Projet en cours ... Grandes dimensions : Elle bouge !

[fred03800]

Je suis d’accord sur la fiabilité d'un solution industriel, mais si ça tombe panne ? peut de chance de retrouver la même chose et donc de nouveau beaucoup de travail pour réintégrer le nouveau matériel. En plus tout ce que tu trouveras à pas chère risque d’être tres vieux pour de l'informatique (95 par exemple).
En contre partie tu achètes 2 petit PC pro de bureau identique (2004-2005 voir mieux) à 30 ou 40€ pièce en marque Lenovo, HP , ibm.... tu fais une copie de ton disque quand tout est installé et configuré , et si l'un tombe en panne en 3min tu change le PC et tu peux travailler comme si de rien n'était.
A cela tu rajoute un ecran à 10 ou 15€ sur LBC en 15 ou 17", une sourie et un clavier de la déchetterie le tout en rien de plus standard

 

[Lezard]

... tu achètes 2 petit PC pro de bureau identique... si l'un tombe en panne en 3min tu change le PC et tu peux travailler comme si de rien n'était...

C'est pas faux. A méditer

 

[gaston48]

Bonjour,
la solution PC est quand même beaucoup plus confortable et concernant la fiabilité je suis
entièrement d'accord avec fred03800. Une solution PC demande de s'investir
un peu plus au début pour acquérir les compétences nécessaires, pour faire les bons choix et
comprendre toute la chaîne, mais quand c'est fait, on est définitivement autonome.
Tout à fait d'accord avec le fait qu'un recuit de stabilisation n'est utile que si la pièce est usiné,
que ce soit un laminé isolé sans soudure d'assemblage ou un ensemble complexe mécanosoudé.

C'est une très belle structure, bien proportionné. je vois quand même un problème potentiel
sur le fait que tu fais l'impasse sur son massif en béton. Les machines outils de très grandes dimensions
sont composées d’éléments indépendants alignés et assemblés sur un massif en béton, les coefficients
de dilatation sont les même.
Dans ton cas tu risques d'avoir des variations d’écartement de tes glissières de "mur"
ces variations vont à terme fusiller les patins et rails.
Il te manque un degré de liberté, une certaine élasticité de l'un des murs uniquement dans l'axe
de la poutre, en fait la triangulation d'un des murs est superflue. Et ce degré de liberté ne compromet en
rien la rigidité générale de ta machine.

 

[Lezard]

Bonjour,

... Une solution PC demande de s'investir un peu plus au début pour acquérir les compétences nécessaires, pour faire les bons choix et comprendre toute la chaîne, mais quand c'est fait, on est définitivement autonome.

J'ai passé pas mal de temps à regarder les différentes solutions, mais je n'ai pour l'instant aucune expérience concrète, alors je me pose forcément beaucoup de questions. Je vois d'un côté des solutions à base de PC/Mach3 (par ex.) qui deviennent plus complexes avec de plus en plus des cartes ou modules dédiés à la gestion des axes, de l'autre des contrôleurs autonomes maintenant abordables qui semblent faire autant sinon plus, plus simplement (?).
D'un autre côté, et en rêvant un peu, si cette machine arrivait à tourner un jour en 5 axes, est-ce que cela sera envisageable sur une base PC, avec des résultats en sortie corrects en terme de qualité des surfaces et fiabilité sur des usinages longs ?

C'est une très belle structure, bien proportionné. je vois quand même un problème potentiel
sur le fait que tu fais l'impasse sur son massif en béton. Les machines outils de très grandes dimensions
sont composées d’éléments indépendants alignés et assemblés sur un massif en béton, les coefficients
de dilatation sont les même.
Dans ton cas tu risques d'avoir des variations d’écartement de tes glissières de "mur"
c'est variations vont à terme fusiller les patins et rails.

Merci pour le commentaire encourageant.
A propos des dilatations, les 'murs' sont posés sur un treillis en IPE, lui-même scellé sur la dalle béton de l'atelier. Lors des variations de T°, la dilatation devrait affecter en même temps (...) la base, et donc la distance entre les glissières, mais aussi la poutre elle-même non ? Je ne comprends pas bien comment la présence d'un massif béton dédié change cela. Est-ce que tu peux détailler ?

