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Autor Tópico: Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin  (Lida 246 vezes)

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Offline Wlad

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Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Online: 15 de Agosto de 2017, 18:14 »

Salve salve pessoal, tudo bom?


Já fiz algumas configurações com motores de passo mas queria aprender sobre Servos. Confesso que sempre tive medo de me arriscar pois o meu forte é software não eletrônica, mas conheço o básico.
Consegui emprestado um kit de Servo Motores da Hiwin que estavam totalmente parados a 1 ano, mas já tinham operado em uma máquina.
Como já tinha operado motores de passo com Grbl com pulso e direção numa CNC Shield, queria tentar ligar esse conjunto no Grbl para aprender e depois qualquer coisa ligo ele em outra placa de controle.


Coloquei no anexo as fotos do Drive, do Motor, do cabo de ligação do drive com o controlador e também o manual segundo o site da Hiwin: http://www.hiwin.com/pdf/d2_drive_user_manual.pdf


O cabo de conexão tem ainda mais dois fios que não estão aparecendo na foto e que não chegam no outro conector, acho que eram ligados separado. Pelo que vi estão ligados nos conectores 14 e 15 do conector grande. Olhando o manual esses pinos são: "Analog Command Input (Velocity / Torque)" então imagino que estava operando em modo analógico. Gostaria de trocar para pulso e direção.


Pelo que vi os pinos de pulso e direção parecem ser:
44 - CWH+  High-speed (4 Mpps) pulse command
45 - CWH-   Channel 1: Pulse, CW, A Phase
46 - CCWH+ High-speed (4 Mpps) pulse command
47 - CCWH-   Channel 2: Dir, CCW, B Phase


Mas tem também os pinos
1 - CWL  Low-Speed (500 kpps) pulse command
3 - CWL+  Channel 1: Pulse, CW, A phase
4 - CWL-
2 - CCWL  Low-speed (500 kpps) pulse command
5 - CCWL+  Channel2: Dir, CCW, B phase
6 - CCWL-


Portanto minhas dúvidas são:


1) Qual dos dois conjuntos de pinos eu utilizo para o pulso e direção que sai do CNC Shield do GRBL? (Não sei se ajuda mas acho que o GRBL trabalha com 30 khz)?


2) Do conjunto que eu for usar, qual é positivo e qual é negativo? (No segundo conjunto parecem ser 6 fios).


3) Os 2 negativos posso ligar em qualquer GND do CNC Shield? E os positivos preciso ligar com algum resistor ou o CNC Shield já opera na tensão correta?


4) Esse drive aparece como 220V Single Phase ou Three Phases. Na imagem em anexo aparece 110-240V Single Phase. Em casa é 127V. Posso ligar o Fase do quadro no L1 e LC1, o neutro no L2 e LC2 deixando em 127V? Ou melhor ligar Fase no L1 e LC1 e outra fase no L2 e LC2 deixando 220V? Ou ainda ligar Fase no L1 e LC1, outra fase no L2 e LC2 e outra fase no L3 e LC3 (Nesse caso ficaria 220V trifásico?)? (Não preciso chegar nos 220V para aumentar o torque pois por enquanto estou montando em casa, mas depois ele vai ser levado para uma indústria e lá eu faço a ligação definitiva)


5) Preciso ligar mais algum cabo para conseguir girar o motor? São os pinos de Enabled e Emergência? Tenho eles no CNC Shield?


Sei que o Post ficou grande pessoal, foi mal, mas vão me ajudar um montão!


Abração



Online minilathe

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #1 Online: 15 de Agosto de 2017, 23:06 »
Pelo que vi os pinos de pulso e direção parecem ser:
44 - CWH+  High-speed (4 Mpps) pulse command
45 - CWH-   Channel 1: Pulse, CW, A Phase
46 - CCWH+ High-speed (4 Mpps) pulse command
47 - CCWH-   Channel 2: Dir, CCW, B Phase

Há vários tipos de comando para um servo, um tipo, é usando sinais de pulso no sentido horário (CW) e anti-horário (CCW). Esses são sinais de alta velocidade (4.000.000 de pulsos por segundo).

