2 moteurs par axe

[domi.U&M]

Non non, ça va, ton post est bien. Aussi inutile que le mien, mais politiquement correct. Par contre, évites de changer l'orthographe de mon pseudo stp.

donc, pour être utile à répondre à la question initiale du sujet, comment as-tu résolu le problème de perte de pas? parce que tu dois avoir le problème avec un fonctionnement en micro-pas: le couple chute fort et les moteurs chauffent vite.

 

[manivelle]

Non, mes moteurs ne chauffent pas plus au demi pas, qu'avec la résolution max de mes drivers qui est de 1/64ème de pas... C'est basique au niveau électronique, que de comprendre qu'un moteur régulé ne prend que ce qu'on lui donne. Et je n'ai jamais eu de perte de pas, vu que mes moteurs sont surdimensionnés.

édit: lolol... et depuis quand les moteurs perdent du couple en micropas...!!! En précision oui, mais pas en couple !!!

 

[domi.U&M]

donc, tu proposes à comode de surdimensionner ses moteurs et de ne pas se poser de question de un ou deux moteurs?


mais , à quel coût au niveau des alims et drivers?

 

[manivelle]

Oui, je pense qu'il faut surdimensionner les moteurs. Le surcout est faible, une cn fiable coute cher... En autoconstruction bien moins, mais c'est la raison qui l'emporte. Pour tenter d'éviter Murphy, comme cité précédemment.

 

[cantause]

Bonsoir,

En fait, je ne vois pas ce qui est si compliqué, et sujet à controverses, dans ce problème?

Un seul moteur et une courroie cranté c'est assez courant, voici l'exemple sur une de mes fraiseuses:

Ne pas tenir compte de la grosse poulie au milieu, c'est la broche. Les deux petites poulies du bas entrainent chacune une vis, celle du milieu est le tendeur, et le moteur n'est pas sur la photo




Bon, les distances ne sont pas énormes et le support relativement costaud, mais c'est une preuve que ce système moteur/courroie peut très bien fonctionner.

Par contre si on tient à employer deux moteurs, pourquoi pas, mais à ce moment j'aurais plutôt tendance à utiliser deux boucles fermées, bien mieux adaptées à ce type de fonction, que de "traffiquer" deux boucles ouvertes pour les "fermer" à moitié, par une détection des pas perdus. Les moteur DC (brushless ou pas) ou AC, à destination de servomécanismes, ne sont plus très chers, et là plus de soucis.
Je ne connais pas bien les logiciels de commande, mais je pense que mach3 comme Linuxcnc permette de configurer des axes en mode maître/esclave, lorsqu'on utilise plus d'un moteur par axe.

Si vraiment l'investissement n'est pas possible, il faudrait calculer la déformation du portique en cas d'avarie d'un des entrainement, s'il est suffisamment dimensionné, et ne se déforme pas plastiquement lors du problème, je laisserait le drive du moteur régler le problème lorsqu'il verra le rotor du pas-à-pas bloqué, sinon, pourquoi ne pas goupiller la liaison?

Je crois également qu'il nous manque des données importantes, est-ce que ce sera une cnc "costaude" pour usiner des matière gourmandes en ressources, ou pour faire de l'usinage léger avec des moteurs à faible couple?

Chaque courroie à une élasticité, donnée par le fabricant. Après un certains temps de fonctionnement, celle ci augmente.
(ça c'est la différence entre la théorie et la pratique)

Ouais, tout dépend du niveau de théorie qu'on maitrise, un asservissement ça peut s'étudier de manière très poussée, et devenir un algorithme très robuste, ça sera dommage de laisser entendre que la théorie ne sert qu'à remplir des bibliothèques...

Bonne soirée.

François

 

[stanloc]

Surdimensionner les moteurs c'est ce que l'on fait lorsque l'on ne sait pas calculer ou mesurer ce dont on a juste besoin. C'est pour cela que l'on voit de plus en plus une débauche de moteurs ayant des couples de maintien de 7 ou 8 N.m.
Stan

 

[cantause]

Oui, je pense qu'il faut surdimensionner les moteurs. Le surcout est faible, une cn fiable coute cher...

