Umbau und offene Fragen

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
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ThommyL
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Umbau und offene Fragen

Beitrag von ThommyL » 11.12.2020, 16:24

Hallo liebe Forengemeinde,

Nachdem ich immer mehr nicht zufriedenstellende Ergebnisse bei der Zerspanung von Aluminium hatte, hab ich mich nun doch für einen radikalen Umbau meiner HighZ 720 entschieden. Die Maschine ist wohl doch eher mehr Gravier als Portalfräse. Folgende Maßnahmen werden im Zuge des Umbaus getroffen.
-Die Z Achse wird mit Hilfe einer adaptierten unterstützten Rundführung versteift,was dem Kippmoment der ZAchse entgegen wirken soll.
-Alle Trapezspindeln T1206 werden gegen KUS 1204 ersetzt
-Die seitlichen 22mm Rundführungen der X Achse werden durch 20er Hiwin Liniearführungen, mit jeweils 2 Wagen pro Seite unterstützt
-Die Montageplatte der Z Achse wird neu und breiter gefertig sodass eine Spindelklammer darauf befestigt werden kann...

Tja, nun würd ich auch gern den Controller Zero2(was fürn Schrott) gegen ein Eigenbau Konstrukt mit Leadshine Digi Endstufen ersetzen.
Die Stepper vom Typ Sanyo Denki 103H7 126 0740 wollte ich eigentlich beibehalten. Laut Datenblatt haben diese wohl nur ein Haltemoment von 1,27Nm,eine Stromaufnahme von 3A. Die Versorgungsspannung liegt wohl bei 24V,wobei der Zero2 Controller 32V ausspuckt.

Wenn ich mir mein Controller selber konfiguriere,soll ich da wieder ein Netzteil mit 32Vdc nutzen,oder darfs auch mehr sein?
Geplant ist, ein Estlcam Anschlußboard zu nutzen.
Ich bin über eure Tips und Meinungen dankbar

Michael B.
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von Michael B. » 12.12.2020, 00:11

Hi Tommy,
ok die High Z ist schon Weichkäse, das sage ich nicht um dich zu demotivieren das soll dir nur verdeutlichen das du viel zu tun hast.

Bei Metall brauchst du Steifigkeit, so viel wie möglich.

Ich würde dir da gerne einige Vorschläge machen:
1. Du musst die Rundwellenführungen generell rausnehmen, die mit Support sind zwar besser, aber trotzdem nicht gerade gut. Bau dir lieber gleich Profilschienenführungen rein. Das macht mehr Sinn. Eine Alternative die ich gerne verbaue ist von CPC, die kriegst du bei Dold Mechatronic:
https://www.dold-mechatronik.de/Profils ... ARC-HRC-15
Habe ich schon oft verbaut und bin sehr zufrieden damit bisher. Und die werden auch auf die meine zukünftige Fräse mit Servos und 1t Kampfgewicht kommen
2. 12mm KGTs sind zu dünn bei dem Verfahrweg. Ich würde dir hier eher zu 16mm empfehlen, auch wegen der Steifigkeit, aber auch wegen der Geschwindigkeit. Damit hast du erst später die Grenzdrezahl erreicht wo die Spindeln anfangen zu schwingen!
3.Die Struktur ist ebenso etwas dürftig. Du solltest dir Gedanken machen wie du U oder andere Strukturen überall einbaust. Da muss man versuchen das Maximum herauszuholen.
4. Steuerung: Nimm dir ein Edingboard oder Linux CNC, damit bist du ziemlich gut dran.
5. Als Antriebe würde ich dir CL Stepper (NICHT DIE JMCs!!!! Da hab ich schon 5 defekte hier liegen, das willst du nicht)
https://www.omc-stepperonline.com/de/cl ... eiber.html

Dazu ein 32V Spannungsversorgung mit 500W oder 750W und du bist ausreichend bestückt. Warum soviel? Weil die CL Stepper ihre Leistung regeln, daher wenn sie die Position verlassen erhöhen sie die Leistung bis zu 200% kurzzeitig, das muss das Netzteil auch liefern können, sonst rauchts ab.

