Autor Tópico: bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?  (Lida 14058 vezes)

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Offline samuelluthier

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bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Online: 21 de Abril de 2011, 21:45 »
olá Pessoal, eu trabalho na construção de instrumentos musicais, e ultimamente eu tenho me aventuradoa fazer captadores para os instumentos que faço, porem fiz uma maquina pra enrolar as bobinas com o mandril de uma parafusadeira e guiava o fio awg42 na mão, mais ou menos assim
pickup winding
porém não com uma maquina de costura, hehehe, mas da mesma forma como ele distribui o fio na bobina.

dai pensei, pocha eu poderia tentar fazer uma bobinadora cnc.
fiz algumas pesquisas porem sem resultados satisfatórios. comecei a pensar por minha conta msm.
raciocinei o seguinte. a cada volta que dou na bobina tenho que andar a grossura do fio para que o fio fique distribuido igualmente sobre a bobina, logo me veio a mente, posso usar um reed switc para que a cada volta mande um sinal a lpt, que faça um motor de passo andar a grossura desse fio até a borda da bobina e depois faça o volte ao outro lado da bobina, fazendo esse movimento de vai e vem até o final do processo.

ai comecei a pensar no que eu iria usar de eletronica, penso que a cnc3ax possa funcionar pra controlar apenas 1 motor, pois o motor que vai girar a bobina será um motor DC comum, peço ajuda pra saber se a cnc3ax daria pra fazer isso.

agora uma outra pergunta que vcs devem estar se fazendo, qual software ele vai usar, bem inicialmente ja pensei, como tenho uma esposa analista de sitemas, logo me veio a mente vamos fazer um software pra que possa usar na maquina.
fiz as seguintes considerações.
preciso que o programa receba os sinais da porta paralela, por exemplo o sinal das voltas dadas, e mande sinal para o motor de passo. e ja pensei no seguinte, digamos que o carretel onde será enrolado tenha 10mm de altura e  o fio vai ser enrolado nesses 10 mm, e tenhamos um fio de 1mm de diametro, então teremos 10 voltas, correto? a cada volta da bobina o fio tem que andar 1 mm lateralmente para distribuir o fio na bobina, só que quando chegar a extremidade tem que inverter o sentido de rotação do motor de passo para que distribua o fio no outro sentido.

então pensei, tenho que ter um campo no programa onde possa configurar todos esses parametros para varias bitolas de fio, varias alturas de bobina, entre outras coisas, e ja estou pensando nisso.

agora o que quero dos amigos é saber se estou no caminho certo ou se to meio equivocado nos meus pensamentos, se tem potencial pra funcionar uma maquina assim, e se alguém teria alguma sugestão de como construir.
por enquanto é só abração a todos.

Offline C N C N o w !

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #1 Online: 21 de Abril de 2011, 23:54 »



Samuel, para inspirá-lo, eis uma máquina construída por um dos frequentadores da masmorra, o Prof. Francisco Fambrini.

guitar pickup winder machine.avi




pickup winder machine 1.avi



SAM 0083





Post recente do Hack-a-day:


http://hackaday.com/2010/04/20/automated-guitar-pickup-winding/
« Última modificação: 21 de Abril de 2011, 23:57 por C N C N o w ! »

Offline samuelluthier

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #2 Online: 22 de Abril de 2011, 09:58 »
Olá Jorge, é mais ou menos isso msm que eu quero fazer, só que não sei como utilizar apenas o display ao invés do computador, não sei se teria que usar algum PIC, se tiver que usar ja vai ficar muito complicado pra mim, pois não tenho nenhuma afinidade com linguagem de programação pic e nem tenho debugador, enfim creio que fazendo uso do pc seja mais facil pra mim no momento.

então eu no momento queria saber se com um eixo da cnc3ax daria pra fazer esse controle do espalhador?

sei que quando começar a fazer a maquina as dúvidas surgirão, mas por enquanto estou mesmo é tentando coletar o maximo de informações.

jorge parebeniza o prof. francisco, a maquina dele ficou espetacular, muito bem construida.
como ele fez o lance de contador é um reed switch? se não for vc acha que com um reed switch daria pra fazer?

