雕刻機踢到鐵板求助!!

antlu

這位先進:
   最近小弟又踢到鐵板!! 現象是 好像是 "步進馬達失步"的現象,但是重覆性又非常高!! 我已經快沒步了!請各位先進提供寶貴意見!! 感恩!!
   
   機構敘述: 使用 滾珠螺桿和滑塊湊成 X Y 方向的驅動使用DAIHEN機器拆下來的步進馬達和電路,Z軸利用現成機構加上網路買的 步進馬達驅動電路! 主控制器則是 沿用ARDUINO UNO 電路,控制軟體則是 GRBL CONTROL ,因為先前使用都沒有問題,沒想到這次"放大"之後卻是踢到鐵板!!

   電腦ARTCAM 的CNC檔案


正常的雷射雕刻(皮帶)


異常的雷射雕刻(螺桿)



XY 步進馬達的驅動器


主機外觀







雷射與Z軸:




X軸:








Y軸:






控制器:




    電源: 24V 給XY 12V給Z軸和雷射


控制板:
上:ARDUINO 下:自製電路板




備分板子:少了 旁路電榮和兩跟ENABLE線(線再照片為移除層別用)






DAIHEN 步進馬達控制器:








背面接線:





已經下的ACTION:
1.懷疑 GBRL軟體 : 更換 電腦 和 軟體版本--- 無效,但是 桌機運行速度比起筆電快多了,有加速的感覺

2.懷疑電源: 更換電源 ---無效, X Y 軸各使用一個電源--- 無效,更換 DAIHEN驅動模組---無效

3.懷疑 ARDUINO控制板: 更換 控制板以及自製的介面板---無效

4.懷疑 Z軸過重影響 X軸: 拆除 Z軸機構 ---無效

無效的現象:






補充內容 (2016-2-25 07:40 PM):
目前還沒做的確認只有 更換不同廠牌的步進馬達驅動還沒做!!

專炸元件

PCB板上沒去除的露銅  對信號的影響不知道有多大  信號線應該還不用講究等長跟傳輸阻抗  

電源迴路上要在前端跟末端加電容  

IKURA

在下淺見,
比較皮帶與螺桿帶動的成品差別,似乎工作面積小的部分誤差比較小,
antlu大有沒有試過先試雕工作面積小的圖形,確認現象是否是發生在超過多少尺寸之後.
如果是這樣,有可能是螺桿的潤滑問題.

antlu

IKURA 發表於 2016-2-25 03:26 PM
在下淺見,
比較皮帶與螺桿帶動的成品差別,似乎工作面積小的部分誤差比較小,
antlu大有沒有試過先試雕工作面 ...

IKURA大:
  我原先讓他跑 240*240mm  後來範圍過大且跑出範圍,所以我把參數減半(mm/step)結果變小一半但是結果相同!! 他的重現性很好!! 照片中可以看出兩張幾乎一模一樣!!

philips980

antlu兄
可以請問你的雷射套件資訊~
方便提供嗎?

IKURA

antlu 發表於 2016-2-25 07:37 PM
IKURA大:
  我原先讓他跑 240*240mm  後來範圍過大且跑出範圍,所以我把參數減半(mm/step)結果變小一半但 ...

阿乾大,
GRBL CONTROL應該有手動步進功能,您要不要先試試X,Y軸分別用一定距離手動移動看看有沒有正常?

xiaolaba

呂大, 有短片看動作中嗎
X 或 Y, 單獨重複燒多行直線, 量尺寸
然後看看加速減速的軟件設計
這樣會比較好分析

antlu

IKURA 發表於 2016-2-25 08:48 PM
阿乾大,
GRBL CONTROL應該有手動步進功能,您要不要先試試X,Y軸分別用一定距離手動移動看看有沒有正常? ...

IKURA大:
  單獨 X Y 軸都正常,就是走斜線和圓的時候就不準了!! 但是圓還是很圓就是直徑變小了!!

