Нестандартные функции для ЧПУ

[stellator]

Доброго времени.
Решил сделать ЧПУ и в поисках решения забрёл на этот сайт...
Сам увлекаюсь физикой, электронщик, в железе много чего могу сделать, а вот программирование для меня тёмный лес. Есть желание много чего сделать, в частности интересует микросборка и наносборка но руками малость не получается. Да и заказать где невозможно, а где и финансово нереально.
В настоящий момент работаю наладчиком ЧПУ на заводе, опыта поднабрался, и хочу начать уже что то делать из своих задумок, но вот незадача, не всё что я хочу, есть в открытом виде...

Интересуют процессы как обычной фрезеровки, раскроя, шлифовки (ну, как бы стандартная вещь) так и экзотические, такие как наплавка металла, электрохимическая и электроэрозионная обработка.

1. К примеру, для электроэрозионной обработки требуются паузы в диапазоне (единицы микросекунд - доли секунды), т.е. когда рабочий инструмент -проволока, или любой другой - приближается к металлу на определённое расстояние (обычно десятки микрон) загорается пульсирующий разряд, выжигающий металл.

Задача - по сигналу от датчика приближения инструмента, мгновенно приостановиться и подождать, пока металл не выгорит до такого расстояния, чтоб двигатели начали делать следующие шаги по траектории обработки.
Метод подходит для малых скоростей, где резкое торможение не критично.
Для электрохимической обработки потребуется такой же принцип действия.
Готовых решений я пока не обнаружил(
Существует ли возможность такую опцию задействовать?

2. Хочу сделать автономное устройство управления станком, т.е по возможности без компьютера.(во первых, энергопотребление, во вторых, стоимость управления, особенно в простых узлах, где и монитор то нужен лишь для первичных настроек, а инструмент универсален и никогда не изменяется.
Понравился вот этот девайс):
http://code.google.com/p/miniemc2/wiki/ ... _maual_Rus
Можете подсказать, возможно ли на базе его или ему подобного, организовать следующие функции, включая мгновенную приостановку:

2.1 Автоматическая загрузка программы при включении питания девайса и автоматический выход в рабочую готовность с загрузкой файла G кода из флешь накопителя.

2.2 Внешнее управление по входным шинам: 1-старт (выход в рабочу зону и выполнение обработки), 2-пауза (подразумевает плавную приостановку работы с выходом в ожидание), 3-продолжение работы(при выходе из паузы), 4-стоп, 5-общий сброс. (Скорее ещё пара опций будет, но это основа...)
Подскажите пожалуйста решения (если таковые есть) или тех, кто может посодействовать в этом нелёгком деле...

С уважением, Вадим.

[Nick]

1. К примеру, для электроэрозионной обработки требуются паузы в диапазоне (единицы микросекунд - доли секунды), т.е. когда рабочий инструмент -проволока, или любой другой - приближается к металлу на определённое расстояние (обычно десятки микрон) загорается пульсирующий разряд, выжигающий металл.

Ну можно, если использовать тот же LinuxCNC завести сигнал с датчика на пин
motion.feed-hold IN BIT
When Feed Stop Control is enabled with M53 P1, and this bit is TRUE, the feed rate is set to 0.
Тогда при срабатывании датчика станок будет останавливаться до разрыва цепи.
Скорость обработки датчиков - 1мс (по умолчанию, но можно и поменять).

2. Хочу сделать автономное устройство управления станком, т.е по возможности без компьютера.(во первых, энергопотребление, во вторых, стоимость управления, особенно в простых узлах, где и монитор то нужен лишь для первичных настроек, а инструмент универсален и никогда не изменяется.
Понравился вот этот девайс):
http://code.google.com/p/miniemc2/wiki/ ... _maual_Rus
Можете подсказать, возможно ли на базе его или ему подобного, организовать следующие функции, включая мгновенную приостановку:

Ну на счет электричества, там чуть-чуть совсем будет, если простенькая метеринка и не большой экран (с быстрым уходом в спящий режим) и максимум 100Вт на выходе.