Il te manque un degré de liberté, une certaine élasticité de l'un des murs uniquement dans l'axe
de la poutre, en fait la triangulation d'un des murs est superflue. Et ce degré de liberté ne compromet en
rien la rigidité générale de ta machine.

Je n'avais pas pensé à cette solution. J'avais regardé une solution de guidage qui laisserait un côté libre latéralement, et puis je suis revenu à une solution 'classique' avec deux guidages. En tout cas cela me laisse deux portes de sortie pour le cas où je rencontre vraiment des problèmes liés aux changements de T° :
- remplacer une des structures en triangle par un treillis de tube carré vertical, donc un peu 'souple' latéralement
- construire une pièce fermée autour de la machine et essayer de limiter l'amplitude thermique

 

[gaston48]

Ton treillis est déformable et va suivre les déformation de ta chape qui elle même va suivre
les mouvements du sol. Si au fur et mesure, par exemple, tu installes d'autres machines
à proximité ou simplement les mouvements du bâtiment.
Dans le cas de grande machine outils sur massif, c'est un peu comme un massif d'éolienne
on coule dans une fosse, un énorme massif de béton au besoin désolidarisé des parois pour couper les vibrations.
Dans ton cas, comme tu dis, il s'agirait de laisser libre latéralement un coté, mais en préservant une
grande rigidité dans les autres axes.
Cela peut se faire au niveau des patins en les montant sur 1 lame d'acier encastré mais je serais
toi, le plus simple pour anticiper, sur l'un des murs, je me reverserais la possibilité de désolidariser
des points de scellement de la base, si tu installes tout sur des goujons avec un nivellement par
écrous dessus dessous cela devrait être réversible.
On voit effectivement beaucoup de machine qui ont l’allure de la tienne, mais c'est très hyperstatique,
c'est notre tendance à concevoir symétrique. Alors que cumuler la rigidité latérale des 2 murs sur un
seul et rendre l'autre compliant, c'est beaucoup plus rationnel.

Sous Windows, j'aime bien cette solution:
http://www.cncdrive.com/UCCNC.html
interconnexion entre le PC et la motion controller par port ethernet:
http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=817

 

[Lezard]

Bonsoir,

Merci pour tes explications. Je comprends bien l'intérêt du massif de fondation pour une machine lourde, mais il me semble qu'il s'agit d'une autre problématique que celle de la dilatation ? Bon, dans tous les cas, il n'était pas question de faire cela dans le bâtiment actuel, alors pas de regret.

... Cela peut se faire au niveau des patins en les montant sur 1 lame d'acier encastré

Tu veux dire que le support des sur un côté pourrait 'glisser' un peu pour rattraper les différences dues par ex. à de la dilatation, et réduire l'hyperstatisme ? Je dois pouvoir encore intégrer cela dans le dessin des chariots. La difficulté serait d'éviter que cela se mette à prendre du jeu dans tous les sens. Un lamage assez précis avec un support en étiré ?

... le plus simple pour anticiper, sur l'un des murs, je me reverserais la possibilité de désolidariser
des points de scellement de la base, si tu installes tout sur des goujons avec un nivellement par écrous dessus dessous cela devrait être réversible.

L'idée serait donc de recaler les axes pour le cas où la dalle aurait bougé ? Je pourrais faire cela au niveau de la liaison des tubes supportant les guidages X, qui seront calés au sommet des murs, avec des vis pointeau pour la mise à niveau et un joint d'époxy pour le calage, puis serrage. Cela sera démontable, donc je devrais pouvoir le reprendre au besoin.

On voit effectivement beaucoup de machine qui ont l’allure de la tienne, mais c'est très hyperstatique, c'est notre tendance à concevoir symétrique. Alors que cumuler la rigidité latérale des 2 murs sur un seul et rendre l'autre compilant, c'est beaucoup plus rationnel.

Bien compris. "Notre tendance" naturelle est aggravée encore par les logiciels de CAO, la symétrie cela se fait en deux/trois clics et donc hop, c'est réglé !

