Värnamo R150 retrofitting (project)

[stefandieters]

Zoals ik in mn welkomst bericht al heb laten vallen, heb ik een leuk project op mn nek gehaald. Het betreft een Värnamo R150 freesmachine.


Beide zijn nog uitgevoerd met de originele aansturing uit de jaren 80 (details volgen), en ik ben gevraagd geworden of ik deze zou kunnen moderniseren. Beide machines zijn werkens weggezet, maar ik wil deze gaan "moderniseren" zodat deze voor nu vanaf een laptop/computer kunnen worden aangestuurd. Na de nodige research ben ik al uitgekomen op het volgende topic op die forum, wat al redelijk in de buurt kwam van mijn eigen vraagstuk:
https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?style=3&t=13176

Budget per machine heb ik gezet op 3000 per machine, wat mij zeker te doen lijkt op basis van wat ik in de tussentijd gelezen heb. Momenteel heeft de machine. Op basis van visuele inspectie en de aanwezige documentatie:

motion:
- 3x Indramat 10.30D /MSA-1 /S02 servo motoren met rem
- Indramat 3TRM2 driver
- 3x Philips linialen

controller/interface:
- siemens s5-105R controller
- siemens 6ES5 487-3LA11IO module
- Philips CNC3360 interface

spindel:
- RPM instelbaar, helaas (nog) geen documentatie
- pnuematische tool holder

De zaken als het smeer systeem en de tool holder mogen net als in het topic hierboven even als bijzaak worden gezien. Hiervoor zal ik zelf een Logic board voor ontwerpen.

Om dus meteen in de movement te duiken heb ik na het lezen van het bovenstaande topic besloten te gaan voor de volgende ombouw:
- servo drivers vernieuwen met https://store.granitedevices.com/argond ... 71000.html of de goedkopere http://www.shop.cncdrive.com/index.php? ... 35&x=0&y=0. Beide voldoen aan de benodigde specificaties.
- linialen vervangen door encoders/resolvers (weet nog niet wat het verschil is)
- controller vervangen die direct met een laptop kan worden aangestuurd. Mijn eerste plan was om dit te doen met een Eding iCNC600, maar na het lezen van bovenstaande topic, hoor ik graag eerst jullie aanbevelingen!

De nodige mechanische modificaties, het aansluiten van alle elektra en het programmeren van alles zal mij wel redelijk goed afgaan, maar het uitzoeken van hardware laat mij vaak nogal in de steek haha. Zou iemand mij hier een handje mee op weg kunnen helpen?

Mvg

[benkr]

het aansluiten van alle elektra en het programmeren van alles zal mij wel redelijk goed afgaan

Als dat echt zo is dan zou ik gaan voor Linux CNC met hardware van Mesa.
Dat is voor enkele van onze forumleden redelijk gesneden koek, bij problemen kunnen zij je heel waarschijnlijk best we een schop in de juiste richting geven.
Het hele grote voordeel van Mesa hardware en Linux is dat vrijwel niets onmogelijk is, maar om dingen mogelijk te maken moet je dan wel voor een deel zelf het (software)wiel heruitvinden.

Ik zelf heb bijna een ombouw traject van een CNC gestuurd draaibankje naar een nieuwe Masso controller achter de rug, Masso is een erg gebruiksvriendelijke controller met ongelofelijk veel hardware ondersteuning ingebouwd.
Nadeel is dat hetgeen er niet in zit er ook niet aangebreid kan worden, de kern is volledig afgeschermd.
Zo kwam ik er achter dat de Masso geen soft limit schakelaars kan gebruiken terwijl het bewuste draaibankje ze wel had, dat is dan best wel jammer.

Ik ben absoluut geen software liefhebben, maar als Linux iets niet in zich heeft dan is er zoveel over te vinden dat eigenlijk altijd wel iemand je al voor is gegaan, en omdat alles echt "open-source" is, is die andere oplossing er dan ook gewoon bij te breien voor en door de software liefhebben.