Du kannst auch Hybridstrukturen bauen, Beispiel ein Teil Aluplatten und diese mit UHPC ausgiesen, passenden Fertigmix gibts im Mörtelshop. Das kannst du mit einer normalen Betonmaschine verarbeiten. Das Zeug kriegst du auch nie wieder klein, also überleg dir gut wenn du etwas entsorgen musst wo und wie du das machst. Das Zeug ist ein Beton der so hart wird, da brauchst du einen Hydraulikhammer für.

Ich hab schon ein Fehlerhafter Gussversuch den ich unter meiner neuen Terrasse verbuddeln werde. Kein Witz. Das mit dem Zerkleinern habe ich aufgegeben.

Gruß Michael

ThommyL
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von ThommyL » 12.12.2020, 14:02

Hi Michael

Vielen Dank für Deine Worte und die vielen ,hilfreichen Tip´s.
Dass die HighZ ne Weichkäse Fräse ist,unterschreib ich Dir sofort...
ganz ehrlich, das Ding ist konstruktiver Blödsinn ins Quadrat....
Die HIWIN HGH20CA Liniearführungen sind schon unterhalb der originalen Rundführung verbaut und mit der Messuhr zum Profil hin rel. exakt ausgerichtet (-/+0,01). Die Rundführungen würd ich aber trotzdem beibehalten
Wenn man die Messuhr auf die 22er Rundführung legt und mittig mit der Hand leicht Druck auf die Führung gibt,wirds ein schlecht.Das Funktioniert vielleicht noch einigermaßen bei der kleinen Highz400,aber nicht bei der 720er mit einem Lagerabstand von ca.900mm auf der X Achse :o
Bilder würd ich demnächst mal machen,wenn die Teile fertig und montiert sind.
Ich möchte die Fräse zwar umbauen und versteifen aber dies soll sich in Grenzen halten, da ich diese Maschine dann m.u. zur Fertigung einer DIY Fräse(deinefraesmaschine.de) benutzen und danach veräußern würde.
Da würde ich dann lieber an der neuen Fräse deine Vorschläge umsetzen,was die Steuerung und Motoren angeht.
Die jetzt verbauten Sanyo Stepper wollte ich beibehalten.
gestern hab ich schonmal ein Satz neue Endstufen Leadshine M542 fürn guten Kurs bekommen.Es sind zwar keine Digitalendstufen,aber bei dem Preis konnte ich nicht NEIN sagen :dh
auch wenn die Tage der HighZ720 bei mir schon gezählt sind,würd ich aber die Steuerung trotzdem umbauen.Die Motoren machen mit der jetzigen ZERO2 Steuerung im Stillstand keine schönen Geräusche. Das prazelt und rauscht förmlich und man bekommt den Eindruck,man hat ein altes Radio auf Kurzwelle angeschalten.
kann ich so ein China Schaltnetzteil bis auf 32V runter regeln? Die haben ja meist ein Poti w,wo man die Spannung verändern kann.

Grüße

Michael B.
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von Michael B. » 12.12.2020, 17:51

Hi Tommy,
ok wenn du die Kiste danach sowieso abschießt dann mach dir keinen allzugroßen Aufwand damit.
Und bau es so das du wieder zurückbauen kannst. Ich denke im originalen Zustand ist sie mehr wert als umgebaut.

Für die neue Maschine würde ich dir noch ein paar Tipps mitgeben wenn du Metall bearbeiten willst:
1. Drehzahlen über 12.000 Upm sind Schwachsinn, daher darauf begrenzen und dafür richtig Power unter die Haube (Ich hab 9kW bei 18.000 Upm, und da fehlt das Drehmoment im unteren Drehzahlband)
2. SK30 oder besser SK40 Werkzeugwechsler
3. Gewicht!!! Ich hatte ja schon geschrieben meine neue Maschine kriegt 1t aufwärts weil die aktuelle mit 450kg einfach noch zu viel Schwingt
4. Flutkühlung von allen Seiten mit Schwanenhals, mindestens 2 besser 4 Düsen
5. Kabine bis 1m über die Arbeitsfläche, die Späne fliegen dir sonst durch die gesamte Werkstatt