Можно поставить маленький комп без монитора, клавы, мыши и прочего - только материнка и подсоединяться к нему по сети. (у меня так прокси сервак в кладовке работает).

[aftaev]

1. К примеру, для электроэрозионной обработки требуются паузы в диапазоне (единицы микросекунд - доли секунды), т.е. когда рабочий инструмент -проволока, или любой другой - приближается к металлу на определённое расстояние (обычно десятки микрон) загорается пульсирующий разряд, выжигающий металл.

А утебя есть схема нормального БП и генератора чтоб короткие импульсы выдавал или будет задающий генератор RC ?

[stellator]

Ну можно, если использовать тот же LinuxCNC завести сигнал с датчика на пин
motion.feed-hold IN BIT
When Feed Stop Control is enabled with M53 P1, and this bit is TRUE, the feed rate is set to 0.
Тогда при срабатывании датчика станок будет останавливаться до разрыва цепи.
Скорость обработки датчиков - 1мс (по умолчанию, но можно и поменять).

Возможно ли LinuxCNC запустить на маломощном микропроцессорном устройстве?
Типа указанного в первом сообщении, по ссылке...
1мс много, в отдельных случаях это будет крайне сильно тормозить процессы обработки...
Можно ли изменить скорость обработки датчиков - от 1мкс?
И вообще, какой минимум?

Ну на счет электричества, там чуть-чуть совсем будет, если простенькая метеринка и не большой экран (с быстрым уходом в спящий режим) и максимум 100Вт на выходе.

Можно поставить маленький комп без монитора, клавы, мыши и прочего - только материнка и подсоединяться к нему по сети. (у меня так прокси сервак в кладовке работает).

Всё дело в том, что я собираюсь создать и одновременно использовать не одно устройство. А не одно устройство это не одна материнка, не один винт, и не один блок питания, особенно, если устройства будут разнесены на расстояние.
Если данный модуль будет выполнен, как отдельный проект, то его легче будет собирать, настраивать и работать с ним.
Тот проект на АРМе думаю что тянет куда меньше 100Вт, и переход в спящий режим крайне важен, даже в процессе работы, если вдруг резко отключилась электроэнергия...
Важно кнопочное управление, необходимо исключить монитор и клаву. Чисто автомат...
Включили, флешь вставили, на старт нажали, и всё понеслось в работу...
Важна так же пауза...
К примеру, работа фрезой...
Отключилась электроэнергия, внешнее устройство даёт команду на паузу, фреза приостанавливается, затем уходим спать...
Электроэнергия включилась, внешнее устройство пробуждает и выводит из состояния паузы, включаем фрезу, продолжаем работу.

[nkp]

1мс много, в отдельных случаях это будет крайне сильно тормозить процессы обработки...
Можно ли изменить скорость обработки датчиков - от 1мкс?
И вообще, какой минимум?

касаемо эрозионных станков подход не правильный
не тормозить надо - а изменять подачу в зависимости от промежутка
в емс для этого есть адаптивное управление подачей
motion.adaptive-feed (float, in)

[stellator]

А утебя есть схема нормального БП и генератора чтоб короткие импульсы выдавал или будет задающий генератор RC ?

Блок схема есть, детализации не делал...
В настоящий момент зависла схема 60кВт инвертора на 9ти IGBT мостах, через 2-3 месяца планирую закончить, но схема будет не только для эрозионки...
RC генератор - прошлый век, я буду использовать мостовой коммутатор на IGBT транзисторах, работающий в резонансном режиме с трансформатором и выпрямителем.
Вообще, есть идея по совмещению в одном устройстве по возможности максимума функций.
К примеру, станок может таскать как фрезу, так и плазматрон, так и сварочный рукав с подачей проволоки, лазер, экструдер, да и много чего...
Тот же IGBT мост может быть использован в электроэрозионной установке, в сварочном аппарате, в приводе двигателя, индукционном нагревателе печи или закалки...
Объединение технологий может дать гибкий инструмент для изготовления любых деталей и реализации любых технологий.

