EMCO 5 CNC moderniseren

[Tolp2]

Er loopt al een draadje onder LinuxCNC over de software die wordt gebruikt om mijn EMCO 5 CNC straks aan te sturen. In dit draadje wil ik de mechanica en de eerste proefstukjes gaan bijhouden.

Wat tot nu toe reeds is gewijzigd aan de bank:

• Moderne steppers op de X-as en Z-as. Zijn twee NEMA23 motoren aangedreven door DM856 op 75 V. De resolutie van de motoren is nu afgesteld op 1 micron (heb uiteraard niet de illusie dat de frutsels ook die nauwkeurigheid gaan krijgen ). De maximale snelheid die op deze manier uit controller getrokken kan worden is circa 1000 mm/min (maximale aansturing 30 kHz op de drivers, sneller is de PC niet).
• De turret is voorzien van een NEMA17 motor in plaats van de gelijkstroom motor. Deze wordt nu door middel van USB aangestuurd vanuit de software en het werkt behoorlijk mooi.
• Aansturing door middel van een 10.4" touch PC; zeg maar een hele dikke tablet.

Het plan is:

• Beide assen en de turret te voorzien van een homing sensor;
• Afdekkap maken voor de achterzijde van de turret (hierin komen de homing sensor voor de de X-as en de turret);
• Mooi controle paneel maken. De huidige stuurkast ga ik dubbelen met een plaat zwart gelakt aluminium, zodat alle oude gaten netjes worden afgedekt. Op dit paneel komt het touchscreen, een handwiel (met as en step selectie), knoppen voor feed-rate en spindle override en uiteraard een noodstop.
• Nieuwe spindel-motor;
• Nieuwe klauwplaat (zat er niet bij helaas); eens kijken waar ik tegenaan loop;
• Nieuwe turret-plate (oude had schade); dit wordt een namaak in aluminium;

Ten aanzien van de spindel aandrijving twijfel ik tussen een reguliere oplossing (VFD + motor) of een servo-motor oplossing. Volgens mij is qua prijsstelling beiden oplossingen vergelijkbaar. Ik wil een goede koppeling maken tussen de positie van de hoofdas en de X-as. Mijn droom is om dit ook te kunnen:
https://www.youtube.com/watch?v=FpP7iTKuWpw

Mijn zorgen zijn bij een reguliere VFD het koppel bij laag toerental. Zijn er mensen die een opstelling met servo + LinuxCNC, maar zonder MESA, draaiend hebben waar ik eens zou mogen spieken?

[benkr]

Ik heb mijn Emco omgebouwd naar een Lichuan servo motor met bijbehorende drive
Ik stuur de drive met 0 - 10V.
Wat ik bij die 0 - 10V sturing merk is dat bij stilstand de positie niet echt keihard is, ik kan de kop van de draaibank best flink van zijn plek trekken of duwen. Dat is voor die Emco niet erg, maar als je b,v, schroefraad wilt snijden dan is een betrouwbare positie wel veel belangrijker.
Die drive kan alle servo dingen, dus positie, speed en koppel control en daarnaast ook nog Step/Dir.
Bij Step/Dir kun je instellen hoe veel (encoder) stapjes de motor moet maken dus je zou zelfs kunnen kiezen voor 1 steppuls voor 1 omwenteling of 1 puls voor 100 omwentelingen, maar ook voor 1 puls voor b.v. 1 graad hoekverdraaiing.
Maar ik denk dat je onder Lunix (als je daar mee om kunt gaan wat niet voor mij geldt) dat je ook in de echte servo modus precies kunt positioneren en weten waar en wat de spindelpositie precies is.
Ik ben nu bezig om een SwissTec draaibankje om te bouwen naar CNC, daar ga ik precies zo'n zelfde servo motor voor gebruiken, voorlopig gestuurd door Mach3, geen idee of en wat dat gaat brengen.
Ook SpinningWheels heeft zo'n setje liggen (2,6kW) voor zijn CNC draaibank, maar hij is nog niet zo ver, wellicht mag je er een keertje mee spelen, hij woont niet zo gek van van jou vandaan denk ik.

