CNC Fräse - China BOB + VFD + Spindel und Mach3

Posse · 11. September 2016

Halli Hallo,

Ich bin der neue in der Runde und habe gleich mal eine Frage und hoffe, dass jemand von Euch hier einen Tipp für mich hat.

Ich habe mir vor kurzem eine CNC Fräse gebaut die soweit auch funktioniert jedoch gibt es ein recht großes Problem wo ich seit Tagen nicht weiter komme.
Und zwar habe ich mir diese Typische 2,2KW Chinaspindel samt Umrichter bestellt und nun auch verbaut.
Drehzahlregelung soll über den 0-10V Input am Umrichter laufen. Soweit sogut alles mit dem Ausgang von Breakoutboard (0-10v) verkabelt und laufen lassen.
Die Spindel dreht sich und die Geschwindigkeit kann ich auch stufenlos regeln.
So nun geht es an das Problem denn die Spindel sollte bei 400Hz ca 24000U/Min laufen aber das tut sie nicht. Ich habe im Mach3 den Speed auf 24000 stehen jedoch geht der Umrichter nur auf 260Hz. Kurzerhand das Messgerät ausgeraben und den Ausgang vom Breakoutboard gemessen und siehe da es kommen nur ca. 3,8V raus.

Hat jemand eine Ahnung warum dort bei Maximaler eingestellter Ausgangsleistung im Mach3 nicht 10V rauskommen?

Liebe Grüße Dany

davipet · 11. September 2016

Es wäre evtl noch Hilfreich das BOB zu nennen.
Ich hatte bis vor Kurzem ein DDSM im Einsatz. Da hat die Ausgangsspannung auch vorne und hinten nicht gepasst. Allerdings eher "unten rum" - die 10V hat es schon bei ~22.000U/min gesetzt.

Bartfraze · 11. September 2016

Wie genau hast du das ganze angeschlossen? Je nach BOB ist das nicht mit zwei Kabeln erledigt. Ich kann bei meiner (AKZ-250) direkt 0-5V nutzen, für 10V muss ich den FU selbst anzapfen. Der hat dafür extra einen 10V Ausgang. Das sind dann halt 3 Kabel und ein Widerstand.

Posse · 14. September 2016

Hi,

ich habe genau dieses BOB http://www.omc-stepperonline.com/download/pdf/5_Axis_CNC_Breakout_Board_Interface_Users_Manual.pdf
Spindel on / off schaltet den Umrichter frei und 0-10V gehen an den Umrichter bzw. an seinen Eingang Analog 0-10V
Strom bekommt das BOB über 5V USB und 12V an dem Anschluss zwischen Spindel und 0-10V.
Kurioser weise muss ich beide Stromzufuhren einspeisen sonst kann ich z.b. die Stepper nicht bewegen.

Laut china Support habe ich alles richtig verkabelt und es sollte so Problemlos laufen.
Ich habe leider auch die Mach3 interne Spindeloptimierung getestet was wiederum der Spindel so garnicht gefallen hat.

Toast · 14. September 2016

Posse schrieb:
Hi,

ich habe genau dieses BOB http://www.omc-stepperonline.com/download/pdf/5_Axis_CNC_Breakout_Board_Interface_Users_Manual.pdf
Spindel on / off schaltet den Umrichter frei und 0-10V gehen an den Umrichter bzw. an seinen Eingang Analog 0-10V
Strom bekommt das BOB über 5V USB und 12V an dem Anschluss zwischen Spindel und 0-10V.
Kurioser weise muss ich beide Stromzufuhren einspeisen sonst kann ich z.b. die Stepper nicht bewegen.

Laut china Support habe ich alles richtig verkabelt und es sollte so Problemlos laufen.
Ich habe leider auch die Mach3 interne Spindeloptimierung getestet was wiederum der Spindel so garnicht gefallen hat.

Hallo Danny,

dieses Board gibts in der Bucht ja für knapp 5 Euro, . . . . taugt das was? Welche Verfahrgeschwindigkeit bei welcher Schrittauflösung mit was für einem Rechner schaffst du damit?

Viele Grüße,
Karsten

Posse · 18. September 2016

Hi, ja das Board gibt ja nur den Stepper Endstufen die Signale. Ansich kann ich nicht klagen es hat alles was man braucht und war bei meinem Nema 23 (3NM) Kit dabei. Habe eben nur schwierigkeiten bei der Konfiguration obwohl ich alles wie angegeben eingetragen habe.
Über Schrittverluste oder genauigkeit kann ich garnicht klagen denn laut Messuhr passt alles.

