Welcher Servomotor/Controller ?

Hallo,

ich bin am überlegen, für meine Eigenbaufräse die Schrittmotoren durch Servomotoren zu ersetzen.

Zum einen habe ich immer wieder bei bestimmten Geschwindigkeiten (=Frequenzen) kurzzeitig ein ziemliches "Ratter-/Quietschgeräusch", was wohl mit der Eigenfrequenz der Führungen zu tun hat, zum anderen möchte ich schneller als bisher fahren können.

Kann jemand Servomotoren samt Controller empfehlen ? Zunächst unabhängig vom Preis möchte ich mir mal einen Überblick verschaffen. Google spuckt bereits eine Menge aus, aber Erfahrungen aus der Praxis wären auch ganz hilfreich.

Danke.

Thomas
 
Hallo,

zunächst Danke für die Infos zu Controllern. Vielleicht hat ja der eine oder andere noch weitere Vorschläge.

Welche Servomotoren habt Ihr dabei im Einsatz ?

Thomas
 
Omron

Omron

also ich kann Dir Omron empfehlen,
laufen sehr gut und sind mit Step und Dir

Gruss Bruno
 

oldi51

User
hallo thomas

kommt drauf an was du bewegen willst !
auf jeden fall ist ein servo schon mal leiser , was für mich der hauptgrund ist .
das gebrumme der schrittmotore ist mir schon immer auf den geist gegangen.

grüsse klaus
 
hallo thomas

kommt drauf an was du bewegen willst !

Hallo Klaus,

natürlich die jeweiligen Fräsportale... ;-) Spass...

Ich glaube, ich weiß, worauf Du hinaus möchtest. Das Gewicht des schwersten Portals kann ich leider nicht aufs Gramm genau sagen. Aber ich denke, dass so ca 70 Kilo maximal bewegt werden. Im Laufe der Zeit kam da noch einiges dazu, und ich habe nicht alles gewogen...(Geschwindigkeit sollte deutlich schneller als 2000mm/Minute werden...)

Mit der Berechnung auf der Gecko Homepage komme ich da grob auf 450-500 Watt. Sollte eigentlich kein Problem sein.

Irgendwelche Tipps bzgl der Drehgeberauflösung (Bittiefe, inkremental/absolut -> absolut wird wahrscheinlich teuerer ??) ?

Drehmoment ?

Thomas
 
Hallo Thomas,

wenn das Hauptproblem der Lärm ist sind Mikroschrittansteuerungen eine meist deutlich preiswertere Alternative. Meine Maschine habe ich letztens von Halbschritt auf Achtelschrittbetrieb umgerüstet (HP 5042 von pro-tos.de). Das allgemeine Rattern ist einem leisen Surren gewichen und Resonanzprobleme gibt es keine mehr (mit Ausnahme der Spindel-Grenzfrequenz, aber da hilft auch kein Servo, da müsste schon eine dickere Spindel her).

Und auch das Geschwindigkeitsproblem lässt sich oft durch eine neue Steuerung und Netzteil beheben: mit einer 50 oder 80 Volt Steuerung ist deutlich mehr an Geschwindigkeit rauszuholen als mit einer alten 24V Steuerung.

Fein ist an Servos natürlich, dass du dir keine Schrittverluste einfangen kannst und die erreichbaren Geschwindigkeiten (sofern die Resonanzfrequenz der Spindel mitmacht) deutlich höher sind.

Viele Grüße
Christian
 
[OFFTOPIC]
Hallo Thomas,

wenn das Hauptproblem der Lärm ist sind Mikroschrittansteuerungen eine meist deutlich preiswertere Alternative. Meine Maschine habe ich letztens von Halbschritt auf Achtelschrittbetrieb umgerüstet (HP 5042 von pro-tos.de). Das allgemeine Rattern ist einem leisen Surren gewichen und Resonanzprobleme gibt es keine mehr (mit Ausnahme der Spindel-Grenzfrequenz, aber da hilft auch kein Servo, da müsste schon eine dickere Spindel her).

Und auch das Geschwindigkeitsproblem lässt sich oft durch eine neue Steuerung und Netzteil beheben: mit einer 50 oder 80 Volt Steuerung ist deutlich mehr an Geschwindigkeit rauszuholen als mit einer alten 24V Steuerung.

Fein ist an Servos natürlich, dass du dir keine Schrittverluste einfangen kannst und die erreichbaren Geschwindigkeiten (sofern die Resonanzfrequenz der Spindel mitmacht) deutlich höher sind.

Viele Grüße
Christian

Hallo Christian,

was für einen Trafo und was für eine Interfaceplatine nutzt du?
Und was für Motoren kommen zum Einsatz?

Gruß
Uwe
 
wenn das Hauptproblem der Lärm ist sind Mikroschrittansteuerungen eine meist deutlich preiswertere Alternative. Meine Maschine habe ich letztens von Halbschritt auf Achtelschrittbetrieb umgerüstet (HP 5042 von pro-tos.de). Das allgemeine Rattern ist einem leisen Surren gewichen und Resonanzprobleme gibt es keine mehr (mit Ausnahme der Spindel-Grenzfrequenz, aber da hilft auch kein Servo, da müsste schon eine dickere Spindel her).

