[PROJET] Cnc tracante 3 axes Grandes dimensions

[ledahu]

Bonjour,

Présentation succincte :
J'ai 40 ans, et mes projets font soupirer mon épouse et briller les yeux de mon petit gars de 4 ans
Je suis informaticien orienté Web/prog.
Je partage certainement avec tous les participants de ce forum un grain non-identifié fait d'enthousiasme et de ténacité ( + d'autres trucs mais on sait pas quoi )

Voici les bases de mon projet :

- Type d'outils : tracage qui aura un frottement éventuel à mon avis à peu près égal à un dremel sur du PolyExtrudé, guère plus
- axe horizontal des X : petit chariot au sol sur une course 2 mètres (chariot 50 cm / 50 cm)
- axe vertical des Z : plateforme sur une course de 2 mètre
--- > elle est donc supportée par le chariot => conséquences sur le choix du guidage du chariot ?
--- > la singularité/ difficulté de conception projet va donc être le tangage/roulis de l'axe quand la plateforme est au sommet
------- > résoluble par renfort en équerre sur le chariot
------- > programmation des mouvement X en accélération/décélération pour éviter les a coups ?
------- > autre ? (il n'est pas question de rajouté un guidage au plafond)
- axe des Y : la buse bouge sur une course de 10 cm à tout cassé

Budget : 1500/2000 € grand max.
Programmation et carte contrôleur : comme je suis informaticien/ programmateur et que mon projet implique une prog spécifique, je me débrouillerais avec du matériel non-spécifique aux CNC. en l’occurrence, certainement une carte Phidget contrôleur de moteur PaP
Précision de l’outil : le maximum, sachant que je compte développer un système de controle/recalibrage régulier par webcam(simplement par reconnaissance d'image, pas très compliqué)

Ma première humble question : A vue de nez c'est jouable ?

Ma deuxième humble question :
- pour l'axe au sol et le chariot je comptais partir sur un axe SBR et une vis à bille de 2mètres . J'aime pas les système crémaillère et encore moins les courroie, je trouve que ca prend vite du jeu. (j'ai une imprimante 3d rapman)
mais je me dis que le chariot va supporté les 2 autres axes ... alors je ne sais pas . Si je le dote de roulette, j'élimine le pb du poids mais je me créé un pb de précision sur les Z avec la moindre petite miette sur la course !

Ma troisième humble question :
- pour l'axe des Z , je me dis que ce qui va être important c'est l'empreinte au sol (en l'occurence le chariot) de l'axe. Aussi, je me dis qu'une plateforme sous forme de tour avec 4 guidages SBR plutot qu'un Hiwin central serait mieux.
non ?

En résumer: Un chariot se ballade au sol sur 2 mètre de course linéaire
il supporte une tour qui monte à 2 mètre

Avis, idées, conseils ?

Merci !!

 

[Anonymous]

Programmation et carte contrôleur : comme je suis informaticien/ programmateur et que mon projet implique une prog spécifique, je me débrouillerais avec du matériel non-spécifique aux CNC. en l’occurrence, certainement une carte Phidget contrôleur de moteur PaP
Précision de l’outil : le maximum, sachant que je compte développer un système de controle/recalibrage régulier par webcam(simplement par reconnaissance d'image, pas très compliqué)

Salut,
J'ai pas tout pigé sur la disposition de tes axes... Un Z de 2m ????????
Pour la prog, aucun intéret de tout refaire, ça existe déjà, c'est parfaitement au point...
Pourquoi recalibrer ? Si la CN fonctionne elle fonctionnera jusqu'au bout du tracage... non ?
Kris

 

[monsavon]

si j'ai bien compris ce qu'il veux faire, c'est une sorte de "traceur vertical" en gros pour gagner de la place, il travail sur le mur.

moi je m'orienterais vers le principe des scies vertical à panneau comme chez bricomerlin.

guidage de l'axe horizontal au sol et au plafond.

pour le reste pas d'avis

 

[ledahu]

J'ai pas tout pigé sur la disposition de tes axes... Un Z de 2m ????????

yep

Pour la prog, aucun intéret de tout refaire, ça existe déjà, c'est parfaitement au point...

