2x HBS57 Leadshine parallel, position errors

[stevenFF]

Hello!

Wij hebben een lasersnijder gebouwd met een bed van 1220x1220, deze wordt aangedreven door closed loop NEMA23 motoren van Leadshine.
De laserkop op de gantry gaat mbv een enkele motor en een HTD5M riem, de gantry wordt aan weerszijde door een eigen stepper en riem aangedreven. Alles loopt op hiwin karretjes.

Nu merken wij met testruns dat de laser op de Y-as (waar de dubbele aandrijving zit) regelmatig in storing schiet met een positie-error als melding en zoek hier graag jullie hulp bij.

Cohesion3D boardje, met uptodate Smoothieware
Enkele as-aansturing vanaf het moederbord, 2 identieke drivers parallel aangesloten
Identieke motoren, tandriemschijven en banden, alsook lengte vd band en spanning naar redelijkheid gelijk.
Leadshine HBS57 drivers
Leadshine 573HBM20-1000 motor (als set gekocht via Cloudray)

Met de tuner-software van Leadshine gekeken naar de driver settings, want ik vermoedde eerst een discrepantie in de microstep-settings bijvoorbeeld, maar die zijn identiek. Mis ik hier iets?
ik probeer op 20manieren hier een screenshot van de tuner te zetten, maar krijg helaas geen image er doorheen..

Kan iemand ons op weg helpen om de error te achterhalen?
Groet,
Steven

[Kjelt]

Dat kan bij tandem bedrijf. Staat alles perfect haaks uitgelijnd na de tandem homing ?
Wat is je max snelheid en max acceleratie instelling?
Meestal begin je met een lage snelheid en gewone acceleratie en ga je omhoog tot je positie errors krijgt en dan ga je 20% omlaag.
Of 10% als je denkt dat dit lukt.

[stevenFF]

Dat kan bij tandem bedrijf. Staat alles perfect haaks uitgelijnd na de tandem homing ?
Wat is je max snelheid en max acceleratie instelling?
Meestal begin je met een lage snelheid en gewone acceleratie en ga je omhoog tot je positie errors krijgt en dan ga je 20% omlaag.
Of 10% als je denkt dat dit lukt.

Hi Kjelt,

het gaat vooral om grafeerwerk inderdaad, dat loopt op 300mm/s. Het maffe is, er wordt horizontaal gegraveerd dus de andere as (de enkele) krijgt veel te verduren, terwijl die Y-as alleen steeds een lijntje op moet schuiven.
max snelheid staat op 16000mm/min dus daar zit je dan al tegenaan. acceleratie staat op 1500mm/s2. Ook dat is geen enkel probleem voor de andere (enkel aangedreven) as.
De machine is recht gesteld, tussenafstanden van de hiwin's op meerdere punten gemeten alsmede de diagonalen. Op zo'n afstand zit er al snel een mini leesfoutje in maar de diagonaal kregen we binnen 1mm.

[Kjelt]

16m/min is nogal wat maar jij hebt een riemaangedreven machine dus dat is een ander verhaal dan met een kogelomloopspindel.
Oplossing blijft wat mij betreft hetzelfde: terug in snelheid en acceleratie tot ie 100% betrouwbaar werkt. Dubbele as is toch lastiger dan een enkele as en als bv de kop helemaal aan de ene kant zit heeft die as toch wat meer te verduren dan de andere as. Tenzij die snijkop weinig weegt natuurlijk.
Daarnaast zeg je zelf dat die as weinig hoeft te doen, dus dan maakt de max snelheid en acc ook relatief weinig uit in jobtijd.

[hfjbuis]

De voeding van de drivers kan invloed hebben als ze een gemeenschappelijke voeding hebben. Ook een slechte (losse) aansluiting van de voeding kan problemen geven.

regelmatig in storing schiet met een positie-error als melding

Bedoel je hiermee dat de closed loop driver zelf signaleert dat hij het niet kan bijbenen? Signaleren beide drivers dit, zo ja zet er dan een geheugen scoop op om te zien welke driver als eerste er mee stopt (die ander trekt het daarna in z'n eentje ook niet meer) , mogelijk zit er een zwaar punt in de geleiding of zit er resonantie in één van de riemen op hoge snelheid. Resonantie in de riem zorgt voor zorgt voor scheefstand en daardoor zwaar lopen.