Offline C N C N o w !

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #3 Online: 22 de Abril de 2011, 11:39 »
Olá Jorge, é mais ou menos isso msm que eu quero fazer, só que não sei como utilizar apenas o display ao invés do computador, não sei se teria que usar algum PIC,


O Francisco implementou a coisa com PIC, vc terá que usar um microcontrolador se quiser uma unidade stand alone e flexibilidade na programação.


Citar
... se tiver que usar ja vai ficar muito complicado pra mim, pois não tenho nenhuma afinidade com linguagem de programação pic e nem tenho debugador, enfim creio que fazendo uso do pc seja mais facil pra mim no momento.


Nada impede que vc use um PC e um prog como TurboCNC, EMC2 ou Mach pra controlar a máquina. Mais simples e barato que isto é difícil, se quiser desempenho decente.

Citar
então eu no momento queria saber se com um eixo da cnc3ax daria pra fazer esse controle do espalhador?
 


Certamente. Bom lembrar que via de regra uma bobinadeira usa dois eixos ...

Citar
jorge parebeniza o prof. francisco, a maquina dele ficou espetacular, muito bem construida.


Verdade, ele é muito caprichoso, tb gostei bastante.

Citar
como ele fez o lance de contador é um reed switch? se não for vc acha que com um reed switch daria pra fazer?


Não sei sobre esse detalhe, mas usando motores de passo vc não precisa de feedback, trabalha em maha aberta, sabe sempre onde o motor está e quantas voltas deu.

Offline minilathe

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #4 Online: 22 de Abril de 2011, 12:21 »
Há vários anos fiz uma bobinadeira que usava um motor DC com encoder no spindle e um motor de passo no guia, o programa de controle fiz em C e rodava em DOS 3.3. Até hoje funciona!! Projetei e montei uma placa com barramento ISA, que era instalada dentro do PC e usava contadores / divisores para tornar a máquina mais rápida.

Mas se fosse fazer hoje, usaria um software CNC, com uma facilidade, que é o comando G33 (abrir roscas), similar ao movimento básico da bobinadora.

Offline samuelluthier

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #5 Online: 22 de Abril de 2011, 21:33 »
Citar
... se tiver que usar ja vai ficar muito complicado pra mim, pois não tenho nenhuma afinidade com linguagem de programação pic e nem tenho debugador, enfim creio que fazendo uso do pc seja mais facil pra mim no momento.


Nada impede que vc use um PC e um prog como TurboCNC, EMC2 ou Mach pra controlar a máquina. Mais simples e barato que isto é difícil, se quiser desempenho decente.[/quote]

Jorge deixemos esse negocio de PIC de lado, por enquanto, usar um pc acho que vai me facilitar no momento, quanto a questão do programa, creio que pra usar o TCNC ou outro similar eu teria que fazer a programação antes né, ja do jeito que eu to pensando, vai ser só regular os parametros que vou ter em cada bobina, por exemplo, diametro do fio, quantidade de voltas, altura da bobina, entende? e de repente eu fazendo um software em delphi ja funcione da forma que eu quero, e será muito mais rapido na hora de fazer um captador diferente do outro, posso estar errado mas creio que dessa forma é mais
rapido.

Jorge, não pensei em usar dois eixos da cnc3ax não, pensei no seguinte:
usar um motor DC para o eixo central, e com um reed switch enviar um sinal ao pc a cada volta, e através desse sinal fazer o espalhador andar para um lado e para o outro, por isso pensei em usar apenas 1 eixo da cnc3ax, mas mesmo assim precisarei usar outros pinos de entrada na porta paralela pra enviar esse sinal de cada volta dada.
não tenho certeza se daria certo, mas ao meu ver me pareceu uma idéia que pode funcionar, o que vocês acham?


