wat de magneetstrip los per meter kost ? Of partnr ?
Er zijn verschillende mogelijkheden, maar er moet wel goed naar de datasheet gekeken worden, enige spec die belangrijk lijkt is de Noord-Zuid magneet afstand

je kunt hier voor £5.63 per 100mm kopen lijkt het,

https://www.machine-dro.co.uk/high-accu ... inear-tape

Vond ook nog ergens een productnummer voor schijbaar 300mm lengte van AMS zelf --> AS5000-MS10-300 en eentje voor 250mm ?? AS5000-MS12-250


zag op ebay voor $80 per meter --> MS200 Magnetic Scale or Tape of het compatible zal iemand moeten nakijken

Ik kan absoluut niet zeggen of dit heel makkelijk te realiseren is, maar ben nog geen echte moeilijke dingen tegen gekomen, iemand zal dit uit moeten proberen. Iemand heeft een DRO gemaakt een Arduino (code hier) en hier eentje met een STM32F103 microprocessor.

https://www.youtube.com/watch?v=G3Ak-3ICzbk
Zijn deze kitjes ook gemakkelijk te combineren met een freesmachine?
Ja, waarom niet, maar de enige besturing die ik ken die lineaire feedback inputs heeft per as (AB + GND) is linux CNC, ik heb nog geen ervaring met Linux CNC , maar meerdere mensen op het forum wel.
Zag een filmpje waarbij ze gebruik maakten van een raspberry pi, ik vermoed dat ik waarschijnlijk iets anders moet gebruiken in combinatie met een cnc freesmachine zodat dit alles samenwerkt?
Ik geloof dat je voor een PC implementatie een mesa interfacekaart nodig hebt voor lineaire encoders (welke weet ik niet), maar volgens posts die ik zie moet dat ook met een Raspberry PI 3 of 4 kunnen.



Greezt,

Markus
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kjelt »

thibthibault schreef: 14 jan 2021 11:43 Ik had een tijdje geleden even een kleine "test" gemaakt om te zien of ik last van backlash had.
Deze test had ik uitgevoerd door een meetklok tegen de tafel te zetten, 1 stap vooruit te gaan en daarna 1 stap achteruit. Daaruit bleek dat deze telkens op dezelfde positie terug uit kwam. (kan natuurlijk zijn dat deze "test" helemaal niks zegt over backlash, maar dit was mijn ideetje om het snel even te testen)
Ligt er aan wanneer je je klok genuld hebt.
Als je bv de klok links tegen iets aanrijdt dan ga je eerst naar links tot de klok iets is ingedrukt, daarna beweeg je iets naar rechts zodat de klok nog steeds iets is ingedrukt, dan nul je hem en noteer je de positie of nult die as.
Nu rijdt je verder naar rechts tot de klok niet meer is ingedrukt stopt en rijdt dan weer naar links terug naar de nulpositie van de klok dan kijk je naar de positie vd machine die moet dan weer overeenkomen met de positie waar je de klok genuld hebt.
Doe je dat iets terug naar rechts rijden voor je de klok nult niet dan meet je geen backlash want je meet steeds vanuit dezelfde rijrichting.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11016
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door DaBit »

Markus schreef: 14 jan 2021 13:56 wellicht kun je met gekunsel de fouten mappen voor een bepaalde magneetstrip en dan met correctie een hogere nauwkeurigheid behalen
Andere mogelijkheid is meer strippen en sensors parallel en dan middelen
Zou dan handig zijn als Linuxcnc ook absolute digitale positie waarden kan acepteren, ik weet niet of dat kan.
Of er in 2.8 wat veranderd is in dat opzicht weet ik zo gauw ook niet, maar ik denk het niet. Dan kan het alleen via een omweg.
(dan foezel je de positie van de homeswitch op de encoderpositie en home je direct, waarna de aspositie gelijk is aan de absolute encoder. Verder werk je incrementeel. Zoiets was het)

Die magneetstrip mappen zie ik verder niet zo zitten. 5u is al een aardige onderverdeling van de lengte van 1 magneetpool (2mm?), daaronder kom je gewoon op ruis, temperatuursafhankelijkheid van ADC's, etc. uit.
Ik gebruik zo'n magneetlint trouwens op mijn draaibank, van rls.si. Ik heb er een tijdje een Mitutoyo glaslineaal langs gehad, en de ene keer lag de magneetstrip 5u voor op het glas, de andere keer andersom, maar echt een patroon zat er niet in volgens mij.
(heb het niet uitentreure uitgezocht, 't was goed genoeg)

Op mijn frees heb ik Ditron 1u glaslinealen (gekocht via Trabiss) zitten, die kostten toendertijd de wereld ook niet.

Maargoed, zoals ik al zei: als je van 10u tolerantie naar minder wil moet je echt gaan onderzoeken waar de afwijkingen vandaan komen, want op die schaal is het allemaal niet meer zo simpel als 'knikker er een encoder op en tadaa, klaar'. Je hebt vast wel eens ooit met een 0,001mm meetklokje gespeeld, knettergestoord word je van zo'n ding.
Dan is het 1 grote optelsom der delen, en op die schaal is alles spaghetti. Wie zegt me dat dat VHM boortje van een millimeter bij raken metaal niet 5u wiebelt bijvoorbeeld? Da's ook maar 1/200ste van de diameter en 1mm boortjes zijn meestal best lang voor hun dikte... Hoppa, heb je de eerst 5 al te pakken.
Laatst gewijzigd door DaBit op 14 jan 2021 18:12, 1 keer totaal gewijzigd.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Ligt er aan wanneer je je klok genuld hebt.
Als je bv de klok links tegen iets aanrijdt dan ga je eerst naar links tot de klok iets is ingedrukt, daarna beweeg je iets naar rechts zodat de klok nog steeds iets is ingedrukt, dan nul je hem en noteer je de positie of nult die as.
Nu rijdt je verder naar rechts tot de klok niet meer is ingedrukt stopt en rijdt dan weer naar links terug naar de nulpositie van de klok dan kijk je naar de positie vd machine die moet dan weer overeenkomen met de positie waar je de klok genuld hebt.
Doe je dat iets terug naar rechts rijden voor je de klok nult niet dan meet je geen backlash want je meet steeds vanuit dezelfde rijrichting.
Ik had er eerst de meetklok tegen gezet zodat deze al wat ingedrukt was, daarna 1 stap naar voor, positie gezien, en weer 1 stap naar achter.
Ging dus 1 stap naar voor en 1 stap naar achter van 0.005mm.
Ik ging er van uit dat als er backlash aanwezig ging zijn ik misschien eerst 1 of meerdere stappen ging moeten draaien alvorens ik weer beweging zag komen in de meetklok.
Zoals vaak het geval is bij manuele freesmachines en draaibanken.

Zou graag willen testen hoe jij het uitlegt, maar heb m'n machine momenteel niet in de buurt...



Om verder te gaan over de magneet strip en sensor:
Ik heb een website gevonden waar de persoon met de video zijn bouwplannen uit de doeken doet.
Kan misschien wel van pas komen voor sommigen onder ons.
Hij gaat uit van een precisie van 0.01mm, wat helaas weer te onnauwkeurig zou zijn voor mijn project.

https://www.usinages.com/threads/dro-ma ... se.102109/
Plaats reactie