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CNC gesteuerte Trafowickelmaschiene, ist es mölich sowas zu bauen?

Beitrag 24.10.2004, 10:04 Uhr
Eugi2002
Eugi2002
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moin bin neu hier, ist es möglich eine cnc gesteuerte Trafo wickel maschine selber zu bauen?wenn ja, den bräuchte ich einige grundlagen zum thema cnc wo kriege ich günstige schrittmotoren und setuerkarten und wie progrmiere ich die ganze geschicte also möglichst alle grundlagen.

Danke
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Beitrag 24.10.2004, 13:05 Uhr
uli12us
uli12us
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Möglich ist es selbstverständlich, aber ob das sinnvoll ist wage ich zu bezweifeln. Du müsstest dafür schon ne recht umfangreich ausgestattete Werkstatt haben um so etwas realisieren zu können. Ausser du willst eine vorhandene Maschine mit ner Steuerung versehen. Da bräuchtest du ausser ner Menge Elektronikknowhow wenig aufwand treiben.

Gruss Uli
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Beitrag 24.10.2004, 13:12 Uhr
Eugi2002
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tüftel grade an ner wickel maschine . gibt es irgent welche seite wo die funktion der industriemaschienen erklärt wird einen einfachen plan habe ich schon den ich auch ohne weiteres realisieren könnte und wo ich schon dabei bin.wüsstest ihr wo ich deteil fotos einer industrie machine finden kann ?
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Beitrag 24.10.2004, 22:28 Uhr
TBL
TBL
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Bei Trafos gibt es verschiedene Bauformen, ich vermute, Sie wollen eine für Ringkerntrafos bauen.

So ein Ding hab ich mal in Action erlebt. Der Ringkern des künftigen Trafos war horizontal aufgespannt, lief in Rollen. Der Draht auf war einem großen Ring aufgewickelt, der ein kurzes Stück geschlitzt war, so daß men beide Ringe ineinander stellen konnte und den Draht dann auf den großen Ring wickeln konnte. Nun wurde der Draht auf den Ringkern gelegt, dort fixiert (eine Windung mit Stück überstehen lassen für späteren Anschluss) und die Maschine eingeschaltet, der Ringkern drehte sich langsam und vom großen sich ebenfalls drehenden Ring spulte sich der Draht ab. Da können aber durchaus noch Feinheiten gewesen sein, die mir nicht aufgefallen sind.

Kompliziert sah das Ding nicht aus, da sind Maschinen, mit denen man die Folien in vieladrige Kabel reinmacht schon eine Ecke wilder.

Bei der Schrittmotortechnik gibt es ebenfalls viele Bücher, hier nur ein einfacher Abriss:

Zuerst brauchen Sie ein Programm, wo Sie Ihre gewünschten Daten eingeben können und das daraus die Fahrbewegungen für Ihre Maschine errechnet. Kann man selber schreiben. Dieses Programm gibt Befehle aus, ähnlich wie an einen Drucker. Nur selten direkt an den Schrittmotor.

Nun kommt ein weiterer Rechner, der nimmt diese Befehle entgegen und berechnet aus diesen Befehlen, wann welcher Motor einen Schritt machen soll (das geht locker bis in den 100-kHz-Bereich, also 100000 Schritte/sec). Diese gibt er an einen Baustein aus, gute Controller haben eigene IO-Karten, sind nicht unbedingt billig (z. B. WASCO WITIO, ca. 200 Euros) oder nehmen die parallele Schnittstelle des PC her, wobei die ersten Notebooks die nicht mehr haben. Dieser Controller liefert Ihnen dann für Ihre Endstufen die Signale Takt und Drehrichtung, kann die Endschalter verarbeiten, berechnet auch die Beschleunigung für Ihre Motore. Schrittmotore kann man sehr flott betreiben, muß sie dann aber eine Beschleunigungs- und Bremsrampe rauf- und runterfahren, nur im unteren Geschwindigkeitsbereich (START-STOP-Betrieb) kann man einfach draufloslegen.