Mas se fosse fazer hoje, usaria um software CNC, com uma facilidade, que é o comando G33 (abrir roscas), similar ao movimento básico da bobinadora.


minilathe dessa forma acho que teria que estudar muito mais pois entendo pouco de programação de torno, mas não decidi nada ainda de como fazer, estou colhendo as informações e dpois vou escolher o jeito melhor e que se adeque a minha experiencia.
você poderia enviar uma foto da sua bobinadora?

obrigado Jorge e minilathe pela ajuda.

Offline minilathe

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #6 Online: 22 de Abril de 2011, 23:03 »
usar um motor DC para o eixo central, e com um reed switch enviar um sinal ao pc a cada volta, e através desse sinal fazer o espalhador andar para um lado e para o outro, por isso pensei em usar apenas 1 eixo da cnc3ax, mas mesmo assim precisarei usar outros pinos de entrada na porta paralela pra enviar esse sinal de cada volta dada.
não tenho certeza se daria certo, mas ao meu ver me pareceu uma idéia que pode funcionar, o que vocês acham?

Eu acho que se usar uma CNC como base dará menos trabalho, considerando que voce já deve ter um driver de 3 eixos para testar e algum software CNC. Acho que se fizer no EMC será fácil, tenho mexido com ele inclusive com a parte de programação (HAL, Python, C). É muito poderoso e totalmente gratuito e acho que não seria tão difícil.

O principal problema de uma bobinadeira (eu já fiz duas) é sincronizar o spindle com o guia, que permite posicionar o fio no ponto certo para não sobrepor espiras ou abrir falhas no enrolamento. Para fazer direito, não é tarefa trivial, pois exige um software rápido que faça o sincronismo. Para permitir trabalhar com algumas bitolas de fio, fazer o guia ir e voltar, ajustar a curva de aceleração do motores, etc. Pode não paracer, mas uma CNC já faz tudo isso...

Offline samuelluthier

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #7 Online: 23 de Abril de 2011, 09:52 »
Olá Minilathe, mas como eu poderia usar uma cnc como base, eu não teria que fazer toda a programação na unha? a placa cnc3ax ja tenho aqui e tenho os motores tbm.

a questão da sincronização pensei em fazer da forma que citei acima, a cada volta dada pelo eixo principal, essa volta iria fazer o espalhador andar pra um lado e para o outro entende? a questão de ficar 100% preciso também não é crucial, visto que eu fazia o papel do espalhador na mão, e ficava muito mal espalhado, e sempre funcionou muito bem, e a minha maquina tbm não tenho necessidade que ela rode a 5000 rpm pode ser bem mais devagar, e o que inclusive é até bom, pois se rodar muito rapido a força centrifuga faz com que os fios tendam a ficar frouxos no meio onde se tem uma seção reta da bobina.

pessoal quanto a usar o motor DC, estive pensando aqui ontem e talvez seja mais facil mesmo usar dois motores de passo, ainda estou amadurecendo a idéia, mas como minilathe falou assim seria mais facil pois não precisaria de feedback da maquina, acho que é uma boa.
vou continuar a pesquisar.

Offline Blackmore

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #8 Online: 23 de Abril de 2011, 10:16 »
Citar
pensei em fazer da forma que citei acima, a cada volta dada pelo eixo principal, essa volta iria fazer o espalhador andar pra um lado e para o outro entende?

peço licença para meter o bedelho ... mas é necessário mesmo que o espalhador se desloque?Eu vi ha alguns anos uma máquina de enrolar pequenos transformadores onde existia apenas um tipo de "esticador" para que o fio sempre fosse entregue a bobina tensionado uniformemente durante todo o processo, era necessário enrolar uma camada algumas vezes duas camadas de fio vagarosamente para que ela se acomodasse adequadamente e depois o resto era meio que automático, girava-se a bobina com boa velocidade e o fio sozinho ia se acomodando lado a lado, camada por camada até atingir a quantidade de voltas necessária.