Ich habe eben nur das Problem meinen Umrichter zu sagen, dass er bei einer bestimmten Voltzahl auch die gewisse Drehzahl liefert und was mir ist gerade beim Testfräsen aufgefallen, dass das Spindelrelais sich bei der Bewegung der Achsen ausschaltet und somit die Spindel runterfährt. Hat jemand eine Ahnung was ich falsch angegeben habe?

beku_ · 19. September 2016

PWM-Signal

PWM-Signal

Hallo Dany
Wie hast du die Spannung gemessen? AC oder DC?
Das PWM Signal ist eine gepulste Gleichspannung, die nicht mit DC gemessen werden kann.
Vielleicht hilft ein Elko die Spannung zu halten/erhöhen für den FU.

Ein FU macht eine menge HF-Störungen. Netzfilter, abgeschirmte Kabel verwendet?
Ansonsten gibt es Einstrahlungen in die Steuerplatine/PC.

Gruß Bernd

Posse · 19. September 2016

Hi, den PWM Ausgang vom BOB verwende ich garnicht. Ich verwende den 0-10V Ausgang.

Finde es nur sehr seltsam, dass sich beim verfahren der Achsen auch das Spindelrelais abschaltet und das auch ohne Umrichter.
Zudem kommen bei dem 0-10V Ausgang nur ca 3,6-3,8V raus und das obwohl ich im mach3 die Spindeldrehzahl 24000 also 100% eingestellt habe.

Ich habe keine Ahnung was ich noch versuchen könnte.

beku_ · 20. September 2016

Hi
Die 0-10V werden aus dem PWM-Signal gewonnen.
Versuch mal die PWM Base Frequenz zu erhöhen.

Posse · 1. Oktober 2016

Hi, habe ich versucht jedoch ohne Erfolg.

Das BOB hat aber seltsamerweise eben einen PWM Ausgang und seperat den Analog 0-10V.
Aber das ist ja das kleinste Problem. Mich stört es eher, dass ich das Spindel Relais vom BOb eigentlich nicht nutzen kann weil sobald Achsen verfahren werden schaltet es sich ab und somit ist die Spindel am abtouren,...
Was mich auch irretiert ist die Spindeltemperatur die geht nach ein paar Minuten schon hoch und steigt stetig an trotz ausreichendem Wasserfluss und 240x120mm Radiator.

Im Endeffekt komm ich gerade mit dem Teil keinen Schritt vor und keinen zurück.

beku_ · 1. Oktober 2016

Meine Steuerung reagierte auch auf die Spindel, sobald die eingeschaltet wurde bekam ich immer "EStop".
Ein Netzfilter vor die Spannungsversorgung der Spindel und eine abgeschirmte Leitung, die auf einer Seite mit PE verbunden ist, und schon war Ruhe.
Kann sein, das Dein Spindelrelais von der HF der Spindel beeinflusst wird.

Hast Du die Port und Pin Einstellungen mal kontrolliert, ob da nicht vielleicht was zweimal vergeben wurde. (Bei Mach3)

Das PWM-Signal wird einfach nach außen geführt und bei 0-10V Ausgang, wird eine Pegelanpassung gemacht um einen FU mit 0-10V ansteuern zu können.
Das Grundsignal kommt aus dem gleichen PIN der Steuerung.

Spindeltemperatur: Geht die ohne Last hoch?
So wie deine Steuerung momentan ist, wirst du ja nicht fräsen können?

Posse · 16. Oktober 2016

Hallo, ja die geht ohne Last hoch.

Selbst wenn ich den FU etc vom Netz Trenne schaltet sich das Spindelrelais ab. Ports und Pins hab ich schon einige male gecheckt und da ist absolut nichts Doppelt vergeben. Bin absolut Ratlos was da los ist.

Bartfraze · 16. Oktober 2016

Posse schrieb:
Hallo, ja die geht ohne Last hoch.

Eigenartig, bei meiner kann ich auch kleinere Sachen ohne Pumpe fräsen. Die wird so was von nicht warm, ist aber auch nur eine 800W.
Mal nachgeschaut ob was verstopft ist in der Spindel?

d.düsentrieb · 16. Oktober 2016

Zum Thema Spindeltemp.:
Am FU kannst du die Ausgangsspg. einstellen. Frag mich nicht welcher Parameter, musst nachlesen. Bei meiner Spindel hab ich nur 100V eingestellt.
Meine wird auch nur leicht lauwarm, auch nach langer Zeit!!

beku_ · 17. Oktober 2016

Spindel tem und Relais Aussetzer

Spindel tem und Relais Aussetzer

Hi Posse
Das mit den Parameter ist vielleicht ein guter Ansatz. Diese würde ich nochmal kontrollieren. Auch ist ein falscher Anschluss möglich. Ist die Spindel stromlos schwergängig?