Suponho que você queira acionar usando sinais de passo e direção. Seriam outros sinais.

Mas tem também os pinos
1 - CWL  Low-Speed (500 kpps) pulse command
3 - CWL+  Channel 1: Pulse, CW, A phase
4 - CWL-
2 - CCWL  Low-speed (500 kpps) pulse command
5 - CCWL+  Channel2: Dir, CCW, B phase
6 - CCWL-

São sinais similares aos anteriores, porém de menor velocidade (500.000 pulsos por segundo).

Estude melhor o manual....

Parei meus comentários por aqui, esta janela do fórum é pequena...

Online minilathe

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #2 Online: 15 de Agosto de 2017, 23:11 »
4) Esse drive aparece como 220V Single Phase ou Three Phases. Na imagem em anexo aparece 110-240V Single Phase. Em casa é 127V. Posso ligar o Fase do quadro no L1 e LC1, o neutro no L2 e LC2 deixando em 127V? Ou melhor ligar Fase no L1 e LC1 e outra fase no L2 e LC2 deixando 220V? Ou ainda ligar Fase no L1 e LC1, outra fase no L2 e LC2 e outra fase no L3 e LC3 (Nesse caso ficaria 220V trifásico?)? (Não preciso chegar nos 220V para aumentar o torque pois por enquanto estou montando em casa, mas depois ele vai ser levado para uma indústria e lá eu faço a ligação definitiva)

Pelo desenho que você enviou, a alimentação é monofásica, de 100 a 240 Volts. Portanto, se ligar aos 127VCA funcionará, entre L1 e L2. Evidentemente, que uma das entradas (L1/L1C ou L2/L2C), que seria Line 1 ou Line 2, será ligada ao Neutro de sua rede elétrica. Siga rigorosamente o desenho.
« Última modificação: 15 de Agosto de 2017, 23:15 por minilathe »

Offline Wlad

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #3 Online: 18 de Agosto de 2017, 10:43 »
Consegui fazer toda a ligação.


Quanto a alimentação, liguei o fase do 127V no L1 e LC1, e o neutro liguei no L2 e LC2 e funcionou normalmente.


No conector de sinais eram mesmo os sinais que eu falei. Então liguei:
- O sinal de pulso no pino 3
- O sinal de direção no pino 5
- O GND nos pinos 4 e 6


O driver antes estava configurado para funcionar de forma analógica, ou controle por velocidade.
Tive que mudar isso e configurei pulso e direção de baixa velocidade no Driver.


E com isso os sinais do GRBL já funcionaram.




Tive mais uns problemas que consegui resolver e vou relatar aqui só para ajudar outros com as mesmas dúvidas.


Como uso o GRBL, quando tentei colocar o servo motor em velocidades maiores começou a responder de forma muito estranha e travar.
Identifiquei que o problema era a quantidade de pulsos pois esse Servo requer 10.000 pulsos por volta, então para chegar na velocidade que eu quero precisaria de quase 530.000 pulsos (530 Khz) por segundo, e o GRBL só consegue lançar 30.000 pulsos.
Estudei um pouco se trocava para outra placa mas mesmo assim os 530.000 pulsos é muito difícil de se achar. Até vi o TinyG G2 que conseguiria uns 200.000 mas ainda estava muito longe dos 530.000.
Então descobri que esses servo motores tem no driver uma configuração chamada "Electronic Gear Ratio", que basicamente diz que para cada X pulsos recebidos pelo Driver ele vai repassar Y pulsos para o motor.
coloquei a configuração como 25, então para cada pulso do Grbl o motor move-se 25 pulsos. Com isso ao invés de precisar de 530.000 pulsos só preciso de 21.200 o que o Grbl consegue tranquilamente.


Abração pessoal

Offline F.Gilii

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #4 Online: 18 de Agosto de 2017, 11:41 »
Quando o servo estiver montado na estrutura, creio que você poderá fazer um "auto tuning" para deixa-lo apto ao trabalho!