oui et non
oui effectivement, le langage de prog est largement au point
non, parce que finalement ca implique une étape de transformation (export) par rapport à mon projet , donc autant travailler en direct vue mes compétences (certainement sur-estimées comme tout informaticien qui se respecte)

Pourquoi recalibrer ? Si la CN fonctionne elle fonctionnera jusqu'au bout du tracage... non ?

j'ai appris à ne pas faire une totale confiance à la théorie.
+ on parle d'un Z de 2m

moi je m'orienterais vers le principe des scies vertical à panneau comme chez bricomerlin.

oui, mais double guidage horizontale, donc impossibilité d'aller plus haut que 2 m hors mon projet permet cela
et impossibilité de transport, hors mon projet nécessite cela

 

[fredymilou]

En fait tu veux faire ça :

 

[fredymilou]

Quel outil auras tu pour le tracage ?
Fraise , jet d'encre , ploter ?

 

[ledahu]

En fait tu veux faire ça :

oui
et la tour Z fera certainement la taille du chariot pour limiter au max les mouvements en pointe de fleche

Quel outil auras tu pour le tracage ?

on en reparle quand on y sera
aucun des 3 exemples que tu donnes

Ce qui m'inquiète c'est le tangage en pointe de flèche à 2m de Z
je pense que s'il y a un double axe de guidage sur tous les autres systèmes, ce n'est pas pour rien

mes neurones vont fondre

 

[ledahu]

plus exactement, pour la tour Z, je me dis qu'une structure alu diminuera le poids et donc l'inertie en fin de mouvement x, mais que d'un autre coté l'alu est plutot souple non ?

 

[fredymilou]

Le dessin est a l’échelle le mat Z est un tube de 200*100, même sur 2 m il n'y aura pas de flexion ci le tube est de forte section ,par contre la où il faut mettre le paquet de rigidité c'est au niveau du chariot avec des renfort montant au moins sur 50cm .

Ton système doit est déplaçable ou c'est un poste fixe ?
Ci fix prévoir une base plus large.

 

[ledahu]

Ton système doit est déplaçable ou c'est un poste fixe ?

déplaçable avec système de reprise par le biais de calibrage par la webcam

 

[Anonymous]

Pourquoi autant de mystère ?
Ce système peut être très bien ou très nul suivant son utilisation final...
Pour la prog, je vois vraiment pas l'avantage d'inventer un autre systeme, mais je suis à l'écoute de tout argument.
Ne pas faire confiance à sa machine... Je comprends pas. Surtout que si tu recalibres toutes les 10 minutes, tu as le temps de saccager un paquet de matière entre temps !
Bon courage,
Kris

 

[ledahu]

Pourquoi autant de mystère ?

il ne s'agit pas de mystère, ni de volonté de suspense. C'est juste que tant que c'est sous forme d'ébauche dans ma tête, je n'arriverais pas à décrire la tête d'impression correctement.

Pour la prog, je vois vraiment pas l'avantage d'inventer un autre système, mais je suis à l'écoute de tout argument.

dans mon métier j'ai été (suis) amené à travailler sur le traitement du signal et notamment de l'image. Je serais plus à l'aise pour générer du code de commande numérique directement à partir de mes algorithmes plutôt que devoir apprendre un langage (celui de la machine) en assimiler les subtilités , pour enfin tordre mes algo de traitement de sorte qu'ils génèrent quelque chose d'adapté et efficace
bref, faire un traitement direct m'évite un apprentissage et une passerelle d'export de données

deuxièmement, j'ai pour habitude méthodologique d'aller du bourrin vers le subtile. C'est comme ca, comme la marée ou le mouvement des étoiles
bref, je préfère foncer dans le tas et voir où ca coince, parce que du coup je comprends pleinement les avantages d'un langage plutôt qu'un autre, je saisie mieux l’ingéniosité des autres solutions. Cette méthode n'est valable que pour l'informatique car il est facile de cassé pour refaire. Par contre, pour ce qui est de la fabrication de ma CNC , changement de méthode ! J'écoute et avance pas à pas, humble et respectueux de l'expérience accumulée par d'autres. En tout cas j'essaye.

