[PROJET] Cnc tracante 3 axes Grandes dimensions

fredymilou · 16 Nov 2012

Ta cornière va peser un âne .

Fais plutôt quelque chose dans ce genre :

Ce n'est que symbolique il faut y rajouter des croisillons sur trois faces.
Profiler alu de 54*54.
Le chariot au centre , avec raille igus et entrainement courroie pour avoir de la vitesse de rétractation, cela fera un chariot léger .

stanloc · 16 Nov 2012

Bonjour,
Moi aussi je regarderais à 3 fois si une solution comme ceci n'est pas plus simple. Il ne faut pas se tromper ; une colonne qui se déplace dans un plan impose que la surface balayée soit libre. Donc que cette surface soit "encadrée" ou non ne change rien. Par contre les problèmes de réalisation c'est le jour et la nuit par rapport à la colonne qui se déplace. L'emprise au sol est aussi d'un autre ordre car j'ai schématisé deux renforts qui n'ont rien à voir avec le plateau support de la colonne.

ledahu · 17 Nov 2012

entrainement courroie pour avoir de la vitesse de rétractation

C'est quoi la vitesse de retractation ? l'elasicité de la courroie ?

fredymilou · 17 Nov 2012

Tu parlais plus haut d'un électroaimant, non ?!

ledahu · 18 Nov 2012

ah oui, j'avais pas compris ! tu parles de la tete d'impression et le retrait de la pointe. Oui j'ai prévu un petit solénoide de ce genre http://www.gotronic.fr/cat-solenoides-1097.htm?&pagenumber=1
et d'une vis ou d'une crémaillère

je ne peux hélas pas remplacer les 2 par une courroie . (je vais faire des croquis que je posterais ici)

- pour ce qui est de ton schéma , c'est exactement ce que j'avais en tête.

Profiler alu de 54*54.

pourquoi pas du 40x40 ? c'est par expérience où par sécurité ?

- A ce stade, étant donné vos conseils, j'ai beaucoup réfléchis à ces problèmes d'inertie.
Je me dis qu'au final, il est peut-être (en théorie) possible de les amenuiser/éliminer par la programmation du chemin de tracage (l'ordre dans lequel les traits vont être fait : peut-être y a-t-il un mot spécial CNC pour cela ?)
en jouant sur par exemple :
- retrait de la mine avant de faire demi-tour
- préférer le trait à faire dans la même direction X que le trait qui vient d'être fait
- Faire des courbes de changement de direction plutôt que des a coups brusques
- jouer sur l'acceleration/vitesse suivant les Z
etc.

bref, du pathfinding

Je vais faire un croquis

stanloc · 18 Nov 2012

Bonjour,
Je crois que tu n'as pas encore saisi toutes les subtilités des CNC. En particulier celles dont les moteurs sont des moteurs pas à pas. Comme il n'y a pas retour d'informations depuis la cnc vers le PC, et afin donc de ne pas avoir de pertes de pas, on est obligé de démarrer chaque mouvement en douceur et de freiner avant l'arret. A chaque accélération l'inertie du mobile entraine une force car F = masse x accélération. Dans le cas de ta tour, comme l'entrainement se ferait en bas, cette force de réaction tendrait à faire prendre du retard dans son mouvement à la partie haute et cela d'autant que la rigidité de la tour ne serait pas parfaite et elle ne le sera jamais à cause des guidages linéaires qui ont leurs limites.
Tu n'avais pas plus haut d'idée sur les vitesses que tu souhaites atteindre. Il faut faire un petit calcul pour se faire une idée.
Supposons que l'on veuille surfacer un carré de 1000 mm de côté avec une fraise de 10 mm de diamètre et que pour cela on fait un balayage en se décalant selon un axe de 5 mm à chaque passe. Il faudra faire 1000 / 5 = 200 passage x 1000 = 200 000 mm qui à la vitesse de 1000 mm/mn vont prendre 200 minutes soit 3 heures 20 minutes. Si on voulait faire la même chose sur toute la surface de la machine cela prendrait au moins 13 heures 20 minutes.

Stan

domi.U&M · 18 Nov 2012

hello ledahu,

pour nous permettre d,avancer sur le sujet, je me permets de reposer la question:

tu veux utilise quoi comme outil? une pointe de stylo feutre ou une fraise de 10 cm de diamètre pour usiner l'acier?

parce que là, je suis dans une impasse pour tenter de t'aider...