Sous Windows, j'aime bien cette solution:
http://www.cncdrive.com/UCCNC.html
interconnexion entre le PC et la motion controller par port ethernet:
http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=817

Je vais regarder cela de plus près, je reviendrais sans doute avec des questions

Encore merci pour les conseils

 

[gaston48]

"lame acier"
A partir de ton montage ( que j'ai deviné en zoomant fortement), une modif comme celle là
sur un seul coté bien sur :
En fait des galets à la place de patins suffiraient, il faut trouver des rails rectifiés lisses
sans gorges pour les billes

https://www.tracepartsonline.net/(S...I_GUID1_d/TYPE_GUI31_d/&language=fr&tp=2&st=0

 

[Lezard]

Bonjour,

Intéressant, j'étais parti sur une idée plus compliquée (toujours compliqué de faire simple...). Voilà à quoi ressemble le chariot dans sa conception actuelle :

Les chariots sont constitués de plaques de 15mm encastrées et soudées. Les patins sont en appui arrière/haut dans un lamage. Pour l'instant, les deux sont en miroir ( exacts, il serait bien sûr possible de modifier l'un pour faire un montage 'souple' comme tu le suggères. Je me demande quand même s'il n'y a pas un risque de créer plus de problèmes, par ex. des vibrations/résonances sur les patins 'souples', une usure prématurée du pignon/crémaillère si la position relative du patin et du pignon change etc...

En tout cas, idée intéressante, je vais y réfléchir, j'ai qq heures de volant devant moi !
Merci pour tes réflexions et ton intérêt pour ce projet

 

[gaston48]

Et si tu centres le servo, que tu déplaces la triangulation uniquement pour le servo
et tu découpes 2 pattes pour rendre élastique.
2 patins sont justifiés si tu veux rigidifier le portique en torsion ensuite pour le maintenir en hauteur
rail plat et galets lisses seraient largement suffisant mais risque d’être plus chère que de l'hiwin.

 

[Lezard]

Je peux encore centrer le servo, mais la structure soudée est faite, donc pas possible de déplacer les triangles, sauf à tout recommencer. Les triangles sont doublés sous la jonction avec la poutre. L'idée des 2 patins assez écartés (+/-500 mm) est bien de tenir le portique en torsion, pour encaisser le couple créé par la broche en bout de course en bas. Même dans cette configuration, il devrait être possible d'adapter ta suggestion, mais les pattes viendraient en surépaisseur. La 'lame de ressort' pourrait être horizontale par ex. ?

Bien sûr ta suggestion de découper simplement la plaque verticale est bien plus élégante.

Sinon une autre idée, mais qui me semblait un peu loufoque, serait d'avoir une liaison glissante perpendiculairement entre le portique et un des chariots, avec par ex. une queue d'aronde assez large. Cela aurait l'avantage de garder une liaison rigide entre les patins et le servo/pignon.

Est-ce que cela vaut vraiment le coup de compliquer le montage ? Comme tu l'as dit, il existe pas mal de machines avec une architecture de ce type, et je n'ai pas vu de système particulier de rattrapage, ce qui ne veut pas dire que cela n'existe pas non plus.

Au point où j'en suis, je vais peut-être continuer comme cela pour voir ce que cela donne. Si je n'arrive pas à aligner les axes assez bien, ou que la machine se bloque au moindre coup de soleil/froid, il sera toujours possible de refaire un chariot V2, en incorporant ces idées et l'expérience acquise.

Les guidages sur cet axe sont du Hiwin de 30, avec des chariots sans précontraintes Z0.

 

[gaston48]

ou que la machine se bloque au moindre coup de soleil/froid,

Le problème est que tu ne vas pas t'en apercevoir, le déplacement sera aussi souple, mais la charge appliqué au
patin va croître et diminuer sa durée de vie.
Ça ma rappelle une discussion que j'ai eu par le passé avec el patenteux au sujet d'un grand routeur pro exploité
dans son entourage et dont il fallait régulièrement changer les patins du fait d'une usure prématurée.
En discutant, on l'avait attribué à la conception de ce routeur constitué d'un portique
mobile uniquement motorisé avec une vis centrale, avec donc une certaine liberté que le portique se mette en crabe.
Beaucoup s'accommode de cette conception économique et sont très satisfait, mais en usinage excentré quand tu décomposes les
forces, tu te rends compte que les contrainte appliqués au patins sont très amplifiés.
J'ai du mal à me rendre compte de l’élasticité transversal des "murs" dans l’état actuel. Quand on mesure avec
un comparateur, on se rend compte que ce qui parait rigide se déforme, dans ton cas ce sera peut être suffisant.

