CNC Grande Dimension - L'électronique

On a :

  • les moteurs pas à pas (NEMA 23, 1.9 N.m de couple)
  • les cartes de contrôles des moteurs,
  • la carte d’interface PC Machine en port parallèle. A priori elle est capable de gérer un 4e axe :gift:
  • le chemin de câble pour le grand coté
  • à priori presque toute les pièces mécanique pour finir l’assemblage
  • les plans (ça peut toujours servir :wink:)

Il manque :

  • une broche, je pensais à un moteur brushless chez les Mains Ouverte ou une broche DIY à partir d’un moteur brushless de modélisme.
  • un chemin de câble pour le portique (longueur 1.8-2m)
  • la visserie

La visserie M5 va servir à fixer les cornières sur lesquelles seront fixer les crémaillère donc pas d’effort. Elle servira aussi à fixer les moteurs.

Alors, coté pilotage, on à donc une belle armoire métallique prévue pour accueillir l’ensemble de pilotage des moteurs.

Il y a une ‘Breakout Board’ d’origine chinoise sans nom et sans référence précise.

Elle est du même type que celle présentée sur ordinoscope.net (page qu’il faudra aussi qu’on crée sur redmind)
C’est pas super documenté sur le net, mais la page d’ordinoscope est suffisante pour s’en sortir.

Elle est compatible avec MECH3 et aussi avec CNC-Linux
Elle permet de contrôler jusqu’à 4 axes, ce qui peut s’avérer très pratique si on désire ajouter un axe A,B ou C

Il y a également 4 drivers de type M542 de Leadshine (ou des clones)
Un pour Y, un pour Z, et deux pour X. Les deux moteurs de X sont en principe pilotés par la même sortie de la ‘BreakOut Board’

Dans le coffret est également prévu un alim ‘sans étiquette’, mais sans doute une 24V, le vendeur avait parlé d’une notice en chinois à un moment, a voir si elle est dans un carton.

Au premier examen, le câblage sur les drivers semble bizarre, donc à vérifier et peut-être à recâbler…

Pour la partie pilotage de la machine, suite à la discussion engagé hier soir, a priori le top du moment c’est ça : http://blog.machinekit.io/

Avec un beaglebone cap pour la partie commande : ex
http://juve.ro/blog/projects/01382040758

Cette version aussi est « sympa »

A terme ça permettrait d’intégrer le tout dans l’armoire, je pense qu’on aura assez de place :smiley:

Par contre, LinuxCNC sur BeagleBoard est quand même très récent, ça représente un boulot en plus, aussi pour le démarrage, on va utiliser une tour à coté, le passage en BeagleBoard pourra se faire une fois toute la partie ‹ puissance › fonctionnelle.

A la volée , des prises très abordables pour les moteurs par exemple
http://www.banggood.com/6-Pin-Microphone-Female-Aviation-Plug-Male-Chassis-Socket-Connector-Cable-p-1008759.html

J’ai commencé le schéma de câblage de la CNC sous Dia.
Wiring.dia (16,2 Ko)

Pour le moment rien de bien palpitant :neutral_face:

Il manque l’alim externe pour la Breakout Board. Deux solutions, soit un convetisseur DC-DC 5V soit un bloc 220V->5V.

Le relais de la Breakout board ne peut pas “piloter” la broche car il a un pouvoir de coupure trop faible. Il faudra rajouter un SSR (Solid State Relay).

Il est possible d’ajouter une commande manuelle à la Breakout board pour piloter la machine sans le PC. Je pense que c’est une bonne option. Si des gens sont intéresser pour la faire :question:

Voici le schéma définitif. Il y a beaucoup de fils donc j’ai essayé de répartir les différentes connexions par Calques :

  • Arrière-Plan : divers
  • Block : les différents composant (Breakout board, driver moteur,…)
  • Power : Circuit puissance pour les moteurs
  • Signal : Circuit commande
  • Main Power : 220V

Wiring.dia (18,5 Ko)

On va bien arriver à trouver une petite alim en 5VDC, c’est pas critique.

Pour les essais, on peut utiliser le SSR que j’ai amené hier, je l’avais pris pour ça avec en arrière pensée le four à refusion. Il coute pas cher.

Par la suite, si on prend l’option VFD, la question ne se posera plus de toute façon, le pilotage se faisant en RS485.

Pour moi l’un n’empêche pas l’autre.

Le relais de la carte, au travers du SSR, servant de sécurité par rapport au VFD. Pas de démarrage intempestif suite à mauvais manip’ ou autre.

Effectivement, pas d’entrée STO (safe torque off = arret secu) sur le var donc au minimum coupure de l’alim en cas d’A.U / arret necessaire. Mais contacteur mecanique (SSR = pas de vrai coupure).

Oui, ça peut faire une sécurité en plus, a voir si le soft permet de ne pas couper le VFD quand on passe ‘off’ (parce qu’il faut éviter de les arrêter brutalement, surtout si la broche tourne encore sur l’inertie)

Faut qu’on essaye le SSR que j’ai pris, et si il est OK, on en reprend un second (voir une paire pour en avoir un d’avance pour autre chose…)

Arf, mon message n’étais pas passé…?
C’est pas grave, on enchaine :smiley:

En fait si, il y a une fonction A.U. qui peut être connectée sur une input du VFD (c’est indiqué dans la doc comme fonction ‘emergency / fault’), mais ça n’empêche en rien le fait que le ‘gros bouton rouge’ coupera bien l’alim de toute façon.

