Neues Projekt für LinuxCNC

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11 Aug 2015 14:15 #61289 by django
Hallo,

ich bin durch Zufall auf LinuxCNC gestoßen und habe mich in diesem Forum angemeldet, da ich gerade an einem neuen Projekt arbeite für das LinuxCNC glaube ich
gerade das richtige ist.

Mein Problem ist das ich bisher keine Ahnung von der Software habe und deshalb nicht beurteilen kann ob ich damit weiterkomme. Aber zuerst mal zu dem Projekt an sich.

Ich möchte eine CNC Drahtbiegemaschine bauen. Die Antriebe dafür liefert die Firma Stöber. Die Maschine besitzt 6 Biegeschlitten die alle jeweils mit einem Servomotor bewegt werden.
Die Steuerung wohin die Servomotoren fahren habe ich mir folgendermaßen vorgestellt. Jede Achse besitzt eine virtuelle Kurvenscheibe Die Höhe der Kurve bestimmt den Weg der gefahren
werden soll. Ich zerlege diese Kurve dann in Segmente (Einstellbare Zeitschablone) von sage ich mal 50ms oder mehr (vielleicht auch weniger). Meine Achse fährt dann immer die Position an
die durch die Höhe der Kurve bestimmt wird. Meine Software bildet aus den Positionen den G-Code für LinuxCNC.
Die Höhe (In einem Diagramm der Y Wert) ist also Variabel. Der X Wert in dem Diagramm wäre dann die Geschwindigkeit mit der die Achse die Y Position anfährt. Hier meine erste Frage
dazu: Muß ich die Geschwindigkeit überhaupt berechnen oder Interpoliert LinuxCNC den Wert automatisch, so das alle Achsen gleichzeitig an der Position sind.
Meine nächste Frage hierzu, wie viele Achsen kann ich denn auf diese Art und Weise mit LinuxCNC ansteuern? Die 6 Achsen die ich genannt habe sind erst einmal nur Theorie. Vielleicht
komme ich auch mit nur 4 aus oder brauche 8, das muß sich dann zeigen. Die Umsetzung der Kurven in G-Code dürfte auch nicht das Problem sein. Komplizierter stelle ich mir das ganze dann
vor, wenn die Interpolation nicht von LinuxCNC erfolgt und ich die Geschwindigkeit berechnen muß damit alle Achsen gleichzeitig Ihre Position erreichen. Hier muß dann auch die Beschleunigungs-
und Bremsrampe berücksichtigt werden.
Die meisten Nutzer haben auch hauptsächlich Schrittmotoren im Einsatz (zumindest was ich bisher gelesen habe). Ist die Einbindung von Servomotoren in LinuxCNC einfach zu realisieren und
auch Herstellerübergreifend möglich?


Ich hoffe ich konnte Euch mit kurzen Worten erklären was ich vorhabe und Ihr könnt mir weiterhelfen ob ich dieses Projekt auf diese Art und weise fortsetzen kann.
Solltet Ihr nicht verstanden haben wie das ganze aussehen soll, so gebt mir bitte Bescheid, dann erkläre ich das ganze ausführlicher.

Gruß Jürgen

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12 Aug 2015 15:22 - 12 Aug 2015 15:38 #61317 by cgc
Replied by cgc on topic Neues Projekt für LinuxCNC
Hallo Jürgen,
LinuxCNC kann bis zu 9 Achsen interpoliert bewegen, d.h. die kommen dann gleichzeitig an.
Servomotoren sind auch möglich, z.B. gibt es von Mesa recht günstige Interface-Karten. www.mesanet.com/
Aber ich kann mir gerade nicht vorstellen, warum du zum Drahtbiegen so viele Achsen gleichzeitig bewegen musst?
Gruß
Frank
Last edit: 12 Aug 2015 15:38 by cgc.

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12 Aug 2015 19:58 #61327 by django
Replied by django on topic Neues Projekt für LinuxCNC
Hallo Frank,

schau Dir den Link an und dann siehst Du warum ich so viele Achsen benötige.



