Zelfbouw CNC-portaalfrees

[AnkoD]

Htd en gt2 heeft hetzelfde profiel, als je belts neemt met ronde tanden heb je zo goed als geen back lash.
Trapezium tanden is alleen voor enkelvoudige power transfer. Teveel slop en te weinig contact.

[ArealSense]

Volgens deze pdf heeft HTD en GT2 eenzelfde -soort- halfrond profiel, maar
de GT2 heeft een andere bolling en zit daarmee strakker in de tanden van de pully.

Een trapezoide profiel riem wordt inderdaad overal afgeraden voor een cnc machine.

[ruudpg]

Standaardmaten voor een HTD-5M tandriemschijf: voor riembreedte 9, 15 of 25mm heeft bij een blinde schijf een voorboring van slechts 6mm, lijkt me dus geen probleem, anders als je het bewerken te lastig vindt kan je ook altijd nog kiezen voor een taperlock klembus systeem maar deze zijn in het algemeen pas leverbaar vanaf 34 tanden, klembus is dan TL-1008 leverbaar in maten van 9mm tot 22mm.

[ArealSense]

Ik heb wat dingen opgezocht wat ik nodig heb voor het aansluiten van m'n stepper/driver set.
Bijgesloten is de datasheet van de longs-motor 34HST9805-37B2 stapper. Als mijn chinees niet al te slecht is dan is het meest rechtse aansluitdiagram de correcte bipolar parallel aansluiting die ik zou moeten gebruiken.
Dus;
red & blue = A+
yellow & black = A-
white & brown = B+
orange & green = B-

Wat dan 2.8 Ampere nodig heeft, zodat ik mijn DM860A Microstep drivers op 3 Amp moet instellen.
DIP1= on
DIP2= off
DIP3= on
DIP4= off ; Standstill current setting, OFF meaning that the standstill current is set to be half of the selected dynamic current and ON meaning that standstill is set to be the same as the selected dynamic current.
DIP4 geeft dus torque to hold position, de helft van de driving current, is dus goed om mee te beginnen
Alle assen zijn 5mm spoed met met 200steps/turn stappers, Halfstepping, linuxcnc microstep 2, geeft een resolutie van 5mm / 400 steps/turn = 0.0125mm per step.
DIP5= on
DIP6= on
DIP7= on
DIP8= on



De complete specificatiesheet van de Longs-motor DM860A driver heb ik nog niet online kunnen vinden. Echter volgens mij komen de Longs-motor DM860A drivers uit dezelfde fabriek als dezelfde type serie Leadshine drivers (die wel goed gedocumenteerd zijn).
De volgende specs zijn dan van belang bij het instellen van linuxCNC;

Required Step Time: 2,500 ns
Required Step Space: 2,500 ns
Required Direction Setup Time: 5,000 ns
Required Direction Hold Time: 10,000 ns
Steps on Rising Edge

[DaBit]

Dus;
red & blue = A+
yellow & black = A-
white & brown = B+
orange & green = B-

Yep.

Wat dan 2.8 Ampere nodig heeft, zodat ik mijn DM860A Microstep drivers op 3 Amp moet instellen.

Als het de piekwaarde is die je op de drive instelt en je gaat microsteppen, dan mag-ie naar 2,8 * sqrt(2) = 3,95A max.

2,8A is per fase en normaliter gebruik je bij fullstepping beide fases tegelijk op volle stroom. Bij microstepping heeft altijd maar 1 fase de volle stroom (als cos(hoek)=1, dan geld sin(hoek)=0). Verliesvermogen is lineair met het kwadraat van de stroom, dus de stroom door 1 fase mag niet een factor 2 groter worden, maar slechts een factor wortel 2.

Overigens is de volle stroom instellen meestal redelijk zinloos en levert het alleen warme motoren en meer herrie op. Leuk om mee te beginnen, maar vaak heb je op de halve stroom nog krek dezelfde performance. Zeker bij motoren met een dergelijk hoge inductie (15mH/fase, ieks!)

[ArealSense]

Ik heb in mijn vorige post een plaatje bijgevoegd van de DIP switch instel opties van de DM860A microstep driver.
Daarin is te zien dat de instelling die ik had bedacht 3Amp RMS is met 4.2Apm piek (zij doen 1.4 * RMS).

Elke stapper krijgt bij mij zijn eigen 60V, 3.5Amp voeding.
Ik zou dan met 15mH inductie per fase (1000*sqrt(0.015))=122V max kunnen gaan op de stappers, maar, de stepper driver DM860A kan 40 tot 80V aan. De gekozen 60V voeding per stapper zit dan wel goed.

Maar is 3.5 Amp voeding out dan een beedje weinig? als de motoren een piek kunnen vragen van 4 Amp?

[DaBit]

Ik heb in mijn vorige post een plaatje bijgevoegd van de DIP switch instel opties van de DM860A microstep driver.
Daarin is te zien dat de instelling die ik had bedacht 3Amp RMS is met 4.2Apm piek (zij doen 1.4 * RMS).

de wortel van 2 is 1,41 (en een bietje)

Maar is 3.5 Amp voeding out dan een beedje weinig? als de motoren een piek kunnen vragen van 4 Amp?

Nee, die piek komt hooguit maar maar heel eventjes per omwenteling voor (en dan ook nog alleen maar bij een enkel toerental). Die word wel opgevangen door de lokale buffering op voeding en drive.