A+

ledahu · 18 Nov 2012

Stylo, feutre, craie etc

domi.U&M · 18 Nov 2012

ok. donc toutes les solutions proposées pour l'instant sont à mon sens totalement disproportionnées.

un stylo ou une craie ne génère aucun effort sur la structure, contrairement à un outil d'usinage tel que foret, fraise.

on se trouve finalement dans le cas d'une imprimante geante, ou d'une traceur de plans.

l'idée est donc d'avoir l'équipage mobile (chariot de support de stylo, et support de chariot) le plus léger possible.

une solution intéressante et simple à mettre en oeuvre est l,usage de cables d'acier comme rails de guidage et comme deplaceurs de la tête.
avec des poulies en renvoi et une structure simple destinée à supporter les poulies, la partie mécanique se trouve simplifiée: des moteurs pas à pas avec un simple cabestan.

ce système existe déjà tout fait (seule la géométrie du portique diffère de ce que tu veux obtenir).
le système de posé/ écarté de la tête traçante est d'ailleurs géré par une variation de tension du câble support de la tête.

A+

ledahu · 19 Nov 2012

un stylo ou une craie ne génère aucun effort sur la structure, contrairement à un outil d'usinage tel que foret, fraise.

effectivement, sur une vitre cela pourrait etre vrai. Mais sur un mur, la moindre aspérité va les faire sauter.

on se trouve finalement dans le cas d'une imprimante geante, ou d'une traceur de plans.

d'où le titre du post

une solution intéressante et simple à mettre en œuvre est l,usage de cables d'acier comme rails de guidage et comme deplaceurs de la tête.
avec des poulies en renvoi et une structure simple destinée à supporter les poulies, la partie mécanique se trouve simplifiée: des moteurs pas à pas avec un simple cabestan.

ce système existe déjà tout fait (seule la géométrie du portique diffère de ce que tu veux obtenir).
le système de posé/ écarté de la tête traçante est d'ailleurs géré par une variation de tension du câble support de la tête.

C'est ce que j'avais pensé en première idée. Mais j'ai vu des réalisations de guidage par cable qui m'ont convaincus qu'il fallait y renoncer.
Le premier gros problème est que les cables transmettent particulièrement bien les vibrations. Adieu la précision.
Le deuxième est que pour palier au premier problème, les cables doivent être particulièrement bien tendus, or pour que cela soit faisable, on doit nécessairement faire un portique complet ce qui est hors cahier des charges.
Enfin, ma pointe d'impression va tout de même avoir un certain poids puisqu'elle compte : le stylo, un capteur de force, une petit vis sans fin , un petit Pap .

bref, c'est une très bonne remarque mais je vais rester sur la formule disproportionnée

domi.U&M · 19 Nov 2012

deux points:

- la précision à obtenir: centimétrique? millimétrique? 1/10 millimètre?

- moteur pap sur la tête: si c'est pour obtenir le retrait de la pointe traçante, je préconiserais une solution moins lourde, pour moins d'inertie. comme la solution par câble libre n'a pas (pour l'instant ) ta préférence, il n'en demeure pas moins qu'un cable semi rigide sous gaine permet d'actionner la tête avec une cadence élevée, tout en laissant l'actionneur (moteur pap, moteur simple, électroaimant) au sol.

n'oublie pas que les moments d'inertie sont proportionnels à la masse linéique par la longueur au cube. d'où l'importance dans ta structure en T inversé de minorer ta masse de tête traçante: le point fort de ton projet consistera à laisser le plus possible de poids au sol, et immobile.

A+

ledahu · 19 Nov 2012

1/10 millimètre?

oui, ca serait vraiment bien , disons 5/10

moteur pap sur la tête: si c'est pour obtenir le retrait de la pointe traçante, je préconiserais une solution moins lourde, pour moins d'inertie. comme la solution par câble libre n'a pas (pour l'instant ) ta préférence, il n'en demeure pas moins qu'un cable semi rigide sous gaine permet d'actionner la tête avec une cadence élevée, tout en laissant l'actionneur (moteur pap, moteur simple, électroaimant) au sol.

un solénoide pour le retrait rapide de la pointe, une vis pour regler la force d'application regulièrement par rapport à l'usure de la pointe (craie, feutre)

n'oublie pas que les moments d'inertie sont proportionnels à la masse linéique par la longueur au cube

tu pointes effectivement le noeud de la problèmatique et un moteur pap, meme petit , en tete me fait souci

Comme il n'y a pas retour d'informations depuis la cnc vers le PC, et afin donc de ne pas avoir de pertes de pas, on est obligé de démarrer chaque mouvement en douceur et de freiner avant l'arret.

