SlideShare a Scribd company logo
1 of 92
Download to read offline
CNC Terco upgrade en EMC 2
Bachelorproef tot het behalen van de graad Academische Bachelor in de Industriële
Wetenschappen: Elektromechanica

Student: De Wilde Gert & Van Damme Edwin
Academiejaar 2009-2010

Schoolpromotor: Dhr. Martens Marc
Masterstudent: -

Bedrijf: -
Bedrijfspromotor: -
Inhoud

CNC Terco upgrade en EMC 2                                           7
1        Voorwoord                                                   7
2        Doel                                                        8
3        Inleiding                                                   9

3.1              Beschrijving van de machine                          9

3.2              Specificaties:                                       9

3.3              Oude situatie                                      10
3.3.1            De buitenkant                                      10
3.3.2            De binnenkant.                                     11


3.4              Nieuwe situatie                                    12
3.4.1            De buitenkant                                      12
3.4.2            De binnenkant                                      13


4                Onderdelen vernieuwde Terco CNC freesmachine      14

4.1              Stappenmotor                                       14
4.1.1            Inleiding                                          14
4.1.2            Voordelen t.o.v. gewone motor.                     14
4.1.3            Nadelen t.o.v. gewone motor                        14
4.1.4            Praktische toepassingen                            14
4.1.5            Werking                                            15
4.1.6            Aansturen van onze stappenmotor                    16


4.2              Eindeloopschakelaars.                              20

4.3              Spindel                                            21
4.3.1            Spindelmotor                                       21
4.3.2            Spindeldrive                                       21
4.3.3            Interface oud studenten                            22
4.3.4            Nieuw ontworpen universele interface print         24


4.4              Hoofdschakelaar met noodstop                       27

4.5              Handmatige gereedschapswissel                      28

4.6              Voeding                                            28
4.6.1            24~30V omzetter naar 9V                            28
4.6.2            9V omzetten naar 5V                                29


© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                          p 1 / 91
4.7              Velleman Relais kit K2633                   29

4.8              Totale binnenkant                           31
4.8.1            Vermogengedeelte                            31
4.8.2            Sturingsgedeelte                            32


5                De aansluiting van de stappenmotoren       33

5.1              De aansluitingen                            33

5.2              Pinbelegging voor de stappen motoren        33


6                De aansluiting van de CNC met de PC        35

6.1              Wat is een parallelle poort?                35

6.2              De aansluitingen met een DB25 stekker       35

6.3              De uitgangen                                35
6.3.1            Overzicht uitgangen                         35
6.3.2            Functie uitgangen (theorie)                 36


7                EMC2                                       37

7.1              Inleiding                                   37

7.2              Real-time Linux                             38

7.3              Live CD                                     38

7.4              Installatie EMC2                            39

7.5              Configuratie                                44

7.6              INI bestand                                 44

7.7              HAL bestand                                 44

7.8              Aansluiting parallelpoort                   47

7.9              Latency test                                53

7.10             Bekende fouten:                             55


8                Gebruik EMC2                               56

8.1              Opstarten                                   56

© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                   p 2 / 91
8.2              De AXIS gebruikersinterface                                  58
8.2.1            Werkbalk                                                     59
8.2.2            Aanzetten van de machine                                     60
8.2.3            IJken van de machine                                         60
8.2.4            Jogging                                                      60
8.2.5            Instellen van het programmanulpunt                           61
8.2.6            Manueel commando’s invoeren                                  61
8.2.7            Programma uitvoeren                                          61


9                pyVCP                                                       62

9.1              Inleiding                                                    62

9.2              Panel Construction                                           62

9.3              De nieuwe Terco software bedieningsconsole (XML panel)       63

9.4              Extra aanpassingen                                           64
9.4.1            Enabled the root account                                     65
9.4.2            Re-disabled the root account                                 65


9.5              Het ijken van de CNC machine                                 66


10               Praktijk informatie                                         67

10.1             NC-Code                                                      67
10.1.1           Programmavoorbeeld                                           67
10.1.2           Lengte- en diametercorrectie                                 69


10.2             ISO Codes                                                    70
10.2.1           Algemene Functies                                            70
10.2.2           M - functies                                                 70
10.2.3           G – Functies                                                 71


10.3             TOOLTabel                                                    76


11               PEPS PROGRAMMA                                              77

11.1             Voorbeeld1:                                                  77

11.2             Voorbeeld 2 (2,5D):                                          80

11.3             Voorbeeld 3:                                                 82



© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                    p 3 / 91
12               Bijlage info               83
13               Bibliografie               84
14               Logboek                    85




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2   p 4 / 91
Figuurlijst

Figuur 1 CNC TERCO 45 .................................................................................................................. 9
Figuur 2 Begin toestand .................................................................................................................. 10
Figuur 3 Begin toestand .................................................................................................................. 10
Figuur 4 Begin toestand .................................................................................................................. 10
Figuur 5 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11
Figuur 6 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11
Figuur 7 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11
Figuur 8 Nieuwe toestand voorkant ................................................................................................. 12
Figuur 9 Nieuwe toestand zijkant .................................................................................................... 12
Figuur 11 Nieuwe toestand achterkant ............................................................................................ 13
Figuur 10 Nieuwe bediening wijze ................................................................................................... 13
Figuur 12 Theoretisch voorstelling stappenmotor............................................................................ 15
Figuur 13 Rotor stappenmotor ........................................................................................................ 15
Figuur 14 Statorwikkelingen stappenmotor ..................................................................................... 15
Figuur 15 Oude stuurkaart .............................................................................................................. 16
Figuur 16 De oude insteekkaart (driver) .......................................................................................... 16
Figuur 17 Nieuwe driver type MDS-50-5.6 ...................................................................................... 17
Figuur 18 Driver achterkant ............................................................................................................. 18
Figuur 19 Sanyo stappenmotor Terco 45 ........................................................................................ 19
Figuur 20 Aansluitschema eindeloopschakelaars .......................................................................... 20
Figuur 21 Spindelmotor ................................................................................................................... 21
Figuur 22 Spindel SSD drives 507 .................................................................................................. 21
Figuur 23 Aansluitschema speedcontrol ........................................................................................ 22
Figuur 24 Oude Spindel aansturing ................................................................................................. 22
Figuur 25 aansluitschema printplaatje ............................................................................................. 23
Figuur 26 prinplaatje........................................................................................................................ 24
Figuur 27 Technisch schema printplaatje ........................................................................................ 25
Figuur 28 Volledige spindelschema................................................................................................. 26
Figuur 29 Nieuwe bediening wijze (De noodstop) ........................................................................... 27
Figuur 30 zijkant Terco .................................................................................................................... 27
Figuur 31 Nieuwe bediening wijze (Handmatig gereedschapwissel) ............................................... 28
Figuur 32 Oude voeding .................................................................................................................. 28
Figuur 33 Voeding van 9V ............................................................................................................... 28
Figuur 34 Voeding van 5V ............................................................................................................... 29
Figuur 35 Velleman Relais kit K2633 .............................................................................................. 29
Figuur 36 De oude weerstanden .................................................................................................... 29
Figuur 37 De Nieuwe weerstanden ................................................................................................. 30
Figuur 38 Technische schema Vellemankit K2633.......................................................................... 30
Figuur 39 Overzicht ......................................................................................................................... 31
Figuur 40 Vermogengedeelte (achterzijde Terco) ........................................................................... 31
Figuur 41 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) in de machine ............................................................ 32
Figuur 42 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) uit de machine ........................................................... 32
Figuur 44 Pin aansluiting MAN / VROUW ....................................................................................... 33
Figuur 43 Pin aansluiting ................................................................................................................. 33
Figuur 45 Pin MAN .......................................................................................................................... 34
Figuur 46 PIN VROUW ................................................................................................................... 34
Figuur 47 Parallelle poort – man ..................................................................................................... 35
Figuur 48 Parallelle poort – vrouw ................................................................................................... 35

© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                                                                 p 5 / 91
Figuur 49 Uitgangen parallelle poort ............................................................................................... 35
Figuur 50 configwizard .................................................................................................................... 36
Figuur 51 Linux CNC logo ............................................................................................................... 37
Figuur 52 Schematische voorstelling voor het programmeren van een PWM signaal..................... 45
Figuur 53 Onze parallelpoort keuze ................................................................................................ 48
Figuur 54 EMC2 Latency test .......................................................................................................... 53
Figuur 55 Foutmelding "Axis error" .................................................................................................. 55
Figuur 56 Opstart EMC2 ................................................................................................................. 56
Figuur 57 Standaard interface ......................................................................................................... 58
Figuur 58 De werkbalk van AXIS..................................................................................................... 59
Figuur 59: Manuele bediening ......................................................................................................... 60
Figuur 60: MDI-Mode ...................................................................................................................... 61
Figuur 61 Eindtoestand van onze nieuw emc2 omgeving ............................................................... 63
Figuur 62 Begin EMC2 opstartscherm ............................................................................................ 64
Figuur 63 De nieuwe EMC2 opstartscherm Terco........................................................................... 64
Figuur 64: Rechtshandig coördinatensysteem ................................................................................ 67
Figuur 65 Het frezen van een gleuf ................................................................................................. 67
Figuur 66: Lengtecorrectie (links) - Diametercorrectie (rechts) ....................................................... 69
Figuur 67 G00 verplaatsing in het X/Y vlak ..................................................................................... 71
Figuur 68 G01 verplaatsing in het X/Y-vlak ..................................................................................... 72
Figuur 69 G02/G03 verplaatsing in het X/Y-vlak ............................................................................. 73
Figuur 70 Gatfreescyclus ................................................................................................................ 74
Figuur 71 Diametcorrectie ............................................................................................................... 74
Figuur 72 Tool.tbl ............................................................................................................................ 76




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                                                                   p 6 / 91
CNC Terco upgrade en EMC 2
1 Voorwoord

Naar aanleiding van het kiezen van een bachelorproef zijn we ons al in de eerste lesweek bij Dhr.
M. Martens gaan informeren.
Hij stelde ons voor gezien onze gezonde interesses in machines, de CNC Terco te upgraden.
Deze heuse proef heeft ons zeer veel know how bijgebracht wat CNC machines betreft en daarvoor
willen we onze opleiding en iedereen die hiermee in verband staat hartelijk bedanken.
In het bijzonder willen we vooral Mr.Martens nog eens extra bedanken voor zijn steun en
vakkennis waar we ten allen tijde konden op rekenen.




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 7 / 91
2   Doel
     -    Verzamelen van al het bronmateriaal uit het verleden van de machine (schema’s software)

     -    Het leren werken met de user interface van de EMC2software (drivers en de mogelijke
          aansluitingen van de standaard pin layout voor het aandrijven van de stappenmotoren).
          Hierbij ook de stappenmotorsturingen bestellen of herstellen.

     -    Het testen van de mogelijkheden van EMC2als gevorderde gebruiker , het ontdekken en
          leren omgaan met het besturingssysteem EMC2.

     -    Dit besturingsysteem op zich bijwerken, aanpassen aan de wensen voor de freesmachine
          met indien mogelijk ook het geheel te optimaliseren door middel van een toolchanger.

     -    Freesmachine uitvoerig testen en herstellen van defecte onderdelen.

     -     Proefwerkstukken met het programma CAD-CAM realiseren.

     -    Dit alles tot een mooi geheel omvormen in de vorm van een paper.




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 8 / 91
3 Inleiding

  Onze opdracht bestaat erin de CNC – machine volledig te herstellen en bedienbaar te maken via
  de PC (EMC²) zodat de docent CAPP CAM volgend schooljaar les kan geven met deze
  freesmachine.



3.1 Beschrijving van de machine




                                           Figuur 1 CNC TERCO 45


  De CNC machine is een kleine verticale boor- en freesmachine die beweegt volgens drie assen: X,
  Y en Z, en is voorzien van een gereedschapsmagazijn voor drie gereedschappen.



3.2 Specificaties:

  Totale Hoogte                                                    750 mm
  Tafel                                                            370 x 150 mm
   Langste verplaatsing (X-as)                                     185 mm
   X-verplaatsing voor gereedschapswissel                          295 mm
  Dwarse verplaatsing (Y-as)                                       160 mm
  Verticale verplaatsing (Z-as)                                    160 mm
  Repeteernauwkeurigheid                                           0.02 mm
  Hoofdmotor                                                       500 W DC
  Spilconus                                                        morse nr. 2
  Toerentallen hoofdspil                                           0-2500 tr/min




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                    p 9 / 91
3.3 Oude situatie
3.3.1 De buitenkant
    Aan de buitenkant van de CNC machine is er t.o.v. de nieuwe situatie niet veel veranderd op de
    toevoerdraden van de X-as stappenmotor na die letterlijk “tot op de draad versleten” waren.




    Figuur 2 Begin toestand

    Ook de aansluitingen wat perslucht,voeding,.. betreft hebben een andere locatie gekregen in de
    nieuwe situatie (zie onderstaande afbeelding voor oude situatie).




    Figuur 4 Begin toestand




                                                                        Figuur 3 Begin toestand




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 10 / 91
3.3.2 De binnenkant.
    Aan de binnenkant zijn er heel wat draden die in een zodanige wirwar aangesloten waren zodat het
    een hele klus was om eraan uit te raken welke juist waartoe dienden. Het was zelfs zo erg gesteld
    dat we bij aanvang de rugplaat van de machine amper open kregen vermits men voordien voor
    veel te korte verbindingsdraden had gekozen. Kortom : vanaf we de rugplaten verwijderden van de
    machine realiseerden we ons ter dege dat we voor een serieuze opdracht stonden.




    Figuur 6 Begin toestand binnenin                        Figuur 5 Begin toestand binnenin




    Figuur 7 Begin toestand binnenin




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 11 / 91
3.4 Nieuwe situatie
3.4.1 De buitenkant
    De stappenmotor heeft alleen een nieuwe aansluiting gekregen (rupsdraad),wat vroeger de
    kruldraad was.
    Aan de linkerkant van de machine is het nu mogelijk om de voeding en de perslucht aan te sluiten.
    (vroeger was dat achter de machine, waar van tal voor problemen veroorzaakt om de
    beschermingkap af te doen)




                 Figuur 8 Nieuwe toestand voorkant



    Ook hebben we alle externe toevoer en bediening van de machine aan de linkerzijde van de
    machine gerealiseerd. Dit om het veel gebruiksvriendelijker en mede ook bereikbaarder te maken
    voor de bediener.



    We onderscheiden zo volgende componenten:

         -    Voeding perslucht

         -    Aan/uit schakelaar

         -    Zekeringen

         -    Connector voedingskabel (machinevoeding)




                                                                    Figuur 9 Nieuwe toestand zijkant
    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 12 / 91
Ook hebben we geopteerd voor nieuwe bedieningsknoppen met gewijzigde functies namelijk:
    Van links naar rechts: Noodstop, Toolchange , Stop en vrijgave.




                            Figuur 10 Nieuwe bediening wijze




3.4.2 De binnenkant
    Hier is alles verandert, een komplete nieuwe sturing voor de machine waarbij alle componenten
    zorgvuldig gemonteerd zijn op één plaat die vervolgens tegen de binnenwand van de machine met
    schroefdraad vastgevezen is. Dit maakt dat alles binnenin zeer duidelijk en overzichtelijk wordt wat
    voordien zeker niet het geval was.




                  Figuur 11 Nieuwe toestand achterkant




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 13 / 91
4 Onderdelen vernieuwde Terco CNC freesmachine

 4.1 Stappenmotor
4.1.1 Inleiding
        Stappenmotoren zijn elektromagnetische, roterende, incrementele apparaten die digitale pulsen
        omvormen tot een mechanische rotatie.
        De grootte van de verdraaiing staat rechtevenredig tot het aantal pulsen en de snelheid van de
        rotatie rechtevenredig tot de frequentie van de pulsen.



4.1.2 Voordelen t.o.v. gewone motor.

             -     De motor en aansturing zijn goedkoper.

             -     Gemakkelijk met de computer (digitale signalen) aan te sturen

             -    In onbekrachtigde toestand is de rotor geblokkeerd

             -    We hebben geen opnemer voor de positie nodig, per puls verdraaid de rotor een bepaalde
                  hoek.

             -    Geen onderhoud (borstelloos)


4.1.3      Nadelen t.o.v. gewone motor

             -    De motor heeft een klein koppel.

             -    De snelheid is beperkt en afhankelijk van de belasting.

             -    Er kunnen resonanties en instabiliteiten optreden als deze niet goed aangestuurd wordt

             -    De nauwkeurigheid van de positie is afhankelijk van de stapgrootte en het lastkoppel


4.1.4 Praktische toepassingen

             -    Robotarmen

             -    Positioneertafels

             -    Printers en plotters

             -    Diskette drives




        © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 14 / 91
4.1.5 Werking
    De stappenmotoren die in de terco aanwezig zijn, zijn 2 polige stappenmotoren ( 2 spoelen en een
    rotor met 1 noord en 1 zuidpool) dus zullen we de werking hiervan verduidelijken aan de hand van
    dit type.


    De stand van de rotor is afhankelijk van de spoel of spoelen die bekrachtigd worden en de polariteit
    van de aangesloten spanningen. Door de spoelen achtereenvolgens te
    bekrachtigen kan de rotor een rotatie ondergaan. Deze rotatie kan dan omgerekend worden in
    een aantal graden . Afhankelijk van het aantal stappen die uitgevoerd werden bekomen we dus het
    aantal graden verplaatsing van de rotor en het aantal polen die de
    motor bezit.


    Zoals reeds eerder vernoemd bestaat bij de Terco de stator uit 2
    spoelen die men logischerwijze fasen A en fasen B noemt .
    De beide zijn 1 poolafstand van elkaar verwijderd. Elk spoel kan
    meerdere poolparen ontwikkelen. Wat meestal het geval is is het
    feit dat elke spoel zich in een afzonderlijke stator bevindt. De
    verschillende stators worden op hun beurt achter elkaar
    gemonteerd enbestaan elks uit een cilinder waar op de
    verschillende polen gemagnetiseerd wordt .



                                                                              Figuur 12 Theoretisch voorstelling
                                                                              stappenmotor




                           Figuur 13 Rotor stappenmotor




                                                                       Figuur 14 Statorwikkelingen stappenmotor




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                             p 15 / 91
4.1.6 Aansturen van onze stappenmotor
    In onze CNC machine maken we gebruik van SANYO stappenmotoren.


    Na een grondige studie van het schema zijn we begonnen met het proberen aansturen van de
    stappenmotoren. Deze zullen ervoor zorgen dat we onze assen (X, Y, Z) in de desgewenste
    richting kunnen bewegen.
    Via onze interface kaart ook driver genoemd en de parallelle poort van onze pc konden we onze
    stappenmotor bewegen indien we deze uiteraard correct hadden aangesloten (zie par. 4.1.6.1).
    Hiervoor hebben we wel enkele aanpassingen moeten maken aan de standaardinstellingen van
    ons stuurprogramma EMC2.


    4.1.6.1 Interface kaart (driver) vroeger en nu
    De interface kaart is de koppeling tussen computer en stappenmotor.


    Vroeger:
    In de oude situatie waren de drivers rechtstreeks op een soort sturingsmoederbord aangesloten die
    dan verbonden was met het stuurorgaan: de PC.
    Hieronder ziet u dus het oude moederbord met verwijzing naar de aansluitingen van de vroegere
    drivers voor X,Y en Z as.




    Figuur 15 Oude stuurkaart




                                                     Figuur 16 De oude insteekkaart (driver)




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 16 / 91
Nu:
Na overleg met Mr.Martens hebben we besloten om deze sterk verouderde componenten
gewoonweg volledig te vervangen door nieuwe, zodanig dat we dus een volledig gloednieuwe
sturing in de machine konden realiseren die mee is met zijn tijd.


In eerste instantie gingen we op zoek naar geschikte drivers voor onze stappenmotoren. Deze
vonden we relatief snel op de website : www.stappenmotor.nl .


Hier kozen we voor het typnummer: MSD-50-5.6 met volgende technische gegevens:

      -   Bipolare driver. Motors with 4,6, or 8 wires usable.

      -   Powersupply 20 Vdc - 50 Vdc.

      -   Up to 25600 microsteps per revolution ( with a 1.8 degree steppermotor )

      -   1.40 A - 5.6 A peak amps output

      -   Automatic current reduction ( can be turned off )

      -   Overheat protection

      -   Short circuit protection

      -   Solid casting

      -   Step frequentie > 400 Khz.




                                                                    Figuur 17 Nieuwe driver type MDS-50-5.6




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                           p 17 / 91
Deze drivers voldeden uitermate goed aan onze noden en bestelden we dan ook zo spoedig
mogelijk .


Na aankomst bestudeerden we de aansluitmogelijkheden ervan en vonden na een tijdje de correcte
connecties.