Das ganze ist natürlich noch ne Nummer größer als das was ich bauen will und kostet schlappe 700.000€ mit 6 Achsen + Vorschubachse.
Aber im Grunde veranschaulicht das Video mein Konzept das ich vorhabe. Preise für die Servoregler + Wassergekühlte Spindelmotoren habe
ich bereits. Die Firma Stöber hast auch Ihr Interesse bekundet den Weg bei der Erstellung der Anlage mit uns zu gehen. Da schrecken mich aber
erst einmal die Kosten für die Softwareerstellung. Laut Angebot liegen wir da bei ca. 50.000€ an Engineering-Aufwand. Ich möchte da auch erst einmal
ganz gemach dran gehen. Die Software für die virtuelle Kurvenscheibenerstellung habe ich ja im Grunde schon Programmiert. Den G-Code für das
Verfahren der Achsen daraus zu erstellen ist jetzt auch erst einmal nicht das Thema und schnell Programmiert. Ich habe mir heute morgen mal das
ISO mit LinuxCNC runtergeladen und werde es erst mal auf einem PC Installieren. Dann Versuche ich mal meine Kurven mit zwei Schrittmotoren so zu
verfahren wie ich es mir vorstelle.

Der nächste Schritt wird dann sein das ich anstelle der Schrittmotoren mit 2 oder 3 Servomotoren das gleiche probiere.

Deine Aussage das ich bis zu 9 Achsen Interpoliert mit LinuxCNC verfahren kann stimmt mich auf jeden Fall mal optimistisch das mein Bemühungen von
Erfolg gekrönt werden. Ob in der Finalen Anlage dann LinuxCNC oder der MotionController den mir die Firma Stöber angeboten hat (kostet mit Touchscreen
auch immerhin 4700€) drinnen ist wird sich zeigen. Wenn es mit LinuxCNC geht ist die Entscheidung bereits gefallen.

Eine Frage habe ich noch. Brauche ich eine bestimmte Karte von Mesa zum ansteuern und wie viele Regler kann ich über so eine Karte ansteuern.

Tut mir leid wenn da jetzt nachhake, aber ich habe mit deieserSoftware leider überhaupt noch keine Erfahrungen gesammelt.

Gruß Jürgen

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13 Aug 2015 12:40 #61372 by cgc
Replied by cgc on topic Neues Projekt für LinuxCNC
Hallo Jürgen,
da würdest du wohl besser eine SPS nehmen.
Für diese Anwendung brauchst du keine Achsen, die interpoliert verfahren. Das geschieht alles schön nacheinander. Drahtvorschub, dann Klemmung, dann erste Biegung, dann zweite Biegung, dann auswerfen. Noch nicht mal die beiden Achsen, die die Schenkel schließen, müssen synchron fahren. Ob die eine etwas später ankommt, als die andere, ist egal. Da bräuchte man noch nicht mal Servo-Achsen, da würden schon FU mit Endschalter ausreichen.

Was die Maschine machen soll, stellst du ja an der Maschine manuell beim Rüsten ein. Also Matritze, Biegewinkel, Vorschub, Endpositionen der Bewegung usw. und dann soll die Maschine das 100000 mal machen. Dies entspricht aber nicht dem Gedanken von CNC. Da hast du nämlich eine universelle Maschine an der du nichts rüstest, und die Form, die am Ende rauskommen soll, bestimmt nur das Anwenderprogramm. Und die Stückzahl der Teile ist 1 bis 10 oder so.

Es gibt aber auch CNC-Drahtbiegemaschinen, da bestimmst du die Form des Drahtes mit dem Programm. Aber da die Biegung des Drahtes da auch nur mit einer Achse erfolgt, ist eine CNC auch nicht wirklich nötig. Alles andere sind Stellbewegungen.