Ouf, ce sujet va vite

Là par contre je suis d'accord, et au final le dimensionnement, c'est une affaire de compromis, certains verrons un facteur de sécurité s élevé sur le couple moteur comme un surdimensionnement, d'autres comme une sécurité nécessaire.
Moi je pense que tant qu'on a décidé "numériquement" de ce facteur s, on a fait une démarche intelligente, c'est mettre des moteurs énormes pour ne pas devoir se poser la question qui m'ennuierait par contre.

 

[manivelle]

Oui, d'accord avec toi François. Mais de la à ce qu'il nous ponde le fameux algorithme... C'est qu'il travaillera pour un fabricant de cn pro. Ce que je lui souhaite.
Qu'en est il de l'état de surface avec ta transmission par courroie ? Aucune cn pro n'utilise de transmission par courroie, si ce n'est pour l'ouverture de porte, voir le changeur d'outils.

 

[domi.U&M]

pour aider comode à se faire une idée d'un portique fonctionnant sans risque de perte de pas en boucle ouverte, peut-être que manivelle peut lui aussi poster qq photos de sa réalisation?

 

[cantause]

Oui, d'accord avec toi François. Mais de la à ce qu'il nous ponde le fameux algorithme... C'est qu'il travaillera pour un fabricant de cn pro. Ce que je lui souhaite.
Qu'en est il de l'état de surface avec ta transmission par courroie ? Aucune cn pro n'utilise de transmission par courroie, si ce n'est pour l'ouverture de porte, voir le changeur d'outils.

Elle est pas toute jeune, certes, mais je la trouve plutôt "pro", tous les entrainements d'axes (vis à billes) sont réductés par de courroies.

On pourrait encore dire que Bridgeport n'était pas à la pointe des cnc dans les années 80, mais mes deux Hermle ont également l'entrainement de leurs vis à bille par courroie, j'ai du mal à comprendre le bien fondé d'une affirmation aussi simpliste?

Voici un modèle actuel d'Hermle 5 axes (je vous invite à consulter la photo originale, 3x plus grande et très instructive) qui illustre bien le problème de départ:

Notez la motorisation de l'axe Y, ce sont deux entrainement sur chaque pieds du portique, ici c'est la douille à billes qui tourne mais le problème reste le même. L'entrainement de cette dernière se fait par courroie crantée, après, si on vient dire qu'Hermle ne sait pas faire des centres d'usinages 5 axes, je ne sais plus quoi répondre

Les motorisations à entrainement directe et les moteurs linéaires n'en sont qu'à leurs débuts en machine-outils, ça ne nous a pas empêché de faire des navettes spatiales ou des réacteurs nucléaires,...
En poussant le raisonnement on pourrait même dire qu'une courroie dans la chaine de transmission a un effet positif sur l'état de surface, ce dernier étant intimement lié au couple instantané sur l'outil. Ce couple variant en permanence lors d'une rotation du moteur, quel que soit sa technologie, la courroie étant un système ressort/amortisseur la courbe du couple instantané est forcément lissée. Après, ça diminue la raideur du système c'est certain, et ça rend l'asservissement en position d'autant plus instable, mais pas de manière trop gênante vu le nombre de machines "pros" qui emploient ce système comme réducteur de tête.

 

[manivelle]

Pardon et mille pardons, mais depuis quand une machine 5 axes d'entrée de gamme à la précision d'une machine 3 axes pro ...???
Sur ce post, des théoriciens (comme dit dans un autre post, ce qui ma fait bien rire) Parlent de perte de pas...
Stop, je sort de ce post, ou des gamins essais de comprendre ce que font les pros.
Je ne parle pas de toi, Cantause, bien entendu... On est pas loin du 10ème avec ce genre de jouet...
Excusez moi, d'être intervenu chez les professionnels de la fabrication de machine à commande numérique...

 

[manivelle]

En poussant le raisonnement on pourrait même dire qu'une courroie dans la chaine de transmission a un effet positif sur l'état de surface, ce dernier étant intimement lié au couple instantané sur l'outil. Ce couple variant en permanence lors d'une rotation du moteur, quel que soit sa technologie, la courroie étant un système ressort/amortisseur la courbe du couple instantané est forcément lissée. Après, ça diminue la raideur du système c'est certain, et ça rend l'asservissement en position d'autant plus instable, mais pas de manière trop gênante vu le nombre de machines "pros" qui emploient ce système comme réducteur de tête.

