Mittwoch, 28. September 2016

Neue Seite verügbar

Es wurde aufgrund von sehr vielen Nachfragen eine weitere Seite hinzugefügt.

"Hinweise und Tipps zu Zahnriemen"

Sonntag, 25. September 2016

Ähnlichen Fräsenaufbau entdeckt

Heute bin ich auf einen ähnlichen Fräsenaufbau gestoßen, welchen ich bei meiner Konzeptphase nicht gefunden hatte:

Dienstag, 20. September 2016

Zeichnung für die Motorklemmung online - drawings online

Für die Motorklemmung stelle ich hier die abgeleiteten Zeichnungsdaten zur Verfügung.
Downloadformat im
:
DWG
DXF 

Nice to see

Hier ist ein sehr gute Demonstrationsvideo, dass es nicht immer nur auf die Maschine, sondern auch sehr stark auf das verwendete Werkzeug ankommt.

Montag, 19. September 2016

Auskonstruktion der Nema 34 Motorhalterung & Closed Loop Stepper



Die Motorhalterung für den Nema34 (4,5 Nm) mit der Klemmung wurde fertiggestellt und kann in die Fertigungsphase übergehen. Es wird nun ein Riemen verwendet um die Vibrationen des Schrittmotors nicht auf den Kugelgewindetrieb zu übertragen und andersrum ebenfalls. Auch  werden die Schwingungen, die durch die Verfahrbewegungen hervorgerufen werden teilweise entkoppelt.
Weiterhin wurde festgestellt, dass die Klauenkupplung sehr stark quietscht. Die Übertragung mit dem Riemen zeigt sich als deutlich sanfter und ruhiger, wie z.B. an der Riemenübersetzung der X-Achse zu erkennen. Der Riemen ist auf der linken Abb. nicht dargestellt.



Da die Y-Achse mit den zwei zuvor verwendeten Nema23 (4 Amp/3Nm) bei 2000mm/min zum stalling neigt wurden zwei von den "CNC Hybrid Closed loop Stepper Servo Drive Driver 2HSS86H+ 4.5N.M Motor +Encoder" gekauft. Der Versand erfolgte laut Angaben aus Bremen und wurde sehr schnell geliefert. Die Verpackung war tadellos. Hoffentlich wird nun an der Y-Achse eine höhere Verfahrgeschwindigkeit möglich.
Edit: 25.02.2017: F6000


Samstag, 17. September 2016

Motorhalterung neu aufziehen - FEM Simulated, New Motormounts


Bei dem alten Design der Motorhalterungen mussten durch den 50mm starken Beton zwei Bohrungen gesetzt werden. Auf der einen Seite gelang mir das einwandfrei, ohne Hammerfunktion des Bohrers und auf der zweiten rechten Seite (obwohl ich zyklisch alle 3 Sek. den Bohrstaub entlüftet hatte) sprengte es mir das Eck des Seitenteils in 3-4 Stückchen weg. Dies sollte kein Problem sein mit Epoxidharz zu verkleben. Jedoch habe ich diesmal das Mischverhältnis falsch dosiert und das Epoxidharz trocknete auch nach 3 Wochen nicht mehr aus. Es muss eine neue Lösung her.

Zu Beginn wird das nicht getrocknete Epoxidharz entfernt:
Kurzes Video der Entfernung:
 Danach wird die Stelle sparsam mit dem Trennschleifer von allen Seiten eingeschnitten und entfernt. Es werden Riffel eingebracht um die Oberfläche für das spätere Epoxidharz für die Haftung zu vergrößern:
Nach einigen Überlegungen wird die Idee, die Ecke wieder mit Epoxidharz aufzubauen verworfen, es sprechen dagegen: Abdichtung von allen 3 Seiten notwendig, sehr aufwändig! Primärer Vorteil von Beton, sehr hohe Druckfestigkeit. Wir suchen etwas auf Pressung des Betons. Gefunden, der Monitorhalter der schon seit Ewigkeiten an der Seite befestigt war. Zum Aufbau:
Hier erkennen wir ein lackiertes Stahl U-Profil. Innenliegend auf der rechten Seite befindet sich eine Platte die durch eine Inbusschraube befestigt wird. Das hält bereits beim anziehen der Schraube mit der Hand "bombenfest". Dieses Design soll nun auf die Motorhalterung übertragen werden. Die Konstruktion besteht aus 10 mm Alu oder Stahlplatten. Zu erkennen ist der BK12 Lagerbock für KGT und der Nema34 CL Hybridstepper. Die Halterung wird mit einer M10er Schraube mittig mit 1000N in axialer Schraubenrichtung gespannt. Als Vereinfachung wird die obere Platte entfernt und die Seitenplatten "fixiert". Wir erkennen, die untere Aufspreizung (bei 10.000x Vergrößerung) und das Einfallen der Seitenteile. Dies ist jedoch nicht erwünscht, da ja eine Klemmung gewünscht ist und bei solch einem Klemmverlauf wie bisher, würden die oberen Kanten des Betons als erstes Risse bekommen und zerdrückt werden oder abplatzen. Es müsste nur im unteren Bereich der Seitenwand klemmen. Auch die Erhöhung der Schraubenanzahl (auf 3 Stück) parallel zum Trennschnitt des Betons ergibt keine deutliche Verbesserung.

