Taglio tangenziale

[zorki]

In una pagina c'è questa finestra che dovrebbe abilitare il discorso che si sta trattando.
Non so però se funziona e come, non avendolo mai usato.

[McMax]

ah già che voi siete tutti "softwarizzati"... io avrei fatto tutto hardware !!!!

[Leviathan]

Dici sia fattibile?!
Sarebbe una gran cosa avere un hardware apposito che possa gestire il taglio tangenziale!!
Avevo anche chiamato Ribaudo, ma alla fine sul fronte Colibrì tutto tace da un bel po' di tempo in merito agli aggiornamenti!!

[McMax]

La mia più che altro era una provocazione..... è chiaro che gestire una cosa del genere via software è molto più facile che hardware.
Però hardware si può fare tutto, anche questo ! Ci vuole un microcontrollore e un driver per lo stepper; in ingresso i segnali degli assi X e Y in modo da potersi calcolare la direzione/velocità di taglio ed in uscita STEP e DIR per lo stepperino sulla testina.

[Leviathan]

Cioè in questo modo sarebbe fattibile avere un controller dedicato che gestisca gli assi e un pic che mantiene la tangenza sulla curva del taglio, ho capito bene? Io in realtà ho già 4 driver che accettano segnali step-dir e pilotano brushless, andrebbe bene lo stesso utilizzare un piccolo brushless per la testa rotante?

[Raban]

Ma usare un laser no ? Non credo serva na roba potente per tagliare tessuto

[Leviathan]

Ci hanno già provato, ma i tessuti da regata sono molto leggeri e si bruciano i bordi, il risultato non è dei migliori!

[McMax]

Cioè in questo modo sarebbe fattibile avere un controller dedicato che gestisca gli assi e un pic che mantiene la tangenza sulla curva del taglio, ho capito bene?

Si. Giusto. Poi la complessità dipende molto dai motori che usi per gli assi e di conseguenza dai segnali che puoi utilizzare in ingresso al PIC per calcolare la tangente. La cosa più semplice sarebbe avere i segnali da righe ottiche o da un encoder diretto sulle viti di manovra degli assi. Se gli assi li piloti in stepper diventa un po più complesso visto che il PIC dovrebbe decifrare 4 ingressi (2 fasi per ogni stepper, uno stepper per ogni asse).

Io in realtà ho già 4 driver che accettano segnali step-dir e pilotano brushless, andrebbe bene lo stesso utilizzare un piccolo brushless per la testa rotante?

Accettano STEP/DIR e pilotano solo brushless ??? Sono retroazionati con encoder immagino....
I brushless oltre che richiedere per forza un feedback di posizione ti costano di più. Oltre a ciò avresti bisogno di un freno per mantenere la posizione e la velocità di rotazione sarebbe troppo bassa. Per questa apppliczione direi stepper assolutamente.

Ma usare un laser no ? Non credo serva na roba potente per tagliare tessuto

Il solito MEGALOMANE !!!!!!!!!

[Leviathan]

Si, i driver hanno la retroazione tramite encoder montato sul motore; ma perchè necessiterebbero di un freno motore? Per le forze in gioco la forza che hanno credo sia più che sufficiente per tenere la posizione; vorrei montare 0.5Nm sulla testina rotante e 1Nm per gli assi X e Y, tutti brushless.
Per gli spostamenti viste le lunghezze in gioco (4mx2m), pensavo di optare per pignone e cremagliera!!
Ps: perchè un brushless dovrebbe avere minor velocità di rotazione di uno stepper? Non è il contrario, ovvero sono gli stepper a perdere coppia all'aumentare della velocità, o sbaglio?

[McMax]

In effetti puoi frenare anche il brushless... ma è molto più complesso !

Si mi sono spiegato male, gli stepper sono molto più lenti dei brushless; e questi ultimi mantengono elevata coppia anche ad alti regimi di rotazione.....
Quello che intendevo io è che qui la velocità richiesta dall'applicazione è lenta ed il lavoro totale della testina si sviluppa su una rotazione massima di 360°.... a che ti serve un brushless. Dovresti demoltiplicarlo magari con coppia a vite senza fine...... ne vale la pena ?
Lo stepper lo attacchi in presa diretta anzi, diventa il supporto stesso per la testina e come ti ha suggerito Pinciui fai scendere tutto motore compreso !

Brushless per gli assi ok.... con quella dimensione se usi gli stepper fai notte solo per fare l'home !

Se il controllore ti gestisce già la funzionalità tangenziale ti conviene sfruttarla; è inutile che diventi pazzo per sviluppare un hardware dedicato quando ce l'hai già ! In quel caso i calcoli della tangente se li fa lui direttamente senza nemmeno riprendersi il feedback dagli assi che per quanto bene tu lo possa fare introduci sempre delle imprecisioni nel sistema.

Il motore però per me deve essere stepper. Assolutamente. Se hai i segnali STEP/DIR è un attimo, ti basta un driver single chip ed hai finito.

[Leviathan]

Ok, credo che per la testina effettivamente convenga utilizzare un motore passo, il problema mi rimane per il controller (hardware) per cui non è stata ancora sviluppata l'interpolazione tangenziale, ma fra le applicazioni citate danno anche "pantografi a taglio tangenziale". Sono la stessa cosa, cioè l'interpolazione tangenziale riguarda la lavorazione con quarto, quinto asse in continua oppure anche un semplice plotter a taglio tangenziale?