[Arie Kabaalstra]

De maximale snelheid die op deze manier uit controller getrokken kan worden is circa 1000 mm/min (maximale aansturing 30 kHz op de drivers, sneller is de PC niet).

Op mijn Emcootje lopen ze wel wat harder.. zelfde motoren.. 'k heb beide machines kort na elkaar voorzien van die motoren.. Kan komen door de hogere Frequentie op mijn (EdingCNC) besturing.

Wat de plannen betreft:

- Beide assen en de turret te voorzien van een homing sensor;

Gaatje in het machinebed boren ergens achteraan Sensor erin, en een "lipje" aan de langsslede maken.
Voor de X-as, kun je ook een Lipje maken aan de slede, en de sensor aan de langsslede hangen.. met een beetje mazzel kun je de "lip" voor de Z as sensor en de behuizing voor de X-as sensor uit één stuk maken.. (ik ga wel even puzzelen in CAD)
de Turret?.. Als ik het goed zie, dan is die "platte moer" rechts op de as een prima basis om een schijfje op te schroeven, gaatje erin, Sensortje naar het gaatje laten kijken,
X-as sensor kun je daar ook aan knopen natuurlijk..

Scherm kun je het beste zo ver mogelijk aan de rechterkant bevestigen.. dan blijft ie een beetje schoon.. hetzelfde geldt voor toetsen en handwielen.. bij de Originele EMCO Sturing zaten de toetsen, en het "schermpje" ook rechts..

Qua klauwplaatjes.. voor 49,99 heb je een HBM 80 mm klauwplaatje, er moet dan wel een adapterplaatje gedraaid worden, maar da's geen Rocket-science..
Die klauwplaatjes hebben 3 Doorlopende boutgaten, dus 3 boutjes los, en je haalt de klauwplaat eraf, en de Adapter blijft zitten.. kun je er altijd iets anders tegenaanschroeven, zoals een Spantanghouder..

[Tolp2]

Op mijn Emcootje lopen ze wel wat harder.. zelfde motoren.. 'k heb beide machines kort na elkaar voorzien van die motoren.. Kan komen door de hogere Frequentie op mijn (EdingCNC) besturing.

Ze lopen circa 20% sneller bij jouw, dat is het voordeel van een externe step generator. Dit is bij mij het maximum voordat de PC gaat sputteren. Heb een kleine marge genomen voor de veiligheid.

Gaatje in het machinebed boren ergens achteraan Sensor erin, en een "lipje" aan de langsslede maken.

Van een stuk hoekstaal 50x50 nu een stuk hoekstaal 50x20 gemaakt. Vanavond verder gaatjes er in maken en dan is het lipje af. Wellicht een beetje overgedimensioneeerd, maar ik (de buurman) had het nog liggen. De lengte van de lip is 100 mm. Enerzijds om te zorgen dat het homen altijd goed gaat, ook als de tailstock er niet op staat en je eens een keer verkeerd geparkeerd staat.

Goed idee om de lip ook voor de X as te gebruiken, maar volgens mij wordt dat een hele puzzel. De lip zit aan de achterkant, en je homed naar voren toe...

[hugo stoutjesdijk]

Ook SpinningWheels heeft zo'n setje liggen (2,6kW) voor zijn CNC draaibank, maar hij is nog niet zo ver, wellicht mag je er een keertje mee spelen, hij woont niet zo gek van van jou vandaan denk ik.

Nou Ben, Rotterdam > Diep donker Drenthe, noem ik niet bepaald om de hoek.

[andrefc101]

Ik gebruik ook een servomotor en drive voor mijn draaibank, maar bij deze kan ik kiezen voor 1) normaal draaien, dus bij stilstand kan ik de klauwplaat gewoon verdraaien, deze staat dus los. Dit zou in theorie zelfs tot 8000 rpm kunnen en b) als c-as, dan staat de motor wel vast en kan ik in graden rekenen, dus hoekverdraaiing.
Kan dat bij deze motoren dan niet zo?

[Arie Kabaalstra]

Het is niet zo zeer de vraag of de motoren het kunnen, maar of de Besturing het kan.. In EdingCNC kan het vooralsnog niet.. je hebt OF een C-as, OF een spindel.. Mogelijk wordt dat in de toekomst nog anders, afwachten maar..

