Autor Tópico: Falta de precisão / repetibilidade  (Lida 1154 vezes)

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Offline hugoalesse

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Falta de precisão / repetibilidade
« Online: 24 de Julho de 2018, 11:44 »
Bom dia!
Aos colegas peço ajuda, na solução de um problema que me persegue...rs
Minha CNC tem um problema de perca de passos sistêmico, exemplo se eu desenhar um circulo ou um outro desenho qualquer independentemente do tamanho dele num passe só, as pontas se fecham perfeitamente, porem se for um corte mais profundo tipo 18 passes de 2 mm ela vai deslocando a cada passe uma pequena fração, sempre no sentido positivo do eixo x e no final já esta acumulando quase 1 mm. Para executar um teste gerei o seguinte percurso:
Com uma caneta presa firmemente ao spindle desenho um circulo na mesa, em seguida o eixo z sobre 25 mm e executa (no ar) um desenho que demora em torno de 15 m para finalizar, por ultimo retorna a posição inicial e refaz o primeiro circulo que em teoria deveria ficar perfeitamente sobre o primeiro, o que não acontece.
Ja preparei o pc conforme orientação de um outro tópico (exceto desabilitar o ACPI pois minha placa não permite)
Ja tentei trocar o windows 7 32 btis pelo XP (nesse caso como Standart PC)
Ja teste varias combinações dos valores de Step Pulse e Dir Pulse no Mach3 (as vez o teste fica quase perfeito, mas se mandar repetir com a mesma configuração ja da diferença).
Configuração da minha maquina:
Area 120x100cm
Motores Neoyama 21 kgf
Fuso de esferas 16mm e guias apoiadas de 16mm em todos os eixos
Driver DMA860H
Controladora USB 4 eixos
Fontes individuais 48v 7A
Mach3
Ha alguma outra sugestão para sanar esse problema?



Offline Alebe

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #1 Online: 24 de Julho de 2018, 15:50 »
Hugo,

Pode ser uma infinidade de coisas.
Mas vamos começar com coisas básicas e indo passo a passo.

Como vc configurou os pulsos de step e dir do mach pro driver?

E a config. de corrente dos drivers? como está?

Quais velocidades e acelerações está usando nos testes?

Uma outra coisa que faço nas minhas máquinas, seja ela qual for, fresadora, printer3d, etc. é descobrir a máxima velocidade e aceleração "em vazio" em que acontece a perda de passo.
Aí eu configuro meus programas de controle (Mach, Linuxcnc) de 15 a 20% menos desses valores.

Offline F.Gilii

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #2 Online: 24 de Julho de 2018, 15:52 »
Teria que ver quais as necessidades dos drivers "entenderem" que houve um passo - há drivers que funcionam quando o sinal passa de positivo para negativo, e outros o contrario - de negativo para positivo.

Isso é ajustado na janela de configuração dos eixos em "Step Low Active" com uma marca "X" vermelha ou com uma marca "V" verde...

Offline hugoalesse

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #3 Online: 24 de Julho de 2018, 17:40 »
Alebe, seguem...
[size=0px]Como vc configurou os pulsos de step e dir do mach pro driver?[/size]
[/size][size=0px]R: tentei varias combinações os melhores resultados consegui com 2 e 2, ficou quase perfeito, porem nao mexi em nada e pedi para repetir o teste ja deu diferença de novo.
E a config. de corrente dos drivers? como está?
R: os motores trabalham em paralelo trabalham com 5.6A a configuração mais próxima do driver 5.13A esta nessa posição a próxima e 5.8AQuais velocidades e acelerações está usando nos testes?
R: Ja testei de 1000mm/m ate 3000mm/m sempre com acelerações em 10% da velocidade. Nem tentei acima disso pois como uso fuso de passo 5 o torque dos motores praticamente acaba na faixa de 600 rpm.
Uma outra coisa que faço nas minhas máquinas, seja ela qual for, fresadora, printer3d, etc. é descobrir a máxima velocidade e aceleração "em vazio" em que acontece a perda de passo.Aí eu configuro meus programas de controle (Mach, Linuxcnc) de 15 a 20% menos desses valores.



R: Nessa faixa de velocidades e acelerações que testei sempre o resultado e o mesmo.
 Melhora ou piora apenas com a mudança dos valores do step dir e step pulse.

