ugrasi.com 'dan bunu buldum.
Motorların ayarları
Bu bölümde eksen sürücülerinin ayarları ve Mach3 tarafından iş milinin hız kontrolu açıklanmaktadır.
Tüm strateji şöyledir: a) tabla veya takımın birim hareketi (inç veya mm) için, kaç adım palsının gönderileceğinin hesaplanması b) motorun maksimum hızda çalıştırılması için ayarlanması c) hızlanma ve yavaşlama oranlarının ayarlanması.
Öncelikle tek bir eksenin çözümlenmesi tavsiye edilir. Motorun mekaniksel bağlantısından sonra çalıştırılması gerekir. Daha sonra elektriksel çalışması denenir. Yüksek akım olması sebebiyle bağlantıların birkaç kez kontrol edilmesi uygundur.
Her birim için adımın hesaplanması
Mach3, inç veya mm ye göre eksenlerde test hareketini yapabilir, burada esas olan son hassas ayarlamaları uygulamaktır.
Mach3’ün adım numaraları bir birim mekanik hareket için gönderilir, adım motorunun veya servo motor üzerindeki enkoder özelliklerine göre mikro adımlama veya elektronik dişli ile sürücü sürülür
Mekanik sürücünün hesaplanması
Eksende 1 birim ilerleme için motor şaftınındaki dönme miktarı hesaplanacaktır (motor revs per unit). Muhtemelen 1 inçten daha büyük 1 mm’den daha az olacaktır ama hesaplamalar arasında fark olmayıp en çıkar yol hesaplamadır.
Bir vida ve somun için gerekli olan kaba bir vida adımı (yada tepeden tepeye olan uzaklık) ve başlangıçların sayısıdır. İnç vidalar, inçte diş olarak olarak adlandırılabilir (Tpi treath per inch). 1 diş 1/tpi dir. (örnek 8 diş tek ağızlı vida 1/8= 0.125 inçtir)
Vida çok ağızlı ise, etkili diş adedini bulmak için diş sayısı ağız sayısı ile çarpılır. Etkin vida dişi (The effective screw pitch), vidanın bir devrinde kat ettiği uzaklıktır.
Şimdi vidanın bir birimdeki dönüşü hesaplanabilir (the screws revs per unit)
Screw revs per unit = 1 / effective screw pitch
Bir birimde vidanın dönüş sayısı = 1 / etkin vida adımı
Vida doğrudan motordan sürülüyorsa vidanın 1 birimdeki dönüşü (screw revs per unit) = motorun bir birimdeki dönüşü (motor rews per unit). Motorda dişli, zincir ve kayış varsa, diş sayılı vida ile sürülecektir ve vidada kadar diş varsa
Bir birimde motor dönüşü= bir birimde vidanın dönüşü x olur
Örneğin: 8 tpi vida, 48 dişli bir kasnakla bağlı olsun, bu da motor başındaki 16 diş kasnağa kayışla bağlanmış olsun, motor şaftının dişlisi 8 x 48 / 16 =24 olur.
Metrik örnek verildiğinde, iki diş aralığı 5 mm lik vida (yada etkin diş 10 mm) motor şaftına bağlı 48 dişli kasnağa 24 dişli kasnakla bağlandığında vidanın bir birim için dönmesi = 0.1 ve motorun bir birimde dönmesi 0.1x48 / 24 = o.2 olur.
Kramayer düzeneğinde ya da dişli kayış ve zincir düzeneğinde de hesaplama aynıdır.
Kayıştaki diş sayısını veya zincir halkaları bulunur. Kayışlar genelliklemetrik veya imperial (inç) adımlıdır, 5 veya 8 mm müşterek metrik adımlardır ve 0.375 inç (3/8”) inç birimi kullanan sitemlerde müşterek adımlardan biridir. Kramayer tiplerde veya zincirde en iyi çözüm toplam uzunluğun ölçülüp diş adedinin bulunmasıdır çümkü standart dişliler çapsal (diametral) adımlardan oluşur. Uzunluk hiçbir zaman rasyonel bir sayıdan oluşmaz daima pi sabitini (pi=3,1452….) içerir.
Bütün sürücüler diş aralığı şeklinde tanımlanır.
