Het is door allerlei druktes even stil geweest maar bij deze een vervolg en wel met in mijn ogen
het hoofdpijndossier…. de gereedschapswisselaar. Deze wordt pneumatisch bediend door middel van perslucht aanvoer door de kabelrupsen en kanalen in het support. Het probleem schijnt bij veel gebruikers te zijn dat de wisselaar zijn nieuwe positie voorbij schiet en dan in storing gaat. Ook is lekkage van perslucht een klacht die ik meer dan eens voorbij heb zien komen. Veel gebruikers halen hem er in zijn geheel vanaf en zetten er een multifix o.i.d. op. Maar als de hardware al beschikbaar is vind ik het toch wel erg leuk om deze weer werkend te krijgen…wellicht kost dit wel minder dan een handmatige mulifix.
Omdat er van de interne mechaniek niets te vinden is (althans, niet door mij) en ik helaas niet over de onderdelen boeken beschik zat er niks anders op dan het geheel maar eens uit elkaar te halen. Zelfs toen ik dit gedaan had vond ik het lastig om goed beredeneert te krijgen hoe hij nu werkt.
Omdat ik graag van die perslucht bediening af wil en ik er toch iets nieuws op moet zien te fabrieken heb ik het geheel eerst maar eens helemaal in CAD gezet om daarna te kijken of ik de beweging kan simuleren en kan achterhalen hoe ik denk dat hij werkt. Als ik dit goed in beeld heb weet ik ook hoe ik een verbeterde versie kan maken was mijn gedachte.
Zie hier de in CAD gemaakte animatie van de werking van de ATC.
Het meenemen van de toolpost zelf wordt overigens gedaan door veerbelaste spietjes die als een soort vrijloopkoppeling door de as worden meegenomen. Hieronder zichtbaar gemaakt door de toolpost onzichtbaar te maken.
Het enige wat ik nog steeds niet goed beredeneerd kan krijgen is de werking van de demper(Oranje/Blauw) voor de aanslag (groen) van de nieuwe positie. Het oranje deel kan een stukje schuiven in het blauwe deel maar zit dusdanig afgedicht dat dit functioneert als een demper. Op een youtube filmpje van dezelfde machine [youtube]
https://youtu.be/b6CfzNqDR7M[/youtube] zie je een gereedschapswissel op 3:20 waarbij je de turret een soort stuiter ziet maken aan het eind van de slag. Dit doet deze demper.
Wat ik echter niet begrijp is wat er gebeurt nadat de lucht is ontsnapt door het smoorgaatje, er is namelijk niets wat de plunjer weer naar buiten trekt wat kan zorgen voor een aanzuigende werking en de boel kan resetten. Als de lucht weg is veranderd hij gewoon in een harde aanslag is mijn idee. Voor de update die ik uit wil voeren maakt dit verder niet zoveel uit maar mijn technische nieuwsgierigheid maakt dat ik het toch graag zou willen begrijpen. Wellicht kom ik er nog achter...
Nu mijn idee voor de verbetering van het ontwerp. Op zich wil ik zoveel mogelijk onderdelen hergebruiken, de slechte naam van deze ATC komt namelijk niet voort uit de kwaliteit van de onderdelen. Integendeel, hij werd juist geroemd om zijn onwijs goede herhaalnauwkeurigheid. Het probleem zat hem in de “wilde” aansturing.
Volgens de manual moest de druk op de machine afgesteld worden tussen de 70 en 90PSI (4.8 – 6.2Bar). Doordat ik de diameters van de aansturende delen nu weet kan ik redelijk eenvoudig de benodigde krachten uitrekenen.
Mijn idee is om het tandheugel door middel van een klein stappenmotortje met een doorlopende trapeziumdraad aan te sturen. De zuiger waar deze in gemonteerd zat heeft een diameter van 1¾” (44.45mm) en geeft dus een axiale kracht bij 6.2Bar van 962N (ruwweg 100kg).
De tweede is het omhoog werken van de “turret” nadat het tandheugel het eerste stukje slag heeft gemaakt. Dit gebeurt nu door een luchtkanaaltje onder druk te zetten onder de centrale as. Deze as heeft een diameter van 22.2mm en geeft dus een opwaartse kracht bij 6.2Bar van 240N. Dit wil ik oplossen door een kamertje in de as te maken waar een veer in past. Een snelle berekening laat zien dat ik daar met een veer van 10 of 12mm hoh diameter wel mee weg moet komen. Exact bepalen doen we later wel, dit mag in ieder geval geen probleem geven. Dan moeten we ook nog even rekening houden met het feit dat deze axiale 240N bovenop de kracht komt die de motor (radiaal) moet gaan leveren. Omdat de diameter van de helling en het tandwiel nagenoeg gelijk zijn en de helling een hoek heeft van 3:1 durf ik wel eenvoudig te stellen dat het naar beneden drukken van de veer zonder wrijving ca.80N kost. Als ik dan wat wrijving en “onvoorzien” meereken en uitga van 120N dan kan dit theoretisch een totale kracht vragen van 962+120=1082N.
Een beetje neuzen op Ali leert me dat er dergelijke motoren met een TR11x2 draad beschikbaar zijn. Voor het genereren van een radiale kracht van 1082N is ca. 1.1Nm aandrijfkoppel nodig. Deze (
https://www.aliexpress.com/item/3296240 ... 1802ytVszw) levert 1.2Nm holding torque. Een beetje teveel op het randje maar omdat ik volgens de manual al met 30% marge heb gerekend door met de maximale druk te rekenen durf ik het wel aan.
Dan hebben we als laatste nog de beweegbare aanslaghaak. In principe is deze niet perse nodig als we met een stappenmotor werken maar aangezien deze er toch al inzit zou ik hem wel graag gebruiken. We kunnen dan de stappenmotor altijd een paar stappen teveel laten maken zonder dat hij de positie voorbij schiet. Deze haak wil ik eveneens aansturen met een stappenmotortje met doorlopende trapeziumdraad. Op het moment dat de turret zich in een tool-positie bevindt staat er geen spanning op de aanslaghaak, om die reden verwacht ik dat er nauwelijks kracht nodig is om hem aan te sturen mits het natuurlijk op het juiste moment gebeurt. Hierbij neem ik de gok dat het met een Nema17 motortje wel moet lukken.
Deze steppertjes wil ik met DM556 drivers aansturen op 24V. Het toerental heb ik sowieso al niet nodig dus die 24V zal wel voldoende zijn. Qua vermogen heb ik hiervoor als ik het goed heb: 7,2V x 2A x 2 spoelen ≈ 29W (voor de Nema 23) plus 2,8V x 1.68A x 2spoelen ≈ 10W (voor de Nema 17). Voor de zekerheid nog een factor 2 eroverheen, dan heb ik zo’n 80W voeding nodig.
*Deze berekeningen zijn voor jullie totaal niet interessant maar zijn vooral voor mezelf als naslagwerk.
Dan nog even een vraag voor de gene die na dit hele verhaal nog niet in slaap gesukkeld zijn
In de turret zit een schijf met 4 hall sensoren om de positie vast te kunnen leggen(transparant oranje in het plaatje). Heb ik hier wat aan in de aansturing van geheel straks? En zo ja, hoe kan ik testen of deze nog werken? Ik heb hier namelijk nog nooit eerder mee gewerkt.
maar dit is toch 380V? Wat mis ik hier, of bedoelen zij met 380V ook werkelijk 380V per fase?