Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
anton610
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von anton610 » 21.06.2021, 10:36

Bin auch schon länger auf der Suche nach einer Anleitung für das Parametrieren der JMC closed loop stepper.
Bei denen ist schon die Software eine Herausforderung.

Lg a.

KarlG
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von KarlG » 21.06.2021, 11:55

Emmax hat geschrieben:
21.06.2021, 10:12
Das Thema der gegeneinander verspannten Muttern habe ich ja schon erwähnt und ich bin gerade am überlegen, ob ich nicht besser darauf verzichten soll und ggfs. eine "Doppelmutter" verwende.
Dazu hatte ich mich ja schon öfter geäußert. MMn. sind die verspannten Einzelmuttern heutzutage unnötig bis kontraproduktiv, da es die spielfreien, aber zumindest spielarmen Spindeln/Muttern seit Jahren schon gibt. Bei gerollten Spindeln stößte man aufgrund der Toleranzen natürlich an Grenzen, die echte Vorspannung schwierig bis unmöglich machen, aber das gleiche Problem hat man mit den gegeneinander gespannten Einzelmuttern ja auch.

Bei billiger "no backlash" Chinaware mit Einzelmutter kann man idR. von wenigen Hundersteln im unteren einstelligen Bereich ausgehen, bei besserer Taiwanware von Mikrometern bis nicht messbar. Der Vorteil einer Doppelmutter wäre hier nur das Verhalten unter Last - die sind also "steifer". Die Doppelmutter verdoppelt aber nicht die Steifigkeit. Bei einer TBImotion 1605 SFU (32 Kgf/µm) auf 44 bei einer DFU und identischer Spindel. Das sind 37,5%. Bei "unseren" üblichen Zerspanungskräften von deutlich unter 100N bei einer "Käsefräse" würde man das gar nicht merken, auch Messtechnisch nicht.

Nochmal zu Servo vs. Stepper: Auch ein Schrittmotor mit Encoder und (mehr oder weniger) intelligenter Ansteuerung bleibt ein Schrittmotor. Der macht also Schritte und hält die erreichte Position durch ein Bestromungsmuster. D.h.: Die sehen zwar von außen sehr ähnlich aus und verhalten sich auch sehr ähnlich, funktionieren aber unterschiedlich.
Ein Servo ist an kein "Raster" gebunden und wertet nur die Encoderposition aus - positioniert also (bei optimaler Parametrierung) auf etwa 1 Encoderschritt genau. Beim Stepper ist das anders. Der kann zwar seine Encoderposition ebenso genau auswerten, wird zur Erreichung der Zielposition aber trotzdem die erforderliche Anzahl an (Mikro-)schritten machen und über den Encoder beim Fahren und an an der Zielposition die errechneten Differenzen durch Stromerhöhung und andere "Tricks" auszugleichen versuchen, aber ich behaupte nach wie vor, dass die Steuerteile keine zusätzlichen Schritte erzeugen, oder welche weglassen. Damit hat man schlicht das Problem der "Feder", die je nach mechanischer Belastung mehr oder weniger neben der Zielpostition landet und wenn die "Boost-funktionen" das nicht ausgleichen können, bleibt er auch da, bzw. wenn die Abweichungen zu groß werden, geht er halt in Störung.

Gruss
Karl

Emmax
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 21.06.2021, 12:28

Vielen Dank Karl, für Deine ausführlichen Anmerkungen. Ich glaube ich werde dann einfach mal eine Kugelumlaufmutter ausbauen und sehen wie sich die Fräse verhält. Interessant finde ich auch Deine Bemerkung, dass der Closed Loop Stepper ggfs. gar nicht so genau nachregelt. Die KUS mit 5mm Steigung gefallen mir mittlerweile deutlich besser und werden in Fräse bleiben. Ich werde mal eine Mutter ausbauen und dann beide Motoren wieder testen. Es könnte durchaus möglich sein, dass der Stepper dann auch mit 1500 rpm läuft. Das würde mir im Grunde reichen. Die Parametrierung des Servos ist so mühsam für mich und ich fühle mich noch nicht wohl mit den "Geräuschen". Deshalb tendiere ich eigentlich mehr zu Stepper, wen er die 1500 rpm schafft. Habe gehört, dass ein 3 Phasen Stepper ruhiger läuft, aber die aktuellen Modelle werden wohl nur noch mit 2 Phasen produziert.

Besten Dank

Guido
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Fräse ist Mhoch5 mit Eding CNC Steuerung. China Spindel Luftgekühlt 2,2 KW. JMC Closed Loop Servo/Stepper. 5mm Steigung auf X/Y/Z. Estlcam und Fusion360. 4. Achse Eigenbau mit JMC Closed Loop Servo.