Online minilathe

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #5 Online: 18 de Agosto de 2017, 14:23 »
Como uso o GRBL, quando tentei colocar o servo motor em velocidades maiores começou a responder de forma muito estranha e travar.
Identifiquei que o problema era a quantidade de pulsos pois esse Servo requer 10.000 pulsos por volta, então para chegar na velocidade que eu quero precisaria de quase 530.000 pulsos (530 Khz) por segundo, e o GRBL só consegue lançar 30.000 pulsos.
Estudei um pouco se trocava para outra placa mas mesmo assim os 530.000 pulsos é muito difícil de se achar. Até vi o TinyG G2 que conseguiria uns 200.000 mas ainda estava muito longe dos 530.000.
Então descobri que esses servo motores tem no driver uma configuração chamada "Electronic Gear Ratio", que basicamente diz que para cada X pulsos recebidos pelo Driver ele vai repassar Y pulsos para o motor.
coloquei a configuração como 25, então para cada pulso do Grbl o motor move-se 25 pulsos. Com isso ao invés de precisar de 530.000 pulsos só preciso de 21.200 o que o Grbl consegue tranquilamente.

A quantidade de pulso por volta é dependente da resolução do encoder, pois o servo propriamente não possui resolução. Se o encoder gerar 10.000 pulsos por volta, então, a sua resolução angular seria:  360°/10.000 = 0,0360°. A resolução de movimentação linear será função do passo do fuso, redução (se houver), ....

Me parece que, usando o electronic Gear Ratio para gerar pulsos (interpolar pulsos), pode piorar a sua resolução. Eu primeiramente confirmaria a resolução do encoder e as eventuais reduções de movimentação, decorrente de fuso, correias, ... Para em seguida, ajustar esse fator de redução eletrônico. Pois, se está usando um fator de 25, é como seu encoder gerasse 10.000/25 = 400 passos por volta (como um motor de passo, "inferior a um servo"). Esse valor de 10.000 passos por volta no encoder (se o encoder for digital, tiver sinal em duas fases, A/B e for feita contagem nas bordas de subida e descida, dos sinais, o encoder teria 2.500 linhas), que me parece relativamente elevado, melhor confirmar as informações. Além disso, ao usar esse "electronic gear", você estaria perdendo resolução na sua movimentação. Verifique se há algum set-up no seu Grbl, limitando em 400 passos por volta a sua movimentação. Eu investigaria essa "restrição".
« Última modificação: 18 de Agosto de 2017, 14:37 por minilathe »

Offline F.Gilii

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #6 Online: 18 de Agosto de 2017, 15:31 »
Me parece que, usando o electronic Gear Ratio para gerar pulsos (interpolar pulsos), pode piorar a sua resolução.
Não - o uso de gear ratio interno não piora a resolução...

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Re:Ajuda Conectar Servo Motor Hiwin
« Resposta #7 Online: 21 de Agosto de 2017, 10:25 »
Certo, eu tinha ficado preocupado com essa questão da resolução também.


Não sei se fiz as contas de maneira correta, mas vou descrever abaixo:
Também cheguei na conta de 400 passos por volta do servo, ou seja, 10.000 Pulsos do encoder dividido por 25 do electronic gear ration.

Vou usar cremalheira com pinhão. Como o pinhão tem diâmetro primitivo de 40mm, a cicrcunferência é de 125,664mm. Entào na saída do motor cada pulso teria 0,31416mm



Vou usar redução de 20:1 então teria na saída da redução uma resolução de 0,0157 mm.


Inicialmente está bom, mas acredito que consigo colocar o electronic gear a uma taxa de 20, e ainda não estourar os 30 khz do Grbl. Com isso a resolução iria para 0,0126 mm.


O próximo passo é tentar outro controlador com taxa de pulsos maior.


Mas muito obrigado pela ajuda pessoal. Foi ótimo.