Connecties op stepperdriver:

     -    PUL+

     -    PUL-

     -    DIR+

     -    DIR-

     -    ENA+ (optioneel)

     -    ENA- (optioneel)

     -    GND

     -    +V

     -    A+

     -    A-

     -    B+

     -    B-

     -    Instelbare dipswitches S1…S8




                                                    Figuur 18 Driver achterkant



De drivers worden allereerst in de machine gevoed door een spanningsbron van 27 V DC deze
wordt aangesloten op ingangen +V. De ingang GND wordt uiteraard met de grond verbonden.
Aan ingangen (PUL+, DIR+, ENA+) wordt een +5 V signaal aangelegd die op zijn beurt gecreërd
wordt in vellemankit P2570 (later meer hierover).
Vervolgens worden de ingangen DIR- (direction) en PUL- (step) elks verbonden met een pin op de
parallelle poort van de PC. Verder zijn er nog uitgangen A+,A-,B+ en B-. Deze stellen de
afzonderlijke spoelen voor van onze stappenmotoren namelijk spoel A en spoel B (bipolair). Na
uitmeten ohmse weerstand over uiteinden stappenmotors kom je te weten welke connecties juist
spoel A en welke spoel B vormen. Zo kan je deze correct verbinden.
Verbinding stappenmotor -> driver:


Oranje –Geel        A+ rood – bruin      B+
grijs – zwart       A- Blauw - paars     B-




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 18 / 91
Nu enkel nog de 8 dipswitches op de driver in hun ideale stand schakelen voor onze situatie.




ONZE INSTELLING



Stappenmotoren 4.8 A nodig hebben schakelen we S1, S2 en S3 :
     -    S1 = 0
     -    S2 =1
     -    S3 =1




                                                   Figuur 19 Sanyo stappenmotor Terco 45




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                         p 19 / 91
Dan S4 -> Keuze maken of de stroom automatische wordt gereduceerd of niet,wij opteren S4 =0
      -   S4 = 0 = Auto current reduction on.
      -   S4 = 1 = Auto current reduction off.


  De overige Switchinstellingen zijn eerder proefondervindelijk in te stellen. Het omvat het instellen
  van het aantal stappen per rotatie. De motor heeft als eigenschap 1,8°/stap te doen, wat wil zeggen
  dat er 200 stappen nodig zijn voor een volledige toer te draaien. Het minimum aantal stappen dat
  de interface kaart kan sturen = 400. Wij hebben gekozen voor 10 000 pulsen/toer.
  Dat resulteerd in de volgende instelling.
       -    S5 =0
       -    S6 =1
       -    S7 =0
       -    S8 =0



4.2 Eindeloopschakelaars.
  Deze eindeloopschakelaars lopen naar onze klemmenstrook en zo veder naar onze juiste pin-
  ingangen.


  Al onze eindeloopschakelaars zijn NC om ze vervolgens te kunnen inlezen met EMC2 schakelen
  we ze op onderstaande manier:




                      10KΩ




  Figuur 20 Aansluitschema eindeloopschakelaars




  Dus in principe zal er steeds5V naar de grond gestuurd worden tenzij dat onze schakelaar bedient
  wordt, dan zal er 5V signaal op onze pin terechtkomen wat waargenomen zal worden door EMC2.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                          p 20 / 91
4.3 Spindel
4.3.1 Spindelmotor

                                                  Technische specificaties spindelmotor:


                                                  Merk:            Sanyo Denki
                                                  Type:            DC Servomotor Super R
                                                  R850-002E
                                                  Vermogen:        500W
                                                  Voltage:         85V
                                                  Ampère:          7.6A
                                                  Toeren/min.:     2500




       Figuur 21 Spindelmotor




4.3.2 Spindeldrive
    Onze spindel wordt aangestuurd door volgende component:

    Fabrikant: EUROTHERM DRIVES Ordercode: 650390 Fabrikantnummer: 507
    Prijs: 155,5 €
         -    CONTROLLER, DC MOTOR 6A
         -    Current, output max: 6A
         -    Depth, external: 66mm
         -    Frequency, supply max: 65Hz
         -    Frequency, supply min: 45Hz
         -    Length / Height, external: 125mm
         -    Voltage, input max: 240V ac
         -    Voltage, input min: 110V ac
         -    Voltage, output max: 180V
         -    Voltage, output min: 90V dc
         -    Width, external: 96mm



                                                              Figuur 22 Spindel SSD drives 507




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                   p 21 / 91
Technisch aansluitschema speedcontrol SSD drives 507:




    Figuur 23 Aansluitschema speedcontrol




4.3.3 Interface oud studenten
    Na het bestuderen van dit schema gingen we na hoe we de spindel kunnnen aansturen + het
    toerental regelen door middel van EMC2.
    Om dit tot stand te brengen bekeken we naar het printplaatje van enkele vorige student die dit als
    onderdeel van hun bachelorproef vroeger hadden.
    Hun printje zag er als volgt uit :




                                                                    Figuur 24 Oude Spindel aansturing




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 22 / 91
Figuur 25 aansluitschema printplaatje



Functies van dit bordje:

     -    Regeling spindelsnelheid d.m.v. PWM (puls wide modulation)
     -    Doorverbinding NS (noodstop)
     -    Weerstand handmatig wisselen
     -    Doorverbindingen met parallelle poort




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                 p 23 / 91
4.3.4 Nieuw ontworpen universele interface print
    We maakten de correcte aansluitingen zoals hierboven aangegeven, maar tot onze grootste
    verbazing konden we met bovenstaand schema de spindel niet regelen ! Ons eerste gedacht was
    dat de ic 4N27 misschien stuk was, maar dit was echter niet het geval. Door zelf aandachtig
    research te verrichten kwamen we uiteindelijk op een nieuw schema dat we dan zelf op een
    velleman printplaatje soldeerden met nog enkele weerstanden voor eindeloopschakelaars en
    dergelijke.


    Ons eigen ontworpen printje:




    Figuur 26 prinplaatje




    Componenten printje:

         -    weerstanden 10k ohm
         -    2 weerstanden 470 ohm
         -    1 weerstand 33 ohm
         -    1 weerstand 4k7 ohm
         -    1 condensator phillips 220µF
         -    1 ic 4N27 (optocoupler)




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 24 / 91
Technisch schema van universele interface print:




Figuur 27 Technisch schema printplaatje



Connecties:
1-2       weerstand handmatig wisselen
3-4       weerstand optisch oog persluchtcilinder
5         wordt verbonden met aansluiting 5 parker 507 (+10V zie schema pg 18)
6         wordt verbonden met aansluiting 4 parker 507 (Setpoint zie schema pg 18)
7         wordt verbonden met aansluiting 2 parker 507 (Common zie schema pg 18)
8         aansluiting pin parrallelle poort PWM
9         verbonden met GND
10-15     weerstanden gebruikt in schema onderaan pg 16 voor limit switches X,Y en Z-as.




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 25 / 91
Om het bovenstaande extra te verduidelijken :
 Hierbij het complete schema van de spindelsturing gevolgd door een beschrijving in verband met
 de werking ervan.


 Volledige spindelschema:


                                Spindeldrive   507



     120 V

                                                                                                       M

                                                                                      Smoorspoel




                                                                                          80µH




                                                GND

                 PWM pin parallelle poort
                               PC


Figuur 28 Volledige spindelschema




 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                    p 26 / 91
Werking spindelsturing:


  Om het toerental van onze spindelmotor te regelen wordt er gebruik gemaakt van een halve
  thyristor bruggelijkrichter. Aan de SP (setpoint) ingang wordt de stuurhoek van onze thyristorbrug
  geregeld. Wat ons printje juist doet is de 10V die door de sturing geleverd wordt omzetten in een
  regelbare spanning tussen de 0 en 10V indien onze optocoupler (4N27) gestuurd wordt met een
  PWM signaal (pulse wide modulation). De weerstand die zich voor de optocoupler bevindt van 470
  ohm dient om de stroom in de led van onze optocoupler te beperken. Deze stroom mag echter niet
  te groot zijn daar de transistor bij een 5V signaal van de parallelle poort reeds in verzadiging treedt.
  De weestand R1 beperkt de stroom in de led van de optocoupler. Deze moet ook voldoende klein
  De weerstand van 470 ohm die na de optocoupler geschakeld staat dien ter bescherming van de
  transistor om de stroom bij het opladen van de condensator te beperken. De tijdsconstante bij het
  ontladen van de condensator wordt bepaald door de som van de 2 weerstanden geschakeld na de
  optocoupler, namelijk de weerstand van 470 ohm en 4k7 ohm.
  De weerstand van 4k7 ohm werd voldoende groot genomen daar deze een spanningsdeler vormt
  met de saturartieweerstand van de transistor.
  Bij het opladen telt enkel de capaciteit van de condensator en de waarde de weerstand na de
  optocoupler (470 ohm).


  Door de parallepoort voldoende snel pulsen te laten genereren (PWM), zal de spanning over de
  condensator nagenoeg constant blijven. De grootte van de uitgangsspanning is afhankelijk van de
  duty cycle van deze pulsen.



4.4 Hoofdschakelaar met noodstop
  We hebben de oorspronkelijke aan – uitknop vervangen door 1 hoofdschakelaar om de machines
  aan/uit te zetten (links van de machine).
  We hebben ervoor gezorgd dat de noodstop wordt ingelezen in de PC via de parallelpoort, zodat
  het programma kan zien waar het afgebroken wordt. Dit als beveiliging zodanig dat wanneer men
  de CNC machine terug opzet deze niet zomaar terug begint verder te frezen. Pas als men in het
  programma terug op start drukt, zal de machine verder
  beginnen frezen.



       -    Aan/ Uit schakelaar

       -    Noodstop




      Figuur 29 Nieuwe bediening wijze (De noodstop)

                                                                       Figuur 30 zijkant Terco
  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                           p 27 / 91
4.5 Handmatige gereedschapswissel
    Het is nu enkel mogelijk om het gereedschap te wisselen, wanneer het gele lampje brand, dan
    alleen zal de drukknop werken.




                   Figuur 31 Nieuwe bediening wijze (Handmatig gereedschapwissel)



 4.6 Voeding
    De verschillende interne componenten hebben uiteraard voeding nodig om te kunnen functioneren.
    Voor de kleinere electronica zoals relaisprintjes en dergelijke hebben we een 5V of 9V nodig.
    Vroeger werd deze bekomen door een vrij grote voeding op te hangen links in de machine (zie
    figuur).




                       Figuur 32 Oude voeding

    Deze voedingsblok werd in onze nieuwe installatie vervangen door kleinere vellemankitjes mede
    omdat deze er ordelijker uitzien en ook omdat ze plaatsbesparender werken.


4.6.1 24~30V omzetter naar 9V

                                                       Hier wordt een spanning van over onze diodebrug
                                                       (26V) omgezet naar 9V om zo het velleman
                                                       relaiskit K2633 te voeden en onze ander voeding
                                                       te voeden die op zich deze 9V zal omzetten naar
                                                       5V.




    Figuur 33 Voeding van 9V

    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                          p 28 / 91
4.6.2 9V omzetten naar 5V

                                                      Deze zet de spanning die van onze 9V voeding
                                                      komt om naar 5V die dan gebruikt wordt voor het
                                                      pulsen van onze interface kaarten (drivers)




    Figuur 34 Voeding van 5V



 4.7 Velleman Relais kit K2633
    De velleman kit heeft 4 relais en hiervan gebruiken we er 3.


    Gebruik:
       -     Perslucht
       -     Toolchange lampje
       -     Noodstop (relais spindel uitschakelen)


    opmerking: Na het solderen van alle componenten op het
    vellemanplaatje kwamen we tot de conclusie dat onze relais het niet

    deden, na veel uitzoeken en meten kwamen we tot de conclusie dat de
                                                                               Figuur 35 Velleman Relais kit K2633
    bij het doosje de verkeerde weerstanden waren bijgeleverd.
    Het doosje bevatte namelijk 4 weerstanden van 82 ohm terwijl het printje er van 820 ohm vereiste!
    Na dit euvel te hebben rechtgezet werkte onze relais prima.




    Figuur 36 De oude weerstanden

    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                          p 29 / 91
Figuur 37 De Nieuwe weerstanden
Technische schema Vellemankit K2633:




    Figuur 38 Technische schema Vellemankit K2633




Legende:


IN1 –IN4            ingangen (hierop sluiten we pinnen aan afkomstig van de par.poort PC)


GND                 verbonden met de grond


+VDC                Wordt gevoed door voeding velleman die 9V creërt.


C/NC/NO             dit zijn de verbindingen die je wil tewerkstellen als de relais optrekt (onderlinge
                    verbinding zie figuur hierboven).




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                             p 30 / 91
4.8 Totale binnenkant
    We zullen onze machine verdelen in 2 delen: het vermogengedeelte en het sturingsgedeelte.




    Figuur 39 Overzicht




4.8.1 Vermogengedeelte

    Hier bevinden we aan de rechterkant van de machine.
    We komen met 230V binnen, die gaat vervolgens naar de zekering ter beveiliging tegen mogelijke
    overbelasting.
    Verder wordt de spanning gesplits over onze transformator en
    krijgen we zo 4 aftakkingen waarbij de gelijkspanning creëren
    door middel van condensatoren en diodebruggen.



    Componenten:


    - Smoorspoel spindel 80µH
    - Parker drive 507 (spindel drive)
    - Diodebrug
    - Condensator
    - Transformator met bovenaan zekeringen




                                                                    Figuur 40 Vermogengedeelte (achterzijde Terco)
    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 31 / 91
4.8.2 Sturingsgedeelte
    Hier bevinden we ons aan de linkerkant van de machine, waarbij alles is vernieuwd ten opzichte
    van het oude systeem.


    Al de componenten worden op een plaat bevestigd, zodat deze gemakkelijk in de (linkerkant) van
    de machine kan geplaats worden (zie onderstaande afbeeldingen).




   Figuur 41 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) in de machine




                        Figuur 42 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) uit de machine




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 32 / 91
5 De aansluiting van de stappenmotoren

    Hier worden de aansluitingen gemaakt door middel van een DB9 stekker.


5.1 De aansluitingen




Figuur 43 Pin aansluiting



5.2 Pinbelegging voor de stappen motoren
    Hier onder zijn de kleuren weergegeven die in onze kabels aanwezig zijn voor de x-as en de y-as.




    Figuur 44 Pin aansluiting MAN / VROUW


    Wat functie en connecties van deze stekkers betreft zie bijlage pg 2.




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 33 / 91
Voor onze Z-as zijn er andere kleuren aanwezig in de kabels, deze kabelkleuren zijn afhankelijk
van waar de kabels gefabriceerd worden.




                  Figuur 45 Pin MAN                               Figuur 46 PIN VROUW




Functies en connecties hiervan zijn terug te vinden in de bijlage pg 2.




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 34 / 91
6 De aansluiting van de CNC met de PC

    De aansluiting gebeurt met een parallelle poort die aangesloten wordt op de PC.


 6.1 Wat is een parallelle poort?
    Wordt ook wel printerpoort genoemd.
    Dit wil zeggen dat de poort een reeks bits tegelijk (parallel) kan verzenden. De printerpoort is één
    van de oudste poorten van de computer.
    De opvolger van de deze poort is de USB aansluiting verbonden met de computer.
    Voordelen hiervan is dat de aansluitingen veel compacter zijn plus het feit dat een snellere
    dataoverdracht mogelijk is.


 6.2 De aansluitingen met een DB25 stekker
    Hiermee bedoelen we het aansluiting op de PC.
    Hieronder zien we de twee mogelijke parallelle connectoren.               Op de machine rug:



                             PC output:




                       Figuur 48 Parallelle poort – vrouw             Figuur 47 Parallelle poort – man



 6.3 De uitgangen
6.3.1 Overzicht uitgangen
    Hieronder ziet men een figuur van de aansluiting op de computer .




                    Figuur 49 Uitgangen parallelle poort




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                               p 35 / 91
6.3.2 Functie uitgangen (theorie)

                          Pin        Signaal lijn Richting Uitgangsbit        Invert
                           1            Strobe       Out    Control-0           Ja
                           2            Data0      In/Out     Data-0           Nee
                           3            Data1      In/Out     Data-1           Nee
                           4            Data2      In/Out     Data-2           Nee
                           5            Data3      In/Out     Data-3           Nee
                           6            Data4      In/Out     Data-4           Nee
                           7            Data5      In/Out     Data-5           Nee
                           8            Data6      In/Out     Data-6           Nee
                           9            Data7      In/Out     Data-7           Nee
                          10              Ack        In      Status-6          Nee
                          11             Busy        In      Status-7           Ja
                          12          Paper-Out      In      Status-5          Nee
                          13            Select       In      Status-4          Nee
                          14          LineFeed       Out    Control-1           Ja
                          15             Error       In      Status-3          Nee
                          16          Init/Reset     Out    Control-2          Nee
                          17            Select       Out    Control-3           Ja
                         18-25         Ground         -          -               -


    6.3.2.1 Onze Functie uitgangen (praktisch)
    Hieronder zie je een screenshot van EMC2 met de gebruikte pins.
     Verder in deze bundel zal men uitleggen hoe men de pins van configueren met EMC2 (ubuntus).


    Opmerking: uiterraad zijn pin gewijzigd in de .hal bestand, en hebben die in het configwizard de
    zelfde naam (de ingangen)




                      Figuur 50 configwizard



    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 36 / 91
7 EMC2

7.1 Inleiding
  EMC staat voor Enhanced Machine Control.
  Deze is ontstaan als een project van the National Institute of Standards and Technology
  (NIST), een Amerikaanse overheidsinstelling.
  Aanvankelijk was het doel van dit project om een softwarepakket voor positiecontrole te
  maken.
  Het diende als testplatform om concepten en standaarden te ontwikkelen.
  Dankzij de medewerking van General Motors, werd een versie van EMC aangepast om                 Figuur 51 Linux CNC logo

  een CNC-beweringscentrum te sturen.


   Het is een open source software gebaseerd op Linux.
  Deze software is speciaal ontwikkeld om cnc-machines te kunnen aansturen zonder dure software
  nodig te hebben.
  Ook is deze software zeer kneedbaar en makkelijk aan te passen aan verschillende machines.
  Het is duidelijk dat deze software dus al 1 enorm voordeel heeft: open source = gratis.
  Deze gratis software wordt dankzij de inzet van vrijwilligers bijna maandelijks van updates voorzien.
  Deze software vindt men op deze website:
  www.linuxcnc.org


  Het “nadeel” aan dit gratis zijn is dat er geen directe service is van het “ontwikkelingsbedrijf”.
  De software is namelijk door een hele resem mensen ontwikkeld die elk hun delen en
  verbeteringen hebben aangebracht.
   Al is dit nadeel snel weg te denken als men eens op het net surft. Er zijn namelijk tientallen fora en
  sites waar men informatie, uitleg en hulp kan vinden. Fora waar men zijn vragen kan stellen, hulp
  en uitleg krijgt van mede “amateurs”. Er is dus zeker genoeg support te vinden indien men even
  zoekt.



   Een andere reden waarom wij deze software gebruiken om onze machine mee uit te rusten is,
  omdat deze reeds gebruikt wordt door een andere CNC-machine in het labo.
   Zo hoeven de studenten dus niet 2 verschillende programma’s te kennen en kunnen ze zo aan 1
  van de 2 machines beginnen.
  Wat er voor zorgt dat ze zich minder met de software op zich moeten bezig houden en meer tijd in
  het vervaardigen van stukken kunnen steken.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                               p 37 / 91
7.2 Real-time Linux
  De eerste versies van EMC werden gebruikt op een real-time versie van Windows NT.
   Omdat deze Windows versie vrij duur is, heeft men het programma aangepast zodat het werkt op
  een real-time Linux.
  Een real-time operating system (RTOS), is een besturingssysteem dat een garantie geeft een
  bepaalde taak binnen een bepaald tijdsinterval uit te voeren.
  Dit geeft de mogelijkheid om tijdkritische taken zoals positiecontrole uit te voeren. Een real-time
  taak bij het besturen van een machine is bijvoorbeeld ook het controleren of de noodstop is
  ingedrukt.
  In een RTOS kunnen er ook taken zijn die niet in real-time lopen, ze worden pas opgeroepen als de
  real-time taken zijn uitgevoerd.
  Een voorbeeld van een niet real-time taak is de grafische weergave voor de gebruiker.


  Voordelen van Linux t.o.v. Windows:
      -   Linux is gratis, ook de real-time uitbreidingen zijn gratis
       -    Het is net zoals EMC een open source project, de broncode is voor iedereen beschikbaar,
            het is dan ook mogelijk te weten hoe Linux zich in een bepaalde situatie zal gedragen
       -    Linux is een stabieler operating system dan Windows.
            Het heeft veel minder last van crashes, wat noodzakelijk is bij het aansturen van machines


  Nadelen:
     -    Linux is niet eenvoudig om te gebruiken.
            Sommige dingen, zoals het installeren van applicaties, zijn niet weggelegd voor een
            Windows gebruiker.
       -    Om een real-time versie van Linux te bekomen moet men de kernel “patchen” dit is een
            zeer ingewikkeld en tijdrovend proces




7.3 Live CD
  Een live CD is een compact disk met een vooraf geïnstalleerd operating system.
  Een computer kan van deze CD opstarten, zonder dat het op de harde schijf moet geïnstalleerd
  worden.
  De EMC2 live CD bevat een real-time versie van Ubuntu Linux met EMC2 erop geïnstalleerd.
   De CD laat de gebruiker toe om EMC2 in “simulatie mode” te testen zonder Linux te installeren.
  Als een echte machine gestuurd moet worden, moet Linux wel op de harde schijf geïnstalleerd
  worden samen met EMC2.
  De live CD bevat een installatie hulpprogramma om dit automatisch te doen.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                          p 38 / 91
7.4 Installatie EMC2
  Om deze bundel toch alles volledig te maken, plaatsen we ook in hoe je EMC2 moet installeren
  Later zullen we INI en HALL bestand maken via EMC2.