Wir kürzen nun die zu langen Seitenteile im gleichen Winkel des Betons und fügen an der Unterseite zwei (2mm) Backen hinzu, wie bei einem Schraubstock. Die Vorspannung der Schrauben wird auf 50Nm erhöht, d.h. es resultieren ca. 53kN als Klemmkraft auf beide Seiten. Die Aufspreizung nimmt ab. Die Seitenteile sind in der folgenden Ansicht rot dargestellt, da die Legende auf 20N/mm² eingestellt ist, somit wird der Grenzbereich des Betons sichtbar. Nun wird sichtbar, dass wir im Mittelpunkt des Betons ca. 17 N/mm² erreichen. Dies ist mir für den aktuell verbauten Beton zu kritisch (Mittlere Zylinderdruckfestigkeit 20-30N/mm²) und zeigt keine Sicherheitsreservern nach oben hin. Die Flächenpressung ist auch nicht in Ordnung und hat Optimierungsmöglichkeiten.


Herausgefunden wurde, dass das anziehen der Schrauben die Seitenteile zusammenzieht und die "Backen" sich in den Beton reindrücken. Um nun die Flächenpressung durch die "Linienbelastung" und die Druckverteilung zu optimieren, wird einfach ein 3 mm starkes Edelstahlblech unterlegt. Siehe da, die Druckspannungen im Beton sind deutlich reduziert. Der aufgebaute Druck wirkt nun über die Backenkante auf das Blech, welches die Krafteinwirkung sanfter verteilt und nicht mehr im Inneren des Betons konzentirer (siehe rechte Abb. Kontaktdruck auf Blech).
Und zum Schluss die Vernetzung der Komponenten.
Die Teile können nun gebaut werden!

Sonntag, 11. September 2016

Linear Encoder am Pokeys57CNC - improving accuracy

Mittlerweile sind linear Encoder oder auch Glasmaßstäbe sehr günstig in China zu bekommen. Der primäre Vorteil von linear Encodern ist, dass diese direkt am Werkzeugschlitten montiert werden und bei längerem Betrieb kein Fehler durch Temperaturdrifte mit verfälscht werden.

Eine Anfrage an das Polabs Team zeigte folgendes Erkentnisse:
  • Ein closed loop System wird zur Zeit von Pokeys nicht unterstützt
  • Ein hochauflösender Encoder-Input ist vorhanden und kann nur als Anzeige auf der DRO in Mach3 verwendet werden
  • Mach3 verfügt über keine Schnittstelle um mit einem CLOSED LOOP System umzugehen
  • Es werden mindestens zwei hochauflösende Encoder Inputs benötigt, die nicht von nur einer einzigen Pokeys57CNC Karte gehandelt werden (hardware limitations)
  • Es wird aktuell an einer Pokeys Karte gearbeitet bei welcher die Integration eines Closed Loop Systems möglich sein wird. Hierbei steht die Positionswiderherstellung bei Schrittverlust im Vordergrund.
Fazit: Aktuell wird das Problem der Closed Loop Technik somit zu einem Problem der Endstufen und Treiber (motor controller) und nicht der Steuerungskarten (motion controller).

Treiber an die solche linear Encoder angeschlossen werden können finden Sie z.B. hier. Das System von Granite Devicese "IONI", welche sehr teuer sind.

Kurz zu den Endschalter Terminals:
Die Endschalter Terminals (+ Limit und -Limit) sind je an einer Steckleiste und an der Schraubenleiste zu finden. Dies hat den Hintergrund, dass die Karte für bisherige Anwender adaptiert wurde.