Andere Möglichkeit ist noch folgendes:
Bei meiner Maschine schaltet das Relais beim einschalten die ersten Minuten ein und aus. Scheint ein Problem der Software zu sein. In der Zeit lasse ich die Spindel stromlos, da dieses ein und ausschalten nicht gut für die Spindel ist. Der hohe Einschaltstrom mehrmals hintereinander könnte auch zu einer erwärmung führen.
Gruß Bernd

Posse · 17. Oktober 2016

Hallo, ich lasse bei mir die komplette Steuerung samt Umrichter so lange stromlos bis mach3 gestartet ist. Dadurch habe ich das Problem mit dem Ein und Ausschalten nicht.

Parameter vom FU müssen so passen denn ich habe diese auch dem Verkäufer geschickt und er hat dies der Technikabteilung weitergeleitet mit dem Ergebnis, dass die Werte wohl so passen.
Spindel lässt sich sehr leicht drehen also keinen Wiederstand. Auch eine Verstopfung kann ich ausschliessen denn es läuft ja Wasser durch.
Ich werde nun mal versuchen einen Ausgleichsbehälter mit 5L Volumen dazwischen zu hängen und schaue dann mal ob es sich bessert.

Nachwievor bin ich allerdings mit dem Spindelrelais am Ende. Sobald sich eine Achse bewegt schaltet sich das ab und sobald die Achse stoppt schaltet es sich wieder ein.
Ich suche gerade schon nach einer Möglichkeit mehr Ein und Ausgänge zu bekommen denn ich möchte ja über mach3 auch Staubsauger, nebelkühlung und co schalten können und evtl werde ich die Spindel dann darüber schalten. Jedoch habe ich noch nicht wirklich was gefunden.

Grüße und Danke für Eure Hilfe dabei

Posse · 17. Oktober 2016

Kleines Update, scheinbar hat Mach3 mir einen Streich gespielt. Ich habe immer nach Handbuch vom BOB die Pinbelegung gemacht aber Mach3 hat scheinbar auch standart schon ein paar Sachen aktiviert.
Spindelrelais läuft nun Problemlos und der Fehler war echt so einfach zu finden :mad:

Ich habe mir mal alle Belegungen unabhängig von der Vorgabe aufgeschrieben und gesehen, dass bei den Ausgängen (Current Hi/Low) Pin 1 u. 17 belegt sind warum auch immer. Ich habe diesen nun deaktiviert da pin 1 und 17 schon von Output#1 genutzt werden.

beku_ · 18. Oktober 2016

:-) Ok. Fehlt noch die Erwärmung ohne Last.
Verkabelung nochmal kritisch geprüft?
Pin 1 ist bei meinem BOB die Freigabe für die Achsen. Ohne dort 1 laufen die Achsen nicht.

Posse · 20. Oktober 2016

Hi, ja Pin1 ist auch bei mir die Freigabe der Achsen bzw der Treiber.
Kann ja auch Fräsen nur eben wegen Thermischen Problemen nicht lange.
Verkabelung der Spindel ist auf jeden Fall korrekt, ich denke einfach, dass es evtl an einem Produktionsfehler liegt. Eine neue Spindel wurde mir bereits zugeschickt aber ich hatte noch keine Zeit diese zu Tauschen.

Ein mechanisches Problem gibt es auch noch zu lösen. Ich habe momentan auf der y-Achse eine tr24 Spindel laufen und diese ist zwar sehr genau aber hat viel Reibung und somit kann ich nicht die volle Power der Motoren nutzen. Ich habe schon überlegt eine Kugelumlaufspindel zu nutzen aber das ist bei der Länge auch Quatsch und somit suche ich gerade nach Zahnstangen die idealerweise schräg verzahnt sind. Normale gehen natürlich auch aber dann müsste ich die Umkehrlose öfter im Mach3 nachstellen ;-)

beku_ · 21. Oktober 2016

Warum nicht einen Zahnriemen?

CNC Fräse - China BOB + VFD + Spindel und Mach3

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