[bartL]

Kijk dat is een mooie grote-meneren machine!

Om dus meteen in de movement te duiken heb ik na het lezen van het bovenstaande topic besloten te gaan voor de volgende ombouw:
- servo drivers vernieuwen met https://store.granitedevices.com/argond ... 71000.html of de goedkopere http://www.shop.cncdrive.com/index.php? ... 35&x=0&y=0. Beide voldoen aan de benodigde specificaties.
- linialen vervangen door encoders/resolvers (weet nog niet wat het verschil is)

Gezien de prijs voor die Argon drivers, is het dan niet beter/goedkoper de servo's en de drives te vervangen? Ik weet niet precies welk koppel de huidige motoren kunnen leveren maar je hebt een nieuw setje 1kw servo + driver van Lichuan voor minder dan enkel zo'n Granit driver. Deze zijn dan ook gelijk voorzien van encoders.

[stefandieters]

Als dat echt zo is dan zou ik gaan voor Linux CNC met hardware van Mesa.
.
.
Het hele grote voordeel van Mesa hardware en Linux is dat vrijwel niets onmogelijk is, maar om dingen mogelijk te maken moet je dan wel voor een deel zelf het (software)wiel heruitvinden.

Ondanks dat ik software engineer ben en ik neit vies ben van het doorspitten van API's, is het niet de bedoeling dat ik mn eigen software core moet gaan schrijven haha. Ik zal iig eens kijken naar de hardware lijst die ik nodig zal hebben dan. Heb je eventueel links naar nederlandse winkels? Zie zo 1 2 3 geen nederlandse verkopers van die Mesa hardware.

Kijk dat is een mooie grote-meneren machine!
.
.
Gezien de prijs voor die Argon drivers, is het dan niet beter/goedkoper de servo's en de drives te vervangen? Ik weet niet precies welk koppel de huidige motoren kunnen leveren maar je hebt een nieuw setje 1kw servo + driver van Lichuan voor minder dan enkel zo'n Granit driver. Deze zijn dan ook gelijk voorzien van encoders.

Dat is het zeker haha!

Ik ben er toch bang voor. Dit zijn zware jongens van 9nm en een max van 2000rpm. En daarnaast hebben deze ook een ingebouwde rem.. waar ik trouwens ook op moet letten bij de drivers bedenk ik me net..

[stefandieters]

het aansluiten van alle elektra en het programmeren van alles zal mij wel redelijk goed afgaan

Als dat echt zo is dan zou ik gaan voor Linux CNC met hardware van Mesa.
Dat is voor enkele van onze forumleden redelijk gesneden koek, bij problemen kunnen zij je heel waarschijnlijk best we een schop in de juiste richting geven.
Het hele grote voordeel van Mesa hardware en Linux is dat vrijwel niets onmogelijk is, maar om dingen mogelijk te maken moet je dan wel voor een deel zelf het (software)wiel heruitvinden.

Ik zelf heb bijna een ombouw traject van een CNC gestuurd draaibankje naar een nieuwe Masso controller achter de rug, Masso is een erg gebruiksvriendelijke controller met ongelofelijk veel hardware ondersteuning ingebouwd.
Nadeel is dat hetgeen er niet in zit er ook niet aangebreid kan worden, de kern is volledig afgeschermd.
Zo kwam ik er achter dat de Masso geen soft limit schakelaars kan gebruiken terwijl het bewuste draaibankje ze wel had, dat is dan best wel jammer.