Cela aurait l'avantage de garder une liaison rigide entre les patins et le servo/pignon.

là je ne comprends pas ton inquiétude, tous les efforts de motorisation sont dans
un plan complètement indépendant du degré de liberté transversal.

 

[vax]

C'est pas faux. A méditer

Je confirme, les configs de mes machines sont sauvegardés les unes sur les autres, au moindre problème je débranche un mini PC d'une machine pour le mettre sur l'autre (au pire dans un cas il faut aussi permuter la carte MESA !).

 

[Lezard]

Bonjour,

là je ne comprends pas ton inquiétude, tous les efforts de motorisation sont dans
un plan complètement indépendant du degré de liberté transversal.

Je dois me faire des noeuds dans la tête pour rien. Il faut que j'avance sur la réalisation de la machine, j'ai l'impression qu'à un moment donné, et sans expérience, on réfléchit mieux avec qq chose dans les pattes.

Mardi je récupère les pièces en sortie de traitement thermique, je vais pouvoir commencer les usinages.

Merci pour vos conseils

 

[Lezard]

Bonjour,

Je continue à avancer doucement. J'ai fait hier un 2eme test de coulée d'un lit de résine sur un tube carré pour servir de base à un étiré plat qui recevra ensuite le guidage et la crémaillère :

La résine utilisée, formulée pour du calage, est moins fluide que celle du 1er essai, mais offre un temps de séchage plus long et une meilleure résistance en compression. J'ai monté des petits vibreurs pneumatiques sur le côté du tube, pour favoriser l'étalement 'plan' de la résine. Dans un 1er temps, 4 vibreurs ont été montés en série, le résultat n'était pas top. J'ai donc débranché 3 des 4 vibreurs, et là bingo : la poutre s'est mise à se promener, à tel point qu'il a fallu que je limite ses ébats avec de gros clous. Les vibrations des 4 unités devaient s'opposer, ou bien le débit du compresseur était trop faible pour alimenter les 4 vibreurs efficacement. Je vais voir le résultat tout à l'heure, la résine n'est probablement pas encore assez dure pour que je fasse une mesure.

Sinon, je continue à piocher le sujet du choix du contrôleur. Suivant le conseil de @gaston48, j'ai regardé du côté de UCCNC. Cela a l'air abordable techniquement et financièrement, même en incluant l'achat d'un (ou deux) vieux PC dédié(s). En version démo, j'ai pu faire un tour rapide des différentes pages de l'interface, avec un oeil sur la doc. Je n'ai pas trouvé trop de détails sur les modes d'interpolation, hormis le choix d'un mode 'exact stop' ou 'constant velocity', ce qui est déjà une bonne chose. Est-ce que le soft peut gérer une interpolation sur 2, 3 ou plus axes en même temps ?
De même, les pages de paramétrage des axes A,B et C sont exactement les mêmes que celles des axes X,Y,Z, comment indiquer qu'il s'agit d'axes rotatifs ? Ou est-ce qu'on considère que A,B et C _sont_ des axes rotatifs dans tous les cas ?

 

[ingenieu59]

Bonjour,

intéressants ces vibreurs . Par contre, il ne faudra pas solliciter ton carré , puisque tu mets la résine avant même que ton carré soit bridé . J' aurais attendu qu' il soit en place et ensuite, j' aurais appliqué la résine . De ce fait, tu évites l' éclatement de la résine avant la pose des rails , dû à une mauvaise manip .
Pour l' axe rotatif ou linéaire, c' est dans mach3 que tu vas le configurer . Dans configuration générale , tu as les axes X , Y , Z puis A ,B ,C tu choisis rotatifs

 

[Lezard]

Bonsoir,

Bonjour,
intéressants ces vibreurs . Par contre, il ne faudra pas solliciter ton carré , puisque tu mets la résine avant même que ton carré soit bridé . J' aurais attendu qu' il soit en place et ensuite, j' aurais appliqué la résine . De ce fait, tu évites l' éclatement de la résine avant la pose des rails , dû à une mauvaise manip .