IKURA

antlu 發表於 2016-2-26 12:55 PM
IKURA大:
  單獨 X Y 軸都正常,就是走斜線和圓的時候就不準了!! 但是圓還是很圓就是直徑變小了!!
...

阿乾大,聽來目前現象是XY軸同時動作時有問題
在下想了其他的測試方式如下:
1, 以其他的控制軟體測試
2, 不要用參數減半(mm/step)縮小,而是把變形的圖形縮小看看
3. XY軸驅動器對調,馬達對調看看狀況有沒有變化

另外請教,直徑變小時,圓心有跑掉嗎?

antlu

IKURA 發表於 2016-2-26 01:08 PM
阿乾大,聽來目前現象是XY軸同時動作時有問題
在下想了其他的測試方式如下:
1, 以其他的控制軟體測試

IKURA大:
1.    目前控制軟體只有一種 GRBL 兩種版本 測試過 .4版速度慢 .7速度快有加減速的感覺 結果有些微差異
2.   圖形縮小 我繼續試看看(要把 ARTCAM 的原始圖做放大縮小)
3.   圓心因為一開始 做 XY移動到下一個方框時候就已經SHIFT掉了,所以圓心會與原圖有偏 但是圓自己的圓心沒問題!!

IKURA

antlu 發表於 2016-2-26 01:29 PM
IKURA大:
1.    目前控制軟體只有一種 GRBL 兩種版本 測試過 .4版速度慢 .7速度快有加減速的感覺 結果有 ...

聽說有一個軟體叫 USBCNC, 您要不要找找看

還有,在下認為這一句有問題"所以我把參數減半(mm/step)結果變小一半但是結果相同",
如果這裡的 step 指的是步進馬達的一步,而 mm 是移動距離
照理說 ,在驅動結構相同的狀況之下,這個參數依照所使用的馬達的分解率與驅動結構的移動距離而決定,是不能隨便改的.
如果問題發生於將該參數改成一半之後發生,是不是那個縮小一半的參數已經超出該馬達可以接受的範圍了呢?

antlu

IKURA & 各位:
  更新近況
1. 比較 X軸有載與螺桿拆掉的結果
  0點

  拆螺桿 兩次位置都不同
  


  沒拆螺桿 兩次相近(但是同一程式有螺桿沒螺桿也不相同)表示 應該有失步現象




使用 GRBL .4版同一程式G CODE 結果
刀速 F300 雕刻刀移位使用 G1速度600(原程式一般設定為G0)


燒焦,因為速度慢也沒有直線加速的現象



使用 GRBL .4版同一程式G CODE 結果
刀速 F600 雕刻刀移位使用 G1速度F600(原程式一般設定為G0)


燒焦,因為速度慢也沒有直線加速的現象



使用 GRBL.7版同一程式G CODE 結果,這是目前結果最好的
刀速 F600 雕刻刀移位使用 G1速度F600(原程式一般設定為G0 內定速度)



因為有加速所以再停頓X Y軸轉換時候才有焦痕




一般的結果: 把雕刻刀移位使用設定為G0 內定速度

GRBL .7版






GRBL .4版






目前原因不明,結論是: GRBL .7版本速度快 當從一點移動到另一點使用 G0 內定速度時候(速度較慢)會產生失步現象,當 使用G1指令時速度目前設為 F600 這 篇一現象會大大減低..

antlu

philips980 發表於 2016-2-25 08:31 PM
antlu兄
可以請問你的雷射套件資訊~
方便提供嗎?

philips980 大:
   淘寶買的,已經不太記得了 !! .5瓦 約1000元台幣 1瓦 約2000多元台幣!!

IKURA

有螺桿會有失步現象的話,還是回到之前,螺桿需要潤滑了...

antlu

IKURA 發表於 2016-3-1 04:39 PM
有螺桿會有失步現象的話,還是回到之前,螺桿需要潤滑了...