Gruß Frank

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13 Aug 2015 15:14 #61376 by django
Replied by django on topic Neues Projekt für LinuxCNC
Hallo Frank,

bei den Teilen die in dem Video gezeigt werden gebe ich Dir recht das man diese Maschine so nicht braucht.
Wir haben solche Maschinen bei uns im Einsatz bei denen die Biegearme mittel Kurvenscheiben und Umlenkungen
angetrieben werden. Das Funktioniert auch super.Die Wege die im Video von den Biegewerkzeugen verfahren werden
sind natürlich einfache Lineare Bewegungen. Die Teile sind aber auch recht einfach gestrickt. Interessant wird es dann
wenn ich Bewegungen zueinander verfahren muß (z.B Draht in die Maschine schieben und dabei ein Werkzeug gegen den
Draht fahren lasse. So werden z.B. Federn gewickelt oder große Radien an Teile gebogen). Ich könnte Dich tot schmeißen
mit Videos in denen so etwas gezeigt wird. Bei solchen Aktionen müssen die Achsen synchron zueinander laufen, sonst kommt
etwas ganz anderes dabei raus (Aktuell habe ich eine Anfrage über einen Draht der als Helix gewickelt ist, da könnte ich so
eine Anlage schon super gebrauchen).

Wir verwenden auch klassische CNC Ein- bzw, Zweikopfbiegemaschinen in unserer Firma. Das sind denke ich die Maschinen
die Du in Deinem letzten Satz ansprichst. Diese sind für Großserien aber fast nicht interessant. Da wird jede Biegung nacheinander
ausgeführt. Man braucht fast keine Werkzeuge und kann beliebige Konturen biegen. Übrigens übersetzen auch diese Maschinen
Ihr Programm in klassischen G-Code der dann von einem G-Code Interpreter ausgeführt wird.

Durch das Synchrone Verfahren aller Achsen und die Möglichkeit die Fahrprofile einfach auf dem PC aufeinander schnell
anzupassen, ergeben sich viele Möglichkeiten die mit einfachen Linearen Bewegungen nicht realisierbar sind.
Deshalb wollen wir eine solche Maschine in unserem Programm haben. Und wenn sich diese Wege mit LinuxCNC fahren
lassen, möchte ich dies tun.

Kannst Du mir noch nen Tip wegen der Mesa Karten geben, welche ich verwenden soll und wie viele Achsen ich damit
ansteuern kann?

gruß Jürgen

Übrigens Danke das Du auf meine Frage so schnell geantwortet hast. Habe erst gedacht ich komme hier im deutschen
Forum nicht weiter.

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14 Aug 2015 12:39 #61394 by cgc
Replied by cgc on topic Neues Projekt für LinuxCNC
Hallo Jürgen,
zur Kopplung der Servoverstärker mit dem PC gibt es mehrere Möglichkeiten.
Die einfachste ist mit Takt / Richtung, wie bei einem Schrittmotor. Die meisten Servoverstärker haben ein Takt/Richtungs Interface. In den PC baust du dann eine Mesa 5I25 und in den Schaltschrank eine 7I76. Die kann 5 Achsen über Takt /Richtung ansteuern. Der Servoverstärker arbeitet dabei im Positions-Mode, die Lageregelung erfolgt im Verstärker.
Etwas komplizierter mit Analogsignal, Der Servoverstärker arbeitet im Drehzahl-Mode. Die analogen Sollwerte kommen von einer 7I77. Im Schaltschrank wieder die 5I25. Die Rückführung der Positionssignale erfolgt auch über die 7I77. Die Lageregelung erfolgt im PC im LinuxCNC. Diese kann 6 Achsen ansteuern.

Beide Karten haben auch noch digitale IOs, Schnittstelle für Handrad und analoge IOs.
Und sind recht günstig und sind in LinuxCNC recht gut implementiert.

Bekommst du in Europa z.B. bei EUSurplus in Portugal oder bei CNCMonster in Österreich.

Gruß Frank

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