Je pense qu'il est pariable que je finisse par adopter une carte contrôleur standard, sauf si j'arrive à implémenter le même code sur ma carte.

Ne pas faire confiance à sa machine... Je comprends pas.

C'est marrant que tu dises cela parce que il y a 2ans je ne l'aurais pas écris. Mais entre temps je viens de construire ma maison en auto-construction et j'ai appris que, plutôt systématiquement, les objets font ch... .
Je suis en train de réaliser que, peut-être, le monde des cnc est ce monde où les objets font ce qu'on leur demande, ni plus ni moins. Où les boulons sont bien placés, où il n'y a pas de jeu imprévu, etc. En tout cas dans le gros oeuvre ca ne l'est pas, ni dans le second oeuvre, ni dans les finitions, et dans l'informatique c'est relatif et de toutes façons pas matériel alors ...
J'ai hâte

Surtout que si tu recalibres toutes les 10 minutes, tu as le temps de saccager un paquet de matière entre temps !

En fait, le système de recalibrage que je prévois est surtout fait pour pouvoir bouger la machine et reprendre le travail parfaitement à partir de ce qui a été exécute.

J'envisageais de devoir l'utiliser si je ne peux éviter du jeu en pointe de flèche mais il semble que " il n'y aura pas de flexion ci le tube est de forte section... ... chariot avec des renfort montant au moins sur 50cm" . Donc je devrais pouvoir m'en passer

 

[stanloc]

Bonsoir,
Voilà encore une démarche intélectuelle qui me laisse pantois. Bon chacun son "truc".
Attention tout de même sur un point : si le projet n'est bien mûr dans ta tête alors figure toi dans la tête des gens que tu questionnes !!!!!!!!!!!!!
Une méthode pour obtenir une bonne répétitivité de mise en station d'un objet c'est celle qu'utilisent certains astronomes amateurs qui n'ont pas la possibilité de mettre leur télescope dans un abri fixe. On fait une dalle de béton et on installe un système appelé POINT/TRAIT/PLAN. Le socle du télescope comporte 3 pieds terminés par une bille d'acier . Les 3 billes viennent se placer l'une sur le "point", l'autre sur le "trait" et la dernière sur le "plan".
Il faudra veiller à bien dimensionner les guidages linéaires de la base car avec un bras de levier de 2 mètres la contrainte va être de taille. Pensez que c'est la contrainte due aux accélérations et freinages à cause de l'inertie de la "tour" qui sera la plus forte probablement.
Stan

 

[ledahu]

Voilà encore une démarche intélectuelle qui me laisse pantois. Bon chacun son "truc".

dis moi la bonne démarche, je l'adopterais avec plaisir. Ca ne me dérange pas de me tromper.

Pour l'instant j'en suis à "j'ai un doute sur l'inertie de la tour Z, demandons à des personnes d'expériences si ma perplexité est fondée et si oui comment y palier"

 

[ledahu]

Il faudra veiller à bien dimensionner les guidages linéaires de la base car avec un bras de levier de 2 mètres la contrainte va être de taille. Pensez que c'est la contrainte due aux accélérations et freinages à cause de l'inertie de la "tour" qui sera la plus forte probablement.

donc 4 guides sbr de 16 ? 2 gros de 25 ?
autres ?

 

[domi.U&M]

hello, je n'ai pas tout compris: pourquoi ne pas mettre un rail de guidage supérieur?

tu ne nous as pas donné un cahier des charges abouti! pas bien ça pour un informaticien!

parce que si tu tiens à cette forme, moi je verrais un rail à 2.50 du sol et une colonne suspendue sous le rail.

comme ça, par gravité, elle resterait naturellement verticale...

A+

 

[fredymilou]

Que tu en es 2 ou 4 reviens au même , c'est l’empattement qui rendra la structure rigide. Privilégier un emprise plus longue dans le sens du mouvement disons entre 800mm et 1000mm sur 600 de large .

Le mat Z devra être le plus léger possible pour éviter les effet de G .

Ensuite il faudrait que l'on connaisse les vitesse de travaille. Ci on est en dessous des 800 mm/min il ne devrait pas y avoir de gros problème pour la conception.