  Op de volgende pagina gaan we EMC2 installeren.
  We gaan er wel vanuit dat op de PC niks van oude besturing systeem staat. (Clean)
  En dat je EMC2 al gedownload heb van www.linuxcnc.org site.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                   p 39 / 91
Tutorial: installeren EMC2
1.                                                           2




Start de PC en plaats de EMC2 cd in je CD-drive.             Vervolgens gaat die wat laden
En je krijgt het volgende scherm.
Selecteer “Start or install Ubuntu” om EMC2 te installeren
3.                                                           4.




En nogmaals laden                                            Tot we dit scherm krijgen.
                                                             Klik vervolgens op “Install”
                                                             Om EMC2 op onze harddisk te installeren.




             © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                               p 40 / 91
5.                                                        6.




Kiest je taal:                                            Kiest je land.
“Nederlands”                                              “Belgium”
7.                                                        8.




Kiest je toetsenbord instelling                           Voor enkele gegevens van u; zoals naam, login en
“Belgisch (be2-latin1)”                                   wachtwoord
                                                          Hier is het gebruiksnaam:”student” & wachtwoord: “student”




                 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                        p 41 / 91
9.                                                                  10.




Klik waar je de installatie wil uitvoeren. (Op welke hardeschijf)   Hier wordt een overview gegeven van de setting die jij hebt
                                                                    ingevoerd.
11.                                                                 12.




De installatie is bezig….                                           En een laatste melding geeft die als de installatie klaar is en
                                                                    dat deze opnieuw wilt starten.
                                                                    Klik dus nu op “nu herstarten”




              © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                         p 42 / 91
13.                                                    14.




Dit is je login scherm.                                En volá EMC2 is klaar met de installatie.
Vul je gebruiksnaam en wachtwoord in.




              © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                          p 43 / 91
7.5 Configuratie
  Wanneer men EMC2 geïnstalleerd heeft beschikt men over een basis programma waar men op het
  eerste zicht niet veel mee is.
  De software moet immers ingesteld worden aan de behoefte van het gebruikte machine.
  Elke CNC-machine is immers niet het zelfde.
  Er zijn enkele bestanden die we moesten aanpassen aan de behoefte functies en beperkingen van
  onze machine.
  Deze aanpassingen gebeuren in de INI en HAL files, dat via het programma “stepconfig” wordt
  aangemaakt.



7.6   INI bestand
  De INI bestand bevat alle gegevens en instellingen van onze CNC machine.
  Volgende gegevens zijn in het INI bestand opgeslaan: De afmetingen, de maximale snelheid van
  de motoren, de homingpositie, welke HAL bestand er gebruikt moet worden, enz.


  Indien de pc voor meerdere machines gebruikt wordt, moet men er dus zeker van zijn dat je de
  juiste INI bestand gebruikt.


  In de bijlage vindt u een voorbeeld van onze INI bestand.



7.7 HAL bestand
  Hier in dit bestand worden alle linken gelegd tussen de software en de hardware , namelijk de
  pinnen van de parallelpoort van onze computer.
  Deze gaan we immers gebruiken om al onze signalen in te lezen en uit te sturen.
  In de HAL bestand leggen we dus softwarematig de verbinding tussen deze pinnen en de acties die
  we vragen van onze EMC2 software.
  Zo lezen we bijvoorbeeld alle eindeloopschakelaars in op de pinnen 10, 11 en 12.
  Deze signalen worden dan gebruikt bij bijvoorbeeld het HOMEN (in beginpositie gaan), zodat de
  software weet waar het werkstuk zich bevindt.
  In de hal bestand worden ook modules geladen of aangesproken.
  Zo gebruiken we bijvoorbeeld het PWM module om via pin 8 ons signaal voor de spindelsnelheid
  uit te sturen.
  Omdat we moeten aangeven hoe snel onze spindel moet draaien en we met onze parallelpoort
  enkel ±0 of ±5 volt kunnen uitsturen gaan we een pulstreintje maken. Daarom de Pulse-width
  modulation module. Deze pulsen worden later door onze elektrische schakeling(zie printplaatje)
  omgezet naar een 0 tot 10 volt signaal.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 44 / 91
Figuur 52 Schematische voorstelling voor het programmeren van een PWM signaal


Bijvoorbeeld laden PWM:


loadrt pwmgen output_type=0


addf parport.0.read base-thread
addf stepgen.make-pulses base-thread
addf charge-pump base-thread
addf pwmgen.make-pulses base-thread
addf parport.0.write base-thread
addf parport.0.reset base-thread


addf stepgen.capture-position servo-thread
addf motion-command-handler servo-thread
addf motion-controller servo-thread
addf stepgen.update-freq servo-thread
addf pwmgen.update servo-thread


net spindle-cmd <= motion.spindle-speed-out => pwmgen.0.value
net spindle-enable <= motion.spindle-on => pwmgen.0.enable
net spindle-pwm <= pwmgen.0.pwm
setp pwmgen.0.pwm-freq 0.0
setp pwmgen.0.scale 2500.0
setp pwmgen.0.offset 0.0




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                          p 45 / 91
En hieronder een voorbeeld van hoe men bv bepaalde signalen aan bepaalde uitgangen (of
ingangen) van de parallelpoort kan koppelen:


net xdir => parport.0.pin-02-out
net xstep => parport.0.pin-03-out
setp parport.0.pin-03-out-reset 1
net ydir => parport.0.pin-04-out
net ystep => parport.0.pin-05-out
setp parport.0.pin-05-out-reset 1
net zdir => parport.0.pin-06-out
net zstep => parport.0.pin-07-out
setp parport.0.pin-07-out-reset 1




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                   p 46 / 91
7.8 Aansluiting parallelpoort
  Om onze machine de bedienen via een PC maken we gebruik van een parallelpoort om alle
  signalen uit te sturen en binnen te lezen.
  We maken gebruik van een 25 pinnen parallelpoort.
  Deze pinnen kunnen 3 functies hebben. Ingang , uitgang en grond.
  Afhankelijk van de gekozen optie heeft men of 5 ingang, 12 uitgangen en 8 gronden of 13 ingang, 4
  uitgang en 8 gronden. In ons geval hebben we minstens 8 uitgang en 5 ingang nodig dus kiezen we
  voor de eerste optie.



   Pin nummer op                kleur              functie        EMC2 naam       Draad nummer
    parallelpoort                                                                    printbord
            1                    Bruin          Sensor cilinder
            2                   Rood                  D1             X-DIR
            3                   Oranje                D2           X-STEP
            4                 Zalm roos               D3             Y-DIR
            5                    Geel                 D4           Y-STEP
            6                   Groen                 D5             Z-DIR
            7                Licht groen              D6           Z-STEP
            8                   Blauw           Spindel PWM                             26
            9                   Paars                                                   27
           10                    Grijs             X-switch                             51
           11                     Wit              Y-switch                             52
           12                   zwart              Z-switch                             53
           13                 Bruin-wit        Toolchange knop                          42
           14                 Rood-wit           Lampje tool                             1
           15                Rood-zwart           Noodstop                               2
           16               Oranje-zwart        Relais spindel                           3
           17                Zalm-zwart
           18                Geel-zwart            Aarding        GROUND
           19                 Groen-wit                           GROUND
           20               Groen-zwart            Aarding        GROUND
           21                 Blauw-wit                           GROUND
           22                 Paars-wit                           GROUND
           23                Grijs-zwart                          GROUND
           24                 Zwart-wit                           GROUND




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 47 / 91
Indeling parallelpoort:
5 ingang en 8 uitgang




        Figuur 53 Onze parallelpoort keuze




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2       p 48 / 91
Tutorial: Een INI en een HALL bestand maken door “emc2 stepconf Wizard”
1.                                                             2.




Om “EMC2 stepconf Wizard” klikt u op “Toepassingen”  “CNC”    Welkomscherm van de wizard.
 “EMC2 stepconf Wizard”                                       Klik op volgende.
3.                                                             4.




Maak hier je keuzen om een nieuw configuratie bestand te maken Hier vul je de naam in van je CNC machine.
                                                                                     de
of één wilt bewerken.                                          Bij ons TERCO2 (= 2        versie)
Wij kiezen een nieuw maken en klik op volgende.                Klik op volgende




                © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                p 49 / 91
5.                                                         6.




Hier stel je PIN configuratie van u parallelpoort.         Hier stel de step, frequentie voor ieder driver. (hier de x-as)
(zie later onze PIN configuratie van TERCO CNC machine)
7.                                                         8.




Y-as                                                       Z-as




                  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                               p 50 / 91
9.                                                       10.




Stel hier je spindel frequentie en toerental in.         Configuratie voltooid. Klik op toepassen.
11.                                                      12.




Start nu EMC2 program                                    Selecteer de naam van de instelling dat je in begin hebt
Applications / CNC / EMC2                                gegeven.




                © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                               p 51 / 91
13.                                                           14.




Indien je een snelkoppeling wilt op het bureaublad, vinkt u   Het opstartscherm
onderaan het venster aan. (“Create Desktop Shortcut”)
15.




Dit is je hoodscherm om al je projecten te laden.




               © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                             p 52 / 91
7.9 Latency test
  Latency is een begrip dat de traagheid (lateness) van een systeem uitdrukt.
  In een realtime systeem is dit de tijd tussen het moment dat een programmataak zou uitgevoerd
  moeten worden en het eigenlijke uitvoeren van de taak. Als de vertragingstijd niet constant is noemt
  men dit “jitter”.
  Vertragingen worden veroorzaakt door fouten, foutherstelling, overbelasting van het systeem,
  hardware, CPU-snelheid en andere factoren.
  Om de updatefrequentie van de taken in EMC juist in te stellen, is het belangrijk te weten hoe groot
  de latency en jitter van de computer is.
  Om de benodigde gegevens te bekomen moet er een latency test uitgevoerd worden, dit kan door
  in een terminalvenster volgend commando uit te voeren:


  Latency-test


  Tijdens de test moet de computer “misbruikt” worden, dit wil zeggen dat de gebruiker verschillende
  programma’s te gelijk laat lopen, bestanden kopieert, muziek afspelen, enz.…




  Figuur 54 EMC2 Latency test


  Opmerking:
       -    Open EMC2 of stepconfig NIET wanneer je de Latency test uitvoerd.

       -    Het beste is dat je de Latency test voor een paar minuten gaat testen, omdat
            meestal de “misbruik” niet direct gebeurt pas na bijzonder actie.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 53 / 91
Tutorial : Latency test
1.                                                                   2.




Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen                     Vervolgens start de Terminalvenster en voert u deze commando
Hulpmiddelen  Terminalvenster                                       in: Latency-test
3.




Nu zie je de Latency-test venster
Voer nu enkele instructie uit zoals een programma’s te gelijk laat
lopen, bestanden kopieert, muziek afspelen, enz.…


In dien je klaar bent (na bijvoorbeeld na 3 minuten),
voer je de “Max jitter” in je “Stepconfig”.




              © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 54 / 91
7.10 Bekende fouten:

   RTAPI ERROR unexpected realtime delay on task 1
    RTAPI: ERROR: Onverwachte realtime vertraging inzake de taak van n


   Deze fout wordt gegenereerd door rtapi op basis van een indicatie van rtapi dat een deadline werd
   gemist.
   Het is meestal een indicatie dat de BASE_PERIOD in de [EMCMOT] van het ini-bestand is te laag
   ingesteld.
   U moet het programma Latency Test voor een langere periode van tijd testen om te zien of u
   eventuele vertragingen die het probleem zouden veroorzaakt hebben.
   Als u de gebruikte “Stepconf wizard” opnieuw draait en de basisperiode Jitter opnieuw getest hebt
   pas je de basisperiode maximale jitter aan op de basismachine Informatie pagina.


   EMC2 sporen het aantal CPU cycli tussen aanroepingen van de real-time draad.
   Als een element van uw hardware vertragingen of uw realtime threads veroorzaakt zijn te snel krijg
   je deze fout ingesteld.




   Figuur 55 Foutmelding "Axis error"


   Andere mogelijke oorzaken zijn:
      -    Sommige randapparaten (zoals USB-sticks), kunnen real-time vertragingen veroorzaken.

        -    Sommige BIOS instellingen zorgen ervoor dat de real-time kernel geen controle meer
             heeft over bepaalde hardware waardoor er real-time fouten kunnen ontstaan.

        -    Het ontbreken van RTAI device files. Deze bestanden worden soms door het systeem
             verwijderd.



   Opmerking:
   Deze fout wordt slechts eenmaal per sessie weergegeven.
   Als je had je BASE_PERIOD te laag kom je honderdduizenden foutmeldingen per seconde als er
   meer dan een te krijgen is weergegeven.




   © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 55 / 91
8 Gebruik EMC2

  Dit hoofdstuk behandelen we het bedienen en het gebruik van EMC2 voor een machine.
  We gaan de verschillende mogelijkheden geven dat we in de vorige hoofdstuk / tutorial niet
  uitgebreid gegeven hebben.
  De configuratie van de machine werdt in het vorige hoofdstuk al besproken.



8.1 Opstarten
  De machinegebruiker kan EMC2 op verschillende manieren opstarten.
  Via het startmenu of het terminalvenster, kan men de configuratie selectie applicatie opstarten.
  Het opstarten via een terminalvenster heeft als voordeel dat men tijdens het uitvoeren van EMC
  debug-informatie kan zien.




  Figuur 56 Opstart EMC2


  Om EMC2 op te starten via het startmenu kiest men voor: Toepassingen  CNC  EMC2.
  In de configuratieselectieapplicatie zijn er twee delen: de lijst met beschikbare machineconfiguraties
  en de beschrijving van de geselecteerde configuratie.
  Bovenaan in de lijst bevinden zich de aangepaste configuraties, onderaan bevinden zich
  voorbeeldconfiguraties die men kan kopiëren om aan te passen aan een bestaande machine.


  Het is mogelijk om voor een bepaalde configuratie een snelkoppeling op het bureaublad aan te
  maken, zodat deze rechtstreeks kan opgestart worden.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                         p 56 / 91
Configuratieselectie via een terminalvenster starten
1.                                                           2.




Start je terminalvenster                                     Typ de volgende commando in:
Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen             “emc”
Hulpmiddelen  Terminalvenster                               En je krijgt het configuratiescherm.




Configuratieselectie via een terminalvenster starten (rechtsreeks)
1                                                            2.




Start je terminalvenster                                     Om een machineconfiguratie rechtstreeks te starten via de
Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen             terminal, geeft men de verwijzing naar het ini- configuratiebestand
Hulpmiddelen  Terminalvenster                               als parameter aan het commando mee:
                                                             emc emc2/configs/Terco2/Terco2.ini




             © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                   p 57 / 91
8.2 De AXIS gebruikersinterface
  Na het kiezen van een configuratie, start de aan de configuratie gekoppelde gebruikersinterface op.
  Voor EMC zijn er verschillende gebruikersinterfaces beschikbaar, hier wordt enkel de meest
  recente gebruikersinterface (AXIS) behandeld.




  Figuur 57 Standaard interface




  De interface bestaat uit verschillende onderdelen:
      - Een menu- en werkbalk (bovenaan)
       -   De backplot (rechts), die de positie van het gereedschap grafisch weergeeft
       -   De programmaweergave (onderaan)
       -   De manuele bediening (links)




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 58 / 91
8.2.1 Werkbalk




    Figuur 58 De werkbalk van AXIS



    De werkbalk van AXIS is in 4 groepen onderverdeeld. Volgende lijst geeft een overzicht van de
    verschillende functies. Tussen haakjes wordt de bijhorende sneltoets vermeld.
        1. Machinebediening
                   a.   Noodstop [F1]
                   b.   Machine Aan/Uit [F2]
         2.   Bestand
                   a.   Openen [O]
                   b.   Geopende bestand opnieuw inladen [Ctrl] + [R]
         3.   Programma
                   a.   Start programma [R]
                   b.   Voer de volgende regel uit [T]
                   c.   Pauze [P] / voortgaan [S]
                   d.   Stop programma [Esc]
         4.   Weergave
                   a.   Zoom in
                   b.   Zoom uit
                   c.   XY-Vlak weergave [V]
                   d.   XY-Vlak weergave (geroteerd) [V]
                   e.   YZ-Vlak weergave [V]
                   f.   XZ-Vlak weergave [V]
                   g.   Perspectief weergave [V]
                   h.   Weergave verslepen/roteren
                   i.   Weergave opschonen [Ctrl] + [K]




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                    p 59 / 91
8.2.2 Aanzetten van de machine
    Voordat de machine kan bediend worden, moet de noodstop uitgeschakeld worden en, de machine
    worden aangezet.
    Dit doet men met de knoppen uit de werkbalk of via de sneltoetsen [F1] en [F2].
    Als de machine een fysieke noodstop bezit, dient deze ook uitgeschakeld te worden.


8.2.3 IJken van de machine




    Figuur 59: Manuele bediening


    Nadat de machine aangezet is ijkt men de gewrichten, dit wil zeggen dat de gewrichten zullen
    bewegen tot een bekende positie, die door een ijkingschakelaar wordt vastgelegd.
    Het ijken zorgt ervoor dat EMC2 de grenzen van de machine kent waardoor bewegingen buiten het
    werkgebied van de machine vermeden worden.
    Bij machines met een niet-triviale kinematica moet de machine geijkt worden voor de sturing
    (EMC2) de positie van het machineassenkruis kan vastleggen.
    Het is dan ook onmogelijk in cartesiaanse coördinaten te bewegen, voordat alle gewrichten geijkt
    zijn.
    IJken kan ook enkel als men zich in “joint mode” bevindt. Wisselen tussen “World” en “Joint”-mode
    kan via het machinemenu of met de “$”-toets.
    De ijking gebeurt meestal automatisch en wordt opgestart met de [Ctrl]+[Home] sneltoets of door
    op de “home all” knop te klikken. Het gereedschap beweegt eerst naar boven (Z-as), daarna zullen
    de andere gewrichten bewegen tot ze hun ijkpositie bereikt hebben.


8.2.4 Jogging
    De machine kan ook manueel bediend worden met behulp van muis of toetsenbord. Om met de
    muis de machine te doen bewegen selecteert men het juiste gewricht of as en gebruikt men de “+”
    en “-“ knop in de manuele bediening [F3].
    Met het toetsenbord gebruikt men de pijltjestoetsen voor de X en de Y assen en “Page Up / Page
    Down” voor de Z-as.
    De jogsnelheid wordt bepaald door de “Jog Speed”-schuifbalk. De selectiebox naast de “+/-“
    toetsen bepaald hoe groot de verplaatsing bij het joggen zal zijn. (als deze op “continuous” is
    ingesteld, duurt de beweging zolang de toets is ingedrukt).
    Joggen kan zowel in “Joint mode” als in “World mode” gebeuren. In Joint mode beweegt er slechts
    één motor, in World mode bewegen de motoren zodat de beweging volgens de cartesiaanse assen
    verloopt.



    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                            p 60 / 91
8.2.5 Instellen van het programmanulpunt
    Het programmanulpunt wordt ingesteld door manueel naar een referentiepunt op het werkstuk te
    joggen, zodat het gereedschap zich op een bekende positie ten opzichte van het nulpunt bevindt.
    Hierna drukt men op de “Touch Off”-knop, de interface vraagt nu om de afstanden tot het
    programmanulpunt in te vullen. (gebruik hier niet het numerieke toetsenbord!)
    Meestal Jogt men tot het werkelijke nulpunt, dan zijn de afstanden gelijk aan 0.
    Er kunnen verschillende programma assenstelsels opgeslagen worden, dit doet men door het juiste
    assenstelsel uit de selectiebox te kiezen.


8.2.6 Manueel commando’s invoeren
    Als men overschakelt naar Machine Device Interface (MDI) mode [F5], kan men manueel
    commando’s invoeren. Het scherm houd een lijst van de laatst ingevoerde commando’s bij.
    Onderaan bevindt zich een overzicht van de actieve G- en M-codes.




    Figuur 60: MDI-Mode


8.2.7 Programma uitvoeren
    Vooraleer een programma uit te voeren, doe men best een simulatie om botsingen te vermijden.
    Men kan de bewerking ook op de machine “in de lucht” uitvoeren, dit wil zeggen dat de opspanning
    en het gereedschap verwijdert worden en het programma wordt uitvoert.
    Bij het “in de lucht frezen”, is het aan te raden de hand op de noodstop te houden om een botsing
    tijdig te voorkomen.
    Nadat het programma is getest, plaatst men de opspanning en werkstuk terug op de machine en
    stelt het programmanulpunt opnieuw in.
    Het programma kan nu uitgevoerd worden.