Ik ben absoluut geen software liefhebben, maar als Linux iets niet in zich heeft dan is er zoveel over te vinden dat eigenlijk altijd wel iemand je al voor is gegaan, en omdat alles echt "open-source" is, is die andere oplossing er dan ook gewoon bij te breien voor en door de software liefhebben.

is het nu Mesa of Masso waar ik naar moet kijken? Beide zijn het bestaande cnc controllers blijkbaar haha

[stefandieters]

Voor de volgende die opzoek is naar info verzamel ik hier ook wat meer relative links: https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?t=17560

Ik zal wss toch de route van in een inbouw moederbord gaan behandelen, gezien de 7i97 niet zomaar meer te krijgen zijn helaas. Kan ik de cnc3360 wss mooi voor ombouwen, mits de kabels dan niet te lang gaan worden.

[bartL]

Ik ben er toch bang voor. Dit zijn zware jongens van 9nm en een max van 2000rpm. En daarnaast hebben deze ook een ingebouwde rem.. waar ik trouwens ook op moet letten bij de drivers bedenk ik me net..

Dat zijn flinke motoren inderdaad! Kunnen die drivers die je noemde daar uberhaupt wel mee overweg qua vermogen?
Eigenlijk zou je willen weten wat de max.torque van die motoren is, dan kan je daar de juiste vervanger op afstemmen mocht je dat willen.
Ik weet niet hoe de overbrenging naar de kogelomloop zit maar als je deze kan wijzigen dan kan je nog overwegen om naar 6Nm servos met 3000rpm te gaan. Die zijn nog enigszins betaalbaar en ook leverbaar met rem.

[benkr]

is het nu Mesa of Masso waar ik naar moet kijken?

Het is Mesa.

[Caesar]

Allereerst, leuk project! Lijkt me heel leuk om aan te werken.

Ik heb zelf een klein beetje ervaring met de Argon drives. Eerste keer is met een BF25 en een 7k toeren servo met resolver als spindle. De software die je erbij krijgt en de online documentatie is soms een beetje wazig (hoewel inmiddels beter). Vooral instellen van limitieten van toeren is een beetje apart (ze gebruiken een vorm van radialen/s o.i.d.); daarmee wil ik zeggen dat het instellen en ijken even een klein ah-ha momentje moet hebben.

Ik probeer op dit moment een Argon Drive te installeren op een huidig project. Ik liep tegen wat problemen aan en ben daarom vastgelopen; ik weet nog steeds niet of er problemen zijn met de firmware/software of de drive zelf (resolver wordt niet herkend / foutmelding als er geen feedback device is aangesloten), maar op dit moment wordt er een nieuwe drive toegestuurd door de leverancier en anders gaan we met de leverancier naar de firmware kijken.

Ik ga ervanuit dat het goed gaat komen, want deze drives zijn heel veelzijdig en een van de goede punten is dat het open-source is. Ik heb geen kennis om ze te programmeren, maar de laatste paar versies van de firmware laten ook toe om op basis van de resolver een puls / omw naar je CNC controller te sturen. Erg krachtige functie voor mij omdat ik de spindle altijd op dezelfde plek moet stoppen voor ATC; ik kan de spindle dus homen (nog los van dat je step/dir kunt gebruiken).

Voor jouw project zou zo'n drive zeker wel een oplossing kunnen zijn mocht je niet teveel tijd (=geld) willen steken in nieuwe motoren + drives (+ombouw etc). Ik ben een groot fan van de JMC servo's en Lichuan setup, maar bij dit soort machines is de as-hardware misschien het beste met rust te laten.

De drives zouden 1.5kw moeten kunnen doen als ze de koelribben hebben + actieve koeling. Zou zat moeten zijn toch?



M.b.t. de rem: de Argon kan een rem aansturen bij enable/disable van de drive, maar je kunt eventueel ook de rem aansturen d.m.v. je enable/disable signaal zowel naar drive als naar een relais: als je dan de Argon Drive enabled, gaat er een relais dicht die je 24v(?) rem bekrachtigd en dus loskoppeld. Op deze manier wordt bij mij de Z-as met rem, aangestuurd door leadshine drives aangestuurd.