Gruß Michael

ThommyL
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von ThommyL » 12.12.2020, 19:23

Die Umbauarbeiten werden so ausgeführt,dass sie reversibel sind. Allerdings bin ich der Meinung,dass ich für eine überarbeitete Maschine ein paar Taler mehr bekomme.
Aber das wird sich dann zeigen,wenn es soweit ist...
Wenn Metall bearbeitet wird,dann wird's zu 95% hochfestes Alu 7075 oder 5083 sein,was in unseren RC Rennbooten so zum Einsatz kommt...
Deine Maschine ist sicherlich eine ganz andere Liga...
Geplant ist außerdem noch eine
Minimalmengenschmierung,die ich schon da hab...Da fehlt es nur noch an der Druckluft Ringleitung.
IMG_12122020_190910_(500_x_375_pixel).jpg
Hier mal ein kurzer Einblick in die Baustelle
IMG_12122020_190931_(500_x_375_pixel).jpg

kobajashi
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von kobajashi » 25.01.2021, 00:20

Michael B. hat geschrieben:
12.12.2020, 00:11

Dazu ein 32V Spannungsversorgung mit 500W oder 750W und du bist ausreichend bestückt. Warum soviel? Weil die CL Stepper ihre Leistung regeln, daher wenn sie die Position verlassen erhöhen sie die Leistung bis zu 200% kurzzeitig, das muss das Netzteil auch liefern können, sonst rauchts ab.
Hallo Michael,
ich beschäftige mir auch grade mit der Beschaffung meiner Komponenten und bin bezüglich der Netzteile etwas verunsichert. Vielleicht kannst du oder jemand mit entsprechender Erfahrung etwas Licht in Dunkel bringen!?

Ich werde wohl für XY und Z Achse die JMC Schrittmotor mit integriertem Steppertreiber 2Nm nehmen https://www.dold-mechatronik.de/JMC-Sch ... reiber-2Nm

Dazu habe ich folgendes Netzteil angedacht
36V Netzteil 36V 17A 630W

https://www.henri.de/stromversorgung/sc ... v-39v.html

Würde das passen, oder ist das schon zu viel des Guten?

Was mich auch immer wieder wundert, ist das scheinbar viele ein 48V Netzteil auf 42,5V runter regeln und damit Motoren betreiben, die eigentlich eine Nennspannung von 36V haben. Schadet das nicht auf die Dauer und wo ist der Vorteil?

Gruß,
Florian

VaTTeRGeR
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von VaTTeRGeR » 25.01.2021, 15:43

Was mich auch immer wieder wundert, ist das scheinbar viele ein 48V Netzteil auf 42,5V runter regeln und damit Motoren betreiben, die eigentlich eine Nennspannung von 36V haben. Schadet das nicht auf die Dauer und wo ist der Vorteil?
Der Treiber vom Servo hat eine Nennspannung, der Motor hat einen Nennstrom. Dass der Nennstrom eingehalten wird kontrolliert der Treiber.

Je höher die Spannung desto höher die maximal nutzbare Geschwindigkeit (Google: "Stepper Back-EMF"). Schädlich ist das allerhöchstens für den Treiber, wenn er z.B. nicht dafür ausgelegt ist und dabei zu heiß wird / Komponenten schneller altern / Halbleiter durchschlagen / etc.
MfG, Florian.

Tilman
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von Tilman » 26.01.2021, 09:23

Die meisten Motoren, die mit 36V Nominalspannung angegeben sind, sind für eine Maximalspannung von 50V ausgelegt. Diese will man in der Regel auch ausreizen, weshalb man in den meisten Fällen zu einem 48V Netzteil greift. Die 48V wären zwar noch in der Spezifikation, doch da beim Abbremsen eines Motors Spannungsspitzen entstehen können, wird ein 48V Netzteil sicherheitshalber auf 46V oder etwas weniger runter geregelt, um etwas Luft nach oben zu haben.

Viele Grüße
Tilman

kobajashi
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Re: Umbau und offene Fragen

Beitrag von kobajashi » 26.01.2021, 10:27

Vielen Dank für die verständliche Erklärung! Dann werde ich das auch so umsetzten.
Lieben Gruß,
Florian

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