KarlG
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von KarlG » 21.06.2021, 14:21

Emmax hat geschrieben:
21.06.2021, 12:28
Deshalb tendiere ich eigentlich mehr zu Stepper, wen er die 1500 rpm schafft. Habe gehört, dass ein 3 Phasen Stepper ruhiger läuft, aber die aktuellen Modelle werden wohl nur noch mit 2 Phasen produziert.
1500 ist gar kein Problem und sowohl Lichuan, als auch Leadshine bieten in dem Segment 2-3Nm Dreipoler an.

Tilman
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Tilman » 23.06.2021, 10:04

Beim Stepper gehen ja auch keine Schritte verloren. Es wird einfach jeder Schritt ausgeführt. Bis zum Erreichen eines Positionsfehlers werden die Schritte gepuffert und nacheinander abgearbeitet. Im Fall meiner Leadshine Hybrid-Stepper sind das default 2000 Schritte, also eine halbe Umdrehung. Man kann das wie einen Gummiband-Effekt sehen. Ein Überspringen im klassischen Sinne gibt es da einfach nicht. Überschreitet der Positionsfehler die Grenze von 2000 Schritten oder steigt die Stromaufnahme über einen Schwellwert, geht die Endstufe auf Störung. Eine blockierte Achse ist also im Ernstfall kein Problem, denn eine der beiden Situationen (Positionsfehler oder Überstrom) würde im Bruchteil einer Sekunde erreicht sein.

Was die Parametrisierung betrifft: Es lohnt sich immer, sich in das Thema einzulernen. Ich würde einfach mal im Netz nach einer verständlichen Erklärung zum Thema PID-Controller suchen. Das ist schon eine gute Basis. Wenn man das Grundprinzip verstanden hat, ist der Rest Erfahrungssache und die kriegt man nur am Objekt. Man muss ein Gefühl dafür kriegen, wie die Regelung arbeitet. Insbesondere, wenn mehrere Loops laufen, wie es bei Steppern und Servos der Fall ist (meistens zumindest ein Position Loop und ein Current Loop), muss man einfach durch Probieren die Eigenarten kennen lernen. Viel schief gehen kann in der Regel nicht. Die Endstufen überwachen sich schon gut genug selber, so dass Schäden theoretisch ausgeschlossen sind und wenn der Motor nach der Änderung eines Parameters nicht das macht, was er soll, geht man einfach wieder einen Schritt oder auf Standardwerte zurück.

Was die verspannten Muttern betrifft, bin ich da ganz bei Karl: Lieber eine gute Mutter-/Spindel-Kombi als solchen Schnickschnack, der vielleicht ein Problem verringert aber andere potentielle Probleme verursachen kann. Ich habe meine Zweifel, dass man sich damit einen Gefallen tut.

Viele Grüße
Tilman

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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 23.06.2021, 17:57

Ich habe mich nun doch entschieden ein kleines Video zu drehen, wie ich bei der Parametrierung des Servos vorgegangen bin. Wie ich festgestellt habe, ist es gar nicht so einfach ein gutes Video zu drehen und zu schneiden.

https://youtu.be/fFK9GCf2FvY

Für Tipps und Anregungen, was ich noch machen könnte, bin ich dankbar.

Guido
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 11.07.2021, 17:53

Ich habe mich nochmals hingesetzt, um mit den Parametern zu jonglieren. Das Ergebnis habe ich kurz (ca. 5 Minuten)im Video zusammengeschnitten.

https://youtu.be/aZJ2sTZ5vbM

Für mich ist an dieser Stelle Schluss. Ich werde die Fräse nun mit diesen Werten betreiben und mal sehen ob die Motoren durchhalten. Den ersten längeren Fräsprozess haben sie anstandslos bewältigt.

Guido
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Willhelm B. » 12.07.2021, 01:21

hast du jetzt Servos oder Stepper? in der Sig steht ja noch CL-Stepper.

BDW. dein G00 ist bei den 1605er rein theoretisch . schon recht grenzwertig.Aber es scheint ja zu funktioniren.

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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 12.07.2021, 06:22

Habe die Signatur aktualisiert. Besten Dank für den Hinweis. Ich finde 8400mm/min noch nicht kritisch. Mal sehen ob in 6 Monaten noch alles läuft. Habe die Stepper ja noch als Absicherung und mehrere KUS hier rumliegen. :D
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Willhelm B. » 12.07.2021, 11:03

musst mal rausfinden wo die Biegekritische Drehzahl der 1605er liegt. Ich meine der Herr Heyder hat mal was von 1000RPM gesagt, bei der in der PFM verwendeten.
Dem Servo stört das nicht, der Dreht ja bis 3000.
Beim Stepper würde ich nicht über 1500RPM gehen. Aber das ist nur meine Baucherfahrung, ob das Wissenschaftlich haltbar ist sei mal dahingestellt.

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