Novichok

Шаговик с энкодером и сервопривод

15 повідомлень у цій темі

Здравствуйте, интересует вопрос целесообразности применения шаговиков с энкодером и соответствующими ему драйверами.

 

Сможет ли он заменить собой сервопривод? 

 

Возникают ли сложности с настройкой?

 

Что лучше бу серва на 100 ватт или шаговик стандарта 34 с моментом 4.5 н/м?

 

В интернете какой либо внятной информации не нашел, возможно знающие люди на форуме помогут определиться с выбором? 

 

Заранее спасибо всем откликнувшимся. 

Змінено користувачем Novichok
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Думаю треба порівнювати крнкретні моделі.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
3 часа назад, Novichok сказал:

бу серва на 100 ватт или шаговик стандарта 34 с моментом 4.5 н/м?

Серва на 100 Вт даст момент где-то 0.3 Н*м при 3000 об/мин, чтобы получить 4.5 Н*м нужен редуктор 1:15, при этом на выходе получим 200 об/мин. На такой скорости адекватный шаговик ещё должен отдавать полный момент. По крайней мере по этому параметру получается сравнимо.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
4 часа назад, Novichok сказал:

Что лучше бу серва на 100 ватт или шаговик стандарта 34 с моментом 4.5 н/м?

А вы с задачами определитесь. Т.к. "серва", в обычном её понимании, имеет практически постоянный момент во всём диапазоне рабочих оборотов, а "шаговик" имеет максимальный момент при нуле оборотов с постоянным его (момента) снижением с ростом скорости.
"Гибридные шаговики" достаточно успешно решают вопрос пропуска шагов, но принципиально не могут справится с упомянутым выше свойством снижения момента "шаговиков".
К тому же, даже со всеми "микрошагами", "шаговик" не может приблизиться к точности позиционирования "сервы".

1

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Якшо коротко, сервопривод має стабільний момент на всьому діапазоні. А в крокового чим більша швидкість тим більше момент падає.

З сервоприводами женуться за швидкістю, продуктивністю, шоб більше зробити за зміну.

Кроковий мотором продуктивності на ловлять. Сам мотор дешевший, драйвер дешевший, і момент на малих швидкостях пристойний.

Якшо несерійне виробництво, то однозначно кроковий  вийде дешевше, простіше. А якщо серійне то треба думати. Рахувати час простою, продуктивність за зміну.

Тут вже написали який момент буде в того сервопривода. Швидкість буде хороша, але не факт шо він подачу потягне.

Кроковий потягне, але вижати з нього швидкість ше треба вміти.

Швидкість річ не обовязкова, а момент річ обовязкова. Нема моменту, нема роботи зовсім.

4

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Небольшое уточнение. Момент электродвигателя при промышленной частоте это мощность деленая на номинальные обороты. Поэтому у сервы надо смотреть не мощность а конкретно момент. Момент очень сильно зависит от частоты 

Змінено користувачем Max Ubik
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
В 27.03.2019 в 12:23, Одессит сказал:

К тому же, даже со всеми "микрошагами", "шаговик" не может приблизиться к точности позиционирования "сервы".

 

Точность определяется, в первую очередь, разрешительной способностью энкодера (ppr), а не устройством мотора. На втором месте драйвер (или мозги) со всеми своими PIDами и прочими бубнами.

 

Имею дело со станком на "православных" аналоговых сервах (яскава сигма 1, управление +-10в), параллельно собираю станочек на шаговиках с обратной связью.

 

Плюсы и минусы каждого варианта:

 

Аналоговая серва (Yaskawa Sigma1 SGDA-08):

- цена

- нужны дорогие мозги, которые умеют выдавать +-10в (500$ за kflop+kanalog)

- нужно настраивать PID, иначе будут зудеть и работать не оч

- не работает, если напряжение в сети меньше 220-230в (пришлось ставить стабилизатор)

+ высокая скорость и плавность работы***

+ стабильный высокий крутящий момент (14мм фрезу рвет и едет дальше)

+ енкодеры имеют Z-канал. По нему удобно реализовывать Homing

+ холодные. За 8 часовой рабочий день температура серв на 2-3 градуса выше комнатной

 

***по факту двигатели больше 1000 оборотов не крутят. При шаге ШВП 5мм это 5000мм/мин. Если гонять мотор на номинальных 3000 оборотов, то выходит скорость 15000мм/мин. Когда в двух метрах от тебя 100кг чугуна проносятся на такой скорости - можно маленько абасраца. Поэтому больше 1000 не крутим. Реально страшно.