Kasnakta, zincir dişlisinde diş sayısı ifade edilirse ilk şaftta zincir, kayış vs var demektir bu durumda
Bir birimde şaftın dönüşü = 1 ÷ (diş aralığı x )(shaft revs per unit)
Örneğin 3/8” zincir ve 13 diş zincir dişlisi olduğunda
Motorun 1 birimdeki dönüşü =1÷(0.375x13) = 0.2051282
Geçmişte, oldukça yüksek dişliler kullanmakla motorun daha fazla tork ihtiyacı için redüktör dişli kutusuna ihtiyaç duyulduğu gözlenmiştir. Bu durumda redüksiyon oranı ile motorun bir birimde dönüşü çarpılır.
Bir birimde motorun dönüşü= bir birimde şaftın dönüşü x ÷
Örneğin: bir 10:1 lik redüktör 2.051282 bir dönüşte 1 inç ilerletecektir.
Döner eksenlerde (döner tabla veya divizör) birim derecedir. Bunları hesaplamak için sonsuz vidada kullanılan oranları (worm Ratio) kullanmak gerekir. Bu oran genellikle 90:1 dir.
Her dönüş için motor adımlarının hesaplanması
Modern adım motorlarında (step) temel doğrusallık her dönüş için 200 adımdır (her adım 1.8 derecedir). Bazı eski tip step motorlarda ise her dönüş 180 adımdır.
Bir servo motorda ise temel doğruluk şaftına takılmış olan enkodere bağlıdır. Enkoder doğruluğu motorun dönüşü ile sınırlıdır, çünkü çıkıştaki iki dördül sinyal bu değerin dört katı etkin doğruluğa sebep olur. CPR’de (cycle per revolution – her devir için geçen süre bu süre adımla ilgilidir) arzu edilen 125-2000 lik bir değer aralığı her devirde 500-8000 adıma karşılık gelir.
Her motor döngüsü için Mach3 adımlarını hesaplama
Step motorlar için kesinlikle mikro (step) sürücüsü kullanılması önerilir. Eğer kullanılmayacak ise tam yada yarım adım sürücülerde büyük step motor kullanılması gerekecektir ve büyük motorun bazı hızlardaki performansındaki titreşim katlanılmaz olacaktır.
Diğerleri ayarlanabilirken, bazı mikro adım sürücüler sabit mikro adımlar (tipik olarak 10) sürer. Bu durumda adımlama seçiminde, 10 en iyi sonuç olacaktır. Anlamı Mach3 step motorun bir tam turu için 2000 pals gönderecektir demektir.
Bazı servo sürücüler, motor enkoderlerinin her dördül saymasında 1 pals isterler (enkoderin 300 CPR-her devir için adım sayımı- için 1200 adıma ihtiyaç vardır). Bazı elektronik dişliler giriş adımlarını bir katsayı ile çarpar veya bölerek sabit bir katsayı çıkarır. Giriş adımlarının bir katsayı ile çarpılması mach3 ile çok kullanışlı olup, yüksek hassasiyetli enkoderler Mach3’ün ürettiği maksimum palslerle sınırlandırılarak, küçük servo motorlarda kullanılabilir.
Her birim için Mach3’ün adımları
Son bir hesaplama yaparak
Her bir birim için Mach3’ün adımları = her dönme için Mach3’ün adımları x Her bir birim için motorun dönüşü
(Mach3 steps per unit = Mach3 steps per rev x Motor revs per unit)
Şekil 5.11 kutusu config>Motor Tuning motor ayarlarını göstermektedir. Eksen seçme düğmesi tıklanır, hesaplanmış olan bir birim için mach3 adımı girilir, save (sakla) düğmesine basılır. Değer bir tamsayı olmadığından arzulandığı gibi değiştirilebilir. Daha sonra SAVE AXIS SETTING düğmesi tıklanır saklanır.
Maksimum motor hızını ayarlama
Hala Config>Motor Tuning diyaloğ kutusu kullanılarak, Velocity (hız) kaydırma çubuğu kaydırılarak hayali bir hareket ile zamana karşı hız grafiği görünecektir.
Kaydırma çubukları kullanılarak hız (velocity) ve ivmelenme (accel) değerleri motorlara göre güncellenir. Hız (velocity) dakikadaki birimdir. İvmelenme (accel) ise saniyedeki birimdir. Hızlanma değerleri G olarak da verilir, tabla ve iş parçası üzerine uygulanan kuvvetlerin izlenimidir
Gözlenen maksimum hızlanma, Mach3’ün maksimum pals ayarı ile sınırlandırılabilir. 25000 hz de 2000 adım/birim olarak hesaplandığında hız dakikada 750 birimdir.