Ik ben het met Kjelt eens, snelheid verlagen lost het waarschijnlijk wel op!

16000mm/min

Dat is bij een spoed van 10mm toch al 1600 RPM. Dat is best hoog om nog wat koppel te kunnen leveren. Koppel heb je bij de acceleratie toch echt wel nodig. Neem de torque curve van de motor er maar eens bij, daar uit moet blijken hoe hoog je kunt gaan.

edit, ik zie dat er een tandriem en hybrid servo gebruikt wordt

[benkr]

Volgens mij zijn het gewone closed loop steppers en zal snelheid en acceleratie aanpassen zeker verbetering geven.

[hugo stoutjesdijk]

Toch heel vreemd, tijdens graveren schuift die portaal steeds 0.1mm of zo op. Als ie dan in error gaat door snelheid lijkt me onwaarschijnlijk.
Zou het niet meer in de richting van timing van de step/dir pulsen gezocht moeten worden, dat 1 driver iets critischer is dan de ander. En het dir signaal niet juist getimed is en de driver die keer de verkeerde kant op wil of zo.
Ik zou beginnen met de drivers om de beurt te verwisselen met die van de X-as.

Misschien wordt het puls/dir signaal wel principieel op de verkeerde polariteit gebruikt.

[stevenFF]

Toch heel vreemd, tijdens graveren schuift die portaal steeds 0.1mm of zo op. Als ie dan in error gaat door snelheid lijkt me onwaarschijnlijk.
Zou het niet meer in de richting van timing van de step/dir pulsen gezocht moeten worden, dat 1 driver iets critischer is dan de ander. En het dir signaal niet juist getimed is en de driver die keer de verkeerde kant op wil of zo.
Ik zou beginnen met de drivers om de beurt te verwisselen met die van de X-as.

Misschien wordt het puls/dir signaal wel principieel op de verkeerde polariteit gebruikt.

Yess, ik zit dus ook in die richting te denken. Op zo'n afstand hoort hij toch echt niet problemen te krijgen vanuit snelheid of acceleratie maar eerder in de hoek van microsteps / pulses.

Ik snap nog steeds het images uploaden niet hier, dus ik quote even mijn settings uit de leadshine configurator

Code: Selecteer alles

Current Loop Kp 592
Current Loop Ki 168
Pulse/Circle 6400
Encoder Resolution 4000
Position Following Limit 200
Position Loop Kp 2000
Position Loop Ki 500
Position loop Kd 200
Position Loop Kvff 30
Holding current 50%
Open-loop current 50%
Close-loop current 50%
Anti-interference Time 1000
After disabling drive 1
Fault output 1
Filtering 0
Filtering time 25600
Bandwidth 0
pulse active edge 0
pulse input mode 0
direction 1

Nu ik de pdf manual ernaast heb, stuit ik toch op de waarde pulse/circle die niet terug te vinden is. Is dit niet de waarde voor microsteps per revolutie? Ik heb namelijk motoren met step angle 1.2 dus 300 steps/resolution. Lijkt me beter dus om bijvoorbeeld 16*300 (4800) te hebben ipv dit. klopt dit?
Encoder resolution hoort een 4voud te zijn van de 'actual resolution', moet dat dan ook niet 4x300 (1200) zijn?

Die gare chinese manuals ook altijd..

[hugo stoutjesdijk]

na hoeveel 'gangen' graveren gaat ie in de fout? is dat willekeurig of lijkt het bij elkaar in de buurt te komen.
Stel je schuift 10 stappen op, en de 1e puls gaat bij 1 motor 1 microstep verkeerd (door verkeerde timing van het dir signaal) dan verloopt dus langzaam de haaksheid van de brug.
Is het zo dat je de draairichting van 1 motor andersom hebt, ivm links en rechts montage. Dus dan zijn de draairichtingen geinverteerd. Daar zou een addertje kunnen zitten.
Dan zou je door een 'trappetje' te snijden met een trede van 0.1mm ook dit probleem moeten kunnen reproduceren.

[hugo stoutjesdijk]

Direction Signal: In single-pulse mode, this signal haslow/high voltage levels, representing two directions of
motor rotation. In double-pulse mode (software configurable), this signal is counter-clock (CCW) pulse,
active both at high level and low level. For reliable motion response, DIR signal should be ahead of PUL
signal by 5μs at least. 4-5V when DIR-HIGH, 0-0.5V when DIR-LOW. Please note that rotation direction is
also related to motor-driver wiring match. Exchanging the connection of two wires for a coil to the driver will
reverse motion direction. The direction signal’s polarity is software configurable

[Kjelt]

Encoder resolution hoort een 4voud te zijn van de 'actual resolution', moet dat dan ook niet 4x300 (1200) zijn?