 

Шаговик с обратной связью (JSSD2505M):

+ цена

+ работает от любых мозгов без настройки и бубнов. От ардуинки до топовых стоек, все что выдает step-dir - подходит. Обратная связь реализована на уровне драйвера, всё настроено "из коробки".

+ гораздо тише и плавнее чем обычный шаговик

+ работает от блока питания, который, отчасти, решает проблему перепада напряжения в сети

+ не пропускает шаги. Если шаг меньше деления енкодера - драйвер не выполняет его, но запоминает. И когда таких "микрошажков" накопится достаточно - он их шагнёт.

- больше 1200 оборотов не крутит, драйвер уходит в ошибку т.к. не успевает обрабатывать сигналы енкодера (но мне больше и не надо, так что норм)

- мотор греется даже когда стоит в удержании

- не все енкодеры шаговиков имеют Z-канал.

- падение момента, хотя оно не так велико, как на обычных шаговиках без обратки.

 

 

При выборе учитывайте:

1. Кинематику станка. В зависимости от реализации подачи - нужны разные обороты, момент двигателя и разрешение енкодера. Одно дело ШВП, другое дело зубчатая рейка или ремень. Одно дело гонять портал 2х3 метра, другое дело - 300х300мм. Во втором случае, учитывая скорость разгона-торможения, вы можете никогда не разогнать ваши двигатели даже больше 500-800 оборотов.

Имея средненький такой енкодер на 1000ppr, на ШВП с шагом 5мм получаем "разрешение" 5/(1000 * 4) = 0,00125мм, Если это зубчатая рейка или ремень, то "разрешение" будет на порядок хуже, а то и на два.

 

2. Связка мозги+ПО тоже решает. Современные сервы умеют работать по step-dir, но я не вижу особого смысла подключать их к Mach и прочим системам "не реального" времени. Они просто не раскроют потенциал ваших серв. Т.е. уже как минимум нужна нормальная стойка, плата с DSP или, на крайняк, комп с ОС реального времени (тот же Linux и софт под него).

 

3. Характеристики отдельно взятых двигателей. Обороты, момент, разрешение енкодера и тд и тп. Сопоставляйте с вашими задачами.

 

4. Цена конечно же. Возможно дешевле будет переплатить за шаговик с большим моментом, чем покупать серву. Выше правильно заметили что сопоставлять надо моменты и обороты.

Змінено користувачем BlackBeard
2

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
В 27.03.2019 в 13:05, Roma сказал:

З сервоприводами женуться за швидкістю, продуктивністю, шоб більше зробити за зміну.

 

Позволю себе не согласиться. При средней такой скорости фрезеровки 400-500мм/мин и шаге винта ШВП 5мм, получается что нам вполне хватает 100 оборотов двигателя. С такими оборотами хоть шаговик, хоть серва - справятся одинаково хорошо. Проигрыш шаговика будет на холостых перемещениях (если гонять выше 3000мм/мин), и то, нужно еще учесть ускорение разгона/торможения и соотнести его с длиной хода, весом, нагрузкой и инерцией перемещаемого веса и тд...

 

Плохие "Мозги" и криво расписанная УП - потеряет времени больше, чем любой из приводов. Вот, для понимания: ссылка

 

Умные дяди могут рассказать про деление шагов, дребезг, рывки шаговика и прочие побочные явления (которые так же могут быть присущи криво настроенным сервам), их влияние на износ инструмента и тд и тп.

Но это уже слишком тонкие материи для простого хоббиста.

Змінено користувачем BlackBeard
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Обычно у более менне нормальных сервоприводов есть автонастройка которая учитывает все выше перечисленные факторы. Настраивается буз проблем особых, можно скорость петли энкодера поднять (у производителей по-разному называется, но суть остается) чтоб удердание было жестче, если нужно конечно. 

Да и что Вы на 300-500 мм/минуту фрезеруете? Для китайских шпинделей это очень мало при их оборотах. А основное время экономинтся как раз на ускорениях и холостых перемещениях, ладно когда одна деталь в неделю делается - можно мириться, а вот когда 2 десятка в кондукторе, то каждая секунда неплохо экономит время. 