IKURA大:
   螺桿潤滑是一定要做的,也一定有做! 只是 因為重線性佳!! "佳"!! 所以有點不了解!! 接下來想要使用 自己洗的 步進馬達驅動電路來做問題層別!!

antlu

近況報告:
   更換馬達驅動電路,介面電路也要一起搭配!!


結果: 良好&正常








溫度過高,超過60度!! 不得不加風扇強冷!!






問題分析:
         1.可能是 原驅動電流不足!!
         2.可能是 原驅動電路受雜訊影響!!
後續:
        加大 驅動電路的允許電流提高!!----->把電流加大到3A仍然無效
        雜訊問題要進一步再確認!!

soffy

之前我用MACH3，有個電腦設置要項的檔案，不知是否ARTCAM也需要做。這是使用MACH3的時候要做的事前動作，主要是要讓一些電腦的干擾降到最低。

antlu

soffy 發表於 2016-3-2 06:54 PM
之前我用MACH3，有個電腦設置要項的檔案，不知是否ARTCAM也需要做。這是使用MACH3的時候要做的事前動作，主 ...

SOFFY大:
  感恩!! 雖然都是英文我還是會努力! 不懂再跟您請教!!

jojoling

soffy 發表於 2016-3-2 06:54 PM
之前我用MACH3，有個電腦設置要項的檔案，不知是否ARTCAM也需要做。這是使用MACH3的時候要做的事前動作，主 ...

你好~

你文件裏所說的，都是：
1.改善電腦的校能 ( disable 3D effect,.........)
2.關掉電源管理 ( disabled ACPI )
之類的，可能電腦等級不夠吧，要跑 MACH3 的程式。

不過與這個問題沒什麼關係 ^^

soffy

jojiling大，

是喔？ 我使用的真的是老掉牙的電腦耶，Gigabite 7vm400am-rz的主機板，AMD1.3G, 750M的DDR2 RAM，以LPT輸出，配上600塊錢的Breakout board做共陽，只有50K以內的輸出，最多只跑過100多行G碼，但是跑起來行程實在太快了，主軸切削都跟不上，以至於後來需要用半步來降低移動速度。

至於電腦的設置，我所知道的都是看美國的討論網頁來的，是說關閉的這些功能都是windows的背景服務，例如說軟體更新，候機程序，即插即用這些有的沒的便利性自動功能，而且最重要的是以標準PC模式使用Windows。我把這些關閉之前，測量LPT輸出PIN的電壓與關閉後的電壓做比較(應該是4.7~5V吧，忘記了)，是有那麼些微的差距，本來我也不以為意。沒關閉前輸出200Hz以內因為很慢，所以沒感覺，當輸出大約500Hz以上的時候便會有坑咚坑咚的明顯跳步，後來重灌，並照著關閉後便沒再跳了。 本來我也以為是因為我使用的是數位驅動器，數位信號與LPT信號衝突，後來仔細想想，驅動器是將5V電壓轉換為PWM的模擬信號，所以應該沒差。才會後來去問人後知道說要將電腦"純淨化"的概念。但是我到現在仍然不是非常清楚為什麼背景服務會對我的配置造成影響這樣大。

jojoling

soffy 發表於 2016-3-3 01:45 AM
jojiling大，

是喔？ 我使用的真的是老掉牙的電腦耶，Gigabite 7vm400am-rz的主機板，AMD1.3G, 750M的DDR2 ...

soffy大你好~

你用的是MACH3加LPT，步進馬達的"時序"是由電腦去控制的，所以任一時序如果中間因為其它程式產生中斷執行都會告成時序不準確。
新版應該都不再用LPT了，但因為LPT介面好仿(copy)，所以大家都用MACH3+LPT控制卡。

