Накопительная ошибка

[Nonstopich]

Добрый день.
На борту самодельного станка имеем три TB6600 китайского производства и контроллер, их же
Сам станок собран, настроен, и устраивал своей работой до тех пор пока не решили мы сделать деталь с множеством отверстий (под болты, с фасками).

Плоская 15мм заготовка из фанеры должна была подвергнуться фрезерованию под 5мм отверстия 3мм фрезой в 22 местах.
Эти сквозные отверстия станок вполне себе успешно делает.

А вот фаски на эти отверстия стабильно "не ложатся" в нужном месте. Стабильно станок теряет "ноль" приобретая от 1.5 до 3 мм по осям X Y разом,
всегда одинаково, и всегда в одном положительном направлении
При фрезеровании отверстия станок делает уйму движений вправо-влево, естественно. И как мы думаем это и является проблемой.

Станок сделан на трапециевидном винте. Везде установлены одинаковые nema 17 двигатели.
Питается это всё от блока питания на 8.3А 24V. Драйверы все одинаковые. Управление из Mach3

Что было сделано:
выставлены Step/Dir Pulse в 5 us
Двигатели переведены в 1/16 шага.
Затянуты все соединения Винт - Муфта - Вал двигателя

Что ещё нужно сделать, дабы выявить проблему? Куда копать?

[N1X]

А расстояния между отверстиями не уезжают? Похоже на пропуски, вот и нужно выяснить - они это, или нет...

[shalek]

А вот фаски на эти отверстия стабильно "не ложатся" в нужном месте.

Фаски и сверление одной УП делаются?

[Nonstopich]

Фаски и сверление одной УП делаются?

Да, в одной. Сначала сверление, потом фаски.

С учётом малых (1мм) подач по Z, станку приходится делать много "внутренних круговых обработок" 15мм (по 1мм) *22 + 8мм (по 1мм) *22

А расстояния между отверстиями не уезжают? Похоже на пропуски, вот и нужно выяснить - они это, или нет...

Расстояния между отверстиями плавают, но линейные отклонения куда меньше радиальных

Вот это получается, в случае если делать отверстия и фаски в одной УП только на один блок (сначала отверстия 4шт, потом фаски)

И это только первый блок, таких четыре, и мы не видели результат 4го. Думаю фаски будут соосны с отверстиями, но блоки, друг относительно друга будут "плыть"

А вот это получается, в случае, если делать сначала 22 отверстия, а первые фаски получаются вот такими:

[N1X]

Блин, ищу фаски, а их нет. Это гнездо под головку, понятие "фаска" здесь не годится.
Если муфты не проскальзывают, остаются пропуски... Ускорения уменьшить можно попробовать. Ну и проскальзывание муфт проверить...

[Nonstopich]

Блин, ищу фаски, а их нет. Это гнездо под головку, понятие "фаска" здесь не годится.
Если муфты не проскальзывают, остаются пропуски... Ускорения уменьшить можно попробовать. Ну и проскальзывание муфт проверить...

Проблема в том, что станок НЕ работает с подачей больше 3мм/с ускорение стоит 5 мм/с2

Как проверить "проскальзывание"? Я так понимаю нужно оставить риски вдоль оси вращения, заставить станок работать, а потом проверить, чтоб риски не сдвигались. Верно?

[N1X]

Да, на пропуск шагов можно похожим образом проверить - поставить метку маркером на валу движка и на неподвижной части. Запомнить координату, погонять ось туда сюда, потом вернуться в координату, в которой стоял когда ставил метку и посмотреть - совпадает или нет.
В качестве ходовой метрическая шпилька?

[Nonstopich]

Да, на пропуск шагов можно похожим образом проверить - поставить метку маркером на валу движка и на неподвижной части. Запомнить координату, погонять ось туда сюда, потом вернуться в координату, в которой стоял когда ставил метку и посмотреть - совпадает или нет.
В качестве ходовой метрическая шпилька?

Нет, всё не настолько плохо. Но и не ШВП.
Трапециевидный винт и пара бронзовых гаек на П-профиле. Интересно получилось с "выбором" люфта

С помощью отметок на целом цикле (который кусок фанеры летит в мусорку) проверил, что винт - муфта - вал двигателя прикреплены друг к другу очень прочно.
В этом узле проблем нет.