N'importe quoi, pourvu qu'un usineur de précisons passe par là... des moteurs nucléaires... Si tu savais la précision demandée dans le nucléaire...



la machine que tu présentes a une précision théorique de l'ordre du 10ème sur 300 mm a tout casser...

 

[cantause]

J'ai de plus en plus de mal à comprendre ce qu'il se passe sur ce sujet?

Il se fait tard, et je suis certainement le premier à faire des réponses décousues en fin de soirée, mais manivelle j'ai vraiment du mal à suivre. Je n'ai jamais parlé de moteur nucléaire? Et je n'ai pas non plus sous-entendu que l'usinage d'une réalisation de pointe ne requière l'intervention que d'une seule machine...

Bref, j'aimerais savoir pour quelle raison une courroie ne peut pas être employée dans la chaine de transmission d'une fraiseuse à commande numérique, car comme la plupart des fabricants de machine-outils emploient, ou ont employé un tel système, elle ne doivent pas avoir que des désavantages?

Bonne soirée.

François

 

[gaston48]

Je ne pense pas qu'une courroie soit assez rigide pour sommer le couple de 2 moteurs pas à pas avant une perte de pas.
Un accouplement mécanique par cascade de pignons, peut être

Juste pour infos :

Les moteurs pas à pas habituels on une résolution angulaire nominale de 1.8°.
Pour ces pas « entiers », est appliqué un courant max dans toutes bobines
qui fournit le couple de positionnement max nominal du moteur…

Ce couple se manifeste quand on forcera d’un certain angle sur le rotor
il sera au maximum et nominal, quand on forcera d’un angle de 1.8°.
Ensuite le couple diminue pour devenir nul est instable à 3.6°
puis il devient négatif avant de retrouver une nouvelle position stable à 7.2°

"Perdre un pas" après surcharge, c’est perdre en fait 4 pas (7.2°).

Ensuite, en modulant le rapport des courants dans les bobines, il est possible d’appliquer
des positions d’équilibre au rotor entre 2 pas entier successifs (commande en micropas) .
Mais le couple maxi (plus faible qu’en pas entier) se manifestera toujours
après un décalage de 1.8° et en forçant, une nouvelle position d’équilibre
sera retrouvé après 7.2° .

 

[Barbidou]

Bonsoir,

Eh ben y'a d'l'ambiance ici!
Quelques heures sans regarder le forum et 2 pages de plus!

Bon, je me suis penché un peu sur cette histoire de détection de panne moteur dans le cas de 2 moteurs indépendants.

Ca donne un petit schéma et un PCB auquel il suffit d'adjoindre deux fourches optiques avec deux disques à trous (1 dur chaque axe).
Un bouton poussoir permet la remise à zéro en cas de déclenchement.
Un signal de sortie TTL passe à 1 en cas de différence de marche entre les deux moteurs. La détection a lieu dès qu'il y a une différence de plus de 4 impulsions entre les deux encodeurs. Une perte de quelques pas ne sera pas vue, mais le système devrait réagir avant que la situation soit trop critique dans le cas de la perte d'un grand nombre de pas ou lors de l'arrêt d'un des deux moteurs.

Dans le fichier, il y a le schéma en pdf, un DXF avec le PCB et tout les sources Eagle. (La version limitée gratuite suffit largement). C'est la première fois que j'utilise Eagle et le placement/routage est fait à la va vite... alors soyez cléments pour la présentation.

Je n'ai évidement pas réalisé le montage dans la soirée, il faudra que j'attende la fin de la construction de la machine pour pouvoir le tester... Ce ne sera donc pas avant quelques mois...

Si quelqu'un veut le tester d'ici là, c'est avec plaisir que je lui apporterais mon support.

Sinon, je persiste à penser que la perte de pas indique des moteurs et/ou une électronique sous-calibrés par rapport à ce qu'on leur demande. Pour moi, c'est soit un défaut de conception, soit une utilisation de la machine au delà de ses limites. Voir la pièce jointe 2MotProt.rar

 

[cantause]

la machine que tu présentes a une précision théorique de l'ordre du 10ème sur 300 mm a tout casser...