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
4 часа назад, mikhail80 сказал:

Да и что Вы на 300-500 мм/минуту фрезеруете? Для китайских шпинделей это очень мало при их оборотах.

Вот именно что фрезерую, а не "царапаю"))

Силовой шпиндель под ISO30, обороты ниже китайского.

 

Ну даже если ориентироваться на китайский шпиндель и рекомендуемые режимы работы ТС фрезами по дюральке, то это скорости в районе 2000мм мин. Т.е. ~400 оборотов в минуту на ШВП с шагом 5мм. Не так уж много даже для простого шаговика. И то, это режим для фрез диаметром 12-20мм. Которые еще не каждый китаец потянет...

 

4 часа назад, mikhail80 сказал:

А основное время экономинтся как раз на ускорениях и холостых перемещениях

Не меньше экономит толковая УП и "мозги" реального времени. Так что если работаете под Mach - холостые перемещения не самое страшное, на чем можно сэкономить время)))

Змінено користувачем BlackBeard
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
16 часов назад, BlackBeard сказал:

Точность определяется, в первую очередь, разрешительной способностью энкодера (ppr), а не устройством мотора.

Оно конечно! Но:

16 часов назад, BlackBeard сказал:

Если шаг меньше деления енкодера - драйвер не выполняет его, но запоминает. И когда таких "микрошажков" накопится достаточно - он их шагнёт.

А если в этом месте уже "закончилась строка УП для данной обработки"?
Именно это я и имел на виду.
Во всех "этих ваших" (шутка) движениях самое важное, пожалуй, это таки кинематика станка. А здесь я имею  на виду таки целочисленные перемещения оси "за один шаг". И, желательно, чтобы количество удельных шагов было хотя бы на порядок выше планируемой точности обработки. Т.е.: хотим получить "сотку" на выходе - будьте любезны обеспечить шаг с "весом" в 1 микрон.
Как-то так.
 

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Ну тоже не особо "царапаю". Так случилось что больше 8-ки фрезы не использую, хотел бы, но не лезут они в деталь, в основном 6-ки корейские, китайский шпиндель 2-ка позволяет резать 6-8 мм в глубину 1.2 на сторону пр скорости 2400 на 15000, вполне устраивает, если скорость ставить меньше, алюминий налипает и с СОЖ, производитель фрез рекомендует 8-10 соток на зуб, у меня получается 4-6, так что приходится скорости поднимать и стружка веселее летит )  Маch 3 терпеть не могу, работаю на ncstudio , у меня клон, товарищу недавно поставил оригинал с лямбдой, шикарная система. 

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
18 минут назад, Одессит сказал:

А если в этом месте уже "закончилась строка УП для данной обработки"?

Хм, об этом как-то не думал. Но это настолько малочисленное значение, что мы его физически никак не заметим. Где-то на уровне шероховатости поверхности оно и потеряется.

 

18 минут назад, Одессит сказал:

А здесь я имею  на виду таки целочисленные перемещения оси "за один шаг". И, желательно, чтобы количество удельных шагов было хотя бы на порядок выше планируемой точности обработки. Т.е.: хотим получить "сотку" на выходе - будьте любезны обеспечить шаг с "весом" в 1 микрон.
Как-то так.
 

Разрешение енкодера 1000 ppr это по сути 4000 делений. Если принять ШВП с шагом 5/4000 = 0,00125мм.

Т.е. все что меньше 0.00125 - ни шаговик, ни серва "не шагнут".

 

А ведь некоторые драйверы шаговиков с обратной связью поддерживают енкодеры до 2000ppr, т.е. 8000 делений...

 

17 минут назад, mikhail80 сказал:

Ну тоже не особо "царапаю". Так случилось что больше 8-ки фрезы не использую, хотел бы, но не лезут они в деталь, в основном 6-ки корейские, китайский шпиндель 2-ка позволяет резать 6-8 мм в глубину 1.2 на сторону пр скорости 2400 на 15000, вполне устраивает, если скорость ставить меньше, алюминий налипает и с СОЖ, производитель фрез рекомендует 8-10 соток на зуб, у меня получается 4-6, так что приходится скорости поднимать и стружка веселее летит )

Ну даже 2400мм/мин это всего-то 480 оборотов.