Euh :worried:… c’est pas ce que j’ai dessiné sur le schéma. J’ai mis les AU sur l’entrée Emergency Switch de la Breakout board pas en amont sur le 220. Étant donné que ce sont des AU chinois je ne connais pas leur pouvoir de coupure à voir si on peut utiliser ceux qu’on a.

Pour ceux qui n’aurait pas Dia sous la main une version PDF:
Wiring.pdf (21,6 Ko)

Avez vous déjà des idées sur le câblage de la machine ?
Fils souple/rigide, gainé multiconducteur / fils individuels, couleur, qualité (chinois, pas chinois) gaine tressée/spiralée…

Connecteurs : où en mettre ? à chaque moteur ? chaque interrupteur ?

Alors, pour les support made in ACoLab, il faut que je m’arrange avec les
chaudronniers au boulot, mais on à du 2017 ou du 2024 en 25/10 en principe
(20/10 sur et certain), je pense que ça sera suffisant.

Coté câblage, je n’ai pas précisément réfléchi à la question, mais il faut
penser maintenance et évolution potentielle.

Dans les grandes lignes

Coté moteurs, du 4x1.5mm² (peut-être que du 4x1mm² serait même suffisant)
dans l’idéal en blindé… (chez certains, les rayonnements CEM des fils
arrivent à perturber les fins de course :s)

Coté “signaux” (par exemple fin de course), l’idéal serait très
probablement du multi-paire souple en torsadé et blindé, si on trouve du
câble réseau souple a bon prix, ça peut être pas mal.

Il faudra aussi qu’on réfléchisse aux fins de course. J’ai vu des montages
assez astucieux avec LinuxCNC, du genre l’inter est sur la parti mobile, et
des ‘cames’ sont sur la partie fixe. Le même inter sert en fin de course
pour les deux extrémités…
Mais tout ça reste a voir.

Je suis assez d’avis de standardiser au mieux les connecteurs.

Le harnais partirait de la boite de puissance pour aller ‘coté gauche’ (ça
me parait plus naturel, je sais pas trop pourquoi), remontée vers un chemin
articulé.
Des prises au niveau du raccordement au flanc gauche du portique.
Un chemin de câble sur l’arrière du portique, entrainé par une tôle en ‘U
vers le bas’ attaché au charriot du portique : prises à ce niveau là aussi.

Coté ‘outil’, pour la broche qu’on a vu sur ebay il faut 3 fils + terre,
mais la je pense qu’il est souhaitable de prévoir au moins une paire en
plus de dispo.
Si un jour on doit mettre un autre outil, il faut pouvoir apporter du 220V,
du 12V ou autre.

Dans le même esprit, coté câblage signaux, bien sur il faut les fins de
course, mais il faut aussi ‘4 paires’ de réserve, qui pourraient servir
pour une touche de mesure, une petite tête laser (pas pour couper, mais
pour graver) la puissance étant apporté par la ligne supplémentaire dans le
câblage ‘broche’, de la lumière, une webcam… ou toute autre outil.

L’intérêt de la paire torsadée est qu’elle est moins sensible aux
perturbations, ça permet de faire passer du digital aussi.

Mais tout ça est à voir sur place.

.AleX.

Pourquoi provisionner des conducteurs dans un câble plutôt que d’utiliser le strict nécessaire et repasser des câbles pour les futurs besoin ?

La probabilité que la connexion se fassent au même endroit me semble faible, cela implique soit de faire des épissures soit d’avoir une boite de dérivation.

Je pense que le principe un câble->une fonction est plus approprié. Quitte à en repasser au fur et à mesure.

Pour faire les choses bien, une peu de lecture:
http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/87394.pdf
http://workmanship.nasa.gov/lib/insp/2%20books/frameset.html

Mettre ‘des provisions’ permet de garder une unicité pour la suite…

C’est pas obligatoire bien sur, mais quitte à faire un harnais, c’est peu de travail que d’inclure un câble en plus, et dans tout les cas beaucoup moins que de rajouter ensuite. (tout particulièrement parce que le chemin de câble est du type fermé)

Sinon, merci à la NASA de confirmer la bonne pratique consistant à utiliser du torsadé/blindé :stuck_out_tongue:

11.1.2
Wire and Cable Types. RFI/EMI caused by coupling of external fields can be reduced in
harnesses by careful selection of wire types that provide control of radiated fields.
Listed in order of increasing control are:

a. Twisted pairs.
b. Shielded wires.
c. Single-braid coaxial cable.
d. Double-braid coaxial cable.
e. Triaxial cable.

Du triax torsadé et blindé, je peux en récupérer au boulot, mais que des petits bouts :blush:

Mais malgré ça, même en respectant ce standard, je suis pas sur qu’on ai l’acceptation de la machine !! (En même temps, ça ferait très con un routeur sur ISS)

Comme la mécanique avance à grand pas (Merci @francois :clap:), j’ai commencé à chercher du câble.

Je propose ça pour :

Pour les chemins de câble, (juste le principe pas la référence)

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C’est pas vraiment de l’électronique mais je le met la quand même.

Il faut installer LinuxCNC sur le PC qu’on a acheté avec le châssis. C’est une bonne opportunité d’apprendre à installer Linux pour quelqu’un(e) qui ne l’aurait jamais fait.

Estimation des longueurs de câbles :

  • Broche : 6 mètres
  • Moteur Z : 6 mètres
  • Moteur Y : 6 mètres
  • Moteur X1 X2 : 4.5 mètres chacun
  • Fin de course Z : 6 mètres
  • Fin de course Y : 5 mètres
  • Fin de course X : 4.5 mètres

Pour le câble, avez-vous prévu du blindé 2 paires torsadées type “Belden” ?