C'est là où je compte doter la tete d'une webcam et d'un "recalibrage" par comparaison d'images en temps réel, justement pour avoir un retour sur ce que la tete fait reellement comparé à ce qui est demandé . Ca va être chaud, mais c'est particulièrement motivant comme challenge

Tu n'avais pas plus haut d'idée sur les vitesses que tu souhaites atteindre. Il faut faire un petit calcul pour se faire une idée.
Supposons que l'on veuille surfacer un carré de 1000 mm de côté avec une fraise de 10 mm de diamètre et que pour cela on fait un balayage en se décalant selon un axe de 5 mm à chaque passe. Il faudra faire 1000 / 5 = 200 passage x 1000 = 200 000 mm qui à la vitesse de 1000 mm/mn

Voilà un problème qu'il me faut aborder:
- quand on dis vis avec un pas de 2,5, je suppose que c'est la course pour 360° ?
donc quand vous dites 800 Tour/min , ca veux dire 800x2,5 = 2000 mm ?

Anonymous · 19 Nov 2012

Faut mettre du servo moteur... Plus petit pour autant de puissance, pas de perte de pas car retour de position, possibilité de forte acc/dec...

ledahu · 20 Nov 2012

Faut mettre du servo moteur... Plus petit pour autant de puissance, pas de perte de pas car retour de position, possibilité de forte acc/dec...

C'est une bonne idée. Je la note.

J'ai une question :

à Partir de quelle distance une courroie crantée implique une perte de precision supérieure au millimètre ? 2 mètre ? 5 mètres ?
car je me demande si pour le chariot X au sol, ce ne serait pas plus efficace

fredymilou · 20 Nov 2012

Courroie large armer , en pushp-pull , tu es loin du mm même avec 5m, surtout que tu n'as pas vraiment d'effort de traçage mis a part l’inertie du chassie.

De plus ca te permet de mettre un moteur en moins sur le chariot .

Anonymous · 20 Nov 2012

Avec deux courroies de 80mm de large, j'ai vu des précisions de 0.2mm tranquille sur 6.50m. Je parle d'usinage de medium. (fraisage)
Attention, courroie fixe, et poulie suivant le chariot. Sinon, trop d'inertie.

ledahu · 21 Nov 2012

Bon , voici mes premiers croquis, suite à tout ce que vous avez pu me dire ici

je pars sur :

Le Chariot : Guidage par SBR, entrainement par crémaillére.

La tour (vue de dessus) : guidage SBR, entrainement par vis

Le montant de la tour en alu 40x40

Des avis ?

fredymilou · 21 Nov 2012

D'un point de vue théorique sa va mais prend plus gros que du 40*40

Si tu prend du SBR en 12 l’entre axe des perçages B est de 22 mm ce qui corespond a du 20*40mm (il me semble qu'il existe en 40*40 double) en profiler mais faudra reprendre les trous car c'est en 20mm de large. Pas sur que ca passe.
Si tu prend du SBR en 16 l'entre axe des perçages B est de 30 mm ce qui corespond a du 60mm en profiler.

Catalogue ERMOVAL

Le fait d'additionner le profiler et le SBR rigidifiera l'ensemble. Faudra peut-aitre revoir les renforts .

Ne met pas de revois à pignon , ca donne du jeu a gogo. Met une paire de poulie courroie.
De même pour la crémaillère , poulies courroie te donneront un mouvement plus fluide a petite vitesse.

ledahu · 21 Nov 2012

Ne met pas de revois à pignon , ca donne du jeu a gogo. Met une paire de poulie courroie.
De même pour la crémaillère , poulies courroie te donneront un mouvement plus fluide a petite vitesse.

Faute d'être un newbie, je ne visualise pas l'alternative que tu proposes :(

Par contre, je comptais partir sur crémaillère pour l'entrainement du chariot X , parce que ca me permet de faire un sol modulable par tranche de 1 mètre , et donc de faire un rail de 10 mètre si j'ai besoin . Et ca serait franchement le Top
bon, j'exagère mais si je pouvais faire du modulable entre 1 mètre et 5 mètres pour la course du Chariot X, ce serait l'idéal. Une courroie m'obligerait à l'installer et la tendre à chaque fois non ?
A moins que tu ne parles d'une courroie fixe des 2 cotés et d'un moteur au milieu ?

genre

??

