Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
django013
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von django013 » 13.08.2017, 07:47

Moin moin,

das klingt alles sehr spannend und macht Lust auf Meer ;)

Interessant würde ich einen direkten Vergleich mit festgelegtem Testablauf finden, der die Stärken und Schwächen beider Systeme beleuchtet.
Mich würden folgende Punkte interessieren:
  • Wiederholgenauigkeit in der Positionierung (z.B. gegen eine Messuhr fahren)
  • absolute Schrittweite im Bereich einer Raststellung und zwischen zwei Raststellungen (z.B. Laserpointer auf Achse und dann Abstand an der Wand messen)
  • Beschleunigungsvermögen (z.B. Portal mit Exactstop verfahren und dabei Beschleunigung steigern). Wie sieht es mit der Beschleunigung aus, wenn man das Portal um 10kg, 20kg oder 30kg schwerer macht.
  • Kraft in der Arbeit (wie schnell kann ich den Vorschub bei maximalem Span machen, den die Spindel noch verkraftet. Vermutlich mit Mehrschneider sinnvoll)
  • Oberflächengüte beim Schlichten (wie sieht die Oberfläche aus, wenn ich z.B. ein Zehntel oder weniger abtrage)
  • Wie sehen gerade Flächen aus, die leicht aus der Achse sind (z.B. 5°-10°). Sieht man Treppen? (z.B. Schlichten von Acrylglas)
Da beide Systeme den gleichen Encoder zu haben scheinen, macht es Sinn, bei beiden die gleichen Mikroschritt-Einstellungen zu verwenden.

Gruß Reinhard

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Wandoo1980
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Wandoo1980 » 13.08.2017, 15:12

Moin.
Also, Reinhard. Ein paar Tests werde ich dir schuldig bleiben ;) Das ist dann doch etwas viel des Guten.
Vorweg, beschleunigen tun die mein Portal mit ca. 70kg an einer 2005er Spindel auch noch mit einer 4000er Rampe. Das ist wohl viel mehr als die meisten Fräsen überhaupt an Dynamik verkraften und damit genug um zu sagen, dass ich in die Richtung nicht weiter testen werde ;)

Absolute Schrittweite, gute Frage. Mit meiner 1/1000 digitalen Messuhr von Mahr, also kein billich Chinakram, kann ich im 1/100 bereicht fahren. Reicht mir. Deswegen werde ich da auch nicht weiter Testen.

Vorschub:
Joa, können se :D

Hier mal mein Testobjekt mit der Schlichtstrategie
Strategie.jpg
Die Einstellung der Servos:
  • G0 16000mm/min
  • Rampe 800mm/s²
  • 2000 Schritte pro 1/min

Exklusiv für euch das ungeschnittene Zerspanungsmaterial zu meinem nächsten Video.
Fräser 8mm 2-Schneider von Sorotec mit 25mm langer Schneide. Seitlicher Eingriff 0.5mm, Tiefeneingriff max 15.2mm und die Drehzahl liegt bei 20k 1/min. Die Rampen der Fräse stehen hier auf 800mm/s², mehr kann die Statik meines Unterbaus nicht ab. Das war auch bei den Steppern schon so.
Zu Anfang bin ich mit 3000mm/min unterwegs, was 50% vom Vorschub im Programm entspricht. Am Ende bin ich mit max 124% dabei. Das sind dann 7440mm/min im Maximum, abzüglich Rampen. Also ich gehe davon aus, dass er die Geschwindigkeit bei kleinen Abschnitten nicht mehr erreicht. Das Ende der Fahnenstange ist da noch nicht erreicht. Sollte aber zum Thema "Kraft beim fräsen" eindeutig genug aussagen ;)
Beim Schichten bin ich mit 0.1mm seitlichem Eingriff und max. 15mm Tiefe gefahren