Die Signale Takt und Richtung bekommt nun die Endstufe. Die muß nebenbei unbedingt optisch vom PC abgekoppelt werden, sonst gibt das fast immer Ärger. Die Endstufe wiederum schaltet jetzt über ihre Transistoren die Wicklungen des Motors ein und aus. Würde sie das im sog. Vollschrittmodus tun, also STROM-EIN und STROM-AUS, dann würde der Motor sehr rauh laufen und hätte mehrere Resonanzstellen, wo er so aufschwingt, daß er einfach stehenbleibt und keine Kraft mehr hat. Also unterteilen gute Endstufen diesen Vollschritt in kleinere Teilschritte (meist 8) und erreichen so einen wesentlich runderen Motorlauf. Als Faustregel: 1000 Schritte pro Umdrehung als absolutes Minimum.

Nun dreht sich der Motor, da er aber aus Spulen aufgebaut ist, steigt mit zunehmender Drehtzahl wegen der häufigeren Stromrichtungswechsel auch der interne induktive Widerstand, je schneller der Motor, umso schwächer würde er. Dem kann die Endstufe entgegenwirken, wenn sie vom Netzteil genug Spannung bekommt.

Wenn Sie kein Elektriker sind, nehmen Sie 24V, ein wenig mutiger 42V. Elektrisch bewandert 70V oder 140V, hier ist dann für handelsübliche Motore mal Schluß, es geht in der Industrie noch weiter. 70V ist ein guter Kompromiss.

Nun halten wir den Motor wieder an, nur der reine ohmsche Widerstand liegt an, nehmen wir ihn einfach mit 1Ohm an, dann würden jetzt 70A durch die Wicklung fließen, darf natürlich nicht, daher muß die Endstufe regeln. Endstufen mit Längstransistor verbraten jetzt viel Wärme, Chopperstufen schalten den Strom ähnlich Schaltnetzteilen ein und aus, die bessere (und teurere) Lösung, Chopperstufen müssen mindestens 40kHz-Chopper haben, drunter ist Müll. Faustregel: Bei einem guten Chopper pfeift der Motor im Stillstand nicht.

Nun fehlt uns noch das Netzteil, hier müssen Sie unbedingt ein eigenes Netzteil aufbauen, nehmen Sie hier einen (noch gekauften) Ringkerntrafo mit richtig Reserve, einen Gleichrichter und einen Siebelko. Als Richtwerte: Trafo 500VA, Gleichrichter 25A, Elko 10000yF. Dann unbedingt einen Widerstand parallel an den Elko hängen, damit der sich entladen kann, wenn Sie das Netzteil abschalten, Größenordnung 2kOhm (Literatur geht bis 10kOhm), auf die Leistung aufpassen.

Wo kriegt man die Sachen günstig her: Ebay. Ein guter neuer Motor liegt so bei 50 Euros bis 250 Euros, je nach Größe, gute Endstufen bei ca. 300 Euros. Achten Sie aber drauf, wieviele Anschlußdrähte die Motore haben, 4, 6 oder 8 ist ok, 5 nur für unipolarbetrieb und Pfoten weg.

Dann gibt es 2-Phasen-Motore (die meisten) und 5-Phasenmotore. Letztere laufen präziser und ruhiger, sind teurer, brauchen aber auch 5-Phasen-Endstufen und man kann bei diesen Motoren nicht einfach durch den Polaritätstausch einer Phase die Drehrichtung umkehren.

Sie sollten daher auch durchaus überlegen, ob Sie wirklich Schrittmotore brauchen oder nicht preisgünstigere Servos (Stichwort GECKOS) für Ihr Vorhaben reichen.

Wünsche viel Vergnügen dazu.
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Beitrag 25.10.2004, 13:06 Uhr
Eugi2002
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Hi sie können mich ruhig Duzen bin erst 15 smile.gif bitte nicht denken das ich nicht weis was ich tue und das ich das nichts kann hab viel Erfahrung in verschiedenen Richtungen(Handwerklich und Programmieren kann ich mehrere sprachen .Ich hab schon einen Röhrenverstärker gebaut daher habe ich schon mit Spannungen über 230V gearbeitet (unter aufsticht meines Vaters, der Elektriker ist).Und noch mals vielen dank.
In welcher Programmiersprache wird es geschrieben also womit ich CNC steuern kann?
Melde mich wieder bei fragen
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Beitrag 25.10.2004, 22:35 Uhr
TBL
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Hier zunächst noch ein Buchtip, ist nur ein kleines Büchlein, möglichereweise auch nur noch gebraucht zu haben:

Schrittmotorantriebe, Friedrich Prautzsch, Franzis Verlag, ISBN3-7723-2181-X



Einen ordentlichen elektrischen Aufbau sollten Sie nicht nur im Hinblick auf Ihre eigene Sicherheit - bei 70V gibt es Spannungsspitzen rauf bis 400V - machen, sondern auch im Hinblick auf spätere nötige Reparaturen.