Пропуск шагов должен быть как-то слышен или ощутим? На холостом ходу на скорости 1200мм/с и ускорении 50мм/с2 никаких "звуков" нет.

[N1X]

Щелчки могут быть слышны, но не обязательно... Надо по меткам проверить...

[Nonstopich]

Щелчки могут быть слышны, но не обязательно... Надо по меткам проверить...

Да, запустил полный цикл, в холостую "по воздуху"

Потом ещё раз проверю под нагрузкой.
У меня такой вопрос:

ток, подаваемый на движок я измерял вставляя в разрыв одной из обмоток амперметр. И запускал мач3, он как бы схватывал движки, т.е. ток через них тёк.
Подстроечным резистором выставлял ток 1.5А. Меня смутило только то, что "джампер" был выставлен на half current. Т.е. этот тот режим удержания в котором на движок подаётся только 50% от возможного тока.

Я правильно понимаю, что мои движки работают от 3А по факту, когда они находятся в режиме "работы" а не "ожидания" ??
И чем это черевато, если движки держат максимум 1.68А ?

[N1X]

Я правильно понимаю, что мои движки работают от 3А по факту, когда они находятся в режиме "работы" а не "ожидания" ??

Правильно

И чем это черевато, если движки держат максимум 1.68А

Нагревом, если не вылазит за разумные пределы - все нормально, многие гонят движки по току, чтобы момент добавить...

в разрыв одной из обмоток амперметр

Амперметр стрелочный, или китайский мультиметр? Последний может привирать, т.к. форма сигнала отлична от постоянного тока...

[Nonstopich]

Я правильно понимаю, что мои движки работают от 3А по факту, когда они находятся в режиме "работы" а не "ожидания" ??

Правильно

И чем это черевато, если движки держат максимум 1.68А

Нагревом, если не вылазит за разумные пределы - все нормально, многие гонят движки по току, чтобы момент добавить...

в разрыв одной из обмоток амперметр

Амперметр стрелочный, или китайский мультиметр? Последний может привирать, т.к. форма сигнала отлична от постоянного тока...

Я попытался выставить рекомендуемые 1.68А на движок. Насколько адекватно было разрывать цепь между драйвером и блоком питания и выставлять его в процессе работы станка в этом месте?
Я так понимаю, что в этот ток ещё входит энергия потребляемая самим драйвером, помимо движка. Но насколько знаю, на самообеспечение такие микрухи должны потреблять "мало".

Т.е. по моим рассуждениям, движки сейчас работают чуть ниже рекомендуемого порога.
Вообще решил исключить неправильно выставленную рабочую точку из списка возможных причин "потери нуля".

Запустил на холостом ходу всё с теми же метками, дабы отследить пропуск шагов.

[N1X]

Насколько адекватно было разрывать цепь между драйвером и блоком питания

В корне неверно. Драйвер работает как понижающий преобразователь (buck-converter), по сути выполняется равенство "Ток БП * Напряжение БП = Ток мотора * Напряжение мотора". И если на драйвере 24V, то на моторе - можно померять, обычно гораздо меньше, если конечно это не совсем высокоомный двиг. Соответственно Ток БП НЕ равен току мотора. Обчно сильно не равен.

[michael-yurov]

А еще обмоток две.

[SVP]

Что ещё нужно сделать, дабы выявить проблему? Куда копать?

Сделать тестовую программу по которой ошибка вылазит в 100% случаев, и которая выполняется минуты (лучше секунды).
Попробовать для начала погонять с разной скоростью. Если не поможет - с разным максимальным ускорениям по осям.
Если не поможет - думать дальше.

Если "не шагает движок", то при меньших скоростях-ускорениях должен "зашагать".
Если проблема в этом, то тут уж ничего толком не поправить, только смириться, либо менять механику-электронику.

[Nonstopich]

О результатах проделанной работы:
1) Сделали тестовую программу, прогнали. Осознали, что ошибка имеет характер множественности.
Т.е. чем чаще делается определённое действие (окружность, и как следствие смена хода движимой части станка на противоположное) тем больше ошибка в конечном итоге.