Maksimum olan bu değer motor ve mekanizma için güvenli değildir. Sadece Mach3’ü boşta çalıştırmada, gerekli hesaplamaları yapmada ve denemede ilkin kullanılan bir değerdir.
Motor hızında pratik denemeler
Steps per unit ayarlarından sonra eksenler için bu değerler saklanır (save). Diyalog kutusu OK ile onaylanıp çıkılır. Reset düğmesine tıklanır böylece lambası devamlı yanık kalır.
Config>Motor Tuning ayarlarına geri dönülüp eksen seçilir. Hız kaydırma çubuğu ile maksimum hızın %20’sine çıkılır. Klavyedeki yukarı (yukarı ok) basılır. Eksen + yönde ilerlemeye başlar. Eğer çok hızlıysa hareket biraz düşürülür, motor kımıldanıyorsa hız biraz arttırılır. Eğer eğer yukarı tuşuna basıldığında diğer yöne hareket varsa aşağı tuşuna basarak işlem denenir ve bir çift kablo ters olarak bağlanır.
Eğer step motor uğultu ve çığlık sesi çıkarıyorsa kablolar ters bağlanmıştır ve motor hızlı dönmeye uğraşıyordur. Etiketlenmemiş motor kabloları ( özellikle 8 uçlular) bazen karışıklığa sebep olabilir. Bu durumda motor ve sürücü dökünamlarına tekrar başvurulmalıdır.
Servo motor son hızda çalışıyorsa ve hemen arızaya geçiyorsa enkoderinin bağlantısı ters anlamına gelir (servo motorun dökümanları incelenmelidir).
Birçok sürücü 1 mikro saniyelik pals genişliğinde oldukça iyidir. Eğer problem devam ediyorsa (motor gürültülü çalışıyorsa) sökülüp kontrol edilir, çıkış port ve pinlerinde adım palslerinin evrilmediği tespit edilmelidir, pals genişliği 5 mikro saniyeye yaklaştırılmalıdır. Adım ve yön arayüzü (interface) çok basittir fakat işin bir parçası olması sebebiyle kötü bir bağlantıda arızayı osiloskopsuz bulmak oldukça güçtür.
Motor maksimum hızının hesaplanması
Eksenlerin maksimum hıza erişmesi için birçok neden vardır.
- Müsaade edilen maksimum hız ( Belki, servolarda 4000 rpm step motorlarda 1000 rpm)
- Bilyalı vidalarda müsaade edilen maksimum hız (vidanın uzunluğuna, çapına ve uç kısmının nasıl tutturulduğuna bağlı olarak)
- Kayışlı ve redüktörlü dişli kutularının maksimum hızına
- Sürücü elektronik devresinin hata yaptırmadan çalışabileceği maksimum hıza
-Makinenin kızaklarında kalan kaydırıcı yağın maksimum hızı
İlk iki madde çok sıkça görülen etkilerdir. Üreticilerin özelliklerine bağıl bir durumdur, vidanın ve motorun hızı ve bunların eksenlerdeki ilişkileri hesaplanabilir motor ayarlarındaki (motor tuning) hız kutusunda (velocity) maksimum değer kullanılabilir.
Yahoo’daki forumda konu takip edilebilir.
Bir birimdeki (inç-metrik) adımların otomatik seçimi
Eksen sürücüdeki dişlilerin veya vidaların adımları ölçülemeyebilir. Eksendeki hareketi ölçme şansı vardır, belki bir komparatör veya Johnson mastarı (gage block) kullanılabilir böylelikle Mach3’ün bir birimdeki (inç-metrik) adımları hesaplanabilir.
Şekil 5.12’de ayar ekranında düğmelere basılarak işlem yapılır.
Böylece düşük bir hareket mesafesi verilir. Mach3 bu yolu kateder. Estop düğmesine her an basmak için hazır olmak gerekir zira var olan ayar çok uzakta olabilir.
Hareketin sonunda işaretlenilen yer ölçülür ve hareket edilen gerçek uzaklık yazılır. Bu makinenin bir eksende birimde (inç-metrik) kaç adım ilerleyeceğini hesaplayacaktır
