Обратная связь ЧПУ с ШД

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

UAVpilot писал(а):А какая разница? Может из головы выдумал, а может... К данной теме это совершенно не относится.
Я хотел спросить - учитывал ли ты отклонение вала ШД при действующих на него нагрузках?
Предположим привод на рейке. Например, приводная шестерня ⌀30 мм (94 мм/оборот), без редуктора, т.е. 0,471 мм/шаг.
Предположим, что механика идеальная.
Какова будет точность станка с приведенными выше моторами если на вал может действовать усилие до 0.4 Нм а скорости ограничены позицией в 5000 Гц?
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5183
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение Serg »

Если до 0.4 Нм, то отклонения не будет т.к. мотор развивает большее усилие. Если больше 0.4 Нм, то может быть что угодно т.к. это нештатная нагрузка на мотор.
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

Отклонение угла поворота вала от заданного - далеко не самая большая доля погрешности обработки, как мне думается. На высоких скоростях с высокими ускорениями очень сильно влияют прогибы, деформации от сил инерции и т.д.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):Отклонение угла поворота вала от заданного - далеко не самая большая доля погрешности обработки, как мне думается. На высоких скоростях с высокими ускорениями очень сильно влияют прогибы, деформации от сил инерции и т.д.
Это действительно так, но и моторы вносят свою лепту.
Вот я хочу собрать очень быстрый (и при этом легкий и довольно точный) станок.
Если с прогибами конструкции при высоких ускорениях все более менее понятно, то с моторами возникает вопрос - как сделать так, чтобы они не портили ситуацию.

Для достижения высоких скоростей (требуется около 30 м/мин) я буду вынужден использовать привод с малой редукцией - более 20 мм/оборот в случае с использованием ШД, или более 10 мм/оборот в случае с сервами и способом преобразования вращения в поступательное движение (предположительно - на очень широких зубчатых ремнях), который способен работать на таких оборотах мотора (ШВП отпадает).

Так вот, в случае с ШД получится перемещение полного шага более 0,1 мм, и к ним еще добавится смещение в случае высоких ускорений (5000 мм/сек²), т.к. усилия на мотор будут действовать высокие.
Микрошаг мог бы улучшить ситуацию и разрешение станка было бы выше 0,01 мм, но картину сильно портит смещение за счет нежесткости позиции ШД, а оно может достигать на таких ускорениях (около предела крутящего момента мотора) одного шага [при смещении больше чем на два шага произойдет срыв и перескок мотора на 4 шага, а при смещении более, чем на один шаг момент удержания будет уменьшаться, и скорее всего это приведет к смещению более, чем на шаг, и произойдет срыв].

Полагаю, что сервоприводы с высоким разрешением энкодера справятся с задачей, и смогут удерживать позицию с достаточной "жесткостью".
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

michael-yurov писал(а):на очень широких зубчатых ремнях
...вряд ли о высокой точности можно говорить.
michael-yurov писал(а):ШВП отпадает
Почему же? Есть ШВП с шагом 20-30мм.
А рейка не подойдет?
michael-yurov писал(а):Полагаю, что сервоприводы с высоким разрешением энкодера справятся с задачей, и смогут удерживать позицию с достаточной "жесткостью".
С ремнями - исключено. Настройка сервопривода на высокую жесткость будет вызывать автоколебания.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):...вряд ли о высокой точности можно говорить.
Можно. Я все посчитал, меня все устраивает. Остался только вопрос с моторами.
PKM писал(а):Почему же? Есть ШВП с шагом 20-30мм.
Есть. Не хочу. ШВП тяжелые. С большим шагом - дорогие. На 20-30 мм не найти двойные гайки, т.е. придется ставить по две гайки. На движение портала придется ставить две ШВП и 2 мотора, 2 драйвера (сервоусилителя). В итоге - дорого.
PKM писал(а):А рейка не подойдет?
Про рейку не знаю. Хотелось бы минимум шума и полное отсутствие люфтов.

Но, про станок - это отдельная тема.
Сейчас вопрос про подбор приводов для такого сложного случая. Т.е. как быть, если нужна и высокая точность (разрешение), и высокая скорость, и высокий момент удержания позиции.
PKM писал(а):С ремнями - исключено. Настройка сервопривода на высокую жесткость будет вызывать автоколебания.
Смотря какой вес подвижных частей, и какая растяжимость ремня. Полагаю, при использовании очень широких ремней и невысоких подвижных масс настроить правильно хороший сервопривод все же возможно.
Понимаю, что для этой цели намного меньше проблем будет с шаговиком (потому и интересуюсь приводами HBS), но останавливает отклонение (при действии усилий) шаговика от расчетной позиции в микрошаге.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