Nee encoder resolutie en stappenmotor steps zijn twee totaal verschillende zaken.

Je encoder heeft een resolutie van bv 1000 lijnen per rotatie, controleer dit in de datasheet van je motor, in het engels heet dit " 1,000-line optical incremental encoders".
Die genereert een quadrature AB signaal en de naam zegt het al, vier pulsen per lijn.
Dus bij een 1000 line encoder vul je 4000 in.

Verder staat je position following limit op 200 dat betekent dat je een maximaal verschil mag hebben tussen de verwachte positie en de actuele terug gekoppelde positie van 200 pulsen.
Dat is dus 4000/200 = 20 een twintigste van 1 rotatie dus 18 graden, vermenigvuldig 1/20 met de afstand die je tandriem aflegt bij 1 rotatie en je hebt je maximale positie fout te pakken.

[stevenFF]

Direction Signal: In single-pulse mode, this signal haslow/high voltage levels, representing two directions of
motor rotation. In double-pulse mode (software configurable), this signal is counter-clock (CCW) pulse,
active both at high level and low level. For reliable motion response, DIR signal should be ahead of PUL
signal by 5μs at least. 4-5V when DIR-HIGH, 0-0.5V when DIR-LOW. Please note that rotation direction is
also related to motor-driver wiring match. Exchanging the connection of two wires for a coil to the driver will
reverse motion direction. The direction signal’s polarity is software configurable

We hebben beide drivers op direction 1 staan, met de bekabeling omgedraait zodat 1 vd 2 andersom loopt.
Ze zitten samen op een nieuwe meanwell 48v/10A voeding, die gereserveerd is voor deze as.

In de stepper driver config staat het nu op pul/dir, dus pulse and direction mode - geen double pulse.
Waar tover je deze info vandaan? Vind ik wel interessant om toe tevoegen aan onze knowledge base!

[stevenFF]

Encoder resolution hoort een 4voud te zijn van de 'actual resolution', moet dat dan ook niet 4x300 (1200) zijn?

Nee encoder resolutie en stappenmotor steps zijn twee totaal verschillende zaken.

Je encoder heeft een resolutie van bv 1000 lijnen per rotatie, controleer dit in de datasheet van je motor, in het engels heet dit " 1,000-line optical incremental encoders".
Die genereert een quadrature AB signaal en de naam zegt het al, vier pulsen per lijn.
Dus bij een 1000 line encoder vul je 4000 in.

Verder staat je position following limit op 200 dat betekent dat je een maximaal verschil mag hebben tussen de verwachte positie en de actuele terug gekoppelde positie van 200 pulsen.
Dat is dus 4000/200 = 20 een twintigste van 1 rotatie dus 18 graden, vermenigvuldig 1/20 met de afstand die je tandriem aflegt bij 1 rotatie en je hebt je maximale positie fout te pakken.

Thanks, nu snap ik 'm. Ik heb alleen eerder een "Nee die móet 1000 zijn!" gehoord, maar nu er problemen zijn begon ik te twijfelen waarom dit dan zo was.

Datasheet heb ik niet 123 bij de hand, maar kan me niet anders voorstellen aangezien de motor "573HBM20-1000" heet dat het inderdaad 1000 lines is.
Met een step angle van 1.2 betekend dat 15 stappen. Aangezien het 71.111 steps/mm is, kom ik uit op een 71.111/15 = 4.7mm uit. Wat toch raar lijkt als hij voor graveren alleen "regels" opschuift.

Morgenochtend ben ik weer in de werkplaats, dan ga ik in ieder geval de versnelling terugschroeven en nog eens de haaksheid van de gantry controleren & nameten.

[hugo stoutjesdijk]

Waar tover je deze info vandaan? Vind ik wel interessant om toe tevoegen aan onze knowledge base!

Iets met google ...."hbs57 datasheet"
Dat is toch de basis als je ergens aan begint.

https://www.damencnc.com/userdata/file/2134_HBS57.pdf

Ik geef toe, als http://www.leadshine.com/ zelf niet weet dat ze die verkopen ???