[McMax]

Qui non so che dirti.... immagino che se gestisce il quarto asse sia solo una questione di software. Indubbiamente il taglio tangenziale è questo quindi credo si riferiscano proprio a questa funzione.
Attenzione solo al fine corsa: ci deve sicuramente essere un sensore (che potrebbe essere un effetto hall o un microswitch) che determina la posizione di riposo o 0° della testina. Diversamente il controller non sarebbe in grado di fare l'home dell'asse e sapere quindi da dove partire con il sincronismo del taglio....
A livello matematico si tratta "semplicemente" di ricavare un valore in gradi in tempo reale dell'angolo formato dalla retta che congiunge due punti dati sul piano: è più difficile da spiegare che da fare. La tangente trigonometrica non c'entra nulla in questo caso; è più indicato l'utilizzo di seno e coseno anche se a mio avviso va considerato su segmenti di retta piuttosto che sulla circonferenza.

[Leviathan]

Non immagini quanto le informazioni ricevute attraverso questo post mi stiano chiarendo i dubbi e rendano sempre più fattibile la realizzazione del progetto!! Grazie!!
Volendo utilizzare un sensore di hall, dove dici che convenga posizionarlo sulla testina?
Non avendo ben presente il suo funzionamento, consiste di un sensore che rileva una presenza magnetica al suo passaggio, generando un segnale, o cosa?
In pratica dovrei avere il sensore vincolato e posizionare un magnete solidale all'asse della testina? Se utilizzassi un motore passo con asse passante e sull'asse superiore posizionassi una puleggia all'interno della quale sistemassi un piccolo magnete, dici che potrebbe andare?
Scusatemi ma più riesco a chiarirmi le idee e più facilmente potrò andare avanti con il disegno, grazie ancora!!

[McMax]

Non avendo ben presente il suo funzionamento, consiste di un sensore che rileva una presenza magnetica al suo passaggio, generando un segnale, o cosa?

Si, praticamente è quello che fa. Il sensore è un circuito integrato che, alimentato, genera un segnale analogico in uscita proporzionale all'intensità del campo magnetico che lo attraversa. Ne esistono di vari tipi che differiscono per velocità di risposta, risoluzione e campo di misura. A livello più generale si dividono in sensori lineari e switch. I primi, come detto sopra, generano un segnale analogico proporzionale all'intensità del campo magnetico, gli altri invece commutano un segnale logico quando l'intensità del campo magnetico supera una certa soglia.... un pò come se fossero dei relè, tanto per intenderci.

Volendo utilizzare un sensore di hall, dove dici che convenga posizionarlo sulla testina?

Il sensore hall richiede ovviamente un magnete che lo ecciti altrimenti non leggerebbe nulla. In genere si posizione il sensore sulla parte statica del sistema ed il magnete sulla parte mobile. Giusto a titolo di esempio, i sensori dei tachimetri delle biciclette si posizionano sulla forcella mentre il magnete sui raggi della ruota.

Se utilizzassi un motore passo con asse passante e sull'asse superiore posizionassi una puleggia all'interno della quale sistemassi un piccolo magnete, dici che potrebbe andare?

Si il concetto è proprio questo. Qui però bisogna stare attenti perchè il diametro della puleggia potrebbe essere troppo piccolo ed il sensore poco efficace. Mi spiego meglio: immaginalo sulla ruota di una bicicletta, in quel caso il magnete a livello assoluto si muoverebbe in uno spazio molto più ampio rispetto alla posizione del sensore facendo si che la variazione di campo magnetico letta dal sensore sia molto più ampia. Nel tuo caso la puleggia su cui lo andresti a montare potrebbe essere molto piccola percui la variazione di campo magnetico molto più contenuta... in pratica il sensore dovrebbe essere tanto più sensibile quanto più piccolo è lo spazio entro cui il magnete si muove.
Qui dipende molto anche dal tipo di controller; se il controller acquisisce il sensore in analogico potrebbe considerare l'home come il punto con maggiore intensità di campo; diversamente se il controller accetta un segnale digitale dal sensore dovresti usare un hall switch ed in quel caso il momento di commutazione sarebbe interamente gestito dal sensore, che dovrà quindi essere calibrato in modo preciso (sia meccanicamente che elettricamente), soprattutto l'isteresi sulla commutazione, che giocherebbe un ruolo determinante.

[Leviathan]

Credo di aver capito ancora qualcosa; per la puleggia credo di riuscire a montarne tranquillamente una da 70/80mm e posizionarci all'interno un magnete di discrete dimensioni che possa garantire una buona intensità del campo magnetico. Per il sensore cercherò di acquistarne uno con una buona sensibilità (se puoi suggerire qualche marca o caratteristica sarebbe perfetto) e per il controllo ho appena visto cha ha ingressi analogico-digitali da zero a cinque volt e la possibilità di settarli in modalità NO o NC.
Credo che romperò le scatole a Ribaudo subito dopo le ferie perchè si metta al lavoro per lo sviluppo dell'applicazione taglio tangenziale!!
Questa sera invece comincerò a disegnare il supporto testa, motore e pistoncini!!