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 61 / 91
9 pyVCP

9.1 Inleiding
  De pyVCP (python Virtual Control Panel) is ontworpen om de integrator de mogelijkheid te geven
  om de AXIS-interface aan te passen met knoppen en indicatoren om speciale taken uit te voeren.
  Hardware machine bedieningspanelen kan men gebruik maken voor I / O-pinnen, maar deze zijn
  kostbaar.
  Het voordeel van virtuele Regelpanelen is dat zo goed als niets kost om een pyVCP bouwen.


  Virtuele bedieningspanelen kunnen worden gebruikt voor het testen of het toezicht op dingen om
  tijdelijk echte I / O apparaten vervangen tijdens het debuggen van ladder logica, of het simuleren
  van een fysieke panel voordat je de draad in de I / O board inbouwd.



9.2 Panel Construction
  De lay-out van een pyVCP paneel is aangegeven met een XML-bestand dat tussen de widget tags
  <pyvcp> en </ pyvcp> bevindt.


  Om meer info en mogelijke constructie voor het maken van deze widget verwijst ik je naar de
  www.linuxcnc.org site.
  Document “EMC2_Integrator_Manual”




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 62 / 91
9.3 De nieuwe Terco software bedieningsconsole (XML panel)




  Figuur 61 Eindtoestand van onze nieuw emc2 omgeving


  Wij maken gebruik van:

       -    GS2 RPM Meter dat in op de site van Linux CNC bevindt.
            Deze maakt gebruik van de Automation Direct GS2 VDF bestuurder en geeft de
            RPM en andere info in een pyVCP paneel.
            Hiermee bedoelen we dat onze spindel speed afgelezen zal worden via onze
            pyVCP paneel.

       -    Leds om de waarden van onze switchen te zien.

       -    Buttons voor onze toolknop (blauwe knop) van gereedschap wissellaar.

       -    Jog buttons om de assen te verplaatsen (x,y en z-as)
            Je kunt de Jog buttons niet gebuiken tijdens het runnen van het programma.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                           p 63 / 91
9.4 Extra aanpassingen
  We hebben de software zo aangepast, zodat je weet welke computer voor welk CNC machine is.
  De huidige versie van opstart scherm.




                                Figuur 62 Begin EMC2 opstartscherm


  Hieronder een voorbeeld voor onze opstart scherm van EMC2 TERCO.




                      Figuur 63 De nieuwe EMC2 opstartscherm Terco


  Je kunt zelf de het opstartscherm wijzigen in:
  In het bestand TERCO2.ini
  [DISPLAY]
  INTRO_GRAPHIC = artesis.gif


  Locatie:
  //etc/emc2/emc2.gif
   Of
  in je Terco config map
  Er staat een BACKUP van de huidige opstartscherm in deze map.




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                p 64 / 91
Om deze opstartscherm te wijzigen moet je inloggen als admin (root account).
    Dit doet men zo:
    Ga eerst naar “toepassingen” => hulpmiddelen => Terminalvenster


9.4.1 Enabled the root account

                 Enabling the root account is rarely necessary. Almost everything you
                 need to do as administrator of an Ubuntu system can be done via sudo
                 or gksudo. If you really need a persistent root login, the best alternative
                 is to simulate a root login shell using the following command...



         1. Voer de volgende commando uit in je Terminalvenster

    sudo -i


         2. Om je root account actief te maken kiezen we als wachtwoord “root” + (login =
              root)


    sudo passwd root


         3. Vervolgens meld je af. En login terug in met als gebruikernaam= “root” en als
              wachtwoord= “root”

    OPGELET gebruik het op eigen risco!
               Logging in to X as root may cause very serious trouble. If you believe you need a
               root account to perform a certain action, please consult the official support channels
               first, to make sure there is not a better alternative.



9.4.2 Re-disabled the root account

               If for some reason you have enabled your root account and wish to disable it
               again, use the following command in terminal...




    sudo usermod -p '!' root




    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                              p 65 / 91
9.5 Het ijken van de CNC machine
  Op de volgende wijze gaan we onze CNC machine ijken:

           1. We gaan eerst meet een meetklok tegen de geijkte as plaatsen.

           2.    Vervolgens gaan we alle assen “home” zodat deze de standaard 0 waarden
                krijgen (beginpunt werkstuk)

           3. Daarna gaan we met EMC2 bijvoorbeeld onze x-as 1 mm willen verplaatsen.
              Voer deze commando uit:
              G00 X1

           4. Lees de gemeten waarden van de meetklok en met de regel van de 2 reken je de
              gezochte ijk waarde waarvan de machine zich over de juiste afstand verplaatst

           5. Vervolgen voer je deze berekende waarde aan aan je .ini bestand


                Voorbeeld:
                [AXIS_1]
                TYPE = LINEAR
                HOME = 0.0
                MAX_VELOCITY = 6.66666666667
                MAX_ACCELERATION = 3000.0
                STEPGEN_MAXACCEL = 3150.0
                SCALE = 1734.0
                FERROR = 1
                MIN_FERROR = .25
                MIN_LIMIT = -0.001
                MAX_LIMIT = 135.0
                HOME_OFFSET = 0.0



  Hieronder een tabel met de ijk waarde van de TERCO machine:

  #         Assen        Software terco.ini naam       Waarde
      1.        X-as                       Axis-0            2477
      2.        Y-as                       Axis-1            1734
      3.        Z-as                       Axis-2           2500.0




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                              p 66 / 91
10 Praktijk informatie

 10.1 NC-Code
    G-code, iso-code of NC-code is de programmeertaal waarin de instructies voor een numeriek
    gestuurde machine worden vastgelegd. Een programma bestaat uit verschillende
    programmablokken of regels.
    Er zijn instructies om het gereedschap te doen bewegen, om de snelheid van de spindel in te
    stellen, de koeling in te schakelen, enz.




     Figuur 64: Rechtshandig coördinatensysteem


    De coördinaten in het programma zijn gedefinieerd ten opzichte van een rechtshandig
    coördinatensysteem op het werkstuk. De bewegingen worden geprogrammeerd alsof het
    gereedschap beweegt. De programmeur hoeft dus niet te weten of het werkstuk zich zal
    verplaatsen, of het gereedschap de beweging uitvoert.


10.1.1 Programmavoorbeeld
    Het programmeren in NC-code wordt geïllustreerd voor het frezen van een gleuf. Om een gleuf te
    frezen moet het gereedschap ronddraaien en gekoeld worden. Daarna word het boven het
    werkstuk tot het begin van de gleuf gebracht, er wordt hierbij geen materiaal verwijderd de
    beweging gebeurt dus zo snel mogelijk. Als het gereedschap zich boven de beginpositie van de
    gleuf bevindt, wordt het langzaam in het werkstuk gebracht, waarna het zich tegen een beperkte
    snelheid naar het eindpunt van de gleuf beweegt. Als deze beweging klaar is, beweegt de frees
    zich naar boven uit het stuk en keert terug naar de referentiepositie.




    Figuur 65 Het frezen van een gleuf

    © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 67 / 91
%
(Het frezen van een gleuf)
g0 z5
x30 y30 m8 m3 s5000
g1 z-5 f250
x80
z5
g0 x0 y0 m9 m5

Opmerking
Het begin en einde van het programma wordt aangeduid door middel van een percentteken (%).


De eerste regels [2] bevat commentaar, ze hebben geen effect op het programma, ze dienen enkel
ter informatie.
Regel 3 bevat een positioneerbeweging (g0) tot een hoogte 5mm (z5) boven het werkstuk.
Deze beweging gebeurt aan maximale snelheid, een positioneerbeweging mag daarom ook nooit
tijdens het verspanen gebruikt worden.
Regel 4 positioneert de frees boven de gleuf, naar de coördinaten x30 y30, de g0 instructie hoeft
hiervoor niet herhaald worden. Eveneens wordt de koeling (m8) en spindel (m3) aangezet. Het
toerental van de spindel wordt in het s-woord meegegeven (5000 tr/min)
De volgende regel [5] bevat een punt tot punt beweging (g1), deze beweging gebeurt met een
opgegeven snelheid van 250 mm/min. Deze punt tot punt beweging laat het gereedschap 5mm
diep in het werkstuk zakken. De g1 beweging vervangt de tot dan actieve g0 instructie
De regel die daarop volgt [6] bevat enkel een x coördinaat, de beweging is dus nog steeds een
punt tot puntbeweging met de eerder opgegeven snelheid. Met deze instructie wordt de eigenlijke
gleuf gefreesd.
De volgende instructie (z7) beweegt het gereedschap uit het werkstuk.
Regel 8 laat het gereedschap terug naar de oorsprong bewegen, zet de koeling (m9) en de spindel
(m5) uit.




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 68 / 91
10.1.2 Lengte- en diametercorrectie
     De programmeur kan zijn gereedschapsbanen programmeren onafhankelijk van de lengte en
     diameter van het gebruikte gereedschap. Hij programmeert de baan alsof alle gereedschappen
     even lang zijn, en een diameter nul hebben. De sturing van de machine past de beweging aan,
     afhankelijk van de eigenlijke diameter en lengte van het gereedschap.




     Figuur 66: Lengtecorrectie (links) - Diametercorrectie (rechts)




     © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                  p 69 / 91
10.2 ISO Codes
10.2.1 Algemene Functies
     Het bloknummer wordt aangeduid met de codes N001 tot en met N900. De Bloknummers N901,
     N902 en N903 zijn gereserveerd voor de gereedschapslengte- en diametercorrectiewaarden. Bij
     het verzenden naar de stuureenheid worden de ontvangen blokken door de eenheid opnieuw
     genummerd.


      De aanzetsnelheid (Feed Rate) wordt geprogrammeerd door middel van de codes F000 tot en
     met F500, waarbij de 3 cijfers de aanzetsnelheid in mm/min voorstellen.


10.2.2 M - functies
     M            Info 1              Info 2      Beschrijving
     M00                   *                  3   Programma einde

     M02                   *                  3   Programma einde en ijlgang naar het programmanulpunt,
                                                  eerst in de Z-richting, dan tegelijkertijd in de X en Y-richting.

     M03                    †                 2   Spindel aan (volgens de wijzers van de klok)

     M05                    †                 1   Spindel uit

     M06                   *                  3   Programmaonderbreking, gereedschapswissel

     M10                    †                 3   Automatische spanklem uit

     M11                    †                 1   Automatische spanklem aan


     * Functie is enkel actief in het huidige blok
     † Functie die actief blijft totdat er een andere functie het effect uitschakelt.
     1 Functie wordt uitgevoerd voor de geprogrammeerde beweging
     2 Functie wordt uitgevoerd tijdens de geprogrammeerde beweging
     3 Functie wordt uitgevoerd na de geprogrammeerde beweging




     © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                        p 70 / 91
10.2.3 G – Functies

     10.2.3.1 G90 en G91
     De code G90 staat voor absolute waarden, dit wil zeggen dat men de coördinaten van de te frezen
     en te boren delen vanuit het nulpunt gezien moeten worden. De code G91 staat voor incrementele
     waarden, dit wil zeggen dat men de coördinaten van de te frezen en te boren delen vanuit het
     laatste bewerkte punt gezien moeten worden.


     10.2.3.2 G00: Puntbesturing
     Bij een puntbesturing beweegt het gereedschap in ijlgang (500 mm/min) naar het gegeven punt. Bij
     een puntsturing is de afgelegde baan niet gedefinieerd.
     Deze G-functie wordt enkel gebruikt om het gereedschap te positioneren.

     Voorbeeld: N001 G00 X01500 Y05000

     Opmerking:
     Tijdens de verplaatsing met puntbesturing mag er niet verspaand worden!




     Figuur 67 G00 verplaatsing in het X/Y vlak




     © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                     p 71 / 91
10.2.3.3 G01: Lineaire interpolatie
Het gereedschap beweegt in een rechte lijn met een gegeven snelheid (F) tussen het beginpunt en
het opgegeven eindpunt. Voorbeeld:




Figuur 68 G01 verplaatsing in het X/Y-vlak


Voor interpolatie in een ander vlak dan het X/Y-vlak, zie G17, G18, G19


Voorbeeld programma

N001 G00 X01500 Y05000
N002 G01 Z-01000 M03 S9 F450
N003 X07000
N004 Z00000
N005 M05
N006 M02

Er kan ook in twee richtingen tegelijk bewogen worden, als men meerdere coördinaten in één blok
opgeeft.
Voorbeeld (vergelijk met G00):      N001 G01 X01500 Y05000 F250




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                    p 72 / 91
10.2.3.4 G02 en G03: Circulaire interpolatie
G02: Circulaire interpolatie (wijzerzin) G03: Circulaire interpolatie (tegen wijzerzin) Als men een
G02 of G03 programmeert, moeten de coördinaten voor het eindpunt in hetzelfde blok worden
meegegeven. De afstanden in de X en Y richting tussen het beginpunt en het centrum van de
cirkelbaan worden ook in hetzelfde blok meegegeven. (I voor de X richting, J voor de Y richting)




Figuur 69 G02/G03 verplaatsing in het X/Y-vlak


In dit voorbeeld is I gelijk aan 20-6,98=13,2 en J=25-35,93=-10,93

N001 G00 X00698 Y03593
N002 G01 Z-01000 M03 S9 F450
N003 G02 X02000 Y00800 I01302 J-01093
N004 G01 Z00000
N005 M05
N006 M02




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                          p 73 / 91
10.2.3.5 G12 en G13: Gatfrezen
G12: Gatfrezen (wijzerzin)
G13: Gatfrezen (tegenwijzerzin)


Het doel van gatfrezen is het maken van een rond gat dat groter is dan de freesdiameter, om dit te
kunnen doen moet de diametercorrectiefactor van het gereedschap geprogrammeerd zijn. G12 en
G13 hebben maar 1 parameter (I) de waarde van deze parameter is de straal van het gat dat moet
uitgefreesd worden.
Voorbeeld (programmanulpunt 2 mm boven werkvlak):

N001 G00 X01500 Y01500 F200 S2 T1 M03
N002 G01 Z-00500
N003 G12 I01100
N004 M02




Figuur 70 Gatfreescyclus




10.2.3.6 G40, G41 & G42: Diametercorrectie
Als men diametercorrectie toepast wordt in plaats van de geometrie van de baan, de geometrie van
het werkstuk gedefinieerd. G41: Diametercorrectie (links). Het gereedschap ligt links/boven de
gedefinieerde baan. G42: Diametercorrectie (rechts). Het gereedschap ligt rechts/onder de
gedefinieerde baan. G40: ·Uitschakelen diametercorrectie. M96: ·Volledige compensatie, het
gereedschap volgt de kortste baan.
M97: Het gereedschap volgt de baan tot het theoretische snijpunt.




Figuur 71 Diametcorrectie




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 74 / 91
Hoe gaan we pratisch te werk
1.                                                                  2.




Start eerst EMC2 terco                                              Klik op bestand openen…
                                                                    openen hier bijvoorbeeld gleuf
                                                                    Opmerking: het bestand moet NGC zijn
3.                                                                  4.




Ga eerst naar de cordinaten x0,y0,z0                                Vervolgens klik je op
En klik op “home”
                                                                    En daarna op       om het programma te starten
Vervolgens ga je eerst programma testen wat boven je werkstuk,
om zeker te zijn dat je het werkstuk niet stuk maakt of dergelijk
Of je gaat simuleren met het EMC2 programma




               © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 75 / 91
10.3 TOOLTabel
   Wij hebben in ons EMC2 een bestand TOOL_TABLE = tool.tbl
   Daar gaat je de gebruikte tool definiëren.


   Onze CNC Terco kan maar 3 snijgereedschappen:
       -  Frees van 3mm
       -  Frees 2,5mm
       -  Boor van 2,5mm


   Voorbeeld:




   Figuur 72 Tool.tbl



   In onze NGC code:
   Om te zien wanneer hij een ander tool gebuikt, ziet men het de NGC code bijvoorbeeld als er T1,
   T2 of T3 staat.

   Voorbeeld:
   N001 G00 X01500 Y01500 F200 S2 T1 M03




   © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                    p 76 / 91
11 PEPS PROGRAMMA

   Om de werkstukken te tekenen maken we gebruik van het PEPS software pakket (CAM software)
   De voledige instrutie om PEPS te installeren verwijzen we naar de dvd.


   De volgende werkstukken zijn gemaakt door onze TERCO CNC machine



11.1 Voorbeeld1:
   Het artesis logo met de naam in het midden van het logo.


   In PEPS




   © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                              p 77 / 91
NGC code:
%
N1G21G80G49G40G90
N2T1M6
N3G0G54G90X30.29Y17.854S2500M3
N4G1G43Z-1.0F250H1
N5X34.272Y13.871F150
N6X38.255Y9.889
N7G2X18.985Y1.907R27.252
N8G1Y13.171
N9G3X30.29Y17.854R15.988
N10G0Z5.0
N11G0X44.75Y19.362
N12G1Z-1.0F250
N13X50.382F150
N14X56.014
N15G2X48.032Y0.092R27.252
N16G1X40.067Y8.057
N17G3X44.75Y19.362R15.988
N18G0Z5.0
N19G0X53.908Y30.653
N20G1Z-1.0F250
N21X57.891Y34.636F150
N22X61.873Y38.618
N23G2X69.855Y19.348R27.252
N24G1X58.591
N25G3X53.908Y30.653R15.988
N26G0Z5.0
N27G0X52.4Y45.113
N28G1Z-1.0F250
N29Y50.745F150
N30Y56.377
N31G2X71.67Y48.395R27.252
N32G1X63.705Y40.43
N33G3X52.4Y45.113R15.988
N34G0Z5.0
N35G0X41.109Y54.271
N36G1Z-1.0F250
N37X37.126Y58.254F150
N38X33.144Y62.236
N39G2X52.414Y70.218R27.252
N40G1Y58.954
N41G3X41.109Y54.271R15.988
N42G0Z5.0
N43G0X26.649Y52.763
N44G1Z-1.0F250
N45X21.017F150
N46X15.385
N47G2X23.366Y72.033R27.252
N48G1X31.331Y64.068

© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2   p 78 / 91
N49G3X26.649Y52.763R15.988
N50G0Z5.0
N51G0X17.49Y41.472
N52G1Z-1.0F250
N53X13.508Y37.49F150
N54X9.525Y33.507
N55G2X1.544Y52.777R27.252
N56G1X12.808
N57G3X17.49Y41.472R15.988
N58G0Z5.0
N59G0X18.999Y27.012
N60G1Z-1.0F250
N61Y21.38F150
N62Y15.748
N63G2X-0.271Y23.73R27.252
N64G1X7.693Y31.695
N65G3X18.999Y27.012R15.988
N66G0Z5.0
N67X0.0Y0.0
N68M30
%




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2   p 79 / 91
11.2 Voorbeeld 2 (2,5D):
   Onze CNC Terco machine wordt ook door andere bachelorproef studenten gebruikt. (artesis
   solarboot)


   Info over de solarboot:
   Een race naar de toekomst. Niet door snelheid of kracht maar door efficiëntie. Voortbewegen op
   een energiebron die er altijd en overal is. Wij bouwen het meest beproefde vervoermiddel dat zich
   voortbeweegt met de meest innovatieve technologie: een solarboat. Het is de toekomst,
   aangedreven door zonne-energie


   Verder verwijzen we naar solar bachelorproef voor meer informatie.


   In PEPS




   © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                      p 80 / 91
In EMC2




© artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2   p 81 / 91
11.3 Voorbeeld 3:
   Onze mascot de pinguin. (Linux EMC2)




   Opmerking:
   Al deze voorbeeldprogramma zijn te vinden op de dvd.




   © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                 p 82 / 91
12 Bijlage info

  In de verschillende bijlage vind je informatie hoe de aansluiting zijn gebeurt van onze stappenmotor
  op onze 9 pin draad.