youtu.be/MnBaNUtW7YY

Kommen wir also zum Ergebnis der ganzen Nummer:
P1010113.jpg
Die Späne bei der höchsten Belastung sehen super aus. Da kann man nicht meckern. Nichts ausgerissen. Der Fräser kann noch mehr ;)
P1010115.jpg
Hier noch einmal die max. Spanlänge
P1010117.jpg
In diesem Bild seht ihr das Ergebnis des Werkstücks im Ganzen. Ich habe den Lichteinfall bewusst von schräg rechts gewählt, damit man die Fräsmarken gut erkennen kann. Also hier ist Vorsicht bei der Beurteilung geboten. Es sieht auf dem Foto wie immer schlimmer aus als es ist, aber nur so kann man das Fräsmuster anständig beurteilen. Unten Rechts auf der unteren Schräge sieht man 2 Marker. Das sind Überbleibsel der Schrubbstrategie, würde ich ein 2tes mal schlichten, wäre das auch weg.
P1010120.jpg
In diesem Bild sieht man auch noch einmal, dass keinerlei Treppenstufen auf der Schrägen zu erkennen sind. Nur das Fräsmuster. Was aber noch viel mehr heraus sticht, ist das perfekte treffen der Radien. Wenn ihr noch einmal in dem Bild oben mit der Frässtrategie schaut, dann seht ihr, dass beim schlichten der Kannten von den beiden "Treppenstufen" nicht bis an Ende des Werkstücks gefahren wird. Und trotzdem sieht man keinen Übergang! Das ist keine Fotomontage :P Die Positionniergenauigkeit ist damit wohl bestätigt ;)
P1010124.jpg
Jetzt die Rückseite. Mit den Steppern hatte ich beim Übergang vom hohen zum niedrigen Part immer eine leichte Macke, weil ja einiges an Last von der Maschine geht. Hier ist das jetzt deutlich weniger ausgeprägt.
P1010123.jpg
Und weil hier ja nur die Wahrheit zählt und nichts als die Wahrheit :P habe ich hier noch ein Macro für euch. Dort sieht man das absolut ebenmäßige Fräsbild. Ich denke damit kann man hoch zufrieden sein. Sicherlich geht das noch besser. Aber in Anbetracht dessen, dass der Fräser schon einen stumpfen Zahn hat.... Ja die platzen gern ab wenn man da mit einer Spannzange gegen kommt..... und er auch schon einige Stunden auf dem Buckel hat, ist das Fräsbild hervorragend. Oben an der Ecke sieht man auch noch einmal wie schön scharf eine 90° Kante wird. da kann man echt nicht meckern.

Abschließend kann ich nur sagen: Der kauf war mit Sicherheit keine Fehlentscheidung! Neben bei, das ist alles noch mit nur einem 480W 48V Netzteil gefräst ;)

Natürlich bleibe ich hier für euch am Ball, schließe aber die "großen" Testreihen damit ab.

Wünsche euch noch ein schönen Sonntag :)
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FerdinandFräs
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von FerdinandFräs » 13.08.2017, 15:41

Super Fräsbild. Und die "perfekten" Späne die SurfCam in einer Tüte als Werbung mitschickt sehen original aus wie deine :D
Dein Test hat mir sehr bei der Auswahl meiner Motoren geholfen. Großes Danke!
(Auch Danke für deine Videos, schaue ich mir immer sehr gern an :popcorn: )

Gruß, Dennis

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Wandoo1980
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Wandoo1980 » 13.08.2017, 15:48

FerdinandFräs hat geschrieben:
13.08.2017, 15:41
Super Fräsbild. Und die "perfekten" Späne die SurfCam in einer Tüte als Werbung mitschickt sehen original aus wie deine :D
Dein Test hat mir sehr bei der Auswahl meiner Motoren geholfen. Großes Danke!
(Auch Danke für deine Videos, schaue ich mir immer sehr gern an :popcorn: )

Gruß, Dennis
Vielen Dank für die Blumen :)

Freut mich, dass ich dir da helfen konnte. Aber Vorsicht, der PID-Regler ist ein Ars...... :mrgreen:
Wie ich oben schon einmal schrieb, ist es da mit Plug and Play nicht unbedingt getan.
Die englischsprachige Software kann ich dir bei bedarf dann schicken. Leider ist das ne .exe und da meckert meine Googlecloud ;)

Grüße, Sebastian
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Alex_s » 13.08.2017, 17:18

Sieht echt sauber aus.
Wie hast du den die Servos verdrahtet, also den encoder auf die Steuerung gelegt mit feedback oder nur die DIR & PUL Signale und den encoder mim Servo alleine lassen ?