Ouais, j'ai du tomber sur un modèle du lundi matin ou du vendredi après-midi alors, ils devaient être à court de roulements de tronçonneuses et les gratteurs ont fait de l'excès de zèle, une fois n'est pas coutume...

Pardon et mille pardons, mais depuis quand une machine 5 axes d'entrée de gamme à la précision d'une machine 3 axes pro ...???

Il faudra téléphoner à Gosheim pour dire aux ingénieurs d'Hermle que leur C60 est un modèle d'entrée de gamme, ils seront certainement heureux de savoir ce qu'ils ont à améliorer pour concurrencer les machines 3 axes?
Au fait Manivelle, qu'est-ce au juste un machine 3 axes "pros"?

Arf, on est assez bien à l'abris des trolls sur ce forum, on ne va pas se plaindre d'en avoir un de temps à autres, puis c'est toujours distrayant

Pour en revenir au sujet de départ, et sans tenir compte des précédentes interventions peu nuancées et encore moins argumentées de manivelle, je ne comprends pas vraiment l'intérêt de vouloir détecter la perte de pas? Pourquoi ne pas directement mettre un codeur (capacitif pas cher) sur les vis à bille et passer d'une boucle ouverte à une boucle fermée (ou semi fermée comme on dirait aux états-unis)?
Il me semble que la plupart des drives indépendants sont capables de gérer une boucle fermée, d'où ma question, mais peut-être que peu d'entre eux savent le faire avec des moteurs pas à pas....

Au final, ce que cherche à faire Commode avec des pas à pas, c'est comme envoyer deux aveugles unijambistes, attachés l'un à l'autre par une corde, chercher un livre à la bibliothèque, en leur disant à l'avance le nombre de pas à faire et quand tourner (234 pas en avant, tournez à gauche, 125 pas en avant, tournez à droite, 4 pas en arrière,...) on a pas de mal à imaginer qu'en cas de défaillance de l'un des deux, ils risquent de s'écarter du trottoir. Par contre quand je vais au cinéma avec ma copine en la tenant par la main, on ne se retrouve jamais au milieu de la route parce que l'un des deux s'est arrêté pour faire son lacet.
Je pense qu'il y a un moment où il faut savoir passer à la boucle fermée, ce n'est pas très compliqué, et plus si coûteux...

Bonne journée.

François

 

[gaston48]

Barbidou, je ne pense pas que ton montage fonctionne .

Au niveau du 40193,
le up ou le down est acquit sur un front montant
sachant que pour un front up, l’entrée down doit être un à niveau haut
et pour un front down, inversement, c’est l’entrée up qui doit être à un
niveau haut.
même en déphasant les 2 signaux de codeur, ce n’est pas possible,
il n’y a toujours qu’une seule voie qui compte ou décompte.

Sinon, je persiste à penser que la perte de pas indique des moteurs et/ou une électronique sous-calibrés par rapport à ce qu'on leur demande. Pour moi, c'est soit un défaut de conception, soit une utilisation de la machine au delà de ses limites.

Tu n’es pas à l’abris d’une panne de driver, d’un problème de connectique sur un moteur seulement.
Ensuite il y a la situation que j’ai évoqué : la broche positionné à gauche ou à droite de son axe y
et lors d’un déplacement x du portique , une collision sur une bride par exemple.
L’un des moteurs va bloquer sur l’effort , mais l’autre va forcer le portique en crabe.
un axe supporté avec douille à billes sera irrémédiablement marqué, le contact (osculation) bille- axe est trop ponctuel.

 

[Barbidou]

Bien vu Gaston48, c'est une limitation que je n'avais pas vu... ça m'apprendra à faire les choses à l'arrache! Faut dire que j'étais un peu énervé...