Offline minilathe

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #9 Online: 23 de Abril de 2011, 11:24 »
Olá Minilathe, mas como eu poderia usar uma cnc como base, eu não teria que fazer toda a programação na unha? a placa cnc3ax ja tenho aqui e tenho os motores tbm.

a questão da sincronização pensei em fazer da forma que citei acima, a cada volta dada pelo eixo principal, essa volta iria fazer o espalhador andar pra um lado e para o outro entende? a questão de ficar 100% preciso também não é crucial, visto que eu fazia o papel do espalhador na mão, e ficava muito mal espalhado, e sempre funcionou muito bem, e a minha maquina tbm não tenho necessidade que ela rode a 5000 rpm pode ser bem mais devagar, e o que inclusive é até bom, pois se rodar muito rapido a força centrifuga faz com que os fios tendam a ficar frouxos no meio onde se tem uma seção reta da bobina.

pessoal quanto a usar o motor DC, estive pensando aqui ontem e talvez seja mais facil mesmo usar dois motores de passo, ainda estou amadurecendo a idéia, mas como minilathe falou assim seria mais facil pois não precisaria de feedback da maquina, acho que é uma boa.
vou continuar a pesquisar.

A sugestão de dois motores de passo foi do Jorge.

Respondendo também ao Blackmore, alguns aspectos sobre uma bobinadora:
(1) Ao enrolar uma camada, com espiras unidas, o fio deve ir acomodando lado a lado com boa firmeza. Se o fio não for guiado, as espiras começam a trepar uma sobre a outra e às vezas até reverte o enrolamento da camada no sentido oposto.
(2) Num enrolamento com várias camadas, as camada superiores exercem pressão sobre as camada inferiores, de maneira que se as espiras não estiverem unidas e bem firmadas, o enrolamento fica irregular e com falhas.
(3) O fio deve ser enrolado com alguma tensão, para dar firmeza à camada. Um dispositivo tensionador ajuda, é como se faz com a mão.
(4) O carretel ajuda a firmar as laterais da camadas, mantendo a estabilidade
(5) Andar um passo com o guia por volta do spindle, é melhor do que guiar o fio na mão, mas pode deixar falhas (espaços) que serão preenchidos com o fio na próxima camada, deixando falhas no enrolamento. Ou então uma espira trepa sobre a outra. O ideal é ir movendo o guia ao longo de uma volta do spindle, de acordo com a bitola do fio. Este tipo de movimento uma CNC faz bem.
(6) Eu já fiz uma bobinadeira com dois motores de passo, funciona bem, mas possui limites de velocidade devido a perda de torque no spindle. Mas se a sua produtividade não exigir, vai atende plenamente. Pode até colocar vários carreteis numa mesma leva. A outra eu fiz com motor DC no spindle. A vantagem do motor de passo é o torque de retenção.
(7) Não use microchaves ou reed-switches para contar voltas, é melhor comandar o spindle (motor de passo) ou usar um sistema óptico (encoder) se usar motor DC.

Isso tudo eu aprendi "apanhando", mas se você sabe programar, faça uma maquina e tire as suas conclusões.

A vantagem da CNC é que já está toda pré-programada, o que você vai fazer é dar os detalhes finais da programação (o tipo de movimentação - ex.: G33, o passo, a quantidade de camadas, a largura da camada), usando alguns comados G, Acho que uma dúzia no máximo!!
« Última modificação: 23 de Abril de 2011, 11:28 por minilathe »

Offline samuelluthier

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #10 Online: 23 de Abril de 2011, 11:55 »
Blackmore, como o minilathe ja disse, precisa sim de um guia, pois como o fio é muito fino ele começa a trepar um em cima do outro e depois fica uma nojeira só, rsrsrs.