MfG
Alex

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Wandoo1980
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Wandoo1980 » 13.08.2017, 17:30

Moin Alex,
die haben in diesem Fall keine Möglichkeit das Encodersignal nach extern zu geben.
P1010097.jpg
Das sind die all in one Typen. Es gibt davon aber noch eine Variante die eine Externe Endstufen hat. Also eine mit Schutzkleinspannung. Ob die aber laufen, wenn die Endstufe kein Signal vom Encoder bekommt ist fraglich. Allerdings gibt es eine Einstellung in der Software die eine externe Regelung zulassen würde.
Alternativ dazu kann man ja auch die Motoren mit 220V-Endstufen verwenden, da ist man dann aber schon wieder bei 270 Euro, exklusive Zoll.

Grüße, Sebastian

Edit: Also ja, nur Step/Dir und Error gehen verdrahtet zur Steuerung.
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Alex_s » 13.08.2017, 17:56

Merci für die Info.
Ich muss immer noch zu CL / Servo upgraden, hatte zum testen ein paar ClearPath Servos da, aber die Preisklasse ... :)
Die Leadshine sind ja auf unter 100 € eingebrochen, Preislich tun sich also beide Varianten jetzt nix mehr, schwierig schwierig

Hat die JMC software so ein AutoTune ?, bei ClearPath läuft so ein Testprogramm der die optimalen Werte ermittelt und maximalen Verfahrgeschwindigkeiten.

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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Wandoo1980 » 13.08.2017, 17:58

Ne, da ist noch alles Handarbeit :wf ;)
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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von KarlG » 13.08.2017, 21:54

Moin,

schöne Demo und satter sound - das mag ich. :)

An der Z-Achse musst Du noch was machen - die bremst ja alles aus. :D

Wenn ich das recht verstanden habe, ist das 1/10-Äquivalent, also 2000 steps/Umdrehung. Die Encoder können (theoretisch) 4000 und auch wenn es Dich nicht interessiert
absolute Schrittweite, gute Frage. Mit meiner 1/1000 digitalen Messuhr von Mahr, also kein billich Chinakram, kann ich im 1/100 bereicht fahren. Reicht mir. Deswegen werde ich da auch nicht weiter Testen.
würde ich Dich trotzdem bitten, mal 4000 und 5000 einzustellen und im µ-Bereich durchzusteppen, wie hoch die tatsächliche mechanische Auflösung ist. DIe Schrägen finde ich noch nicht ideal - denke, das geht besser.

Mit 5000/Umdrehung wären bei 200kHz 12m/Min mit Schrittweite 1µm drin und bei 4000 15m/Min. Beides imho besser geeignet, als die aktuelle EInstellung.

Die Software kann ich auch auf den Server packen, wenn die das nicht untersagt haben.

Gruss
Karl

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Re: Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

Beitrag von Wandoo1980 » 13.08.2017, 22:14

Moin Karl,
die 2000 steps pro 1/min sind der Steuerung geschuldet.
Die macht nämlich nur 125khz auf jeder Achse.
Für die Tests lief der G0 nur auf 16000, um zu schauen ob ich auf die 5S 300% komme um die Maschine in Störung zu schicken ;)
Ich werde das aber vermutlich noch wieder auf 8000mm/min absenken und habe dann auch wieder die vollen, nativen 4000 steps pro 1/min.
Die 1/100 ist der kleinste Teiler den ich aktuell pro Klick an meinem Handrad eingestellt habe. Daher die Angabe. Mit der Messuhr im Bereich ihrer Wiederholgenauigkeit gemessen (sind 2/1000, glaube ich) Kann ich da keine Abweichungen feststellen.
Das war es woran ich das festgemacht hatte.
Ich habe also keine Möglichkeit verlässlich im 1 1/1000 Bereich zu messen. Zumal mir da wohl auch die C7 Spindeln dazwischen hauen.
Aus der Praxis kann ich bei Gelegenheit aber gerne noch Fotos von Schrägen mit den dann eingestellten 4000steps pro 1/min machen.

Grüße, Sebastian

Edit.: Ich habe die Software einfach per Mail, ohne derartige einschränkende Dokumente erhalten. Ich denke da spricht also nichts gegen.
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