Tu as raison sur le principe, mais je ne peux pas faire comme cela : les guidages sont sur le côté extérieur des tubes (voir dessin dans le 1er post) et la surface plane de la résine est en fait un plan vertical. J'ai prévu de caler les tubes au milieu pour qu'ils ne bananent pas lors de la coulée de la résine, puis ils seront posés sans bridage sur la structure. Je pense (j'espère) qu'ils seront assez rigides (ép. 10mm) pour que la résine ne pète pas dans les manutentions.

Un lien vers les vibreurs

Pour l' axe rotatif ou linéaire, c' est dans mach3 que tu vas le configurer . Dans configuration générale , tu as les axes X , Y , Z puis A ,B ,C tu choisis rotatifs

J'ai bien vu ça dans Mach3, d'où ma question sur UCCNC : il n'y a pas de réglage équivalent (ou bien je n'ai pas su le voir).

Sinon, la surface des coulées a l'air pas mal, mais il est encore trop tôt pour faire un contrôle de la planéité, la résine n'est pas encore assez dure.

 

[ingenieu59]

Bonsoir,

si tu as un lien vers la résine, ça pourrait m' intéresser .
Pour UCCNC , le truc simple à faire, c' est de leur envoyer un mail . Ils te répondront assez vite ( demain ) . Mais, le message doit être en anglais .
C' est chez cnc drive que tu l' as acheté ?

 

[Lezard]

Bonsoir,

La résine est une CA85 de Sicomin, avec un durcisseur très lent. Je pense que l'équivalent doit exister chez différents formulateurs d'époxy.

Pour UCCNC, je vais suivre ton conseil et les consulter directement. Je n'ai encore rien acheté, seulement téléchargé la version démo du logiciel.

 

[gaston48]

Tu as aussi des vidéos qui illustrent leurs développement sur des axes asservies:
rigid tapping et filetage

 

[Lezard]

Bonjour,

Merci pour les vidéos et le lien vers UCCNC, il y a pas mal de choses intéressantes. Pour la question sur la gestion des axes rotatifs, j'ai posté un message sur le forum dédié, j'attends une réponse.

J'ai regardé aussi du côté de LinuxCnc, qui semble savoir faire toute sorte de choses avancées, mais j'ai un peu (beaucoup) peur d'y passer un temps... certains, avant d'arriver à qq chose. La prise en main de UCCNC a l'air bien plus simple. Qu'en penses-tu ?

 

[gaston48]

Oui plus simple, car c'est sous un environnement Windows qui t'est peut
être plus familier que Linux et ce n'est pas le même concept.
Avec Windows c'est la carte motion qui inclue un processeur temps réel
tu n'as pas à t'en occupé, tu te cantonnes à du paramétrage de dialogue entre
l'interface Windows et la carte motion.
Avec Linuxcnc, le processeur temps réel, c'est le PC qui héberge Linux
Tu te préoccupes à la foi du paramétrage de l'interface mais également
des fonctions temps réel que tu choisis et "câbles" véritablement toi même.

Les cartes motion associées à UCCNC, sont aussi compatible avec Mach3
UCCNC est une sorte de Mach3 dont le développement est plus jeune et réactif,
compatible avec Windows10 et des ports de PC plus fiable et moderne comme l'ethernet.
Attention, je ne pratique pas UCCNC, je suis Linuxcnc, mais sous Windows, je choisirais
UCCNC

 

[joumpy]

Je travaille sous environnement PC win XP avec Mach3, une board interpCNC2.1 des drivers kinco et des brushless kinco, le tout origine Soprolec.
Je fais un peu de la pub parce que Mr DARRET a accepté de faire de la mise au point par internet au lancement de la machine. J'estime qu'en 2H au téléphone + teamviewer, j'ai gagné 1 semaine de boulot tout seul à m'arracher les cheveux...
En gros, ça a marché du premier coup lors du branchement de tout l'ensemble et en 1/2 journée la machine était opérationnelle!
La description ici: https://www.usinages.com/threads/retrofit-dune-scie-a-commande-numerique.76282/