 

[ledahu]

hello, je n'ai pas tout compris: pourquoi ne pas mettre un rail de guidage supérieur?

parce que je ne veux pas, ce n'est pas possible dans mon projet

tu ne nous as pas donné un cahier des charges abouti! pas bien ça pour un informaticien!

je ne le revendique pas

Que tu en es 2 ou 4 reviens au même , c'est l’empattement qui rendra la structure rigide. Privilégier un emprise plus longue dans le sens du mouvement disons entre 800mm et 1000mm sur 600 de large .

hmmmpfff... sauf que plus l'empatement en question est grand, plus je bouffe ma surface de travail
cela renvois à la question : à partir de combien ca bouge , et à partir de combien on est certain que ca bougera jamais

Ensuite il faudrait que l'on connaisse les vitesse de travaille.

Dans mon idée, la vitesse devenait une conséquence de la qualité de la conception
car au fond, c'est l'inertie qui va créer le jeu, or celle-ci est dépendante de la vitesse et de la masse. Ce qui justifie particulièrement ta remarque sur le poids de la tour Z

L'autre réponse que je note et me permet de décider , c'est que 2 rails sbr de 25 me paraissent un bon choix pour le chariot des X , avec 2 double bearing (de ce genre http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=194) , pour chaque rail

Donc pour la tour Z il me faudrait 2 ou 4 rails SBR 16 . J'ai pas vu plus petit , si ?

Ci on est en dessous des 800 mm/min

hélas, ce sont des ordres de grandeur qui m'échappe complètement :(


Bon, je vais dire un truc que vous allez trouver hallucinant, mais du coup je vais commencer à faire des recherches sur les systèmes de contre poids et déplacement du centre de gravité en temps réel dans le cadre des gratte-ciel face aux tremblements de terre . Je me dis qu'en cas de gros defaut, un solénoide et un accéléromètre devraient marcher facilement. Mais c'est une note pour plus tard

 

[ledahu]

Au fait,

le jeu en pointe de fleche est censé venir de quoi ?
- de la flexibilité inévitable de l'axe Z ?
- de la fixation de Z sur le chariot X ?
- d'un jeu dans l'axe de guidage des X ?
- du décolement de la base du sol ?
- autre ?


Je sais, c'est idiot comme question mais je me dis que, par exemple,pour amenuiser cet effet pourrait être de mettre un contre poids en dessous de l'axe de rotation supposé , quitte à surélever le chariot des x ?

 

[RomainM]

Salut, je viens de lire le post et je dois avouer que j'ai pas tout piger. Un croquis, ça aiderait !

Bon courage

 

[ledahu]

Un croquis, ça aiderait !

l'ébauche de fredymilou en page 1 resume bien mon intention
dimension des axes 2 m et 2 m

 

[stanloc]

Un croquis, ça aiderait !

l'ébauche de fredymilou en page 1 resume bien mon intention
dimension des axes 2 m et 2 m

Cela ne fait que 2axes et non 3.

Stan

 

[domi.U&M]

ça y est, je viens de comprendre pourquoi ton cahier des charges reste top secret!

faire une machine à taguer à pilotage cn , bridée sur un van pour s'éclipser plus rapidement, la voilà la bonne idée! je sors.

(ps: et si en plus elle peut faire les bas-reliefs, c'est cool pour la postérité! je comprends mieux pourquoi tu veux pouvoir repositionner et reprendre le travail en cours: il faut pouvoir éviter la maréchaussée et reprendre tranquillement le cours de son activité là où on en était, après leur passage). je ressors.

 

[fredymilou]

Le 3 axes est de 100mm pour le réglage en profondeur.

Domi c'est drôle j'y avais pensé tous bas

 

[fredymilou]

Au fait,

le jeu en pointe de fleche est censé venir de quoi ?
- de la flexibilité inévitable de l'axe Z ?
- de la fixation de Z sur le chariot X ?
- d'un jeu dans l'axe de guidage des X ?
- du décolement de la base du sol ?
- autre ?

En fait j'opterais plus sur le chariot , sur son élasticité.