N.B. NOOIT NOOIT NOOIT de ethernet poort van de drive direct op je pc aansluiten. Je blaast dan een diode brug op in je drive. Dat is te repareren, maar liever voorkomen dan genezen. Je hebt dus altijd een SimpleMotion V2 USB Adapter nodig

Mocht je zover zijn vergeet niet te bestellen:

1x SimpleMotion V2 USB Adapter om ze te kunnen programmeren (je hebt er maar 1 nodig, rest staat in cascade)
1x SimpleMotion V2 Break-out board (eind terminal, is zijn geld dubbel-dwars waard)


Per servo drive:

1x Argon
1x Resolver adapter
1x koeling ribben
1x remweerstand (hoewel de leverancier al tijdje uitverkocht is)

J5 is heel irritant, je krijgt daar geen goede kabels/connectors bij en je wilt wel makkelijk e.e.a. kunnen aansluiten om te testen of om aan te sturen. Je zou natuurlijk ook iets anders kunnen doen, maar komt erop neer, je moet zelf op een of andere manier van 26pin naar je I/O van je cnc controller zien te komen. Ik zou zoiets pakken:

1x 26pin breakout met bijpassende flatcable, zoals:




I.i.g. succes!

[stefandieters]

Thanks voor het inzicht! Kun jr me in het kort de voor en nadelen van encoders/resolvers uitleggen?

Na me wat in te hebben gelezen in de Mesa hardware, denk ik er zelfs aan om de 3TRM2 te behouden, gezien deze vanaf de 7i77 kan worden aangestuurd. Dan weet ik ook zeker dat de servo brakes direct aanstuurbaar zijn. Heeft dat icm nieuwe encoders/resolvers nog andere zaken waar ik aan moet denken?

Voor nu in het hoofd dus:
- pc mobo
- 6i25
- 7i77
- nog een uitbreiding voor het relais bord voor de spindel (even typr nummer niet bij de hand)

[assink]

Encoders resolvers op je servo's, dan houd je geen rekening met de mechanische spelingen van je systeem. Stel je kogelomloop heeft speling, dit neem je met een rotary encoder niet mee in je systeem.
Met glaslinealen neem je dit alles wel mee, en dit moet met Mesa ook kunnen, dabit hier op het forum heeft het ook voor elkaar gekregen bij mijn weten.

[stefandieters]

Duidelijk! Dan hoop ik dat dabit hier wat meer inzicht in kan geven hier. Thanks!

[DaBit]

Ik gebruik inderdaad ook analoge servo's, glaslinealen en een 6i25/7i77 voor mijn machine (100% zelfbouw)

Glaslinealen meten waar de machine daadwerkelijk staat in plaats van waar dat-ie ongeveer zou moeten staan nadat je speling, vering en rek gehad hebt. Ik zou de glaslinealen handhaven, zeker als je die Philips dingen een beetje makkelijk op de 7i77 aan kunt sluiten (7i77 verwacht een TTL of RS422 kwadratuursignaal).

Wat me nog niet duidelijk is, is waarom je nog resolvers of encoders op de motor wil hebben? De originele drives gebruiken een tacho op de motor. Ik zou dat lekker intact laten als je de originele electronica gebruikt.

[hugo stoutjesdijk]

Destijds had Philips en nogal eigen manier van aftasten, wel heel robuust en amper last van vervuiling. Maar misschien is het nuttig om daar eerst eens wat meer gegevens van te achterhalen. Is bijna zeker niet gewoon TTL-5v A-B blokgolf, (of 24v) maar zou zomaar 2x sinus kunnen zijn 90 graden fase verschoven met een exotisch signaal niveau.
Een Heidenhain glasliniaal had geloof ik 20µA stroom signaal, om even aan te geven dat het niet allemaal heel recht-toe-rechtaan hoeft te zijn.

Eigen linialen blijven houden is natuurlijk het mooist, maar je moet ze wel kunnen interfacen.