Was ich vergessen hab: Dicke Leitungsquerschnitte vom Netzteil zu den Endstufen.

Die Trennung auf zwei Rechner mache ich aus einem einfachen Grund. Der Motorcontroller muß die Schritte in Echtzeit ausgeben, hier setzt man also direkt auf die Maschinensprache (Assembler) oder wenn es ein PC ist, dann DOS und als Programmiersprache z. B. C. Wenn Sie sich den Watcom-Compiler aus dem Netz saugen, dann haben Sie so einen kostenlos. Da das einer der wenigen ist, die 32-Bit-Progs für DOS erstellen können (ähnlich TASM32 von Borland früher mal), können Sie auch einen DOS-Extender einsetzen (DOS32A) und damit die 640-kB-Grenze beseitigen. Hier ist also wichtig, daß die Sache echtzeitfähig ist. Es gibt als Alternative FIFO-Puffer, die man paketweise vollschaufelt und mit konstantem Timing ausliest, ist aber preislich schon Oberklasse, genauso wie Controller-Steckkarten.

Mit Assembler oder unter DOS programmieren sich saubere Benutzerschnittstellen recht mühsam, selbst das an sich recht nette Grafikpaket von Borland (V5, schon älter) ist recht mäßig. Also setzt man auf "zeitgemäße" Techniken, also Windows (oder Linux) als Betriebssystem und eine Hochsprache (C++, V-Basic) als komfortable Entwicklungsumgebung, weil man da auch die ganze Mathe schön greifbar hat.

Wenn Sie also keine hohen Ansprüche ans Benutzerinterface stellen, können Sie durchaus das alles unter DOS machen und bei etwas Verzicht auf Speed geht sogar schon GWBASIC ganz gut. Hab ich auch schon gemacht..... Sie müssen halt dann die Interaktionen des Users mit überwachen.

Controller finden Sie u. a. bei Addi-Data, HK-Meßtechnik Berlin, IO-Karten bei Messcomp (WASCO). Conrad ist her untere Ebene.


Aber wie schon gesagt, es ist durchaus denkbar, daß Sie mit geregelten Gleichstrommotoren oder Servos billiger ans Ziel kommen. Auch hier einen echtzeitfähigen Rechner (z. B. auch Microcontroller) für die Positionsregelung und einen eigenständigen, der den User beschäftigt.


Die Daten schaufelt man entweder über die RS232 von einem Rechner zum anderen, kann aber ein Flaschenhals werden (häufig bei den großen Maschinen im DNC-Betrieb), also Baudrate rauf soweit es geht, Netzwerk ist wegen der Echtzeitforderung mit Vorsicht zu genießen. Aber wenn man schon beim Programmieren ist, eine 32-Bit-Parallelschnittstelle ist schnell gemacht....


Für solche Entwicklungssachen ist ein Oszi von sehr großem Nutzen, ein Gerät der 40-60MHz-Klasse mit Speicher nehmen.

Dann noch ein Geheimtip, wenn Sie Schrittmotore eine Beschleunigungsrampe fahren lassen müssen, dann rechnen Sie diese rückwärts. Sie werden bald sehen, warum....






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Beitrag 03.11.2004, 16:47 Uhr
Eugi2002
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Hallo,
wo könnte ich diese servos herkriegen und was kosten diese?
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Beitrag 03.11.2004, 22:04 Uhr
TBL
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Servos: Suchen Sie mit Google nach GECKO , diese Servos sind relativ preiswert. Wie gut sie sind, kann ich nicht sagen.

Dann evtl. noch dieser Link:http://home.t-online.de/home/clemens.simon/seiten/cnc/fraese.htm
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