[stellator]

касаемо эрозионных станков подход не правильный
не тормозить надо - а изменять подачу в зависимости от промежутка
в емс для этого есть адаптивное управление подачей
motion.adaptive-feed (float, in)

Допустим, обрабатывающий электрод - конус.
В точке касания к поверхности скорость обработки будет иметь значение n, потому что рабочая поверхность - точка , а в конце конус имеет площадь в 10000 раз бОльшую, чем в начале, и скорость будет равна n / 10000...
Как прикажете задавать скорость в таком случае???
А ведь соотношение начальной и конечной площади может быть ещё больше...
Не спорю, Ваш метод может быть спокойно применим для проволочной подачи, но если к примеру рабочая площадь в пару квадратных дециметров, то здесь уже будет полная остановка, и продвижение может происходить со скоростью - микрон в минуту...

[nkp]

скорость будет равна n x 10000

откуда это ???

[stellator]

скорость будет равна n x 10000

откуда это ???

Простая опечатка, была)

[nkp]

довольно легко обходится данная проблема расчетом в CAMe
я имею в виду зависимость подачи от контактной площади
ну это уже варианты - и каждый выбирает свой
я при слове эрозия сразу думаю про проволку потому как хочу такой станочек сделать
а электродами прожигали только дефлекторы на авиационные движки в керосине
но там электрод цилиндрический
а вот проволокой порезали разного много
(даже оснастку под видеомагнитофоны когда то )

[stellator]

довольно легко обходится данная проблема расчетом в CAMe

Если площадь предсказуема, то да, согласен...
Но остановка может быть полезна и не только для эрозии.
В общем, мне в настоящий момент важна автономность устройства, и на как можно менее бюджетной платформе.
Причины и функциональность я указывал выше...
У Вас есть опыт в создании подобных систем?

[nkp]

опыт в создании подобных систем?

нет - я далек от этого
но могу сказать - что на этом форуме есть люди , которые очень даже в теме

[stellator]

но могу сказать - что на этом форуме есть люди , которые очень даже в теме

Буду весьма признателен, если Вы меня с таковыми познакомите)

[Сергей Саныч]

ИМХО, LinuxCNC может быть тяжким грузом для простых устройств, которым не нужна широта функций, но требуется малое время реакции. Проще бывает реализовать на микроконтроллере, даже 8-битном.

[Nick]

1мс много, в отдельных случаях это будет крайне сильно тормозить процессы обработки...
Можно ли изменить скорость обработки датчиков - от 1мкс?

Вроде ты писал, что подача совсем маленькая... Тогда 1мс должно хватить для остановки.
Это не значит, что все действия будут выполняться с максимальной частотой 1кгц. Раз в 1мс мы принимаем решение, что делать дальше. А какие-нибудь быстрые задачи можно и быстрее делать.

Как будет осуществляться управление перемещением? Какие будут двигатели, и какие будут скорости обработки (не быстрого перемещения, а именно обработки).

LinuxCNC мне нравится своей масштабируемостью, да, есть ограничение - нужен комп. Под arm его вроде заводили, но самая большая проблема - надо переделать ядро реалтаймовское под арм, а вот это не просто.

[stellator]

ИМХО, LinuxCNC может быть тяжким грузом для простых устройств, которым не нужна широта функций, но требуется малое время реакции. Проще бывает реализовать на микроконтроллере, даже 8-битном.

Я совсем не против 8битки, работающей с G кодом, и отрабатывающую работу по 3м - 4м осям с линейной и круговой интерполяцией.
Ну хотя бы только с линейной и 16 бит, да и некоторые 32х битки, по цене они не сильно отличаются...
Себестоимость CNC модуля важна, когда речь идёт о десятке устройств, а тем более большего количества...

Вроде ты писал, что подача совсем маленькая... Тогда 1мс должно хватить для остановки.