Sonntag, 4. September 2016

Spindelstecker Umbau - Exchange of a Plug

Da ich letzte Woche einen Kurzschluss verursacht hatte, werden nun die Folgen und Ursachen dafür behoben, damit sowas auch kein zweites mal passiert. Ich hatte den Chinabilligstecker auf die neue CY110 Lappleitung umgerüstet und der Chinabilligstecker war alles andere als geeignet für eine geschirmte Leitung. Ich hatte versucht den Schirm mit in den Stecker, an der Zugentlastung zu verschrauben. Misslungen. Nach dem Kurzschluss habe ich nun einen neuen FU und Stecker besorgt. Die Spindel scheint keinen Schaden davon getragen zu haben. Die Widerstände der Wicklungen betragen 1,9 mH oder H, erinnere mich nicht mehr und 3,9 Ohm. Somit scheint alles in Ordnung zu sein. 

Für den Stecker wurde verwendet: (9-Polig, völlig unnötig so viele Pole)
- Industriestecker, gerade - M23 Serie 923 - für 6,28€ bei Conrad
  (Teilenummer: BSTA082FR06480100C00, Artikelnummer: 745271 - 62)
-  Industriebuchse, Einbau - M23 Serie 923 -  für 14,70€ bei Conrad
  (Teilenummer: BEGA144MR30000200C00, Artikelnummer: 745370 - 62)

Wichtigster HINWEIS überhaupt, ich habe den halben Tag verbraten, da ich die Buchsen und Lötstifte vertauscht habe. Die Buchen kommen in den Stecker und die Stifte in die Einbaudose! Die Stifte passen jedoch auch problemlos in den Stecker und somit besteht Verwechslungsgefahr.

Auf der Internetseite von Interconte finden Sie Einbauanleitungen für den Stecker. Weiterer Hinweis für die Schirmung. Es wird am Ring der Kronenklemmung gedreht um die Schirmung nach innen aufzuwickeln. Das geschieht dann automatisch. Das hatte ich auch nicht gewusst und am flaschen Ring gedreht. Die komplette Schirmung passt da rein, also nichts wegschneiden! 

Der fertige Stecker siegt so aus. Leider hier noch mit dem ersten Fehler dargestellt. Hier sind noch die Pins zu erkennen, hier gehören die Buchsen rein, um einen Fingerkontakt zu verhindern, wenn der FU eingeschaltet ist.

 Beschäftigen wir uns nun mit der Spindel. Nach dem lösen der Inbusschrauben werden mit einem Gummihammer ca. 4-10 Schläge auf die schwarze Abdeckung gegeben. Diese ist mit Silikon abgedichtet. Weiterhin befinden sich noch schwarze O-Ringe im Inneren. Ich habe die Dichtungsmasse nicht erneuert und später einfach zusammengeschraubt. Ist soweit dicht. Die freigelegten Kabel wurden vom alten Stecker abgetrennt und mit Kreppband markiert, wobei das 
egal ist, denn sollte die Spindel in die falsche Richtung drehen, so können zwei der drei Phasen U V W einfach gedreht werden. Die Lötbuchsen wurden in einen Schraubstock eingespannt und mit einem großen 80 W Lötkolben erhitzt, da es der kleine Elektronik Lötkolben nicht geschafft hatte. Das Lötzinn wurde eingebracht, aufgeschmolzen und das Kabel wurde von oben zugeführt. Die Lötrückstände an den Hülsenaußenseiten wurden entfernt.
 Für die Erdung der Spindel wurde in der Spindeldeckelinnenseite eine Bohrung eingebracht und mit einem Gewinde versehen. Dieses blaue Kabel wurde von Innen auch in die Einbaudose geclipst.



Nun muß nur noch der Flansch angebracht werden. Die Flansch wird angelegt und mit einer Reißnadel die Bohrungen markiert, gekörnt und mit einem 1.5 mm Bohrer und dem Dremel vorgebohrt. Danach musste nun festgestellt werden, dass ich weder M2,5er Schrauben noch entsprechende Gewindeschneider im Haus hatte. Es wurde aufgebohrt auf D2.5mm und die M3er Schrauben wurden einfach eingeschraubt. Hier wird die Funktion der Selbstfurchung verwendet :-) Das hält Bombenfest. Die Schrauben stammen aus einer alten Festplatte. Nur noch die Spindel zurück einbauen und die Parameter des FU nach der Anleitung von Christian Knüll einstellen.
Vor der Inbetriebnahme bitte die Wasserversorgung wieder an der Spindel anstecken und vor dem Einschalten auf Undichtigkeiten testen. 


Warum wurde umgerüstet? Die Spindel verfügte über keine Erdung und der Stecker ist der deutschen Norm nicht entsprechend, erst recht nicht die max. zulässige Spannung. Die Erdung über die Schirmung ist ebenso nicht zulässig und sehr gefährlich.