       -    Kleurenkaart

       -    Elektrisch schema CNC

       -    XLM panel




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                       p 83 / 91
13 Bibliografie

  Internet:
  Arand. (2010, april 6). RootSudo. Opgehaald van Ubuntu community Documentation:
  https://help.ubuntu.com/community/RootSudo
  Drives, P. S. (sd). DC Converters, unidirectional from 3 to 12 Amp. Opgehaald van Parker SSD
  drives 507: http://www.ssddrives.com
  Gilsen, J. V. (2007-2008). In J. V. Gilsen, Numerieke controle met EMC.
  Nijs, S. M. (2004, December 8). Vermogen Elektronica : Stappenmotor. Opgehaald van Gipsh:
  http://users.skynet.be/gipsh/foto/stappenverslag.pdf
  stappenmotor.nl. (2005). Bipolaire Microstap Driver MSD-50-5.6. Opgehaald van stappenmotor:
  http://www.stappenmotor.nl/Datasheets/microstapdrivers%20info/MSD-50-5.pdf
  Stepper Motor Basics. (sd). Opgehaald van Home-Based Business Package:
  http://www.sapiensman.com/ESDictionary/docs/d6.htm
  The EMC Team. (2010, februari 21). Getting Started Guide V2.5. Opgehaald van Home of users of
  the Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org
  The EMC Team. (2010, februari 2010). HAL Manual 2.5. Opgehaald van Home of users of the
  Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org/
  The EMC Team. (2009, November 8). Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC.
  Opgehaald van User Manual V2.3: http://www.linuxcnc.org/
  The EMC TEAM. (2010, Maart 14). Integrators Manual V2.5. Opgehaald van Home of users of the
  Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org/




  © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2                                                   p 84 / 91
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11
Bachelorproef terco11

More Related Content

Viewers also liked

Pengelolaan Proses
Pengelolaan ProsesPengelolaan Proses
Pengelolaan ProsesAgus Wahyudi
 
Aγια ελενη και παναγια
Aγια  ελενη και παναγιαAγια  ελενη και παναγια
Aγια ελενη και παναγιαeftchrist
 
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassa
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassaJournalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassa
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassarautasilta
 
Dhn khong kinh te
Dhn khong kinh teDhn khong kinh te
Dhn khong kinh tehonggiang73
 
Löner i nba 2010 11
Löner i nba 2010 11Löner i nba 2010 11
Löner i nba 2010 11SNS
 
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"neworder11
 
Pengurusan guru besar cemerlang
Pengurusan guru besar cemerlangPengurusan guru besar cemerlang
Pengurusan guru besar cemerlangmohdmazli
 
Atest la informatica partea I
Atest la informatica partea IAtest la informatica partea I
Atest la informatica partea Iadelinanitanu
 
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑ
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑ
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑKafeneio Megalopolis
 
Osennii sezon 2010_goda_
Osennii sezon 2010_goda_Osennii sezon 2010_goda_
Osennii sezon 2010_goda_PerelyginaOlga
 
Paweena_ouakan
Paweena_ouakanPaweena_ouakan
Paweena_ouakanGet Ket
 
นำเสนอโครงงานครั้งที่2
นำเสนอโครงงานครั้งที่2 นำเสนอโครงงานครั้งที่2
นำเสนอโครงงานครั้งที่2 bejibam
 
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)sustaintour
 
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010tesicamp
 
Le scorregge nei secoli
Le scorregge nei secoliLe scorregge nei secoli
Le scorregge nei secolirobyroberta1
 

Viewers also liked (19)

Organdonasjon og transplantasjoner 2010
Organdonasjon og transplantasjoner 2010Organdonasjon og transplantasjoner 2010
Organdonasjon og transplantasjoner 2010
 
Bab 4
Bab 4Bab 4
Bab 4
 
Pengelolaan Proses
Pengelolaan ProsesPengelolaan Proses
Pengelolaan Proses
 
Aγια ελενη και παναγια
Aγια  ελενη και παναγιαAγια  ελενη και παναγια
Aγια ελενη και παναγια
 
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassa
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassaJournalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassa
Journalismi ja journalistit sosiaalisessa mediassa
 
Dhn khong kinh te
Dhn khong kinh teDhn khong kinh te
Dhn khong kinh te
 
Klassisme
KlassismeKlassisme
Klassisme
 
Löner i nba 2010 11
Löner i nba 2010 11Löner i nba 2010 11
Löner i nba 2010 11
 
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"
Jacek Migdał "Duch Doliny Krzemowej"
 
Pengurusan guru besar cemerlang
Pengurusan guru besar cemerlangPengurusan guru besar cemerlang
Pengurusan guru besar cemerlang
 
Atest la informatica partea I
Atest la informatica partea IAtest la informatica partea I
Atest la informatica partea I
 
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑ
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑ
ΣΟΣ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ - ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΡΟΙΚΑ
 
Osennii sezon 2010_goda_
Osennii sezon 2010_goda_Osennii sezon 2010_goda_
Osennii sezon 2010_goda_
 
Paweena_ouakan
Paweena_ouakanPaweena_ouakan
Paweena_ouakan
 
นำเสนอโครงงานครั้งที่2
นำเสนอโครงงานครั้งที่2 นำเสนอโครงงานครั้งที่2
นำเสนอโครงงานครั้งที่2
 
Locale e Globale
Locale e GlobaleLocale e Globale
Locale e Globale
 
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)
1차 지속가능한관광포럼 4.윤리적소비와 여행(나효우)
 
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010
Nicola Capelli - Fondo Giuseppe Pontiggia - TesiCamp 2010
 
Le scorregge nei secoli
Le scorregge nei secoliLe scorregge nei secoli
Le scorregge nei secoli
 

Similar to Bachelorproef terco11

2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss
2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss
2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfossSirris
 
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"Cito Benelux
 
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - Vermeulen
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - VermeulenDSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - Vermeulen
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - VermeulenDeltares
 

Similar to Bachelorproef terco11 (11)

Ster driehoek
Ster driehoekSter driehoek
Ster driehoek
 
Presentatie ANTTEC
Presentatie ANTTECPresentatie ANTTEC
Presentatie ANTTEC
 
2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss
2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss
2015 11-19-case study-motor_replacement_on_extruder_danfoss
 
Eltec - Company Presentation
Eltec - Company PresentationEltec - Company Presentation
Eltec - Company Presentation
 
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"
Phoenix Contact, workshop "IT-powered AUTOMATION - multifunctionele besturingen"
 
Masterproef
MasterproefMasterproef
Masterproef
 
Eltec 2011
Eltec 2011Eltec 2011
Eltec 2011
 
Eltec 2011
Eltec 2011Eltec 2011
Eltec 2011
 
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - Vermeulen
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - VermeulenDSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - Vermeulen
DSD-NL 2021 Nieuwste functionaliteiten in release iMOD 5.3 - Vermeulen
 
Nefit moduline 30
Nefit moduline 30Nefit moduline 30
Nefit moduline 30
 
Presentatie Anttec-Limtec
Presentatie Anttec-LimtecPresentatie Anttec-Limtec
Presentatie Anttec-Limtec
 

