Устройство автоматического выравнивания портала

[krolkamenskii]

Всем доброго времени суток.
Не секрет что все портальные станки имеют изначально кривую геометрию. Все нижеописанное будет касаться станков работающих по протоколу
STEP\DIR с разным управляющим ПО(Mach3, Lcnc, NCstudio и т д)
Описываемое устройство обеспечивает автоматическое выравнивание портала при каждом наезде на датчики, независимо от того вручную мы наезжаем на них или же делаем HomingAll. Не требуется вносить никаких изменений в настройки управляющего ПО. В NCstudio таких настроек и не предусмотрено, а портальных станков под нее довольно много, это же касается станков с управлением от DSP пультов.
Станок должен быть оборудован 2 датчиками на портале и регулировочными болтами под них длиной 65-100мм.
Для работы устройству нужно обрабатывать сигналы от наших датчиков, знать в каком направлении движется портал(сигнал DIR), обрабатывать сигнал STEP для каждого привода.
Алгоритм работы устройства следующий:
При наезде порталом на датчики один из датчиков сработает раньше другого, и в этот же момент мы подтормаживаем двигатель разрывая цепь сигнала STEP. А второй двигатель продолжает движение пока тоже не наедет на датчик, в этот момент он тоже подтормаживается, и доводчик формирует сигнал "два игрека сработали" в управляющую плату. Который заводится на вход для датчика этой оси. Портал остановлен и не движется. Оба привода подторможены. Далее при изменении сигнала DIR(мы растормаживаем оба двигателя) и портал съедет с датчиков.
Геометрия станка немного изменится.
Теперь подробнее о самом девайсе. Это китайский клон mitshubishi ПЛК, на али ищется по названию WS2N. Он имеет 6 входов, отлично подключаются как npn датчики, так и механические. 4 выхода, выходы должны быть транзисторные с маркировкой на выходах Y0-CM0, Y1-CM1 и т д , другие похожие не подойдут так как у них на выходах общая земля, а нам нужен именно с независимыми выходами. Релейные клоны могут подойти но погрешность выравнивания увеличится на скоростьпортала*времясрабатыванияреле. Если устраивает то можете пробовать, релейные доводчики сам не делал и не ставил.
Программируется WS2N c любого свистка USBtoTTL для ардуинских поделок. Прошивка написана на языке ST, сам код занимает несколько строк ниже выложу, если тема будет интересна то выложу уже готовую для GXWorks.
Пусть портал у нас будет на оси Z, чтобы избежать путаницы с осями и маркировкой пинов на ПЛК, все что далее по тексту будет начинаться с X или Y это входы\выходы ПЛК, а все что с Z имеет отношение к порталу
//Inputs
//X0 датчик ZHome
//X1 датчик Z1Home
//X2 сигнал ZDIR c управляющей материнской платы, если интерфейс STEP\DIR 24вольта то подключается напрямую, если 5в то через оптрон
// с резистором на 330-470 ом для согласования уровней
//X3
//X4
//X5 перемычка на -24в, инвертировать сигнал ZDIR(нельзя предсказать какой будет сигнал дир на реальном станке при движении в сторону
//датчиков, и если получилось так что портал наехал на датчики и не съезжает с них то просто поставте эту перемычку
//Outputs
//Y0 сигнал STEPZ
//Y1 сигнал STEPZ1
//Y2 сигнал "оба датчика сработали"
//Y3

out(not x0, Y0);
out(not X1, Y1);
if X5 then
if X0 and X2 then rst(true, Y0); else set(true, Y0); end_if;
if X1 and X2 then rst(true, Y1); else set(true, Y1); end_if;
else
if X0 and not X2 then rst(true, Y0); else set(true, Y0); end_if;
if X1 and not X2 then rst(true, Y1); else set(true, Y1); end_if;
end_if;

Вот и все, цена вопроса 1.5 тыр, сильно не ругайте это мой первый пост. Этих девайсов я уже поставил под 200 штук, все отлично работает. Как проводить регулировку геометрии с установленным доводчиком писать не буду.

[Georgii]

Здравствуйте. Я занимаюсь не совсем чпу, но где то рядом, порталами для сварочного оборудования. Изготовлено несколько штук и про проблему выравнивания даже не думал, что это так важно. Ставлю два серводвигателя, один ведущий, второй ведомый. С ведущего сервоусилителя подаю сигналы выхода энкодера на вход энкодера ведомого. Ведомый переключаю в режим «мастер-энкодер». Все движется синхронно. Бывает, при настройке, портал перекосит, тогда достаточно снять сигналы «S-ON” с сервоусилителей и он сам выравнивается, благодаря жесткости конструкции. Для меня главное чтобы его не заклинило при движении. Крайний комплекс длиной 25м и шириной 4 м. Я новичек в чпу, проекты становятся все сложнее и на обычном контроллере писать программы для этого тоже долго и муторно. Вот и смотрю в сторону специализированных контроллеров. На этот сайт пришел, чтобы поучиться. Так вот, не понятно мне, зачем использовать две оси для портала, а потом их выравнивать?

[alex_sar]

Так вот, не понятно мне, зачем использовать две оси для портала, а потом их выравнивать?

наверное потому что для других станков

достаточно снять сигналы «S-ON” с сервоусилителей и он сам выравнивается, благодаря жесткости конструкции.

этого недостаточно.
а два привода нужны чтобы не перекашивало широкую ось на не слишком жестком станке.

опять же нагрузки и желательная точность на сварочном станке несравнимы с фрезерным.

[Georgii]

С точностью совершенно согласен, не нужна как на фрезерном. Вероятно где шаговые двигатели на осях это актуально, с сервами я такой проблемы не заметил. Спасибо.

[Cvazist]

Так вот, не понятно мне, зачем использовать две оси для портала, а потом их выравнивать?

Используй одну.

[andrey_t]

давным давно уже есть более "железные" платы выравнивания портала, в вашем варианте больше "софта", у меня есть сомнения что ваш вариант немного медленнее железного

на этом форуме есть ветка про такие платы https://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?t=33735

с одной стороны сейчас программируемые контроллеры ускорились и подешевели так что такой вариант тоже имеет быть, а с другой такой функционал уже есть в самих контроллерах снс. да и при не насиловании станка жесткими режимами даже ручной настройки положения портала хватает надолго

[Nikolay81]

Контроллер DDCS Expert, умеет выравнивать портал, без всяких плат. И делает это лучше, чем платы выравнивания.

[Лодочник]

И делает это лучше, чем платы выравнивания.

Есть программная коррекция отъезда от датчиков? Чтобы не ловить точное положение механически, а задать в "цифре" нужное расстояние отъезда от каждого датчика.

[Nikolay81]

Есть программная коррекция отъезда от датчиков

Естественно. Вы задаёте настройки, дальше программа всё делает автоматически.

[Лодочник]

Вы задаёте настройки

Отехать от левого на 1.2мм, а от правого на 2.5мм можно, правильно? Тогда это правильный алгоритм.

[Nikolay81]

Отехать от левого на 1.2мм, а от правого на 2.5мм можно, правильно? Тогда это правильный алгоритм.

Там несколько этапов. Каждый можно отключить и настроить.
Сначала быстрый подвод.
Потом предварительное выравнивание.
Потом точное выравнивание.
Потом ход в установленные маш. координаты с коррекцией. Можно установить коррекцию для каждой стороны. Но лучше конечно, датчики точно установить. Тогда и коррекция не нужна.