Мое мнение (пока не подтвержденное) - у шаговика это отклонение должно быть меньше, чем у сервы.
По тем сервам, которые я настраивал - жесткость вала в остановленном положении небольшая, вал проворачивается гораздо больше 1.8градуса. При движении "жесткость" как бы больше, но замерить сложно.
Darxton
Мастер
Сообщения: 2113
Зарегистрирован: 17 янв 2013, 08:19
Репутация: 623
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение Darxton »

michael-yurov писал(а):Полагаю, что сервоприводы с высоким разрешением энкодера справятся с задачей, и смогут удерживать позицию с достаточной "жесткостью".
Вряд ли. Поддержу мнение РКМ.
Скорее всего, понадобятся высокоточные редукторы с большим передаточным отношением.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

Darxton писал(а):
michael-yurov писал(а):Полагаю, что сервоприводы с высоким разрешением энкодера справятся с задачей, и смогут удерживать позицию с достаточной "жесткостью".
Вряд ли. Поддержу мнение РКМ.
Скорее всего, понадобятся высокоточные редукторы с большим передаточным отношением.
Хотелось бы все же выводы подкрепленные реальными цифрами, данными характеристик из документации,расчетами... в худшем случае - данные полученные опытным путем.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

Опытным путем всегда надежнее, не все так напрямую поддается расчетам (по крайней мере я не спец в САУ, посчитать динамику привода с системой управления сложновато будет).

А на практике - как ни натягивай зубчатый ремень, при попытках повышения жесткости возникают автоколебания.
Чтобы не быть голословным, выдержка из хелпа к программе сервопривода Yaskawa
screenshot20130511c[1].png (1590 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=14532&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (20.62 КБ)</a>
"Ежели жесткость установлена слишком высокой, могут возникать автоколебания"
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):как ни натягивай зубчатый ремень, при попытках повышения жесткости возникают автоколебания.
А натяжение ремня ни на что не влияет.Его растяжимость не зависит от силы натяжения.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

Зато на "жесткость" контакта ремня со шкивами еще как влияет :)
Разумеется, натяжением можно повысить жесткость передачи только до некоторого предела.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):Зато на "жесткость" контакта ремня со шкивами еще как влияет :)
Разумеется, натяжением можно повысить жесткость передачи только до некоторого предела.
Это справедливо только для ремней с полукруглым зубом.
Трапецеидальный зуб принципиально безлюфтовый.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

Я использовал ремни 5М.
Собираюсь делать станочек на длинных ремнях и 100Вт сервах, опасаюсь не придется ли менять на шаговики :)
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):Я использовал ремни 5М.
Собираюсь делать станочек на длинных ремнях и 100Вт сервах, опасаюсь не придется ли менять на шаговики :)
У меня лежит ремень 5М, но я его не хочу использовать из за люфта... (прошу прощения, что не обрадовал этими словами).
Я все же надеюсь, что если у серв энкодер с высоким разрешением, и малое время петли сервоцикла у сервоусилителей, и ремень достаточно широки/жесткий, то все не так страшно и поддается приемлемой настройке.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

michael-yurov писал(а):У меня лежит ремень 5М, но я его не хочу использовать из за люфта... (прошу прощения, что не обрадовал этими словами).
Надо же, я почему-то об этом не задумывался. Какой же профиль без люфта - Т и АТ?
nik1
Мастер
Сообщения: 8408
Зарегистрирован: 02 окт 2012, 07:37
Репутация: 3629
Откуда: Красногорск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение nik1 »

Такой не хочешь попробовать?
http://www.optlbelt.ru/catalog?category=5&uid=4
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение michael-yurov »

PKM писал(а):Надо же, я почему-то об этом не задумывался. Какой же профиль без люфта - Т и АТ?
Про AT не читал. Возможно, это улучшенный вариант профиля T.
T - специально для наших целей, он безлюфтовый и очень точно (равномерно) преобразует угол поворота в линейное движение.
А полукруглый зуб выдерживает очень высокие нагрузки.
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4263
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Репутация: 705
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Украина
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение PKM »

nik1 писал(а):Такой не хочешь попробовать?
http://www.optlbelt.ru/catalog?category=5&uid=4
Я такой пробовал, только от Bando - HTD 5M. По форме зуба тот же самый 5М, только как бы более прочный. Вообще мне именно М рекомендовали для передачи движения...
nik1
Мастер
Сообщения: 8408
Зарегистрирован: 02 окт 2012, 07:37
Репутация: 3629
Откуда: Красногорск
Контактная информация:

Re: Обратная связь ЧПУ с ШД

Сообщение nik1 »

У меня такой стоит, люфтов как то на наблюдаю
Может неправильно ищу :)
Этот по идее получше чем Штд
Ответить

Вернуться в «Электроника»