Bachelorproef terco11

  • 1. CNC Terco upgrade en EMC 2 Bachelorproef tot het behalen van de graad Academische Bachelor in de Industriële Wetenschappen: Elektromechanica Student: De Wilde Gert & Van Damme Edwin Academiejaar 2009-2010 Schoolpromotor: Dhr. Martens Marc Masterstudent: - Bedrijf: - Bedrijfspromotor: -
  • 2. Inhoud CNC Terco upgrade en EMC 2 7 1 Voorwoord 7 2 Doel 8 3 Inleiding 9 3.1 Beschrijving van de machine 9 3.2 Specificaties: 9 3.3 Oude situatie 10 3.3.1 De buitenkant 10 3.3.2 De binnenkant. 11 3.4 Nieuwe situatie 12 3.4.1 De buitenkant 12 3.4.2 De binnenkant 13 4 Onderdelen vernieuwde Terco CNC freesmachine 14 4.1 Stappenmotor 14 4.1.1 Inleiding 14 4.1.2 Voordelen t.o.v. gewone motor. 14 4.1.3 Nadelen t.o.v. gewone motor 14 4.1.4 Praktische toepassingen 14 4.1.5 Werking 15 4.1.6 Aansturen van onze stappenmotor 16 4.2 Eindeloopschakelaars. 20 4.3 Spindel 21 4.3.1 Spindelmotor 21 4.3.2 Spindeldrive 21 4.3.3 Interface oud studenten 22 4.3.4 Nieuw ontworpen universele interface print 24 4.4 Hoofdschakelaar met noodstop 27 4.5 Handmatige gereedschapswissel 28 4.6 Voeding 28 4.6.1 24~30V omzetter naar 9V 28 4.6.2 9V omzetten naar 5V 29 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 1 / 91
  • 3. 4.7 Velleman Relais kit K2633 29 4.8 Totale binnenkant 31 4.8.1 Vermogengedeelte 31 4.8.2 Sturingsgedeelte 32 5 De aansluiting van de stappenmotoren 33 5.1 De aansluitingen 33 5.2 Pinbelegging voor de stappen motoren 33 6 De aansluiting van de CNC met de PC 35 6.1 Wat is een parallelle poort? 35 6.2 De aansluitingen met een DB25 stekker 35 6.3 De uitgangen 35 6.3.1 Overzicht uitgangen 35 6.3.2 Functie uitgangen (theorie) 36 7 EMC2 37 7.1 Inleiding 37 7.2 Real-time Linux 38 7.3 Live CD 38 7.4 Installatie EMC2 39 7.5 Configuratie 44 7.6 INI bestand 44 7.7 HAL bestand 44 7.8 Aansluiting parallelpoort 47 7.9 Latency test 53 7.10 Bekende fouten: 55 8 Gebruik EMC2 56 8.1 Opstarten 56 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 2 / 91
  • 4. 8.2 De AXIS gebruikersinterface 58 8.2.1 Werkbalk 59 8.2.2 Aanzetten van de machine 60 8.2.3 IJken van de machine 60 8.2.4 Jogging 60 8.2.5 Instellen van het programmanulpunt 61 8.2.6 Manueel commando’s invoeren 61 8.2.7 Programma uitvoeren 61 9 pyVCP 62 9.1 Inleiding 62 9.2 Panel Construction 62 9.3 De nieuwe Terco software bedieningsconsole (XML panel) 63 9.4 Extra aanpassingen 64 9.4.1 Enabled the root account 65 9.4.2 Re-disabled the root account 65 9.5 Het ijken van de CNC machine 66 10 Praktijk informatie 67 10.1 NC-Code 67 10.1.1 Programmavoorbeeld 67 10.1.2 Lengte- en diametercorrectie 69 10.2 ISO Codes 70 10.2.1 Algemene Functies 70 10.2.2 M - functies 70 10.2.3 G – Functies 71 10.3 TOOLTabel 76 11 PEPS PROGRAMMA 77 11.1 Voorbeeld1: 77 11.2 Voorbeeld 2 (2,5D): 80 11.3 Voorbeeld 3: 82 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 3 / 91
  • 5. 12 Bijlage info 83 13 Bibliografie 84 14 Logboek 85 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 4 / 91
  • 6. Figuurlijst Figuur 1 CNC TERCO 45 .................................................................................................................. 9 Figuur 2 Begin toestand .................................................................................................................. 10 Figuur 3 Begin toestand .................................................................................................................. 10 Figuur 4 Begin toestand .................................................................................................................. 10 Figuur 5 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11 Figuur 6 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11 Figuur 7 Begin toestand binnenin .................................................................................................... 11 Figuur 8 Nieuwe toestand voorkant ................................................................................................. 12 Figuur 9 Nieuwe toestand zijkant .................................................................................................... 12 Figuur 11 Nieuwe toestand achterkant ............................................................................................ 13 Figuur 10 Nieuwe bediening wijze ................................................................................................... 13 Figuur 12 Theoretisch voorstelling stappenmotor............................................................................ 15 Figuur 13 Rotor stappenmotor ........................................................................................................ 15 Figuur 14 Statorwikkelingen stappenmotor ..................................................................................... 15 Figuur 15 Oude stuurkaart .............................................................................................................. 16 Figuur 16 De oude insteekkaart (driver) .......................................................................................... 16 Figuur 17 Nieuwe driver type MDS-50-5.6 ...................................................................................... 17 Figuur 18 Driver achterkant ............................................................................................................. 18 Figuur 19 Sanyo stappenmotor Terco 45 ........................................................................................ 19 Figuur 20 Aansluitschema eindeloopschakelaars .......................................................................... 20 Figuur 21 Spindelmotor ................................................................................................................... 21 Figuur 22 Spindel SSD drives 507 .................................................................................................. 21 Figuur 23 Aansluitschema speedcontrol ........................................................................................ 22 Figuur 24 Oude Spindel aansturing ................................................................................................. 22 Figuur 25 aansluitschema printplaatje ............................................................................................. 23 Figuur 26 prinplaatje........................................................................................................................ 24 Figuur 27 Technisch schema printplaatje ........................................................................................ 25 Figuur 28 Volledige spindelschema................................................................................................. 26 Figuur 29 Nieuwe bediening wijze (De noodstop) ........................................................................... 27 Figuur 30 zijkant Terco .................................................................................................................... 27 Figuur 31 Nieuwe bediening wijze (Handmatig gereedschapwissel) ............................................... 28 Figuur 32 Oude voeding .................................................................................................................. 28 Figuur 33 Voeding van 9V ............................................................................................................... 28 Figuur 34 Voeding van 5V ............................................................................................................... 29 Figuur 35 Velleman Relais kit K2633 .............................................................................................. 29 Figuur 36 De oude weerstanden .................................................................................................... 29 Figuur 37 De Nieuwe weerstanden ................................................................................................. 30 Figuur 38 Technische schema Vellemankit K2633.......................................................................... 30 Figuur 39 Overzicht ......................................................................................................................... 31 Figuur 40 Vermogengedeelte (achterzijde Terco) ........................................................................... 31 Figuur 41 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) in de machine ............................................................ 32 Figuur 42 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) uit de machine ........................................................... 32 Figuur 44 Pin aansluiting MAN / VROUW ....................................................................................... 33 Figuur 43 Pin aansluiting ................................................................................................................. 33 Figuur 45 Pin MAN .......................................................................................................................... 34 Figuur 46 PIN VROUW ................................................................................................................... 34 Figuur 47 Parallelle poort – man ..................................................................................................... 35 Figuur 48 Parallelle poort – vrouw ................................................................................................... 35 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 5 / 91
  • 7. Figuur 49 Uitgangen parallelle poort ............................................................................................... 35 Figuur 50 configwizard .................................................................................................................... 36 Figuur 51 Linux CNC logo ............................................................................................................... 37 Figuur 52 Schematische voorstelling voor het programmeren van een PWM signaal..................... 45 Figuur 53 Onze parallelpoort keuze ................................................................................................ 48 Figuur 54 EMC2 Latency test .......................................................................................................... 53 Figuur 55 Foutmelding "Axis error" .................................................................................................. 55 Figuur 56 Opstart EMC2 ................................................................................................................. 56 Figuur 57 Standaard interface ......................................................................................................... 58 Figuur 58 De werkbalk van AXIS..................................................................................................... 59 Figuur 59: Manuele bediening ......................................................................................................... 60 Figuur 60: MDI-Mode ...................................................................................................................... 61 Figuur 61 Eindtoestand van onze nieuw emc2 omgeving ............................................................... 63 Figuur 62 Begin EMC2 opstartscherm ............................................................................................ 64 Figuur 63 De nieuwe EMC2 opstartscherm Terco........................................................................... 64 Figuur 64: Rechtshandig coördinatensysteem ................................................................................ 67 Figuur 65 Het frezen van een gleuf ................................................................................................. 67 Figuur 66: Lengtecorrectie (links) - Diametercorrectie (rechts) ....................................................... 69 Figuur 67 G00 verplaatsing in het X/Y vlak ..................................................................................... 71 Figuur 68 G01 verplaatsing in het X/Y-vlak ..................................................................................... 72 Figuur 69 G02/G03 verplaatsing in het X/Y-vlak ............................................................................. 73 Figuur 70 Gatfreescyclus ................................................................................................................ 74 Figuur 71 Diametcorrectie ............................................................................................................... 74 Figuur 72 Tool.tbl ............................................................................................................................ 76 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 6 / 91
  • 8. CNC Terco upgrade en EMC 2 1 Voorwoord Naar aanleiding van het kiezen van een bachelorproef zijn we ons al in de eerste lesweek bij Dhr. M. Martens gaan informeren. Hij stelde ons voor gezien onze gezonde interesses in machines, de CNC Terco te upgraden. Deze heuse proef heeft ons zeer veel know how bijgebracht wat CNC machines betreft en daarvoor willen we onze opleiding en iedereen die hiermee in verband staat hartelijk bedanken. In het bijzonder willen we vooral Mr.Martens nog eens extra bedanken voor zijn steun en vakkennis waar we ten allen tijde konden op rekenen. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 7 / 91
  • 9. 2 Doel - Verzamelen van al het bronmateriaal uit het verleden van de machine (schema’s software) - Het leren werken met de user interface van de EMC2software (drivers en de mogelijke aansluitingen van de standaard pin layout voor het aandrijven van de stappenmotoren). Hierbij ook de stappenmotorsturingen bestellen of herstellen. - Het testen van de mogelijkheden van EMC2als gevorderde gebruiker , het ontdekken en leren omgaan met het besturingssysteem EMC2. - Dit besturingsysteem op zich bijwerken, aanpassen aan de wensen voor de freesmachine met indien mogelijk ook het geheel te optimaliseren door middel van een toolchanger. - Freesmachine uitvoerig testen en herstellen van defecte onderdelen. - Proefwerkstukken met het programma CAD-CAM realiseren. - Dit alles tot een mooi geheel omvormen in de vorm van een paper. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 8 / 91
  • 10. 3 Inleiding Onze opdracht bestaat erin de CNC – machine volledig te herstellen en bedienbaar te maken via de PC (EMC²) zodat de docent CAPP CAM volgend schooljaar les kan geven met deze freesmachine. 3.1 Beschrijving van de machine Figuur 1 CNC TERCO 45 De CNC machine is een kleine verticale boor- en freesmachine die beweegt volgens drie assen: X, Y en Z, en is voorzien van een gereedschapsmagazijn voor drie gereedschappen. 3.2 Specificaties: Totale Hoogte 750 mm Tafel 370 x 150 mm Langste verplaatsing (X-as) 185 mm X-verplaatsing voor gereedschapswissel 295 mm Dwarse verplaatsing (Y-as) 160 mm Verticale verplaatsing (Z-as) 160 mm Repeteernauwkeurigheid 0.02 mm Hoofdmotor 500 W DC Spilconus morse nr. 2 Toerentallen hoofdspil 0-2500 tr/min © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 9 / 91
  • 11. 3.3 Oude situatie 3.3.1 De buitenkant Aan de buitenkant van de CNC machine is er t.o.v. de nieuwe situatie niet veel veranderd op de toevoerdraden van de X-as stappenmotor na die letterlijk “tot op de draad versleten” waren. Figuur 2 Begin toestand Ook de aansluitingen wat perslucht,voeding,.. betreft hebben een andere locatie gekregen in de nieuwe situatie (zie onderstaande afbeelding voor oude situatie). Figuur 4 Begin toestand Figuur 3 Begin toestand © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 10 / 91
  • 12. 3.3.2 De binnenkant. Aan de binnenkant zijn er heel wat draden die in een zodanige wirwar aangesloten waren zodat het een hele klus was om eraan uit te raken welke juist waartoe dienden. Het was zelfs zo erg gesteld dat we bij aanvang de rugplaat van de machine amper open kregen vermits men voordien voor veel te korte verbindingsdraden had gekozen. Kortom : vanaf we de rugplaten verwijderden van de machine realiseerden we ons ter dege dat we voor een serieuze opdracht stonden. Figuur 6 Begin toestand binnenin Figuur 5 Begin toestand binnenin Figuur 7 Begin toestand binnenin © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 11 / 91
  • 13. 3.4 Nieuwe situatie 3.4.1 De buitenkant De stappenmotor heeft alleen een nieuwe aansluiting gekregen (rupsdraad),wat vroeger de kruldraad was. Aan de linkerkant van de machine is het nu mogelijk om de voeding en de perslucht aan te sluiten. (vroeger was dat achter de machine, waar van tal voor problemen veroorzaakt om de beschermingkap af te doen) Figuur 8 Nieuwe toestand voorkant Ook hebben we alle externe toevoer en bediening van de machine aan de linkerzijde van de machine gerealiseerd. Dit om het veel gebruiksvriendelijker en mede ook bereikbaarder te maken voor de bediener. We onderscheiden zo volgende componenten: - Voeding perslucht - Aan/uit schakelaar - Zekeringen - Connector voedingskabel (machinevoeding) Figuur 9 Nieuwe toestand zijkant © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 12 / 91
  • 14. Ook hebben we geopteerd voor nieuwe bedieningsknoppen met gewijzigde functies namelijk: Van links naar rechts: Noodstop, Toolchange , Stop en vrijgave. Figuur 10 Nieuwe bediening wijze 3.4.2 De binnenkant Hier is alles verandert, een komplete nieuwe sturing voor de machine waarbij alle componenten zorgvuldig gemonteerd zijn op één plaat die vervolgens tegen de binnenwand van de machine met schroefdraad vastgevezen is. Dit maakt dat alles binnenin zeer duidelijk en overzichtelijk wordt wat voordien zeker niet het geval was. Figuur 11 Nieuwe toestand achterkant © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 13 / 91
  • 15. 4 Onderdelen vernieuwde Terco CNC freesmachine 4.1 Stappenmotor 4.1.1 Inleiding Stappenmotoren zijn elektromagnetische, roterende, incrementele apparaten die digitale pulsen omvormen tot een mechanische rotatie. De grootte van de verdraaiing staat rechtevenredig tot het aantal pulsen en de snelheid van de rotatie rechtevenredig tot de frequentie van de pulsen. 4.1.2 Voordelen t.o.v. gewone motor. - De motor en aansturing zijn goedkoper. - Gemakkelijk met de computer (digitale signalen) aan te sturen - In onbekrachtigde toestand is de rotor geblokkeerd - We hebben geen opnemer voor de positie nodig, per puls verdraaid de rotor een bepaalde hoek. - Geen onderhoud (borstelloos) 4.1.3 Nadelen t.o.v. gewone motor - De motor heeft een klein koppel. - De snelheid is beperkt en afhankelijk van de belasting. - Er kunnen resonanties en instabiliteiten optreden als deze niet goed aangestuurd wordt - De nauwkeurigheid van de positie is afhankelijk van de stapgrootte en het lastkoppel 4.1.4 Praktische toepassingen - Robotarmen - Positioneertafels - Printers en plotters - Diskette drives © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 14 / 91
  • 16. 4.1.5 Werking De stappenmotoren die in de terco aanwezig zijn, zijn 2 polige stappenmotoren ( 2 spoelen en een rotor met 1 noord en 1 zuidpool) dus zullen we de werking hiervan verduidelijken aan de hand van dit type. De stand van de rotor is afhankelijk van de spoel of spoelen die bekrachtigd worden en de polariteit van de aangesloten spanningen. Door de spoelen achtereenvolgens te bekrachtigen kan de rotor een rotatie ondergaan. Deze rotatie kan dan omgerekend worden in een aantal graden . Afhankelijk van het aantal stappen die uitgevoerd werden bekomen we dus het aantal graden verplaatsing van de rotor en het aantal polen die de motor bezit. Zoals reeds eerder vernoemd bestaat bij de Terco de stator uit 2 spoelen die men logischerwijze fasen A en fasen B noemt . De beide zijn 1 poolafstand van elkaar verwijderd. Elk spoel kan meerdere poolparen ontwikkelen. Wat meestal het geval is is het feit dat elke spoel zich in een afzonderlijke stator bevindt. De verschillende stators worden op hun beurt achter elkaar gemonteerd enbestaan elks uit een cilinder waar op de verschillende polen gemagnetiseerd wordt . Figuur 12 Theoretisch voorstelling stappenmotor Figuur 13 Rotor stappenmotor Figuur 14 Statorwikkelingen stappenmotor © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 15 / 91
  • 17. 4.1.6 Aansturen van onze stappenmotor In onze CNC machine maken we gebruik van SANYO stappenmotoren. Na een grondige studie van het schema zijn we begonnen met het proberen aansturen van de stappenmotoren. Deze zullen ervoor zorgen dat we onze assen (X, Y, Z) in de desgewenste richting kunnen bewegen. Via onze interface kaart ook driver genoemd en de parallelle poort van onze pc konden we onze stappenmotor bewegen indien we deze uiteraard correct hadden aangesloten (zie par. 4.1.6.1). Hiervoor hebben we wel enkele aanpassingen moeten maken aan de standaardinstellingen van ons stuurprogramma EMC2. 4.1.6.1 Interface kaart (driver) vroeger en nu De interface kaart is de koppeling tussen computer en stappenmotor. Vroeger: In de oude situatie waren de drivers rechtstreeks op een soort sturingsmoederbord aangesloten die dan verbonden was met het stuurorgaan: de PC. Hieronder ziet u dus het oude moederbord met verwijzing naar de aansluitingen van de vroegere drivers voor X,Y en Z as. Figuur 15 Oude stuurkaart Figuur 16 De oude insteekkaart (driver) © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 16 / 91
  • 18. Nu: Na overleg met Mr.Martens hebben we besloten om deze sterk verouderde componenten gewoonweg volledig te vervangen door nieuwe, zodanig dat we dus een volledig gloednieuwe sturing in de machine konden realiseren die mee is met zijn tijd. In eerste instantie gingen we op zoek naar geschikte drivers voor onze stappenmotoren. Deze vonden we relatief snel op de website : www.stappenmotor.nl . Hier kozen we voor het typnummer: MSD-50-5.6 met volgende technische gegevens: - Bipolare driver. Motors with 4,6, or 8 wires usable. - Powersupply 20 Vdc - 50 Vdc. - Up to 25600 microsteps per revolution ( with a 1.8 degree steppermotor ) - 1.40 A - 5.6 A peak amps output - Automatic current reduction ( can be turned off ) - Overheat protection - Short circuit protection - Solid casting - Step frequentie > 400 Khz. Figuur 17 Nieuwe driver type MDS-50-5.6 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 17 / 91
  • 19. Deze drivers voldeden uitermate goed aan onze noden en bestelden we dan ook zo spoedig mogelijk . Na aankomst bestudeerden we de aansluitmogelijkheden ervan en vonden na een tijdje de correcte connecties. Connecties op stepperdriver: - PUL+ - PUL- - DIR+ - DIR- - ENA+ (optioneel) - ENA- (optioneel) - GND - +V - A+ - A- - B+ - B- - Instelbare dipswitches S1…S8 Figuur 18 Driver achterkant De drivers worden allereerst in de machine gevoed door een spanningsbron van 27 V DC deze wordt aangesloten op ingangen +V. De ingang GND wordt uiteraard met de grond verbonden. Aan ingangen (PUL+, DIR+, ENA+) wordt een +5 V signaal aangelegd die op zijn beurt gecreërd wordt in vellemankit P2570 (later meer hierover). Vervolgens worden de ingangen DIR- (direction) en PUL- (step) elks verbonden met een pin op de parallelle poort van de PC. Verder zijn er nog uitgangen A+,A-,B+ en B-. Deze stellen de afzonderlijke spoelen voor van onze stappenmotoren namelijk spoel A en spoel B (bipolair). Na uitmeten ohmse weerstand over uiteinden stappenmotors kom je te weten welke connecties juist spoel A en welke spoel B vormen. Zo kan je deze correct verbinden. Verbinding stappenmotor -> driver: Oranje –Geel A+ rood – bruin B+ grijs – zwart A- Blauw - paars B- © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 18 / 91
  • 20. Nu enkel nog de 8 dipswitches op de driver in hun ideale stand schakelen voor onze situatie. ONZE INSTELLING Stappenmotoren 4.8 A nodig hebben schakelen we S1, S2 en S3 : - S1 = 0 - S2 =1 - S3 =1 Figuur 19 Sanyo stappenmotor Terco 45 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 19 / 91
  • 21. Dan S4 -> Keuze maken of de stroom automatische wordt gereduceerd of niet,wij opteren S4 =0 - S4 = 0 = Auto current reduction on. - S4 = 1 = Auto current reduction off. De overige Switchinstellingen zijn eerder proefondervindelijk in te stellen. Het omvat het instellen van het aantal stappen per rotatie. De motor heeft als eigenschap 1,8°/stap te doen, wat wil zeggen dat er 200 stappen nodig zijn voor een volledige toer te draaien. Het minimum aantal stappen dat de interface kaart kan sturen = 400. Wij hebben gekozen voor 10 000 pulsen/toer. Dat resulteerd in de volgende instelling. - S5 =0 - S6 =1 - S7 =0 - S8 =0 4.2 Eindeloopschakelaars. Deze eindeloopschakelaars lopen naar onze klemmenstrook en zo veder naar onze juiste pin- ingangen. Al onze eindeloopschakelaars zijn NC om ze vervolgens te kunnen inlezen met EMC2 schakelen we ze op onderstaande manier: 10KΩ Figuur 20 Aansluitschema eindeloopschakelaars Dus in principe zal er steeds5V naar de grond gestuurd worden tenzij dat onze schakelaar bedient wordt, dan zal er 5V signaal op onze pin terechtkomen wat waargenomen zal worden door EMC2. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 20 / 91
  • 22. 4.3 Spindel 4.3.1 Spindelmotor Technische specificaties spindelmotor: Merk: Sanyo Denki Type: DC Servomotor Super R R850-002E Vermogen: 500W Voltage: 85V Ampère: 7.6A Toeren/min.: 2500 Figuur 21 Spindelmotor 4.3.2 Spindeldrive Onze spindel wordt aangestuurd door volgende component: Fabrikant: EUROTHERM DRIVES Ordercode: 650390 Fabrikantnummer: 507 Prijs: 155,5 € - CONTROLLER, DC MOTOR 6A - Current, output max: 6A - Depth, external: 66mm - Frequency, supply max: 65Hz - Frequency, supply min: 45Hz - Length / Height, external: 125mm - Voltage, input max: 240V ac - Voltage, input min: 110V ac - Voltage, output max: 180V - Voltage, output min: 90V dc - Width, external: 96mm Figuur 22 Spindel SSD drives 507 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 21 / 91