2) Всё дело оказалось в токе, который я некорректно установил в качестве рабочего на драйвере. Он был много выше допустимого для двигателя.
После установки тока на 80% от допустимого проблема ушла. Двигатель перестал "набирать" лишние шаги.

Температура двигателей оставляет 33 градуса в покое и около 40 в работе. Хочется чуть больше скорости.
Поднять ток до того, что установлен в даташите означает повысить эту температуру почти до предельно возможно, около 110 С.
Вопрос такой: если установить охлаждение на двигатели, можно ли будет (теоретически) запускать ещё больший Ток, чем заявлен в даташите?

Всем, кто помог советом, огромное спасибо.

[donvictorio]

охлаждать можно, но нужно понимать, что это довольно сомнительное действие в плане эффективности решения проблемы. Помимо обмоток нагревается также и ротор, и чем ближе к точке Кюри, тем он больше теряет магнитную силу. До насыщения железа шаговик довольно трудно довести, он намного раньше превратится в пылающий факел, но отсрочить обугливание лака на обмотках вполне можно дополнительным отводом тепла.
а тут уж как люди не извращаются...

[Nonstopich]

В корне неверно. Драйвер работает как понижающий преобразователь (buck-converter), по сути выполняется равенство "Ток БП * Напряжение БП = Ток мотора * Напряжение мотора". И если на драйвере 24V, то на моторе - можно померять, обычно гораздо меньше, если конечно это не совсем высокоомный двиг. Соответственно Ток БП НЕ равен току мотора. Обчно сильно не равен.

Я решил вернуться к сказанному вами по поводу измерения тока. Закрались сомнения о правильности выставленного тока. Ощущение, что я сильно его занизил.
Как правильно выставить ток на драйвере? Я имею ввиду, где и что нужно измерять? В наличии вот такая плата с подстроечным резистором
Я так же ещё хотел уточнить: установка тока зависит от того какой тип микрошага используется. Правильно ли это? В моём случае выставлен 1/16 шага.

Также стоит учесть что измерения будут проводиться в режиме удержания. На драйвере установлена перемычка на 50% тока в режиме удержания.

[N1X]

Нужно перевести драйвер в режим полного шага (в микрошаге фиг поймешь в какой точке синуса сейчас ток в обмотке), перевести его в режим без снижения тока на удержании (опять же, так проще).
А потом становиться в разрыв обмотки амперметром и настраивать ток. Затем становиться в разрыв второй обмотки и настраивать ее. После этого уже переключать драйвер в рабочий режим.
Не забывать вырубать питание при манипуляциях с подключениями.
Ну и также стоит учитывать, что форма тока в обмотке - пилообразная (постоянная составляющая + пила), с частотой в десятки килогерц, соответственно гарантировать, что китайский мультиметр ее адекватно померяет нельзя. Но в то же время обычно показывает нормально, т.е. решение о достоверности показаний на плечах измеряющего. Идеальный вариант - стрелочный прибор, хоть школьный амперметр =)

[Nonstopich]

Нужно перевести драйвер в режим полного шага (в микрошаге фиг поймешь в какой точке синуса сейчас ток в обмотке), перевести его в режим без снижения тока на удержании (опять же, так проще).
А потом становиться в разрыв обмотки амперметром и настраивать ток. Затем становиться в разрыв второй обмотки и настраивать ее. После этого уже переключать драйвер в рабочий режим.
Не забывать вырубать питание при манипуляциях с подключениями.
Ну и также стоит учитывать, что форма тока в обмотке - пилообразная (постоянная составляющая + пила), с частотой в десятки килогерц, соответственно гарантировать, что китайский мультиметр ее адекватно померяет нельзя. Но в то же время обычно показывает нормально, т.е. решение о достоверности показаний на плечах измеряющего. Идеальный вариант - стрелочный прибор, хоть школьный амперметр =)

Я что-то не понял как можно отдельно настроить две обмотки? Подстроечный только один на драйвере:)
Стрелочный найду. Под рукой много всего.
При таких манипуляциях я должен выставить ток, равный тому току, что указан в DataSheet т.е. 1.68А в идеале. Верно?
Просто я где-то читал, что 1/1 и полный ток удержания это только 70% от того, что в DataSheet указан. Правда источник так себе.