stanloc · 21 Nov 2012

Bonjour,
Si tu veux maintenant travailler sur des panneaux de cette taille, je te conseille de faire une cnc de taille raisonnable et de la déplacer manuellement sur des rails faisant la largeur du panneau. Un système d'ancrage sur ces rails permettrait de faire des recoupements précis. Pour quelqu'un dont la compétence est plus en informatique qu'en mécanique, cela me semble judicieux.
Passe ces jours-ci dans une grande surface de bricolage, à la découpe des panneaux, tu verras un système basé sur ce principe. Des butées escamotables permettent de positionner des panneaux de différentes tailles.
Stan

ledahu · 21 Nov 2012

Si tu veux maintenant travailler sur des panneaux de cette taille

Ce ne sont pas des panneaux ! ce sont des murs !
Dites vous que je fais une machine à tagguer (même si ce sera plus fin que ça )

domi.U&M · 21 Nov 2012

hello,

ça décante doucement!

la solution courroie crantée tendue a le mérite d'être peu couteuse et efficace, certainement bien plus silencieux que la crémaillère.
(tu commences à arriver à la configuration robot silo à cartouches informatiques que je t'ai cité plus haut ).

mais attention: la configuration de ta cnctag va être sensible aux saletés au sol, et aux éventuels pieds posés dessus...
je pense que tu va devoir prévoir un rail de guidage inversé avec un chariot suspendu, le rail étant entièrement caréné sur le dessus.

en ce qui concerne le type de rail, comme tu connais la précision que tu veux obtenir en traçage, tu peux calculer le jeux acceptable sur le guidage par rail. tu en déduiras le type de rail à prendre. a mon sens, tu va avoir un sérieux souci, si tu veux déplacer l'engin, de flèche globale si tu prévois par exemple 3 mètres de rail inférieur: pas facile de tenir le 0.5 mm en hauteur pour deux points extremes gauche et droite.

ledahu · 21 Nov 2012

mais attention: la configuration de ta cnctag va être sensible aux saletés au sol, et aux éventuels pieds posés dessus...
je pense que tu va devoir prévoir un rail de guidage inversé avec un chariot suspendu, le rail étant entièrement caréné sur le dessus.

je ne vois pas en quoi ca resoud le pb des saletés au sol. Je comptais mettre 4 où 6 pieds reglables par module de 1 mètre

pas facile de tenir le 0.5 mm en hauteur pour deux points extremes gauche et droite.

Dans le cadre de la construction de ma maison, j'ai acquis un laser tracant , redoutablement efficace pour ce genre de problèmes

tu commences à arriver à la configuration robot silo à cartouches informatiques

effectivement
ce qui me rassure ! je ne veux pas réinventer la poudre , juste comprendre pourquoi elle est faite ainsi

stanloc · 21 Nov 2012

ledahu a dit:
Si tu veux maintenant travailler sur des panneaux de cette taille

Cliquez pour agrandir...

Ce ne sont pas des panneaux ! ce sont des murs !
Dites vous que je fais une machine à tagguer (même si ce sera plus fin que ça )

Le mot panneau est pris dans le sens "surface de travail"

Si tu avais commencé par décrire entièrement ton projet on ne ferait pas "d'erreurs"

Un électroaimant pour actionner la montée et la descente de ton "outil" pour écrire/peindre/tagguer n'est pas une bonne idée car c'est trop violent et la course faible. Sur table traçante type Hewlett-Packard cela convient parce que la feuille de papier passe au dessus d'une rainure à l'endroit où la plume "tombe".
La solution que j'utilise comporte une première platine en translation actionnée par vis et moteur pas à pas sur laquelle est fixée une deuxième platine en translation qui porte la "plume" et un petit ressort pousse vers le bas (vers le mur) la plume. De cette façon on a une pression constante de la plume. Dans ton cas un ajustement au niveau du moteur pas à pas permetrait de compenser des irrégularités du "mur". On peut même envisager un asservissement en boucle fermée pour garder une pression constante dans le cas de quelque chose qui frotte ou garder une distance constante dans le cas d'un jet d'encre ou de peinture.
Tu ne concevrais pas cette machine pour faire du décor de théatre ou de cinéma ???????????? Il y a là un débouché

Stan

ledahu · 21 Nov 2012

Si tu avais commencé par décrire entièrement ton projet on ne ferait pas "d'erreurs"

désolé, je n'ai rien d'autre que mon ignorance comme excuse :(

La solution que j'utilise comporte une première platine en translation actionnée par vis et moteur pas à pas sur laquelle est fixée une deuxième platine en translation qui porte la "plume" et un petit ressort pousse vers le bas (vers le mur) la plume. De cette façon on a une pression constante de la plume. Dans ton cas un ajustement au niveau du moteur pas à pas permetrait de compenser des irrégularités du "mur". On peut même envisager un asservissement en boucle fermée pour garder une pression constante dans le cas de quelque chose qui frotte ou garder une distance constante dans le cas d'un jet d'encre ou de peinture.