Змінено користувачем BlackBeard
0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
20 минут назад, BlackBeard сказал:

Разрешение енкодера 1000 ppr это по сути 4000 делений. Если принять ШВП с шагом 5/4000 = 0,00125мм.

Т.е. все что меньше 0.00125 - ни шаговик, ни серва "не шагнут".

Уточню.
Нынче вполне стандартны энкодеры с разрешением кратным 1024.
Ну и не всегда мотор прямо на ходовом валу сидит. Возможна ременная передача 20*54, например. И винт с шагом 6мм (цифры взял от фонаря, но такое очень даже встречается). Вот и танцуй теперь...
Именно это я имел на виду под "кинематикой станка". Хотя, вернее это назвать свойствами трансмиссии станка.
Для облегчения жизни "юного строителя станка с ЧПУ" логично применять именно целочисленные чётные и кратные им (в десятичном смысле) "шаги" и коэффициенты" передачи.

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах
1 час назад, Одессит сказал:

Нынче вполне стандартны энкодеры с разрешением кратным 1024.

Нынче товарищи китайцы выпускают енкодеры кратные разным величинам.

Бывают как 200-300-360-400-600, так и 256, 512, 1024, 2048 и тд. Тут уже вопрос о том где и как их применять.

 

Винт с шагом 5мм я принял как самый распространённый вариант, ибо он есть почти во всех диаметрах от 16 и выше.

 

Для мелкого станка выбрал винт 1204 (шаг 4мм) и моторы с енкодерами на 1000ppr (4000 кратные). Т.е. 4/4000 = ровно 1 микрон. Чисто для себя любимого это удобно.

 

Но необходимости в этой кратности не вижу. Т.к. есть другие факторы в виде упрогости материала из которого состоит станок, упругости муфт/ремней, подшипников опор и прочих радостей. Деформация всех этих узлов априори больше микрона. Так что толку с той кратности буквально нет)

 

1 час назад, Одессит сказал:

Возможна ременная передача 20*54, например.

А возможен и редуктор 1*10 с люфтом в 15 минут))) Но это уже какие-то специфичные конструкции. Типа привода на ремнях и прочих бубнов.

 

Что-то тема ушла не в то русло совсем. Автор спрашивает:

 

В 27.03.2019 в 08:19, Novichok сказал:

Сможет ли он заменить собой сервопривод? 

В ряде определенных задач они вполне могут быть равноправны.

По части пропуска шагов, более плавной, слаженной и тихой работы - определенно да. Смысл в этом есть.

 

В 27.03.2019 в 08:19, Novichok сказал:

Возникают ли сложности с настройкой?

Их нет от слова совсем. Достал, подключил и поехали.

 

В 27.03.2019 в 08:19, Novichok сказал:

Что лучше бу серва на 100 ватт или шаговик стандарта 34 с моментом 4.5 н/м?

А что может по оборотам/моменту серва на 100ватт?

Среднестатистическая китайская серва на 100ватт это 3000 оборотов с номинальным моментом 0.32нм и пиковым в 2-3 раза больше.

Среднестатистическая Nema23 с обратной связью это 1200 оборотов с пиковым моментом 2нм. Nema34 - будет еще "моментнее".

Новая китайская серва стоит 250-300$, новая Nema 23 + блок питания к ней ~120-150 баксов (это уже сразу со всеми кабелями и клемными колодками). Считай в 2 раза дешевле.

Чего там может стоить БУшная серва - можно долго гадать, но если она аналоговая, то пусть хоть даром отдают - все равно обойдётся дороже)))

Опять же, чем она там укомплектована та БУшная серва - большой вопрос. Если кабелей нет, то все эти разъемы-проводки тоже влетают в денежку.

Тут уже без конкретизации задачи никак не разобраться.

Змінено користувачем BlackBeard
1

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Посоветуйте характеристики ;БП для  https://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.0.0.21557cd1xCuVTv&id=546304351474

0

Поділитися повідомленням


Посилання на повідомлення
Поділитися на інших сайтах

Створіть акаунт або увійдіть для коментування

Ви маєте бути користувачем, щоб залишити коментар

Створити акаунт

Зареєструйтеся для отримання акаунта. Це просто!


Зареєструвати акаунт

Увійти

Вже зареєстровані? Увійдіть тут.


Увійти зараз

  • Зараз на сторінці   0 користувачів

    Немає користувачів, які переглядають цю сторінку