[/size]

Offline hugoalesse

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #4 Online: 24 de Julho de 2018, 19:16 »
Teria que ver quais as necessidades dos drivers "entenderem" que houve um passo - há drivers que funcionam quando o sinal passa de positivo para negativo, e outros o contrario - de negativo para positivo.

Isso é ajustado na janela de configuração dos eixos em "Step Low Active" com uma marca "X" vermelha ou com uma marca "V" verde...



Boa noite!
Fabio, alterei a configuração conforme sua orientação alterei todos de "X" para "V" e ficou perfeito, fiz quatro processos de teste, alterando as velocidades e acelerações entre 1000 e 3000 mm/m e o resultado mostro na foto anexa, oito círculos perfeitamente sobrepostos.
Muitissimo obrigado pela orientação.
Abraço Forte.

Offline hugoalesse

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #5 Online: 19 de Fevereiro de 2019, 17:00 »
Boa tarde!
[/size]ha algum tempo descrevi um problema aqui no fórum e prontamente me ajudaram a resolve-lo, pelo menos assim pensei e naquela situação resolveu rs.... porem agora de deparo novamente com perda de passos, em arquivos grandes, 50000 linhas por exemplo ao finalizar a ferramenta teve um deslocamento positivo em todos os eixos de algo próximo a 1mm. percebi que isso só ocorre quando tenho muito deslocamento dos 3 eixos ao mesmo tempo. se for um corte plano por exemplo não ocorre o problema, pelo menos nao é perceptivel,  já numa usinagem 3d ou um texto grande com um tipo de letra que utilize muito o eixo z, acontece.
[/size]Acredito que seja um pequeno detalhe que vai acumulando, envio em anexo alguns trechos do manual do meu driver peço que me ajudem a identificar alguma configuração que ainda seja necessária.
[/size]Driver DMA860H
[/size]Motor NeoYama nema 23 21kg
[/size]Controladora USB 4 Axis
[/size]Trafo toroidal 60v 20A
[/size]
[/size]Mach esta configurado:
[/size]Velocidade 2500 mm/m
[/size]Aceleração 150
[/size]Step Pulse / Dir Pulse 5 e 2 (informações extraídas do manual)
[/size]Step Low Active - Marcado (isso inclusive foi o que resolveu o problema inicialmente, orientação do mestre Gilii)
[/size]1/8 passo - 320 steps / mm
[/size]
[/size]não é interferência do spindle, por exemplo pois ja fiz o teste com ele ligado e desligado o resultado e igual.


Algum detalhe que estou deixando escapar???






Offline F.Gilii

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #6 Online: 20 de Fevereiro de 2019, 08:52 »
Dificil dizer ao certo - pode ser muita coisa como por exemplo a temporização do proprio windows (supondo que use windows como S.O.)...

Eu experimentaria aumentar os tempos de "Step Pulse e Dir Pulse" pra ver...

Offline hugoalesse

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #7 Online: 20 de Fevereiro de 2019, 10:24 »
Sim, uso o windows 7 32bits.
No drivetest o resultado é sempre "System Excelent" independentemente da velocidade de kernel configurada, assim não acredito que seja problema com o computador.
Já experimentei varias combinações de "step pulse e step dir", o melhor resultado foi 5 e 5 mas qualquer valor acima disso não faz diferença, ate o limite de 15 e 15.
Existe uma formula para calcular a combinação: passo motor (1/8), passo fuso (5mm), velocidade (2500mm/m), step pulse (5µs), step dir (5), kernel speed (75000)? Nos parenteses estão os números que tenho hoje, pelo que já consegui apurar a combinação deles é que faz o ajuste fino da maquina, mas nao descobri como fazer esse calculo.

« Última modificação: 22 de Fevereiro de 2019, 10:06 por F.Gilii »

Offline hugoalesse

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #8 Online: 20 de Fevereiro de 2019, 10:33 »
Outro detalhe, já realizei o "DriverTest" em todas as opções de velocidade de kernel, e sempre o resultado é "System Excelent", acredito assim que o problema não esta no computador.

Offline F.Gilii

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #9 Online: 22 de Fevereiro de 2019, 10:18 »
Velocidade e aceleração estão meio que combinadas, mas dependem exclusivamente de alguns detalhes como tensão de alimentação dos drivers (na parte de potencia para os motores), tipos de motores, características dos drivers e claro, como estão feitos os acionamentos dos eixos bem comno suas características de grandezas fisicas (peso, inércia etc) e também se possuem pré carga de algum tipo, seja nos trilhos (ou sistemas de deslizamento) seja no acionamento (fuso por exemplo).