 

[Lezard]

Re-Bonjour,

Merci pour ta réponse. Cela correspond bien à ce que j'avais ressenti, je vais sans doute partir sur UCCNC/Ethernet, malgré mes préférences initiales pour un contrôleur autonome sans PC. Ce que je cherche à faire pour l'instant c'est surtout de définir une solution qui me permettra de démarrer assez simplement et pour pas trop cher, tout en me laissant une voie d'évolution pour la suite si nécessaire.
J'aimerais quand même bien tirer au clair cette histoire d'axes rotatifs/linéaires.

Merci encore pour tes conseils et tes explications

 

[gaston48]

Ou est-ce qu'on considère que A,B et C _sont_ des axes rotatifs dans tous les cas ?

Oui cela respecte la norme, l'axe de A est parallèle à X
XYZ linéaires
ABC rotatifs
UVW linéaires
Indépendamment de linuxcnc, si tu parcours leurs documentations, tu as beaucoup d'info
d'ordre général sur le concept d'une CNC et ses normes

http://linuxcnc.org/docs/2.7/html/

http://linuxcnc.org/docs/2.7/html/gcode/machining-center.html#_rotational_axes

 

[gaston48]

Joumpy, Soprolec est très sérieux, mon inquiétude est que Mach3 ne fonctionne bien
que sur un PC avec Windows XP
Mais il y a plus étonnant,
j'ai vu récemment une machine neuve, je ne sais plus si c'est un centre Hurco ou
une jet d'eau Mécanuméric booter avec Windows 98 (pour l'interface graphique) !

 

[joumpy]

Ce n'est pas mon domaine, donc je mets des gants...
Mach3 + windows XP obligatoire si on utilise le port//
si on passe en usb ou ethernet, il semble que windows 7/32 puisse convenir, voire des versions 64 bits.
DH42 est le spécialiste du truc. Passez lui un mp pour vérifier tout ça: il est sympa et de bon conseil!

 

[ingenieu59]

Bonjour Gaston,

je travaille sous XP , vista et windows7 avec mach3 sans soucis majeur . Pour ça , j' ai viré la UC300 ( elle posait trop de problèmes ) et depuis, plus de blèmes .
Concernant windows 98 , je l' ai aussi , mais avec un programme de 1989 pour une machine avec pas à pas . Par contre, pour programmer , c' est du délire .

 

[gaston48]

Le développement de Mach3 semble abandonné, donc pour Windows10 et 64 bits, c'est Mach4
avec plus les mêmes libertés de licence.
Une licence Mach3 avec smoothstepper, c'est le double de UCCNC + UC300ETH avec une vrai synchro broche.
mais bon, comme je l'ai dit, je ne pratique ni l'un ni l'autre.

 

[ingenieu59]

Oui, toi , c' est linux cnc .

J' avais essayé une fois linux cnc, j' avais de bons résultats , même avec une DB25 . Plus moyen de mettre la main sur le disque dur .
Maintenant, quand je télécharge linux , il faut une carte mesa, avant de lancer l' application .

 

[Lezard]

Bon ben de mon côté, plus j'avance et moins j'en sais ! Ou plutôt, je suis un peu perdu par la variété des options disponibles, chacune avec ses avantages/inconvénients. Je vais essayer de me faire une synthèse de tout cela, pour voir dans quelle direction je vais.

Du côté de UCCNC, il semble bien qu'il n'y ait pas de 'vrai' axe rotatif pour l'instant, ce serait prévu mais pour dans pas mal de temps. Je ne suis pas sûr de bien comprendre ce que cela implique comme limitations...

Peut-être revenir à une solution intermédiaire simpliste et pas chère pour l'instant, en attendant d'y voir plus clair. Le temps que je passe à me documenter (et me gratter la tête) n'est pas passé à avancer sur la construction de l'engin.