USB 控制卡基本上時序是由控制卡來控制，所以不太需要去修改電腦的設定說~

soffy

jojiling大
非常非常感謝，這下終於瞭解為什麼USB 控制卡會標示輸出時脈，但是LPT卡不標或不說明的原因了。

當時我在改CNC銑床的時候也在兩種卡中很猶豫，因為價格真的差太多了，脫機控制器就更不用說了。USB 控制卡的售價就跟數位相機大戰一樣，以KHz,MHz在開價，而且模擬物理信號的控制，老實說我因為不知道，所以不太願意相信不會受到週邊電氣或軟體的干擾。沒有選Ardrino則是因為一個"懶"字。

我會選擇LPT卡的原因只有一個，就是如果有一樣嗜好需要耗掉我很多的錢，那麼它將不會再是個好嗜好，而會變成一個負擔。像在這裏就可以跟您學到經驗，這種在家的嗜好應該是所有老婆最喜歡看到的，哈哈。

antlu

soffy 發表於 2016-3-3 11:36 AM
jojiling大
非常非常感謝，這下終於瞭解為什麼USB 控制卡會標示輸出時脈，但是LPT卡不標或不說明的原因了。 ...

SOFFY大:
  我也是本著"勤儉建軍"的心態,畢竟退休之後除了利息沒有其他收入(還要幾年才有老人年金),於是時間換取金錢,這些幾乎都是回收場以及友人送的東西,現在還在奮戰之中!!

jojoling

soffy 發表於 2016-3-3 11:36 AM
jojiling大
非常非常感謝，這下終於瞭解為什麼USB 控制卡會標示輸出時脈，但是LPT卡不標或不說明的原因了。 ...

soffy大你好~

其實我不懂 MACH3，是因為你提供的資料，我才了解原來 MACH3需要額外的設定這些，我只是剛好從電腦原理來解釋為何這樣調整而以，教學相長，我也學到了原來 MACH3+LPT 需要調校電腦組態設定。

phuang3

我也在研究CNC雕刻機，其實Mach3+LPT的運作已經不適宜了，主要是作業系統的關係。LPT、Serial port等是靠硬體中斷來獲取CPU資源，當硬體中斷過於頻繁就會影響系統效能。新的Windows對於這類的硬體中斷或許有其他的處理辦法(不同priority)，導致傳輸有時會有delay，這樣就會影響雕刻機的運作。目前的趨勢都是買USB控制器如UC100還是SmoothStepper之類的，利用一顆轉譯晶片來做溝通，這顆晶片可以用LPT高頻率跟CNC聯繫(數百Khz甚至Mhz)，利用較先進的USB協定來跟作業系統與電腦溝通，解決目前的問題

wish

antlu 發表於 2016-3-3 02:32 PM
SOFFY大:
  我也是本著"勤儉建軍"的心態,畢竟退休之後除了利息沒有其他收入(還要幾年才有老人年金),於是 ...

原來你也是退休族。

soffy

antlu 發表於 2016-3-2 10:09 PM
SOFFY大:
  感恩!! 雖然都是英文我還是會努力! 不懂再跟您請教!!

antlu大
請問有沒有找到問題了嗎？我在使用的時候也應該算是有失步的一種，就跑過頭後又回來，雖說銑床的台面加工件的重量會造成重力加速度，但是我已經改成半步了，但是還是會有上述狀況。

absmen3000

晶體的散熱不知道改成 478 的散熱片會不好一點!

antlu

soffy 發表於 2016-3-4 03:27 PM
antlu大
請問有沒有找到問題了嗎？我在使用的時候也應該算是有失步的一種，就跑過頭後又回來，雖說銑床的 ...

soffy 大:
   到目前為止還是無解!!
1. 更換驅動電源線
2.更換 24V電源
3.更換介面 ARDUINO >> DAIHEN 間
4.驅動步進馬達的 CABLE
有些微的變化而已!!

soffy

喔！！我想到了，再從頭看一次，換成螺桿後不是有間隙差補償嗎？請問您的滾珠螺桿是研磨級的還是轉造級的？像我在使用MACH3時，會有個地方讓我填間隙差補償，把螺桿往復動作的失誤補回來。不知您使用的軟體有沒有這個補正？