As formulas que existem são geralmente aplicadas em soluções que possuem acionamentos por servomotor, pois estes possuem características mais lineares, diferentes de um motor de passo...

A resolução (teórica) de um deslocamento está ligada à quantidade de passos que o motor de passo está sendo acionado e a maneira que está sendo feito o acoplamento entre motor e movimento - seja direto ou com redução mecanica - e esta resolução tem impacto direto sobre as acelerações e velocidades ou melhor, sofrem influencia de todas as características mencionadas acima...
Exemplo: - fuso de passo 5mm, acionamento em micropasso de 1/8 e aciuonamento direto (sem redução) - a resolução teorica será de
0,003125mm (5/(200 x 8 ))
A quantidade de passos/milimetro (em deslocamento linear) será de 320 passos/milimetro ((200 x 8 )/5)

Uma maneira empírica e prática de se determinar os limites de velocidades e acelerações é ir ajustando a velocidade (e aceleração proporcionalmente) até que haja perda de passos, então se reduz em cerca de 30%...

A relação entre velocidade e aceleração segue uma regrinha aproximada de proporcionalidade - a aceleração fica entre 5 a 30% da velocidade experimentada - por exemplo, se a velocidade é de 2500mm/min, a aceleração pode variar entre 125 a 450 ou 500 mm/seg/seg, mas repetindo, isso é absolutamente relativo...
« Última modificação: 22 de Fevereiro de 2019, 10:23 por F.Gilii »

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #10 Online: 22 de Fevereiro de 2019, 15:43 »
Teria algum ganho pratico reduzindo a passo para 1/4?
Visto que assim poderia ter um kernel mais lento e ainda assim uma resolução teórica de 0,00625.
Estou trocando parte da estrutura da maquina, e todas as guias de cilíndricas para prismáticas,
acredito que o conjunto ficara mais leve e preciso.

Offline F.Gilii

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #11 Online: 23 de Fevereiro de 2019, 10:59 »
Acredito que irá melhorar a resolução quando trocar de guias, pois as de seção redonda não são adequadas à serviços finos

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #12 Online: 07 de Março de 2019, 07:49 »
Continuando minha saga...rs
Troquei toda a estrutura da maquina (exceto fusos), descrevo tudo abaixo:
toda a estrutura em perfil de alumínio estrutural 40x80
esquadro e alinhamento da estrutura agora esta 100%
guias prismáticas de 20mm em todos os eixos,
fuso de esferas 1605 em todos os eixos
motores akiama 21kg
drivers leadshine dma860h
controla STB4100 USB 4 Eixos
Trafo toroidal 60v 25A
Mesmo assim o deslocamento permanece, num percurso de teste de 46000 linhas que dura 42 minutos, basicamente todo ele interpolando os três eixos e  movimentando no vazio, no final não volta pra o zero e sim um algo próximo a 1 mm positivo nas três direções.
Nas configurações uso:
1/8 passo
Kernel 65 khz
Velocidade 2500 mm/m
Aceleração 150 m/s
Velocidade de trabalho 1200 mm/m
Step Pulse em 6 (manual do driver pede minimo de 5µs)
Dir Pulse 2 (manual do driver pede minimo de 1,5 µs)
Step Low Active - Ativado
Alguma sugestão do que mais posso tentar?
É possível conseguir um zeramento perfeito numa maquina com essas características?
Para peças simples não tenho problemas, as peças saem perfeitas mas no caso de uma usinagem 3D com esse deslocamento as etapas não se encaixam, fiz apenas duas tentativas sem boa qualidade.


Agradeço a ajuda. Abraço forte.



Online Cláudio F.

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #13 Online: 07 de Março de 2019, 17:01 »
Isole o problema:

Utilize um relógio comparador - por ex - e faça testes um eixo por vez. Faça um programa padrão para movimentar o eixo.

Teste diferentes velocidades e rampas de aceleração.

Seria um começo...

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Re:Falta de precisão / repetibilidade
« Resposta #14 Online: 08 de Março de 2019, 07:49 »
Hoje o teste que faço é zerar as posições, ai coloco o z em -0.1 mm apenas para marcar a mesa de sacrifício, feita a marca inicio a execução, apos o termino, o "zero" dos três eixos esta deslocado da marca inicial algo em torno de 1 mm em todas as direções, assim presumo que a interpolação dos três eixos, pode estar causando uma pequena perda, que se acumula.