Citar
(6) Eu já fiz uma bobinadeira com dois motores de passo, funciona bem, mas possui limites de velocidade devido a perda de torque no spindle. Mas se a sua produtividade não exigir, vai atende plenamente. Pode até colocar vários carreteis numa mesma leva. A outra eu fiz com motor DC no spindle. A vantagem do motor de passo é o torque de retenção.
(7) Não use microchaves ou reed-switches para contar voltas, é melhor comandar o spindle (motor de passo) ou usar um sistema óptico (encoder) se usar motor DC.

Isso tudo eu aprendi "apanhando", mas se você sabe programar, faça uma maquina e tire as suas conclusões.
Citar

minilathe quanto ao limite de velocidades creio não ter problemas pois faço poucos captadores, e dessa forma terei a vantagem de deixar fazendo sózinho.

é eu ja estou desstindo mesmo de usar um motor DC.

minilathe eu sei que agente aprende muito apanhando mesmo, e eu abri  tópico aqui justamente por isso, pra que eu não precise passar por tudo o que vocês ja passaram, mas o que me acontece é que eu não tenho conhecimento de codigo G suficiente pra que possa fazer da forma como me sugeriu entende?
e também não sei linguagem de programação quem sabe é minha esposa, vamos tentar fazer algo juntos pra ver se conseguiremos um bom resultado, entende?

obrigado.

Offline minilathe

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #11 Online: 23 de Abril de 2011, 12:04 »

Ok, faremos o código G "na unha", mas como são poucas linhas mesmo.

Primeiramente acho que são necessários:
(1) Definir o software CNC, eu prefiro o EMC2. Eu escolheria algo que tivesse o comando G33.
(2) Montar uma estrutura de bobinadeira, pode até ser algo tosco.

Offline minilathe

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #12 Online: 23 de Abril de 2011, 13:19 »
Fiz um teste rápido com o EMC2 e acho que saiu uma bobinadora!!   :)

(1) Criei uma máquina de 4 eixos no EMC2, na verdade, só vamos usar o X (guia) e A (spindle). O eixo X é linear e A é angular.
(2) Defini que o eixo X possui um curso de 100mm
(3) Defini que o eixo A possui um curso de 0 a 1 (1 volta a cada 400 passos do motor)
(4) Fiz o seguinte programa:

( Código gerado a mão                                   )
( Por: Gil Pinheiro - minilathe                         )
( Bobina com:                                           )
( N=1000 espiras, largura 20 mm, 100 espiras por camada )
( espiras unidas, bitola do fio = 20/100 = 0,2 mm       )
G21
G0 X0 Y0 Z0 A0
G1 X20  A100 F100
G1 X0   A200
G1 X20  A300
G1 X0   A400
G1 X20  A500
G1 X0   A600
G1 X20  A700
G1 X0   A800
G1 X20  A900
G1 X0   A1000
M30

Dá para colocar uma instrução de loop, pra não ficar repetindo linhas.
« Última modificação: 23 de Abril de 2011, 13:25 por minilathe »

Offline samuelluthier

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #13 Online: 23 de Abril de 2011, 14:06 »
Blz Gil, até o momente não sabia seu nome, vou ver se dou uma estudada aqui nesses códigos, pra ver o que vai ser mais facil.

estou botando a cuca pra trabalhar aqui, depois volto com resultados.

Offline Blackmore

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Re:bobinadora cnc, alguém tem uma idéia?
« Resposta #14 Online: 23 de Abril de 2011, 21:25 »
minilathe

Citar
Respondendo também ao Blackmore, alguns aspectos sobre uma bobinadora...
grande mestre ... vou aprender mais um pouco contigo  :)

samuelluthier

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...como o minilathe ja disse, precisa sim de um guia...
ok, vou aprender mais um pouco contigo também  :)

 

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