 

[ledahu]

ça y est, je viens de comprendre pourquoi ton cahier des charges reste top secret!

ya pas de secret

faire une machine à taguer à pilotage cn

, j'y ai pensé mais ca pose trop de pb sur les aerosols. Par contre il semble que les taggeurs utilisent aussi des feutres ....

bridée sur un van pour s'éclipser plus rapidement

le probleme se décale sur les suspensions du van !

, la voilà la bonne idée! je sors

Reste donc, on va fabriquer une machine à fresques.

Le 3 axes est de 100mm pour le réglage en profondeur.

yep
Vis ou cremaillere sur une si petite distances ?
je pensais à solénoide pour degager la pointe d'impression instantanément + petite tige filetée pour régler la force de contact avec capteur de force


Bref,

pour mon axe au sol , les X donc,
est ce que je choisis 2 guidages SBR de 25 ou un rail Hiwin avec 2 galet separés de 50 cm ? Autre ?

Pour la structure de la tour Z, est ce que je pars uniquement sur du profilé alu ou est ce que je me prépare à faire plier une énorme équerre en alu de 10 mm . (2000 L 500 ) (le "L" represente l'equerre) ?

Des avis ?

 

[ledahu]

En fait j'opterais plus sur le chariot , sur son élasticité.

donc le top serait que chariot et tour Z soient une seule pièce, genre une énorme équerre ?

 

[domi.U&M]

Puisque tu ne veux pas que je sorte:

dans une autre vie, je côtoie les bras de robots de silo à cartouches informatiques.ils extraient et remettent des cartouches dans des rayonnages verticaux en roulant sur un rail au sol (maintenant au plafond du silo), le plus rapidement possible, le plus précisément possible, donc avec en premier lieu des problèmes d'inertie.

la problématique est la même que la tienne.

elle est résolue par une pièce unique chariot/bras faite avec un carré creux de 100mmx100mm en carbone pour une inertie minimum. les roulements sont directement supportés par des inserts dans le tube. un petit chariot, lui aussi en carbone, coulisse le long du tube carré avec de petits roulements. le coulissement est piloté par des courroies crantées de plusieurs mètres, les moteur pas à pas sont déportés dans le chariot principal.
d'autre part, une étude très poussée a été faite pour minimiser le poids de la main preneuse sur le chariot secondaire. ici, ce sera certainement un système de fraisage: l'idée est d'embarquer le moteur de mouvement de fraise en dehors du chariot secondaire sur le chariot principal, ou sur le socle: soit par un système de courroies passant dans le carré creux en carbone pour une tête de fraisage mécanique, soit par une tête de fraisage pneumatique ou hydraulique.

A+

 

[ledahu]

bon, ben t'as bien fait de rester !

donc, si je comprends bien :

si j'ai la possibilité de faire une equerre géante pour que le chariot du sol et la tour soient une seule pièce, il ne faut pas que j'hésite
par contre, cette pièce doit etre la plus legere possible, cad creuse

que je dois trouver l'axe Z le plus leger possible :
- 2 lineaires SBR 16 + vis isel ?
- 1 lineaire 16 + vis isel ?
- 1 hiwin ?
- 1 double drylin ?
- 1 pov'r tube et un guidage par courroie ?
autre ?

existe-t-il des rails lineaire SBR plus petit que 16 et où pourrais-je en trouver ?

Pour ce qui est de la tete d'impression, je comprends bien que ca va etre la course au poids. ramener le moteur du 3 ème axe sur le chariot va par contre etre au delas de mes compétences

 

[domi.U&M]

l'idée est de partir, pour ta réflexion, de la partie à mouvoir.

si c'est, à terme, une simple pointe traçante (genre stylo de table traçante), ce ne sera pas du tout la même problèmatique que si c'est une tête de fraisage.

dans les ces deux cas, les problèmes de rigidité, souplesse, solidité précision et répétabilité n'auront pas les mêmes solutions technique. bouger 20 grammes ou plus d'un kg dans les mêmes conditions, y a de la distance! imagines que tu écrives pendant 10 minutes avec un bic de 1 kg: ta mécanique personnelle n'en sortira pas indemne!