Hallo Christian,

zum Einsatz kommt aktuell schon eine Mikroschrittsteuerung (Achtelschrittbetrieb). Ebenso gut dimensionierte Linearführungen und Kugelgewindetriebe. Wie geschrieben ist das Rattern nicht ständig, sondern halt immer nur in einem Frequenzbereich, wenn die Geschwindigkeit niedrig ist. Speziell beim 3D Fräsen merkt man dass ziemlich... Ansonsten auch nur Surren. Müsste auch mal mit den Rampen etwas experimentieren. Allerdings glaube ich, dass wohl nur ein Servo hier Abhilfe schaffen könnte. Und mehr Geschwindigkeit ist ja auch nicht verkehrt... ;-))

Aber vielleicht gibts ja noch mehr Infos aus der Praxis.

Thomas
 
Hallo

@Uwe: bei mir werkelt ein 48V Schaltnetzteil (ebenfalls von pro-tos) und die Karten sind direkt an einem Microcontroller angeschlossen, der seine Befehle von einem Windowsprogramm per USB erhält (Eigenbau Bastellösung)
Bei den Motoren habe ich den Hersteller leider vergessen - eventuell war es Oriental Motors / 2A / ca. 50Euro Preisklasse.


@Thomas:
Das könnte an den Mikroschrittkarten liegen wenn sie mit den sehr beliebten L297 / L298 bzw. L6506 / L6203 Chipkombinationen aufgebaut sind. Die ICs sind für Halbschritt ausgelegt und können mit ein paar Zusatzbauteilen zu Mikroschrittbetrieb überredet werden - so richtig zufriedenstellend hat das aber zumindest bei meinen alten Steuerungen nicht funktioniert. Der Lauf wird zwar etwas ruhiger, ist aber dennoch Welten von der jetzt verwendeten HP 5042 entfernt.
- Die Motoren kommen auch in Frage falls sie alt oder relativ billig sind. Früher war bzw. bei günstigen Motoren ist das Rastmoment höher. Ich hatte letztens ein paar Nanotec Motoren speziell für Mikroschrittbetrieb in der Hand - da war beim manuellen drehen fast keine Rastung mehr spürbar - sowas läuft dann natürlich auch weicher. Die momentan von mir verwendeten Motoren haben allerdings noch sehr deutliches Rastmoment und sind dennoch angenehm leise.

Von der technischen Seite reizen mich Servos sehr - bei den Preisen wird mir aber nach wie vor einfach nur schlecht:
- Schrittmotor im 8el Schrittbetrieb: 60 Euro Steuerung + 50 Euro Motor (gute Qualität)
DC Servo: 130 Euro Karte - und bei den Motoren schauts dann schon mau aus: die sind neu eigentlich nicht mehr zu bekommen. Also hoffen, dass bei eBay etwas bezahlbares und nicht allzusehr ausgelutschtes dabei ist.
AC Servo: da sind dann locker 400 Euro für die Steuerung und 300 Euro für den Motor weg...

Zumindest bei den Steuerungen gehe ich davon aus, dass es sich lohnen wird einfach noch 2-3 Jährchen zu warten... Mikroschrittkarten bis 50V waren bis vor ein paar Jahren auch kaum bezahlbar. Bei den Motoren selbst mache ich mir dagegen weniger Hoffnung.

Viele Grüße
Christian
 
Das könnte an den Mikroschrittkarten liegen wenn sie mit den sehr beliebten L297 / L298 bzw. L6506 / L6203 Chipkombinationen aufgebaut sind. Die ICs sind für Halbschritt ausgelegt und können mit ein paar Zusatzbauteilen zu Mikroschrittbetrieb überredet werden - so richtig zufriedenstellend hat das aber zumindest bei meinen alten Steuerungen nicht funktioniert. Der Lauf wird zwar etwas ruhiger, ist aber dennoch Welten von der jetzt verwendeten HP 5042 entfernt.

Hallo Christian,

bei mir sind nur L6203 verbaut. Keine Chipkombinationen. Kann das mit diesem IC auch schon zu Problemen führen bzgl Halbschritt / Mikroschrittbetrieb ?

Mittlerweile habe ich noch mehr "Analysen" gemacht. Tatsächlich überträgt sich die Frequenz des Motors auf die Spindel (16/5) und in Verbindung mit der Kugelumlaufmutter kommts dann zu den "Quietschgeräuschen" bei einer bestimmten Geschwindigkeit / Frequenz... Die Linearführungen schließe ich mittlerweile aus...

Was könnte da nun helfen ?
-> neue Schrittmotor Elektronik
-> evt. nur "schlechte" Spindellager an den Enden ?
-> neue / andere Schrittmotore ?
-> Umstellen auf Servomotor

Bin da momentan etwas ratlos, mit was ich da anfangen soll...

Danke.

Thomas
 
Hallo Thomas,

als erstes würde ich einen Schrittmotor entfernen und die Achse mit einem Akkuschrauber drehen. Wenn dabei auch Resonanzen auftreten wäre jeder weitere Versuch mit anderen Komponenten sinnlos.

Ist es mit dem Akkuschrauber leise kommt's etwas auf die Experimentierfreude an:
- Mit Servomotoren wäre das Problem natürlich endgültig gelöst.
- Ich persönlich würde es allerdings aus Kostengründen dann doch erst einmal mit einer neuen Schrittmotorkarte und eventuell einem auf Mikroschritt optimierten Schrittmotor versuchen. Es reicht ja 1 Stück zum testen aus, dann ist der Verlust im Misserfolgsfall minimal, zumal das Ganze sich ja auch mit verschmerzbarem Verlust wieder in der Bucht verhökern lässt.

Viele Grüße
Christian
 
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