Cela dit, en déphasant les 2 codeurs, c'est possible à condition d'avoir un rapport cyclique différent de 50%, ce qui donne un truc du genre :

Après, c'est la finesse du disque de l'encodeur qui va définir si le système réagit suffisamment tôt pour que la mise en crabe du portique ne soit pas destructive. On peut aussi prélever l'alarme sur le bit 2 au lieu du 3 et initialiser le compteur à "0010" au lieu de "0100", le système réagit alors avec une différence de 2 impulsions au lieu de 4.
L'idéal serait d'avoir un encodeur suffisamment fin pour distinguer une erreur de l'ordre de 2 pas, mais dans ce cas, ça devient difficile de se bricoler un codeur aussi fin. Le prix de revient peut vite s'envoler.

 

[gaston48]

Oui, bien vu à toi aussi,

Si on utilise une voie de codeur standard, il suffit d’intercaler un monostable
type 4538 et de rentrer sur le compteur avec sa sortie Q barre.

De toute façon cela reste une solution valable avec des codeurs capacitifs assez bon marché type AMT par exemple,
si un accouplement mécanique est plus complexe. Je pense à de gros routeur dont chaque jambe de portique comporte
un moteur sur crémaillère ou sur écrou tournant .

 

[comode]

Au final, ce que cherche à faire Commode avec des pas à pas, c'est comme envoyer deux aveugles unijambistes, attachés l'un à l'autre par une corde, chercher un livre à la bibliothèque, en leur disant à l'avance le nombre de pas à faire et quand tourner (234 pas en avant, tournez à gauche, 125 pas en avant, tournez à droite, 4 pas en arrière,...) on a pas de mal à imaginer qu'en cas de défaillance de l'un des deux, ils risquent de s'écarter du trottoir.

Très précisément ! On pourrait même ajouter qu'en plus, ils sont muets car je ne veux aucun retour d'information de la machine vers le logiciel de pilotage.

Par contre quand je vais au cinéma avec ma copine en la tenant pas la main, on ne se retrouve jamais au milieu de la route parce que l'un des deux s'est arrêté pour faire son lacet.

Tu ne connais pas ma femme :p

L'idéal serait d'avoir un encodeur suffisamment fin pour distinguer une erreur de l'ordre de 2 pas, mais dans ce cas, ça devient difficile de se bricoler un codeur aussi fin. Le prix de revient peut vite s'envoler.

Faudrait que je fasse vite fait un petit compteur avec une arduino pour voir ce qu'il en est, mais quand je vois la finesse des disques qu'ils mettent dans les imprimantes jet d'encre bas de gamme pour mesurer l'avance du papier, j'ai espoir qu'il soit possible de mesurer bien moins qu'un pas de 1.8°.

Pour en revenir au problème du dimensionnement des moteurs, je comptais en effet les sur-dimensionner le plus possible. Ce n'est pas parce que j'ai pas envie de faire des calculs, mais plutôt dans un but "évolutif". Le fraisage CNC est un hobby, et je ne sais pas ce que j'aurais envie de faire de ma machine demain. Le jour où je dégote un moteur de 10Kw et 100Kg, je veux pouvoir l'installer sur mon portique sans me poser de question. Si aujourd'hui, je calcul que j'ai besoin de 1.5NM pour des vis au pas de 10mm sur l'axe de la broche aujourd'hui, je l'aurais dans l'os. C'est evidemment un exemple.

Sinon, pour le moment, je pense rester sur un système à courroie, avec éventuellement une détection d'erreur et arrêt d'urgence électronique. Ca peut être très vite fait avec des restes d'imprimantes et un AVR (je ne sais programmer que ça).

 

[tourniquet]

après, si on vient dire qu'Hermle ne sait pas faire des centres d'usinages 5 axes, je ne sais plus quoi répondre

C'est pourtant se que disait ordinerf, des erreurs de conception et un manque de rigidité sur les centres 5 axes hermle

 

[cantause]

après, si on vient dire qu'Hermle ne sait pas faire des centres d'usinages 5 axes, je ne sais plus quoi répondre

C'est pourtant se que disait ordinerf, des erreurs de conception et un manque de rigidité sur les centres 5 axes hermle

Ca c'est étrange, sur practical machinist et cnczone dès qu'on parle de centre 5 axes c'est la seule marque qui a l'air de faire l'unanimité en terme de qualité, avec Mori seiki dans une moindre mesure, seul le prix élevé étant généralement reproché, mais bon, ils ont certainement tous tord