C'est à peut près ce à quoi je pensais , avec en plus un capteur de force pour faire varier la pression . L'electroaimant ne servant qu'a décoller la pointe .
Le problème de la vis (voire double vis si je dégage le solénoide) c'est que si je veux limiter le poids de la tete, il faut que je ramène le moteur au sol , or,... je ne sais pas comment faire. Peut etre comme un cable d'accélérateur , et au lieu de moteur Pap, mettre des servomoteur comme l'un d'entres-vous l'a suggéré. Mais j'ai pas confiance dans la durabilité des servoMot type modélisme. Peut-etre dans les CNC y en a-t-il d'autres sortes ?
Ce qui me ferait 2 servo moteurs un pour la pression et un pour la pointe , tous les deux par cable. Du coups, je suis perplexe quand à la précision de pression à laquelle je pourrais prétendre

Tu ne concevrais pas cette machine pour faire du décor de théatre ou de cinéma ???????????? Il y a là un débouché

Je conçois cette machine pour dessiner sur les murs. avec différents type de pointes. Quelque soit le dessin, son emplacement et sa raison d'être.

Conceptuellement, (et grand pardon à ceux que je vais choquer avec cette phrase, je comprendrais que le modo sabre ce passage) ,
le jour où cette CncTag marche; mon premier dessin publique sera une bite sur un mur publique façon tagueur. Mais tirée d'un dessin de dictionnaire et parfaitement exécutée.

fredymilou · 21 Nov 2012

Je reviens sur ta question plus haut .
Tu gardes ta crémaillère mais il faut une réduction sur le moteur, le plus souvent utiliser sont poulie courroie , moins couteuse qu'un réducteur , regarde du coté des Mechmatte.

stanloc · 21 Nov 2012

Lorsqu'on en est à la conception d'une cnc si on tombe sur un point bloquant (poids de la tête d'impression avec son moteur) il est encore temps de rectifier la structure pour se donner une plus grande latitude. Il est clair que la colonne se déplaçant sur une base sur rails est très mal adaptée à ce projet.
Déporter le moteur et actionner la tête d'impression par cable est de mon point de vue une solution de rattrapage lorsque la cnc est finie et que ça cloche à ce niveau.
Les servomoteurs de modèles réduits ont un mode de commande très particulier par largeur d'impulsion.

Stan

ledahu · 21 Nov 2012

Il est clair que la colonne se déplaçant sur une base sur rails est très mal adaptée à ce projet.

Pas de problème. As-tu une alternative adaptée, gardant la caractéristique modulaire selon les X + transportable et installable en moins de 15 minutes ?

Déporter le moteur et actionner la tête d'impression par cable est de mon point de vue une solution de rattrapage lorsque la cnc est finie et que ça cloche à ce niveau.

Je suis d'accord sur le principe de ce que tu dis.
Mais je pense qu'en l’occurrence il y a une nuance: nous sommes dans un cas particulier :
- on ne connait pas le poids final effectif de la tête modulé par les forces de frottement de la pointe/craie/feutre
=> on ne peux pas calculer l'inertie en fonction de la vitesse
=> on ne peux pas calculer le moment d'inertie et les forces appliquées à la colonne
=> on ne peux pas en déduire une structure de colonne adaptée

==> on fait au mieux, de sorte qu'on ne puisse pas regretter de ne pas avoir tout fait correctement, et on verra bien

enfin il me semble, et en tout cas, assume pleinement ce risque d'echec

ledahu · 21 Nov 2012

Je reviens sur ta question plus haut .
Tu gardes ta crémaillère mais il faut une réduction sur le moteur, le plus souvent utiliser sont poulie courroie , moins couteuse qu'un réducteur , regarde du coté des Mechmatte.

ok, je viens de comprendre.
donc ton avis crémaillère + reducteur par poulie
ou
courroie fixe ?

La courroie me semble plus simple , non ?

fredymilou · 21 Nov 2012

Plus simple serte pour un système non modulaire.

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