Меня интересует дальнейшее развитие технологий, поэтому необходим запас.
В первую очередь, это при работе с субмикронными подачами, где частота следования импульсов может исчисляться сотнями тысяч импульсов в секунду.
Не хочу расписывать всего того, с чем пока не работаю, но я ориентируюсь также на биотехнологии, биосборку, микрообработку, микросборку, нанообработку, наносборку...
Задержки необходимы ещё для синхронизации работы устройств, когда одна система передаёт материал/инструмент/деталь, что угодно - другой системе, желательно чтоб работа продолжалась мгновенно после передачи, ибо при работе нескольких устройств в одном процессе, сам процесс может превратиться в сплошное ожидание.
Чем меньше смещения, и меньше объекты, тем более высокая частота подач должна быть для обеспечения производительности.
А при 100к импульсов в секунду и задержке в миллисекунду, замедление скорости может составить до 9900%, что недопустимо много...
Мне необходима универсальная программная база, позволяющая без проблемно перестроить одну и ту же программу на любой техпроцесс.
Я понимаю, всего не учесть, и придётся менять, просто указанная мною задержка позволит решить очень много задач...

[Serg]

Похоже дла ваших задач не подойдут те средства, о которых мы тут говорим. Вам нужно смотреть в сторону специализированных RT и синхронных систем, а это совсем другая область и бюджет.

[stellator]

Как будет осуществляться управление перемещением? Какие будут двигатели, и какие будут скорости обработки (не быстрого перемещения, а именно обработки).

Изначально будут шаговые двигатели, потом сервоприводы. В дальнейшем планирую для определённых задач делать линейные шаговые двигатели, подвешенные в магнитном поле, а так же может быть и пьезодвигатели.
Пьезодвигатели мне конечно не нравятся, в виду ограниченности ресурса работы и довольно высокой сложности управления, но для некоторых задач они могут быть незаменимы. В принципе, линейные шаговики смогут отработать множество технологий...
Что по скоростям перемещения в процессе обработки, то они могут быть крайне разными.

LinuxCNC мне нравится своей масштабируемостью, да, есть ограничение - нужен комп. Под arm его вроде заводили, но самая большая проблема - надо переделать ядро реалтаймовское под арм, а вот это не просто.

Я углублённо почитал за LinuxCNC...
ЕМС-2 и LinuxCNC это одно и то же, или всё таки разные направления?
Вообще, мне очень понравился линукс своей гибкостью, и гибкостью программного обеспечения.
Проблема лишь в том, что я не программист, и не знаю что и как настроить, дописать, подключить на программном уровне...
Аппаратную часть при этом могу сделать любой сложности.
Вообще, сейчас для меня-идеальный вариант, так это действительно просто плата управления, в которую заливается G код, и она уже напрямую работает с поставленной задачей...
На сколько сложно LinuxCNC перезаточить под АРМ?
Этим кто-нибудь занимается?
Готов посильно поучаствовать в таком проекте...

[stellator]

Похоже дла ваших задач не подойдут те средства, о которых мы тут говорим. Вам нужно смотреть в сторону специализированных RT и синхронных систем, а это совсем другая область и бюджет.

То что мне нужно, не требует каких то экстраординарных функций, ну может 2-х 3-х.
В данный момент ищу возможность создания универсальной платформы...
Специализированные вещи делаются на базе тех, которые в конечном счёте здесь обсуждаются, но они грубы, и на них ничего толком не сделаешь, если шаг-в сторону от того, на что они заточены. И они небезглючны, и недешевы...
Если бы я был сыном Билла Гейтса, то на них бы и строил, не заморачиваясь, и один комп на устройство - тоже не проблема была бы...
Моим желанием есть не только освоить технологии самому, но и подключить к этому направлению людей.
И не только тех, кто любит всякую хрень в свободное время проточить на станочке, но и поиграться с высокими технологиями, а таковых найдётся немало, кто как и я, не может сделать какой нибудь важный в своей сфере элемент, потому что располагающий возможностью это сделать, захочет заработать на этом, и хорошо заработать...
И устройства эти должны стоить не лимоны денег, как у коммерсантов а сотни, ну максимум тысячи долларов..

[Serg]

Просто некоторые ваши требования собственно и являются экстраординарнымим для ресурсов и решений, на которых вы хотите их реализовать, например те-же компы с "бытовой" архитектурой.