Vind ik het jammer dat dat met EdingCNC niet kan, ja.. mis ik het ?.. momenteel niet.. een C-as wordt pas echt interessant als je ook Live Tools in je machine hebt..

[andrefc101]

Mooi verhaal, maar staat die van Ben in een soort van c-as modus, en draait hij niet vrij? Dat vind ik vreemd.

[Tolp2]

Ik gebruik ook een servomotor en drive voor mijn draaibank, maar bij deze kan ik kiezen voor 1) normaal draaien, dus bij stilstand kan ik de klauwplaat gewoon verdraaien, deze staat dus los. Dit zou in theorie zelfs tot 8000 rpm kunnen en b) als c-as, dan staat de motor wel vast en kan ik in graden rekenen, dus hoekverdraaiing.
Kan dat bij deze motoren dan niet zo?

Als ik de servo (Lichuan A4 manual) bekijk, dan kan deze schakelen tussen position mode en velocity mode:

• In de position mode stuur je deze aan met step en dir signalen;
• in de velocity mode stuur je deze aan met 0-10 Volt analoog.

Als poor-man's solution zou je natuurlijk binnen LinuxCNC twee configuraties kunnen aanmaken, eentje in position mode en de tweede in velocity mode. Mooiste zou zijn als je in een programma kan wijzigen van de ene naar de andere modus met een macro.

[hugo stoutjesdijk]

En dan er ook nog voor zorgen dat het gat voor de sleutel altijd op dezelfde stand staat als de spil stopt.

[andrefc101]

Als ik de servo (Lichuan A4 manual) bekijk, dan kan deze schakelen tussen position mode en velocity mode:

• In de position mode stuur je deze aan met step en dir signalen;
• in de velocity mode stuur je deze aan met 0-10 Volt analoog.

Als poor-man's solution zou je natuurlijk binnen LinuxCNC twee configuraties kunnen aanmaken, eentje in position mode en de tweede in velocity mode. Mooiste zou zijn als je in een programma kan wijzigen van de ene naar de andere modus met een macro.

Daarom heb ik dus een 3 assige controller aangeschaft voor mijn draaibank. Normaal stuurt de controller de spindel dus met 0-10 volt aan, en wanneer ik M800 in de mdi tik, of in de gcode zet, schakelt hij om naar step/dir. Met M801 gaat hij weer in de andere modus, maar als ik bv in de gcode S500M3 zet, gaat hij ook weer om. Lijkt mij dat dit ook wel te doen is in LinuxCNC.

[benkr]

Er is ook nog een Torque mode, dat is denk ik de mode die je gebruikt als je met externe terugkoppeling werkt, b.v. glaslinialen.
Zie het als een mode waarin je met een constant koppel naar een doelpositie loopt.

[Tolp2]

Daarom heb ik dus een 3 assige controller aangeschaft voor mijn draaibank. Normaal stuurt de controller de spindel dus met 0-10 volt aan, en wanneer ik M800 in de mdi tik, of in de gcode zet, schakelt hij om naar step/dir. Met M801 gaat hij weer in de andere modus, maar als ik bv in de gcode S500M3 zet, gaat hij ook weer om. Lijkt mij dat dit ook wel te doen is in LinuxCNC.

Na wat draadjes her en der gelezen te hebben ben ik hier ook van overtuigd. Echter, overal wordt ook de vraag gesteld: waarom heb je het eigenlijk nodig. Want rigid tapping kan ook zonder deze feature; hij slaved de Z-as dan aan de encoder feedback van de spindle.

Algemene vraag: levert een servo echt significant meer koppel bij lage toeren?

[andrefc101]

.
Algemene vraag: levert een servo echt significant meer koppel bij lage toeren?

Ik denk het wel, ik heb ook zo’n servomotor en drive op mijn vm, als ik deze 50 rpm laat maken is deze met geen mogelijkheid met de hand stil te zetten.
Maar let wel, ik heb dan wel een Chinees systeem, dus ik ben absoluut geen specialist (heb ik begrepen).
B.t.w. Bergen op Zoom is niet zo ver weg voor jou, je bent altijd welkom!