  • 23. Technisch aansluitschema speedcontrol SSD drives 507: Figuur 23 Aansluitschema speedcontrol 4.3.3 Interface oud studenten Na het bestuderen van dit schema gingen we na hoe we de spindel kunnnen aansturen + het toerental regelen door middel van EMC2. Om dit tot stand te brengen bekeken we naar het printplaatje van enkele vorige student die dit als onderdeel van hun bachelorproef vroeger hadden. Hun printje zag er als volgt uit : Figuur 24 Oude Spindel aansturing © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 22 / 91
  • 24. Figuur 25 aansluitschema printplaatje Functies van dit bordje: - Regeling spindelsnelheid d.m.v. PWM (puls wide modulation) - Doorverbinding NS (noodstop) - Weerstand handmatig wisselen - Doorverbindingen met parallelle poort © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 23 / 91
  • 25. 4.3.4 Nieuw ontworpen universele interface print We maakten de correcte aansluitingen zoals hierboven aangegeven, maar tot onze grootste verbazing konden we met bovenstaand schema de spindel niet regelen ! Ons eerste gedacht was dat de ic 4N27 misschien stuk was, maar dit was echter niet het geval. Door zelf aandachtig research te verrichten kwamen we uiteindelijk op een nieuw schema dat we dan zelf op een velleman printplaatje soldeerden met nog enkele weerstanden voor eindeloopschakelaars en dergelijke. Ons eigen ontworpen printje: Figuur 26 prinplaatje Componenten printje: - weerstanden 10k ohm - 2 weerstanden 470 ohm - 1 weerstand 33 ohm - 1 weerstand 4k7 ohm - 1 condensator phillips 220µF - 1 ic 4N27 (optocoupler) © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 24 / 91
  • 26. Technisch schema van universele interface print: Figuur 27 Technisch schema printplaatje Connecties: 1-2 weerstand handmatig wisselen 3-4 weerstand optisch oog persluchtcilinder 5 wordt verbonden met aansluiting 5 parker 507 (+10V zie schema pg 18) 6 wordt verbonden met aansluiting 4 parker 507 (Setpoint zie schema pg 18) 7 wordt verbonden met aansluiting 2 parker 507 (Common zie schema pg 18) 8 aansluiting pin parrallelle poort PWM 9 verbonden met GND 10-15 weerstanden gebruikt in schema onderaan pg 16 voor limit switches X,Y en Z-as. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 25 / 91
  • 27. Om het bovenstaande extra te verduidelijken : Hierbij het complete schema van de spindelsturing gevolgd door een beschrijving in verband met de werking ervan. Volledige spindelschema: Spindeldrive 507 120 V M Smoorspoel 80µH GND PWM pin parallelle poort PC Figuur 28 Volledige spindelschema © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 26 / 91
  • 28. Werking spindelsturing: Om het toerental van onze spindelmotor te regelen wordt er gebruik gemaakt van een halve thyristor bruggelijkrichter. Aan de SP (setpoint) ingang wordt de stuurhoek van onze thyristorbrug geregeld. Wat ons printje juist doet is de 10V die door de sturing geleverd wordt omzetten in een regelbare spanning tussen de 0 en 10V indien onze optocoupler (4N27) gestuurd wordt met een PWM signaal (pulse wide modulation). De weerstand die zich voor de optocoupler bevindt van 470 ohm dient om de stroom in de led van onze optocoupler te beperken. Deze stroom mag echter niet te groot zijn daar de transistor bij een 5V signaal van de parallelle poort reeds in verzadiging treedt. De weestand R1 beperkt de stroom in de led van de optocoupler. Deze moet ook voldoende klein De weerstand van 470 ohm die na de optocoupler geschakeld staat dien ter bescherming van de transistor om de stroom bij het opladen van de condensator te beperken. De tijdsconstante bij het ontladen van de condensator wordt bepaald door de som van de 2 weerstanden geschakeld na de optocoupler, namelijk de weerstand van 470 ohm en 4k7 ohm. De weerstand van 4k7 ohm werd voldoende groot genomen daar deze een spanningsdeler vormt met de saturartieweerstand van de transistor. Bij het opladen telt enkel de capaciteit van de condensator en de waarde de weerstand na de optocoupler (470 ohm). Door de parallepoort voldoende snel pulsen te laten genereren (PWM), zal de spanning over de condensator nagenoeg constant blijven. De grootte van de uitgangsspanning is afhankelijk van de duty cycle van deze pulsen. 4.4 Hoofdschakelaar met noodstop We hebben de oorspronkelijke aan – uitknop vervangen door 1 hoofdschakelaar om de machines aan/uit te zetten (links van de machine). We hebben ervoor gezorgd dat de noodstop wordt ingelezen in de PC via de parallelpoort, zodat het programma kan zien waar het afgebroken wordt. Dit als beveiliging zodanig dat wanneer men de CNC machine terug opzet deze niet zomaar terug begint verder te frezen. Pas als men in het programma terug op start drukt, zal de machine verder beginnen frezen. - Aan/ Uit schakelaar - Noodstop Figuur 29 Nieuwe bediening wijze (De noodstop) Figuur 30 zijkant Terco © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 27 / 91
  • 29. 4.5 Handmatige gereedschapswissel Het is nu enkel mogelijk om het gereedschap te wisselen, wanneer het gele lampje brand, dan alleen zal de drukknop werken. Figuur 31 Nieuwe bediening wijze (Handmatig gereedschapwissel) 4.6 Voeding De verschillende interne componenten hebben uiteraard voeding nodig om te kunnen functioneren. Voor de kleinere electronica zoals relaisprintjes en dergelijke hebben we een 5V of 9V nodig. Vroeger werd deze bekomen door een vrij grote voeding op te hangen links in de machine (zie figuur). Figuur 32 Oude voeding Deze voedingsblok werd in onze nieuwe installatie vervangen door kleinere vellemankitjes mede omdat deze er ordelijker uitzien en ook omdat ze plaatsbesparender werken. 4.6.1 24~30V omzetter naar 9V Hier wordt een spanning van over onze diodebrug (26V) omgezet naar 9V om zo het velleman relaiskit K2633 te voeden en onze ander voeding te voeden die op zich deze 9V zal omzetten naar 5V. Figuur 33 Voeding van 9V © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 28 / 91
  • 30. 4.6.2 9V omzetten naar 5V Deze zet de spanning die van onze 9V voeding komt om naar 5V die dan gebruikt wordt voor het pulsen van onze interface kaarten (drivers) Figuur 34 Voeding van 5V 4.7 Velleman Relais kit K2633 De velleman kit heeft 4 relais en hiervan gebruiken we er 3. Gebruik: - Perslucht - Toolchange lampje - Noodstop (relais spindel uitschakelen) opmerking: Na het solderen van alle componenten op het vellemanplaatje kwamen we tot de conclusie dat onze relais het niet deden, na veel uitzoeken en meten kwamen we tot de conclusie dat de Figuur 35 Velleman Relais kit K2633 bij het doosje de verkeerde weerstanden waren bijgeleverd. Het doosje bevatte namelijk 4 weerstanden van 82 ohm terwijl het printje er van 820 ohm vereiste! Na dit euvel te hebben rechtgezet werkte onze relais prima. Figuur 36 De oude weerstanden © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 29 / 91
  • 31. Figuur 37 De Nieuwe weerstanden Technische schema Vellemankit K2633: Figuur 38 Technische schema Vellemankit K2633 Legende: IN1 –IN4 ingangen (hierop sluiten we pinnen aan afkomstig van de par.poort PC) GND verbonden met de grond +VDC Wordt gevoed door voeding velleman die 9V creërt. C/NC/NO dit zijn de verbindingen die je wil tewerkstellen als de relais optrekt (onderlinge verbinding zie figuur hierboven). © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 30 / 91
  • 32. 4.8 Totale binnenkant We zullen onze machine verdelen in 2 delen: het vermogengedeelte en het sturingsgedeelte. Figuur 39 Overzicht 4.8.1 Vermogengedeelte Hier bevinden we aan de rechterkant van de machine. We komen met 230V binnen, die gaat vervolgens naar de zekering ter beveiliging tegen mogelijke overbelasting. Verder wordt de spanning gesplits over onze transformator en krijgen we zo 4 aftakkingen waarbij de gelijkspanning creëren door middel van condensatoren en diodebruggen. Componenten: - Smoorspoel spindel 80µH - Parker drive 507 (spindel drive) - Diodebrug - Condensator - Transformator met bovenaan zekeringen Figuur 40 Vermogengedeelte (achterzijde Terco) © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 31 / 91
  • 33. 4.8.2 Sturingsgedeelte Hier bevinden we ons aan de linkerkant van de machine, waarbij alles is vernieuwd ten opzichte van het oude systeem. Al de componenten worden op een plaat bevestigd, zodat deze gemakkelijk in de (linkerkant) van de machine kan geplaats worden (zie onderstaande afbeeldingen). Figuur 41 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) in de machine Figuur 42 Stuurgedeelte (achterzijde Terco) uit de machine © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 32 / 91
  • 34. 5 De aansluiting van de stappenmotoren Hier worden de aansluitingen gemaakt door middel van een DB9 stekker. 5.1 De aansluitingen Figuur 43 Pin aansluiting 5.2 Pinbelegging voor de stappen motoren Hier onder zijn de kleuren weergegeven die in onze kabels aanwezig zijn voor de x-as en de y-as. Figuur 44 Pin aansluiting MAN / VROUW Wat functie en connecties van deze stekkers betreft zie bijlage pg 2. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 33 / 91
  • 35. Voor onze Z-as zijn er andere kleuren aanwezig in de kabels, deze kabelkleuren zijn afhankelijk van waar de kabels gefabriceerd worden. Figuur 45 Pin MAN Figuur 46 PIN VROUW Functies en connecties hiervan zijn terug te vinden in de bijlage pg 2. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 34 / 91
  • 36. 6 De aansluiting van de CNC met de PC De aansluiting gebeurt met een parallelle poort die aangesloten wordt op de PC. 6.1 Wat is een parallelle poort? Wordt ook wel printerpoort genoemd. Dit wil zeggen dat de poort een reeks bits tegelijk (parallel) kan verzenden. De printerpoort is één van de oudste poorten van de computer. De opvolger van de deze poort is de USB aansluiting verbonden met de computer. Voordelen hiervan is dat de aansluitingen veel compacter zijn plus het feit dat een snellere dataoverdracht mogelijk is. 6.2 De aansluitingen met een DB25 stekker Hiermee bedoelen we het aansluiting op de PC. Hieronder zien we de twee mogelijke parallelle connectoren. Op de machine rug: PC output: Figuur 48 Parallelle poort – vrouw Figuur 47 Parallelle poort – man 6.3 De uitgangen 6.3.1 Overzicht uitgangen Hieronder ziet men een figuur van de aansluiting op de computer . Figuur 49 Uitgangen parallelle poort © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 35 / 91
  • 37. 6.3.2 Functie uitgangen (theorie) Pin Signaal lijn Richting Uitgangsbit Invert 1 Strobe Out Control-0 Ja 2 Data0 In/Out Data-0 Nee 3 Data1 In/Out Data-1 Nee 4 Data2 In/Out Data-2 Nee 5 Data3 In/Out Data-3 Nee 6 Data4 In/Out Data-4 Nee 7 Data5 In/Out Data-5 Nee 8 Data6 In/Out Data-6 Nee 9 Data7 In/Out Data-7 Nee 10 Ack In Status-6 Nee 11 Busy In Status-7 Ja 12 Paper-Out In Status-5 Nee 13 Select In Status-4 Nee 14 LineFeed Out Control-1 Ja 15 Error In Status-3 Nee 16 Init/Reset Out Control-2 Nee 17 Select Out Control-3 Ja 18-25 Ground - - - 6.3.2.1 Onze Functie uitgangen (praktisch) Hieronder zie je een screenshot van EMC2 met de gebruikte pins. Verder in deze bundel zal men uitleggen hoe men de pins van configueren met EMC2 (ubuntus). Opmerking: uiterraad zijn pin gewijzigd in de .hal bestand, en hebben die in het configwizard de zelfde naam (de ingangen) Figuur 50 configwizard © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 36 / 91
  • 38. 7 EMC2 7.1 Inleiding EMC staat voor Enhanced Machine Control. Deze is ontstaan als een project van the National Institute of Standards and Technology (NIST), een Amerikaanse overheidsinstelling. Aanvankelijk was het doel van dit project om een softwarepakket voor positiecontrole te maken. Het diende als testplatform om concepten en standaarden te ontwikkelen. Dankzij de medewerking van General Motors, werd een versie van EMC aangepast om Figuur 51 Linux CNC logo een CNC-beweringscentrum te sturen. Het is een open source software gebaseerd op Linux. Deze software is speciaal ontwikkeld om cnc-machines te kunnen aansturen zonder dure software nodig te hebben. Ook is deze software zeer kneedbaar en makkelijk aan te passen aan verschillende machines. Het is duidelijk dat deze software dus al 1 enorm voordeel heeft: open source = gratis. Deze gratis software wordt dankzij de inzet van vrijwilligers bijna maandelijks van updates voorzien. Deze software vindt men op deze website: www.linuxcnc.org Het “nadeel” aan dit gratis zijn is dat er geen directe service is van het “ontwikkelingsbedrijf”. De software is namelijk door een hele resem mensen ontwikkeld die elk hun delen en verbeteringen hebben aangebracht. Al is dit nadeel snel weg te denken als men eens op het net surft. Er zijn namelijk tientallen fora en sites waar men informatie, uitleg en hulp kan vinden. Fora waar men zijn vragen kan stellen, hulp en uitleg krijgt van mede “amateurs”. Er is dus zeker genoeg support te vinden indien men even zoekt. Een andere reden waarom wij deze software gebruiken om onze machine mee uit te rusten is, omdat deze reeds gebruikt wordt door een andere CNC-machine in het labo. Zo hoeven de studenten dus niet 2 verschillende programma’s te kennen en kunnen ze zo aan 1 van de 2 machines beginnen. Wat er voor zorgt dat ze zich minder met de software op zich moeten bezig houden en meer tijd in het vervaardigen van stukken kunnen steken. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 37 / 91
  • 39. 7.2 Real-time Linux De eerste versies van EMC werden gebruikt op een real-time versie van Windows NT. Omdat deze Windows versie vrij duur is, heeft men het programma aangepast zodat het werkt op een real-time Linux. Een real-time operating system (RTOS), is een besturingssysteem dat een garantie geeft een bepaalde taak binnen een bepaald tijdsinterval uit te voeren. Dit geeft de mogelijkheid om tijdkritische taken zoals positiecontrole uit te voeren. Een real-time taak bij het besturen van een machine is bijvoorbeeld ook het controleren of de noodstop is ingedrukt. In een RTOS kunnen er ook taken zijn die niet in real-time lopen, ze worden pas opgeroepen als de real-time taken zijn uitgevoerd. Een voorbeeld van een niet real-time taak is de grafische weergave voor de gebruiker. Voordelen van Linux t.o.v. Windows: - Linux is gratis, ook de real-time uitbreidingen zijn gratis - Het is net zoals EMC een open source project, de broncode is voor iedereen beschikbaar, het is dan ook mogelijk te weten hoe Linux zich in een bepaalde situatie zal gedragen - Linux is een stabieler operating system dan Windows. Het heeft veel minder last van crashes, wat noodzakelijk is bij het aansturen van machines Nadelen: - Linux is niet eenvoudig om te gebruiken. Sommige dingen, zoals het installeren van applicaties, zijn niet weggelegd voor een Windows gebruiker. - Om een real-time versie van Linux te bekomen moet men de kernel “patchen” dit is een zeer ingewikkeld en tijdrovend proces 7.3 Live CD Een live CD is een compact disk met een vooraf geïnstalleerd operating system. Een computer kan van deze CD opstarten, zonder dat het op de harde schijf moet geïnstalleerd worden. De EMC2 live CD bevat een real-time versie van Ubuntu Linux met EMC2 erop geïnstalleerd. De CD laat de gebruiker toe om EMC2 in “simulatie mode” te testen zonder Linux te installeren. Als een echte machine gestuurd moet worden, moet Linux wel op de harde schijf geïnstalleerd worden samen met EMC2. De live CD bevat een installatie hulpprogramma om dit automatisch te doen. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 38 / 91
  • 40. 7.4 Installatie EMC2 Om deze bundel toch alles volledig te maken, plaatsen we ook in hoe je EMC2 moet installeren Later zullen we INI en HALL bestand maken via EMC2. Op de volgende pagina gaan we EMC2 installeren. We gaan er wel vanuit dat op de PC niks van oude besturing systeem staat. (Clean) En dat je EMC2 al gedownload heb van www.linuxcnc.org site. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 39 / 91
  • 41. Tutorial: installeren EMC2 1. 2 Start de PC en plaats de EMC2 cd in je CD-drive. Vervolgens gaat die wat laden En je krijgt het volgende scherm. Selecteer “Start or install Ubuntu” om EMC2 te installeren 3. 4. En nogmaals laden Tot we dit scherm krijgen. Klik vervolgens op “Install” Om EMC2 op onze harddisk te installeren. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 40 / 91
  • 42. 5. 6. Kiest je taal: Kiest je land. “Nederlands” “Belgium” 7. 8. Kiest je toetsenbord instelling Voor enkele gegevens van u; zoals naam, login en “Belgisch (be2-latin1)” wachtwoord Hier is het gebruiksnaam:”student” & wachtwoord: “student” © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 41 / 91
  • 43. 9. 10. Klik waar je de installatie wil uitvoeren. (Op welke hardeschijf) Hier wordt een overview gegeven van de setting die jij hebt ingevoerd. 11. 12. De installatie is bezig…. En een laatste melding geeft die als de installatie klaar is en dat deze opnieuw wilt starten. Klik dus nu op “nu herstarten” © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 42 / 91
  • 44. 13. 14. Dit is je login scherm. En volá EMC2 is klaar met de installatie. Vul je gebruiksnaam en wachtwoord in. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 43 / 91
  • 45. 7.5 Configuratie Wanneer men EMC2 geïnstalleerd heeft beschikt men over een basis programma waar men op het eerste zicht niet veel mee is. De software moet immers ingesteld worden aan de behoefte van het gebruikte machine. Elke CNC-machine is immers niet het zelfde. Er zijn enkele bestanden die we moesten aanpassen aan de behoefte functies en beperkingen van onze machine. Deze aanpassingen gebeuren in de INI en HAL files, dat via het programma “stepconfig” wordt aangemaakt. 7.6 INI bestand De INI bestand bevat alle gegevens en instellingen van onze CNC machine. Volgende gegevens zijn in het INI bestand opgeslaan: De afmetingen, de maximale snelheid van de motoren, de homingpositie, welke HAL bestand er gebruikt moet worden, enz. Indien de pc voor meerdere machines gebruikt wordt, moet men er dus zeker van zijn dat je de juiste INI bestand gebruikt. In de bijlage vindt u een voorbeeld van onze INI bestand. 7.7 HAL bestand Hier in dit bestand worden alle linken gelegd tussen de software en de hardware , namelijk de pinnen van de parallelpoort van onze computer. Deze gaan we immers gebruiken om al onze signalen in te lezen en uit te sturen. In de HAL bestand leggen we dus softwarematig de verbinding tussen deze pinnen en de acties die we vragen van onze EMC2 software. Zo lezen we bijvoorbeeld alle eindeloopschakelaars in op de pinnen 10, 11 en 12. Deze signalen worden dan gebruikt bij bijvoorbeeld het HOMEN (in beginpositie gaan), zodat de software weet waar het werkstuk zich bevindt. In de hal bestand worden ook modules geladen of aangesproken. Zo gebruiken we bijvoorbeeld het PWM module om via pin 8 ons signaal voor de spindelsnelheid uit te sturen. Omdat we moeten aangeven hoe snel onze spindel moet draaien en we met onze parallelpoort enkel ±0 of ±5 volt kunnen uitsturen gaan we een pulstreintje maken. Daarom de Pulse-width modulation module. Deze pulsen worden later door onze elektrische schakeling(zie printplaatje) omgezet naar een 0 tot 10 volt signaal. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 44 / 91
  • 46. Figuur 52 Schematische voorstelling voor het programmeren van een PWM signaal Bijvoorbeeld laden PWM: loadrt pwmgen output_type=0 addf parport.0.read base-thread addf stepgen.make-pulses base-thread addf charge-pump base-thread addf pwmgen.make-pulses base-thread addf parport.0.write base-thread addf parport.0.reset base-thread addf stepgen.capture-position servo-thread addf motion-command-handler servo-thread addf motion-controller servo-thread addf stepgen.update-freq servo-thread addf pwmgen.update servo-thread net spindle-cmd <= motion.spindle-speed-out => pwmgen.0.value net spindle-enable <= motion.spindle-on => pwmgen.0.enable net spindle-pwm <= pwmgen.0.pwm setp pwmgen.0.pwm-freq 0.0 setp pwmgen.0.scale 2500.0 setp pwmgen.0.offset 0.0 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 45 / 91
  • 47. En hieronder een voorbeeld van hoe men bv bepaalde signalen aan bepaalde uitgangen (of ingangen) van de parallelpoort kan koppelen: net xdir => parport.0.pin-02-out net xstep => parport.0.pin-03-out setp parport.0.pin-03-out-reset 1 net ydir => parport.0.pin-04-out net ystep => parport.0.pin-05-out setp parport.0.pin-05-out-reset 1 net zdir => parport.0.pin-06-out net zstep => parport.0.pin-07-out setp parport.0.pin-07-out-reset 1 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 46 / 91
  • 48. 7.8 Aansluiting parallelpoort Om onze machine de bedienen via een PC maken we gebruik van een parallelpoort om alle signalen uit te sturen en binnen te lezen. We maken gebruik van een 25 pinnen parallelpoort. Deze pinnen kunnen 3 functies hebben. Ingang , uitgang en grond. Afhankelijk van de gekozen optie heeft men of 5 ingang, 12 uitgangen en 8 gronden of 13 ingang, 4 uitgang en 8 gronden. In ons geval hebben we minstens 8 uitgang en 5 ingang nodig dus kiezen we voor de eerste optie. Pin nummer op kleur functie EMC2 naam Draad nummer parallelpoort printbord 1 Bruin Sensor cilinder 2 Rood D1 X-DIR 3 Oranje D2 X-STEP 4 Zalm roos D3 Y-DIR 5 Geel D4 Y-STEP 6 Groen D5 Z-DIR 7 Licht groen D6 Z-STEP 8 Blauw Spindel PWM 26 9 Paars 27 10 Grijs X-switch 51 11 Wit Y-switch 52 12 zwart Z-switch 53 13 Bruin-wit Toolchange knop 42 14 Rood-wit Lampje tool 1 15 Rood-zwart Noodstop 2 16 Oranje-zwart Relais spindel 3 17 Zalm-zwart 18 Geel-zwart Aarding GROUND 19 Groen-wit GROUND 20 Groen-zwart Aarding GROUND 21 Blauw-wit GROUND 22 Paars-wit GROUND 23 Grijs-zwart GROUND 24 Zwart-wit GROUND © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 47 / 91
  • 49. Indeling parallelpoort: 5 ingang en 8 uitgang Figuur 53 Onze parallelpoort keuze © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 48 / 91
  • 50. Tutorial: Een INI en een HALL bestand maken door “emc2 stepconf Wizard” 1. 2. Om “EMC2 stepconf Wizard” klikt u op “Toepassingen”  “CNC” Welkomscherm van de wizard.  “EMC2 stepconf Wizard” Klik op volgende. 3. 4. Maak hier je keuzen om een nieuw configuratie bestand te maken Hier vul je de naam in van je CNC machine. de of één wilt bewerken. Bij ons TERCO2 (= 2 versie) Wij kiezen een nieuw maken en klik op volgende. Klik op volgende © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 49 / 91
  • 51. 5. 6. Hier stel je PIN configuratie van u parallelpoort. Hier stel de step, frequentie voor ieder driver. (hier de x-as) (zie later onze PIN configuratie van TERCO CNC machine) 7. 8. Y-as Z-as © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 50 / 91
  • 52. 9. 10. Stel hier je spindel frequentie en toerental in. Configuratie voltooid. Klik op toepassen. 11. 12. Start nu EMC2 program Selecteer de naam van de instelling dat je in begin hebt Applications / CNC / EMC2 gegeven. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 51 / 91
  • 53. 13. 14. Indien je een snelkoppeling wilt op het bureaublad, vinkt u Het opstartscherm onderaan het venster aan. (“Create Desktop Shortcut”) 15. Dit is je hoodscherm om al je projecten te laden. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 52 / 91
  • 54. 7.9 Latency test Latency is een begrip dat de traagheid (lateness) van een systeem uitdrukt. In een realtime systeem is dit de tijd tussen het moment dat een programmataak zou uitgevoerd moeten worden en het eigenlijke uitvoeren van de taak. Als de vertragingstijd niet constant is noemt men dit “jitter”. Vertragingen worden veroorzaakt door fouten, foutherstelling, overbelasting van het systeem, hardware, CPU-snelheid en andere factoren. Om de updatefrequentie van de taken in EMC juist in te stellen, is het belangrijk te weten hoe groot de latency en jitter van de computer is. Om de benodigde gegevens te bekomen moet er een latency test uitgevoerd worden, dit kan door in een terminalvenster volgend commando uit te voeren: Latency-test Tijdens de test moet de computer “misbruikt” worden, dit wil zeggen dat de gebruiker verschillende programma’s te gelijk laat lopen, bestanden kopieert, muziek afspelen, enz.… Figuur 54 EMC2 Latency test Opmerking: - Open EMC2 of stepconfig NIET wanneer je de Latency test uitvoerd. - Het beste is dat je de Latency test voor een paar minuten gaat testen, omdat meestal de “misbruik” niet direct gebeurt pas na bijzonder actie. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 53 / 91
  • 55. Tutorial : Latency test 1. 2. Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen  Vervolgens start de Terminalvenster en voert u deze commando Hulpmiddelen  Terminalvenster in: Latency-test 3. Nu zie je de Latency-test venster Voer nu enkele instructie uit zoals een programma’s te gelijk laat lopen, bestanden kopieert, muziek afspelen, enz.… In dien je klaar bent (na bijvoorbeeld na 3 minuten), voer je de “Max jitter” in je “Stepconfig”. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 54 / 91