De voltage nodig voor de DM860A is 40 tot 80V, dus die 60V zit wel goed.

Hmm, met 15mH inductie (betekent meestal ook een hoge back-EMF, en beiden werken tegen) bouwt het geleverde koppel met maar 60V voeding alsnog snel af, bij beperkte toerentallen al. Mijn motoren zitten op 1/3 van die inductie, en om die tot hun volle potentieel te kunnen gebruiken zou ik al naar een Volt of 160 toe moeten (nu ca. 75V).

Gaat allemaal geen ramp te wezen; 6Nm is nogal wat dus daar kun je wel wat van missen in ijlgang, en jouw kogelomlopen zijn een stuk efficienter dan mijn trapeziumspindels. En ben je daadwerkelijk bezig met frezen dan zit je toch op lage toerentallen te werken (en dan leveren de motoren gewoon hun volle koppel). Maar er zit nog een stuk meer potentieel in die motoren van je dan je straks gaat zien.

[ArealSense]

dankje DaBit,
je geeft me een goed gevoel dat de onderdelen wel zullen samenwerken.

[H@ns]

Maar is 3.5 Amp voeding out dan een beedje weinig? als de motoren een piek kunnen vragen van 4 Amp?

De stroom die door de voeding geleverd moet worden is beduidend lager dan die naar de motor.

Heb dit ooit eens gemeten, bij een MSD-50-5.6 was de opgenomen stroom ca 1,2A bij een ingestelde uitgangsstroom van 5.6A (48Volt voeding)

Dus als jou drives dezelfde stroom opnemen, zou je met 1 voeding bijna 3 drives kunnen voorzien.

Meten is weten

[DaBit]

De stroom die door de voeding geleverd moet worden is beduidend lager dan die naar de motor.

Hangt geheel van het aanstal steps/sec (is uiteindelijk toerental) en geleverde koppel af. De uit de voeding opgenomen stroom loopt eerst op naarmate toerental toeneemt, want koppel*toerental = vermogen, en dat vermogen moet elektrisch geleverd worden. Boven een bepaald toerental loopt de opgenomen stroom weer af omdat de motor het niet helemaal meer kan volgen en het geleverde koppel harder zakt dan het toerental toeneemt.

Maar er is een toerental (+belasting) te vinden waar het aangeboden maximale elektrische vermogen uit de drive en het door de motor afgenomen vermogen overeen komen, en daar komt de opgenomen stroom uit de voeding aardig in de buurt komt van de RMS waarde naar de motor.

Maar in de praktijk? Ik heb nooit de totale opgenomen stroom van mijn stepperdrives gemeten omdat ik geen capaciteitsprobleem heb. Maar mijn voeding is een oude ringkern met een paar diodes en afvlakcondensatoren, en ik voel die gelijkrichtdiodes amper warm worden. Dat zouden ze wel doen als er daadwerkelijk 2,8Amp per stepperdrive nodig zou zijn (ik doe 4A piek)

[H@ns]

Toch nog maar even gemeten en je hebt gelijk.

De stroom naar een driver, aangesloten op een 6,3nm motor, ligt tussen de 0,5 en 2,0Ampere. (Bij 1000omw/min c.a. 2Amp.)

In een poging de as tegen te houden stijgt de stroom nog eens 0,2Amp. (Dan schuift m"n machine weg)

Ik hoop dat de topic starter wat aan deze info heeft.

Succes

[ArealSense]

Hallo H@ns,

Jahoor, goede info is nooit teveel.
Die stepper die je gemeten had was ook bipolar parallel aangesloten?

Dank, marco

[ArealSense]

Heb ik ook gedaan. Alleen een draaibank "geleend" om trapezium assen te draaien. Ik heb wel een kolomfrees.
Toen de eerste versie af was heb ik die gebruikt om de meeste onderdelen nog een keer opnieuw te maken, maar dan nauwkeuriger.
Ik gok dat ik nog een keer zo,n slag doorga.
Het ontwerp veranderde ook daarbij. Eigenlijk alleen maar simpeler. Minder onderdelen....

Ik denk dat ik hetzelfde ga doen.
Ik heb nu al het idee dat deze machine zowat m'n levenswerk is, phew wat een tijd gaat daar in zitten (en een ontelbaar aantal gaten boren!). Dat het precies uitvullen met voelerband nog even laat zitten. Die stap gaat me nu te ver. Ik wil 'm ondertussen maar eens werkend zien. Dan zal hoop ik de eerste aluminium stukken die ik met cnc probeer te bewerken, voor de mark2 versie zijn die dan wellicht wel netjes uitgevlakt zou kunnen worden met voelerband.

[PaulBng]

@Marco,
Het is maar net welke nauwkeurigheid je wilt halen.
Ik heb niet de illlusie op een 1/100ste te gaan werken. Ik ben nu - met tussenpozen - een jaar met het ding bezig. De vraag is nog of ik er echt veel mee ga produceren, ik heb lol in het bouwen.
Heb intussen hout en alu gefreesd. Messing naambordjes gefreesd...
En omdat nauwkeurigheid voor mij nog niet belangrijk is (ik denk dat ik op 0.05 zit) doe ik dingen die op dit forum waarschijnlijk direct afgeschoten worden, zoals de basis van 40x40 profielen bouwen.
Maar hij staat op een zwaar stenen blad en doet zo langzaamaan wat ik wil.
Ik heb lol :-)