  • 56. 7.10 Bekende fouten: RTAPI ERROR unexpected realtime delay on task 1 RTAPI: ERROR: Onverwachte realtime vertraging inzake de taak van n Deze fout wordt gegenereerd door rtapi op basis van een indicatie van rtapi dat een deadline werd gemist. Het is meestal een indicatie dat de BASE_PERIOD in de [EMCMOT] van het ini-bestand is te laag ingesteld. U moet het programma Latency Test voor een langere periode van tijd testen om te zien of u eventuele vertragingen die het probleem zouden veroorzaakt hebben. Als u de gebruikte “Stepconf wizard” opnieuw draait en de basisperiode Jitter opnieuw getest hebt pas je de basisperiode maximale jitter aan op de basismachine Informatie pagina. EMC2 sporen het aantal CPU cycli tussen aanroepingen van de real-time draad. Als een element van uw hardware vertragingen of uw realtime threads veroorzaakt zijn te snel krijg je deze fout ingesteld. Figuur 55 Foutmelding "Axis error" Andere mogelijke oorzaken zijn: - Sommige randapparaten (zoals USB-sticks), kunnen real-time vertragingen veroorzaken. - Sommige BIOS instellingen zorgen ervoor dat de real-time kernel geen controle meer heeft over bepaalde hardware waardoor er real-time fouten kunnen ontstaan. - Het ontbreken van RTAI device files. Deze bestanden worden soms door het systeem verwijderd. Opmerking: Deze fout wordt slechts eenmaal per sessie weergegeven. Als je had je BASE_PERIOD te laag kom je honderdduizenden foutmeldingen per seconde als er meer dan een te krijgen is weergegeven. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 55 / 91
  • 57. 8 Gebruik EMC2 Dit hoofdstuk behandelen we het bedienen en het gebruik van EMC2 voor een machine. We gaan de verschillende mogelijkheden geven dat we in de vorige hoofdstuk / tutorial niet uitgebreid gegeven hebben. De configuratie van de machine werdt in het vorige hoofdstuk al besproken. 8.1 Opstarten De machinegebruiker kan EMC2 op verschillende manieren opstarten. Via het startmenu of het terminalvenster, kan men de configuratie selectie applicatie opstarten. Het opstarten via een terminalvenster heeft als voordeel dat men tijdens het uitvoeren van EMC debug-informatie kan zien. Figuur 56 Opstart EMC2 Om EMC2 op te starten via het startmenu kiest men voor: Toepassingen  CNC  EMC2. In de configuratieselectieapplicatie zijn er twee delen: de lijst met beschikbare machineconfiguraties en de beschrijving van de geselecteerde configuratie. Bovenaan in de lijst bevinden zich de aangepaste configuraties, onderaan bevinden zich voorbeeldconfiguraties die men kan kopiëren om aan te passen aan een bestaande machine. Het is mogelijk om voor een bepaalde configuratie een snelkoppeling op het bureaublad aan te maken, zodat deze rechtstreeks kan opgestart worden. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 56 / 91
  • 58. Configuratieselectie via een terminalvenster starten 1. 2. Start je terminalvenster Typ de volgende commando in: Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen  “emc” Hulpmiddelen  Terminalvenster En je krijgt het configuratiescherm. Configuratieselectie via een terminalvenster starten (rechtsreeks) 1 2. Start je terminalvenster Om een machineconfiguratie rechtstreeks te starten via de Om de Terminal te hebben ga u naar Toepassingen  terminal, geeft men de verwijzing naar het ini- configuratiebestand Hulpmiddelen  Terminalvenster als parameter aan het commando mee: emc emc2/configs/Terco2/Terco2.ini © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 57 / 91
  • 59. 8.2 De AXIS gebruikersinterface Na het kiezen van een configuratie, start de aan de configuratie gekoppelde gebruikersinterface op. Voor EMC zijn er verschillende gebruikersinterfaces beschikbaar, hier wordt enkel de meest recente gebruikersinterface (AXIS) behandeld. Figuur 57 Standaard interface De interface bestaat uit verschillende onderdelen: - Een menu- en werkbalk (bovenaan) - De backplot (rechts), die de positie van het gereedschap grafisch weergeeft - De programmaweergave (onderaan) - De manuele bediening (links) © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 58 / 91
  • 60. 8.2.1 Werkbalk Figuur 58 De werkbalk van AXIS De werkbalk van AXIS is in 4 groepen onderverdeeld. Volgende lijst geeft een overzicht van de verschillende functies. Tussen haakjes wordt de bijhorende sneltoets vermeld. 1. Machinebediening a. Noodstop [F1] b. Machine Aan/Uit [F2] 2. Bestand a. Openen [O] b. Geopende bestand opnieuw inladen [Ctrl] + [R] 3. Programma a. Start programma [R] b. Voer de volgende regel uit [T] c. Pauze [P] / voortgaan [S] d. Stop programma [Esc] 4. Weergave a. Zoom in b. Zoom uit c. XY-Vlak weergave [V] d. XY-Vlak weergave (geroteerd) [V] e. YZ-Vlak weergave [V] f. XZ-Vlak weergave [V] g. Perspectief weergave [V] h. Weergave verslepen/roteren i. Weergave opschonen [Ctrl] + [K] © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 59 / 91
  • 61. 8.2.2 Aanzetten van de machine Voordat de machine kan bediend worden, moet de noodstop uitgeschakeld worden en, de machine worden aangezet. Dit doet men met de knoppen uit de werkbalk of via de sneltoetsen [F1] en [F2]. Als de machine een fysieke noodstop bezit, dient deze ook uitgeschakeld te worden. 8.2.3 IJken van de machine Figuur 59: Manuele bediening Nadat de machine aangezet is ijkt men de gewrichten, dit wil zeggen dat de gewrichten zullen bewegen tot een bekende positie, die door een ijkingschakelaar wordt vastgelegd. Het ijken zorgt ervoor dat EMC2 de grenzen van de machine kent waardoor bewegingen buiten het werkgebied van de machine vermeden worden. Bij machines met een niet-triviale kinematica moet de machine geijkt worden voor de sturing (EMC2) de positie van het machineassenkruis kan vastleggen. Het is dan ook onmogelijk in cartesiaanse coördinaten te bewegen, voordat alle gewrichten geijkt zijn. IJken kan ook enkel als men zich in “joint mode” bevindt. Wisselen tussen “World” en “Joint”-mode kan via het machinemenu of met de “$”-toets. De ijking gebeurt meestal automatisch en wordt opgestart met de [Ctrl]+[Home] sneltoets of door op de “home all” knop te klikken. Het gereedschap beweegt eerst naar boven (Z-as), daarna zullen de andere gewrichten bewegen tot ze hun ijkpositie bereikt hebben. 8.2.4 Jogging De machine kan ook manueel bediend worden met behulp van muis of toetsenbord. Om met de muis de machine te doen bewegen selecteert men het juiste gewricht of as en gebruikt men de “+” en “-“ knop in de manuele bediening [F3]. Met het toetsenbord gebruikt men de pijltjestoetsen voor de X en de Y assen en “Page Up / Page Down” voor de Z-as. De jogsnelheid wordt bepaald door de “Jog Speed”-schuifbalk. De selectiebox naast de “+/-“ toetsen bepaald hoe groot de verplaatsing bij het joggen zal zijn. (als deze op “continuous” is ingesteld, duurt de beweging zolang de toets is ingedrukt). Joggen kan zowel in “Joint mode” als in “World mode” gebeuren. In Joint mode beweegt er slechts één motor, in World mode bewegen de motoren zodat de beweging volgens de cartesiaanse assen verloopt. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 60 / 91
  • 62. 8.2.5 Instellen van het programmanulpunt Het programmanulpunt wordt ingesteld door manueel naar een referentiepunt op het werkstuk te joggen, zodat het gereedschap zich op een bekende positie ten opzichte van het nulpunt bevindt. Hierna drukt men op de “Touch Off”-knop, de interface vraagt nu om de afstanden tot het programmanulpunt in te vullen. (gebruik hier niet het numerieke toetsenbord!) Meestal Jogt men tot het werkelijke nulpunt, dan zijn de afstanden gelijk aan 0. Er kunnen verschillende programma assenstelsels opgeslagen worden, dit doet men door het juiste assenstelsel uit de selectiebox te kiezen. 8.2.6 Manueel commando’s invoeren Als men overschakelt naar Machine Device Interface (MDI) mode [F5], kan men manueel commando’s invoeren. Het scherm houd een lijst van de laatst ingevoerde commando’s bij. Onderaan bevindt zich een overzicht van de actieve G- en M-codes. Figuur 60: MDI-Mode 8.2.7 Programma uitvoeren Vooraleer een programma uit te voeren, doe men best een simulatie om botsingen te vermijden. Men kan de bewerking ook op de machine “in de lucht” uitvoeren, dit wil zeggen dat de opspanning en het gereedschap verwijdert worden en het programma wordt uitvoert. Bij het “in de lucht frezen”, is het aan te raden de hand op de noodstop te houden om een botsing tijdig te voorkomen. Nadat het programma is getest, plaatst men de opspanning en werkstuk terug op de machine en stelt het programmanulpunt opnieuw in. Het programma kan nu uitgevoerd worden. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 61 / 91
  • 63. 9 pyVCP 9.1 Inleiding De pyVCP (python Virtual Control Panel) is ontworpen om de integrator de mogelijkheid te geven om de AXIS-interface aan te passen met knoppen en indicatoren om speciale taken uit te voeren. Hardware machine bedieningspanelen kan men gebruik maken voor I / O-pinnen, maar deze zijn kostbaar. Het voordeel van virtuele Regelpanelen is dat zo goed als niets kost om een pyVCP bouwen. Virtuele bedieningspanelen kunnen worden gebruikt voor het testen of het toezicht op dingen om tijdelijk echte I / O apparaten vervangen tijdens het debuggen van ladder logica, of het simuleren van een fysieke panel voordat je de draad in de I / O board inbouwd. 9.2 Panel Construction De lay-out van een pyVCP paneel is aangegeven met een XML-bestand dat tussen de widget tags <pyvcp> en </ pyvcp> bevindt. Om meer info en mogelijke constructie voor het maken van deze widget verwijst ik je naar de www.linuxcnc.org site. Document “EMC2_Integrator_Manual” © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 62 / 91
  • 64. 9.3 De nieuwe Terco software bedieningsconsole (XML panel) Figuur 61 Eindtoestand van onze nieuw emc2 omgeving Wij maken gebruik van: - GS2 RPM Meter dat in op de site van Linux CNC bevindt. Deze maakt gebruik van de Automation Direct GS2 VDF bestuurder en geeft de RPM en andere info in een pyVCP paneel. Hiermee bedoelen we dat onze spindel speed afgelezen zal worden via onze pyVCP paneel. - Leds om de waarden van onze switchen te zien. - Buttons voor onze toolknop (blauwe knop) van gereedschap wissellaar. - Jog buttons om de assen te verplaatsen (x,y en z-as) Je kunt de Jog buttons niet gebuiken tijdens het runnen van het programma. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 63 / 91
  • 65. 9.4 Extra aanpassingen We hebben de software zo aangepast, zodat je weet welke computer voor welk CNC machine is. De huidige versie van opstart scherm. Figuur 62 Begin EMC2 opstartscherm Hieronder een voorbeeld voor onze opstart scherm van EMC2 TERCO. Figuur 63 De nieuwe EMC2 opstartscherm Terco Je kunt zelf de het opstartscherm wijzigen in: In het bestand TERCO2.ini [DISPLAY] INTRO_GRAPHIC = artesis.gif Locatie: //etc/emc2/emc2.gif Of in je Terco config map Er staat een BACKUP van de huidige opstartscherm in deze map. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 64 / 91
  • 66. Om deze opstartscherm te wijzigen moet je inloggen als admin (root account). Dit doet men zo: Ga eerst naar “toepassingen” => hulpmiddelen => Terminalvenster 9.4.1 Enabled the root account Enabling the root account is rarely necessary. Almost everything you need to do as administrator of an Ubuntu system can be done via sudo or gksudo. If you really need a persistent root login, the best alternative is to simulate a root login shell using the following command... 1. Voer de volgende commando uit in je Terminalvenster sudo -i 2. Om je root account actief te maken kiezen we als wachtwoord “root” + (login = root) sudo passwd root 3. Vervolgens meld je af. En login terug in met als gebruikernaam= “root” en als wachtwoord= “root” OPGELET gebruik het op eigen risco! Logging in to X as root may cause very serious trouble. If you believe you need a root account to perform a certain action, please consult the official support channels first, to make sure there is not a better alternative. 9.4.2 Re-disabled the root account If for some reason you have enabled your root account and wish to disable it again, use the following command in terminal... sudo usermod -p '!' root © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 65 / 91
  • 67. 9.5 Het ijken van de CNC machine Op de volgende wijze gaan we onze CNC machine ijken: 1. We gaan eerst meet een meetklok tegen de geijkte as plaatsen. 2. Vervolgens gaan we alle assen “home” zodat deze de standaard 0 waarden krijgen (beginpunt werkstuk) 3. Daarna gaan we met EMC2 bijvoorbeeld onze x-as 1 mm willen verplaatsen. Voer deze commando uit: G00 X1 4. Lees de gemeten waarden van de meetklok en met de regel van de 2 reken je de gezochte ijk waarde waarvan de machine zich over de juiste afstand verplaatst 5. Vervolgen voer je deze berekende waarde aan aan je .ini bestand Voorbeeld: [AXIS_1] TYPE = LINEAR HOME = 0.0 MAX_VELOCITY = 6.66666666667 MAX_ACCELERATION = 3000.0 STEPGEN_MAXACCEL = 3150.0 SCALE = 1734.0 FERROR = 1 MIN_FERROR = .25 MIN_LIMIT = -0.001 MAX_LIMIT = 135.0 HOME_OFFSET = 0.0 Hieronder een tabel met de ijk waarde van de TERCO machine: # Assen Software terco.ini naam Waarde 1. X-as Axis-0 2477 2. Y-as Axis-1 1734 3. Z-as Axis-2 2500.0 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 66 / 91
  • 68. 10 Praktijk informatie 10.1 NC-Code G-code, iso-code of NC-code is de programmeertaal waarin de instructies voor een numeriek gestuurde machine worden vastgelegd. Een programma bestaat uit verschillende programmablokken of regels. Er zijn instructies om het gereedschap te doen bewegen, om de snelheid van de spindel in te stellen, de koeling in te schakelen, enz. Figuur 64: Rechtshandig coördinatensysteem De coördinaten in het programma zijn gedefinieerd ten opzichte van een rechtshandig coördinatensysteem op het werkstuk. De bewegingen worden geprogrammeerd alsof het gereedschap beweegt. De programmeur hoeft dus niet te weten of het werkstuk zich zal verplaatsen, of het gereedschap de beweging uitvoert. 10.1.1 Programmavoorbeeld Het programmeren in NC-code wordt geïllustreerd voor het frezen van een gleuf. Om een gleuf te frezen moet het gereedschap ronddraaien en gekoeld worden. Daarna word het boven het werkstuk tot het begin van de gleuf gebracht, er wordt hierbij geen materiaal verwijderd de beweging gebeurt dus zo snel mogelijk. Als het gereedschap zich boven de beginpositie van de gleuf bevindt, wordt het langzaam in het werkstuk gebracht, waarna het zich tegen een beperkte snelheid naar het eindpunt van de gleuf beweegt. Als deze beweging klaar is, beweegt de frees zich naar boven uit het stuk en keert terug naar de referentiepositie. Figuur 65 Het frezen van een gleuf © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 67 / 91
  • 69. % (Het frezen van een gleuf) g0 z5 x30 y30 m8 m3 s5000 g1 z-5 f250 x80 z5 g0 x0 y0 m9 m5 Opmerking Het begin en einde van het programma wordt aangeduid door middel van een percentteken (%). De eerste regels [2] bevat commentaar, ze hebben geen effect op het programma, ze dienen enkel ter informatie. Regel 3 bevat een positioneerbeweging (g0) tot een hoogte 5mm (z5) boven het werkstuk. Deze beweging gebeurt aan maximale snelheid, een positioneerbeweging mag daarom ook nooit tijdens het verspanen gebruikt worden. Regel 4 positioneert de frees boven de gleuf, naar de coördinaten x30 y30, de g0 instructie hoeft hiervoor niet herhaald worden. Eveneens wordt de koeling (m8) en spindel (m3) aangezet. Het toerental van de spindel wordt in het s-woord meegegeven (5000 tr/min) De volgende regel [5] bevat een punt tot punt beweging (g1), deze beweging gebeurt met een opgegeven snelheid van 250 mm/min. Deze punt tot punt beweging laat het gereedschap 5mm diep in het werkstuk zakken. De g1 beweging vervangt de tot dan actieve g0 instructie De regel die daarop volgt [6] bevat enkel een x coördinaat, de beweging is dus nog steeds een punt tot puntbeweging met de eerder opgegeven snelheid. Met deze instructie wordt de eigenlijke gleuf gefreesd. De volgende instructie (z7) beweegt het gereedschap uit het werkstuk. Regel 8 laat het gereedschap terug naar de oorsprong bewegen, zet de koeling (m9) en de spindel (m5) uit. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 68 / 91
  • 70. 10.1.2 Lengte- en diametercorrectie De programmeur kan zijn gereedschapsbanen programmeren onafhankelijk van de lengte en diameter van het gebruikte gereedschap. Hij programmeert de baan alsof alle gereedschappen even lang zijn, en een diameter nul hebben. De sturing van de machine past de beweging aan, afhankelijk van de eigenlijke diameter en lengte van het gereedschap. Figuur 66: Lengtecorrectie (links) - Diametercorrectie (rechts) © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 69 / 91
  • 71. 10.2 ISO Codes 10.2.1 Algemene Functies Het bloknummer wordt aangeduid met de codes N001 tot en met N900. De Bloknummers N901, N902 en N903 zijn gereserveerd voor de gereedschapslengte- en diametercorrectiewaarden. Bij het verzenden naar de stuureenheid worden de ontvangen blokken door de eenheid opnieuw genummerd. De aanzetsnelheid (Feed Rate) wordt geprogrammeerd door middel van de codes F000 tot en met F500, waarbij de 3 cijfers de aanzetsnelheid in mm/min voorstellen. 10.2.2 M - functies M Info 1 Info 2 Beschrijving M00 * 3 Programma einde M02 * 3 Programma einde en ijlgang naar het programmanulpunt, eerst in de Z-richting, dan tegelijkertijd in de X en Y-richting. M03 † 2 Spindel aan (volgens de wijzers van de klok) M05 † 1 Spindel uit M06 * 3 Programmaonderbreking, gereedschapswissel M10 † 3 Automatische spanklem uit M11 † 1 Automatische spanklem aan * Functie is enkel actief in het huidige blok † Functie die actief blijft totdat er een andere functie het effect uitschakelt. 1 Functie wordt uitgevoerd voor de geprogrammeerde beweging 2 Functie wordt uitgevoerd tijdens de geprogrammeerde beweging 3 Functie wordt uitgevoerd na de geprogrammeerde beweging © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 70 / 91
  • 72. 10.2.3 G – Functies 10.2.3.1 G90 en G91 De code G90 staat voor absolute waarden, dit wil zeggen dat men de coördinaten van de te frezen en te boren delen vanuit het nulpunt gezien moeten worden. De code G91 staat voor incrementele waarden, dit wil zeggen dat men de coördinaten van de te frezen en te boren delen vanuit het laatste bewerkte punt gezien moeten worden. 10.2.3.2 G00: Puntbesturing Bij een puntbesturing beweegt het gereedschap in ijlgang (500 mm/min) naar het gegeven punt. Bij een puntsturing is de afgelegde baan niet gedefinieerd. Deze G-functie wordt enkel gebruikt om het gereedschap te positioneren. Voorbeeld: N001 G00 X01500 Y05000 Opmerking: Tijdens de verplaatsing met puntbesturing mag er niet verspaand worden! Figuur 67 G00 verplaatsing in het X/Y vlak © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 71 / 91
  • 73. 10.2.3.3 G01: Lineaire interpolatie Het gereedschap beweegt in een rechte lijn met een gegeven snelheid (F) tussen het beginpunt en het opgegeven eindpunt. Voorbeeld: Figuur 68 G01 verplaatsing in het X/Y-vlak Voor interpolatie in een ander vlak dan het X/Y-vlak, zie G17, G18, G19 Voorbeeld programma N001 G00 X01500 Y05000 N002 G01 Z-01000 M03 S9 F450 N003 X07000 N004 Z00000 N005 M05 N006 M02 Er kan ook in twee richtingen tegelijk bewogen worden, als men meerdere coördinaten in één blok opgeeft. Voorbeeld (vergelijk met G00): N001 G01 X01500 Y05000 F250 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 72 / 91
  • 74. 10.2.3.4 G02 en G03: Circulaire interpolatie G02: Circulaire interpolatie (wijzerzin) G03: Circulaire interpolatie (tegen wijzerzin) Als men een G02 of G03 programmeert, moeten de coördinaten voor het eindpunt in hetzelfde blok worden meegegeven. De afstanden in de X en Y richting tussen het beginpunt en het centrum van de cirkelbaan worden ook in hetzelfde blok meegegeven. (I voor de X richting, J voor de Y richting) Figuur 69 G02/G03 verplaatsing in het X/Y-vlak In dit voorbeeld is I gelijk aan 20-6,98=13,2 en J=25-35,93=-10,93 N001 G00 X00698 Y03593 N002 G01 Z-01000 M03 S9 F450 N003 G02 X02000 Y00800 I01302 J-01093 N004 G01 Z00000 N005 M05 N006 M02 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 73 / 91
  • 75. 10.2.3.5 G12 en G13: Gatfrezen G12: Gatfrezen (wijzerzin) G13: Gatfrezen (tegenwijzerzin) Het doel van gatfrezen is het maken van een rond gat dat groter is dan de freesdiameter, om dit te kunnen doen moet de diametercorrectiefactor van het gereedschap geprogrammeerd zijn. G12 en G13 hebben maar 1 parameter (I) de waarde van deze parameter is de straal van het gat dat moet uitgefreesd worden. Voorbeeld (programmanulpunt 2 mm boven werkvlak): N001 G00 X01500 Y01500 F200 S2 T1 M03 N002 G01 Z-00500 N003 G12 I01100 N004 M02 Figuur 70 Gatfreescyclus 10.2.3.6 G40, G41 & G42: Diametercorrectie Als men diametercorrectie toepast wordt in plaats van de geometrie van de baan, de geometrie van het werkstuk gedefinieerd. G41: Diametercorrectie (links). Het gereedschap ligt links/boven de gedefinieerde baan. G42: Diametercorrectie (rechts). Het gereedschap ligt rechts/onder de gedefinieerde baan. G40: ·Uitschakelen diametercorrectie. M96: ·Volledige compensatie, het gereedschap volgt de kortste baan. M97: Het gereedschap volgt de baan tot het theoretische snijpunt. Figuur 71 Diametcorrectie © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 74 / 91
  • 76. Hoe gaan we pratisch te werk 1. 2. Start eerst EMC2 terco Klik op bestand openen… openen hier bijvoorbeeld gleuf Opmerking: het bestand moet NGC zijn 3. 4. Ga eerst naar de cordinaten x0,y0,z0 Vervolgens klik je op En klik op “home” En daarna op om het programma te starten Vervolgens ga je eerst programma testen wat boven je werkstuk, om zeker te zijn dat je het werkstuk niet stuk maakt of dergelijk Of je gaat simuleren met het EMC2 programma © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 75 / 91
  • 77. 10.3 TOOLTabel Wij hebben in ons EMC2 een bestand TOOL_TABLE = tool.tbl Daar gaat je de gebruikte tool definiëren. Onze CNC Terco kan maar 3 snijgereedschappen: - Frees van 3mm - Frees 2,5mm - Boor van 2,5mm Voorbeeld: Figuur 72 Tool.tbl In onze NGC code: Om te zien wanneer hij een ander tool gebuikt, ziet men het de NGC code bijvoorbeeld als er T1, T2 of T3 staat. Voorbeeld: N001 G00 X01500 Y01500 F200 S2 T1 M03 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 76 / 91
  • 78. 11 PEPS PROGRAMMA Om de werkstukken te tekenen maken we gebruik van het PEPS software pakket (CAM software) De voledige instrutie om PEPS te installeren verwijzen we naar de dvd. De volgende werkstukken zijn gemaakt door onze TERCO CNC machine 11.1 Voorbeeld1: Het artesis logo met de naam in het midden van het logo. In PEPS © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 77 / 91
  • 79. NGC code: % N1G21G80G49G40G90 N2T1M6 N3G0G54G90X30.29Y17.854S2500M3 N4G1G43Z-1.0F250H1 N5X34.272Y13.871F150 N6X38.255Y9.889 N7G2X18.985Y1.907R27.252 N8G1Y13.171 N9G3X30.29Y17.854R15.988 N10G0Z5.0 N11G0X44.75Y19.362 N12G1Z-1.0F250 N13X50.382F150 N14X56.014 N15G2X48.032Y0.092R27.252 N16G1X40.067Y8.057 N17G3X44.75Y19.362R15.988 N18G0Z5.0 N19G0X53.908Y30.653 N20G1Z-1.0F250 N21X57.891Y34.636F150 N22X61.873Y38.618 N23G2X69.855Y19.348R27.252 N24G1X58.591 N25G3X53.908Y30.653R15.988 N26G0Z5.0 N27G0X52.4Y45.113 N28G1Z-1.0F250 N29Y50.745F150 N30Y56.377 N31G2X71.67Y48.395R27.252 N32G1X63.705Y40.43 N33G3X52.4Y45.113R15.988 N34G0Z5.0 N35G0X41.109Y54.271 N36G1Z-1.0F250 N37X37.126Y58.254F150 N38X33.144Y62.236 N39G2X52.414Y70.218R27.252 N40G1Y58.954 N41G3X41.109Y54.271R15.988 N42G0Z5.0 N43G0X26.649Y52.763 N44G1Z-1.0F250 N45X21.017F150 N46X15.385 N47G2X23.366Y72.033R27.252 N48G1X31.331Y64.068 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 78 / 91
  • 81. 11.2 Voorbeeld 2 (2,5D): Onze CNC Terco machine wordt ook door andere bachelorproef studenten gebruikt. (artesis solarboot) Info over de solarboot: Een race naar de toekomst. Niet door snelheid of kracht maar door efficiëntie. Voortbewegen op een energiebron die er altijd en overal is. Wij bouwen het meest beproefde vervoermiddel dat zich voortbeweegt met de meest innovatieve technologie: een solarboat. Het is de toekomst, aangedreven door zonne-energie Verder verwijzen we naar solar bachelorproef voor meer informatie. In PEPS © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 80 / 91
  • 82. In EMC2 © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 81 / 91
  • 83. 11.3 Voorbeeld 3: Onze mascot de pinguin. (Linux EMC2) Opmerking: Al deze voorbeeldprogramma zijn te vinden op de dvd. © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 82 / 91
  • 84. 12 Bijlage info In de verschillende bijlage vind je informatie hoe de aansluiting zijn gebeurt van onze stappenmotor op onze 9 pin draad. - Kleurenkaart - Elektrisch schema CNC - XLM panel © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 83 / 91
  • 85. 13 Bibliografie Internet: Arand. (2010, april 6). RootSudo. Opgehaald van Ubuntu community Documentation: https://help.ubuntu.com/community/RootSudo Drives, P. S. (sd). DC Converters, unidirectional from 3 to 12 Amp. Opgehaald van Parker SSD drives 507: http://www.ssddrives.com Gilsen, J. V. (2007-2008). In J. V. Gilsen, Numerieke controle met EMC. Nijs, S. M. (2004, December 8). Vermogen Elektronica : Stappenmotor. Opgehaald van Gipsh: http://users.skynet.be/gipsh/foto/stappenverslag.pdf stappenmotor.nl. (2005). Bipolaire Microstap Driver MSD-50-5.6. Opgehaald van stappenmotor: http://www.stappenmotor.nl/Datasheets/microstapdrivers%20info/MSD-50-5.pdf Stepper Motor Basics. (sd). Opgehaald van Home-Based Business Package: http://www.sapiensman.com/ESDictionary/docs/d6.htm The EMC Team. (2010, februari 21). Getting Started Guide V2.5. Opgehaald van Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org The EMC Team. (2010, februari 2010). HAL Manual 2.5. Opgehaald van Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org/ The EMC Team. (2009, November 8). Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC. Opgehaald van User Manual V2.3: http://www.linuxcnc.org/ The EMC TEAM. (2010, Maart 14). Integrators Manual V2.5. Opgehaald van Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC: http://www.linuxcnc.org/ © artesis - CNC Terco upgrade en EMC 2 p 84 / 91