För och Nackdelar, Servomotor eller Stegmotor

[TomasL]

Vilka är för respektive nackdelarna för DC-servomotorer med enkoder jämfört med stegmotorer.
Tanken är då att bygga en fräsmaskin.

Jag har ett par hyffsat ordentliga servomotorer liggande.
Tänkte mig en maskin med fast portal med rörlig X-axel och rörligt bord i Y-led.

[H.O]

Oj, det där är lite av en "can of worms" om man säger så....
Generellt:

Bra saker med stegmotorer:
+ Enkla kablage
+ Kan inte gå sönder (elektriskt) av för hög belastning.
+ Billiga(re) än servon
+ Högt moment vid låga varv.
+ Driftsäkra så länge de applicerats korrekt.

Mindre bra saker med stegmotorer
- Vridmomentet avtar med ökad hastighet
- Överbelastar man den tappar den positionen
- Mer högljudda än servomotorer (beroende lite på val av drivsteg).

Bra saker med servo:
+ Closed loop.
+ Högre upplösning (vanligtvis)
+ Högre varvtal
+ Konstant moment

Mindre bra saker med servo:
- Krångligare kablage, känsliga enkodersignaler (differentiell signalering är att föredra).
- Lågt moment vilket vanligtvis gör att man "byter" varvtal mot vridmoment genom remtransmission (vilket kan introducera egna problem).
- Överbelastar man de KAN de gå sönder

[parlo]

En annan nackdel med just DC-servon är problem med
slitna kol och kollektor som kan få de att bete sig konstigt. Men är de hela och rena inuti brukar de fungera bra.

[TomasL]

Hmm, har en RX530FR1500 DC-motor med Tacho och enkoder (tror jag också det är), specad till 116V 10A och 3,7Nm vid låg hastighet, maxhastighet 2700 rpm, funderar på om den efter nedväxling funkar till att köra bordet, dvs Y-axeln
Har en motor till, vet dock inte vad det är för någon i nuläget, dock lite mindre.
Till detta har jag två kulskruvar, 1120mm till bordet (yaxeln) och 700mm till X-axeln, skruvarna är 20 mm, samt ett par meter skenor av olika varianter, bland annat enligt nedan.
Skenorna ser ut så här, har 2 st 20mm diameter och 2400mm långa, har även 8 vagnar till dem:

[H.O]

Ska du ha maskinen till nått speciellt eller vill du bara bygga nått av det du råkar ha på hyllan?
Vad ska du fräsa för material i den? Balsaträ, MDF, plywood, aluminium, stål, inconel?

20mm kulskruv ihop med en 1kW servomotor kanske kan funka men motorn känns lite väl i överkant för en så pass klen skruv. Motorn är det sista som kommer att ge sig...(men det verkar va en fin motor så varför inte använda den?)
Den typen av skenor är dock inget jag själv skulle vilja använda i en maskin om jag har för avsikt att dra nytta av en 1kW servomotor kopplad till en kulskruv. Skenan (inkl vagn) är den i särklass svagaste punkten i DEN ekvationen.

PS: Jag hade lite linjärskenor, kulskruvar, servomotorer, aluminiumprofiler, drivsteg etc och konstrerade en pick-and-place maskin kring det jag hade tillgängligt. Det gick väl sådär - kul och intressant att bygga men inte speciellt användbar...

[TomasL]

Använda den till, tja bearbeta de material som blir möjliga, typ.

Tänkte använda 4 st linjärskenor till bordet.
Kulskruvarna är THK-skruvar av typen med "lång" gänga

[H.O]

Du svarar inte på frågorna (vad ska du ha maskinen till) men hur fina dina respektive komponenter än är var för sig (och det verkar de vara (utom skenorna då)) så känns de mer och mer olämpliga att ingå någon form av tvångsäktenskap - baserat på den information du givit hittills.
Missförstå mig rätt: Du KAN använda 1kW servomotorer ihop med de skruvarna och skenorna men jag tror inte du kommer kunna UTNYTTJA motorerna för nått kommer gå sönder LÅNGT innan du plockar ut max effekt ur motorn.

Jag uppskattar stigningen på skruven till 20mm. Om du växlar ner motorn 3:1 så gör skruven 900rpm vilket blir 18m/min. Respektabelt på en maskin med ~1m slaglängd.
Motorn ger 2.7Nm kontinuerlig vilket efter nerväxling 3:1 är 8Nm vilket, inmatat i en skruv med 20mm stigning och 90% verkningsgrad, är över 2200N linjär kraft, respektabelt. Och de 2200N skall tas om hand i skruvens lagring och sedermera i maskinens ram.

[TomasL]

Det optimala är ju att kunna köra i stål, naturligtvis.

Allt går ju naturligtvis att köra sönder om man är oförsiktig.
Dock, det är ju därför vi finns till här, att spåna om ideer och återanvända gammalt junk.

Vad är problemet med skenorna?

[H.O]

Stål!?? Naturligtvis!??

OK, först skrev jag GLÖM DET (och det är fortfarande min UPPFATTNING) men jag antar att det till viss del beror på hur maskinens ram/fundament konstrueras (skenorna är dock fortfarande HÖGST olämpliga).
Jag ber dig ha i åtanke att maskiner avsedda att bearbeta stål och som har slaglängder på runt 1m normalt sett väger många ton.

Problemet med skenorna är att de den totala kontaktytan mellan rundstången i skenan och kulorna i bussningen är väldigt väldigt liten.

[TomasL]

Som jag skrev några inlägg ovanför, bearbeta de material som den klarar av.

Beträffande skenorna, gissar att ett prisma är att föredra då.

[säter]

Skenorna ser ut så här, har 2 st 20mm diameter och 2400mm långa, har även 8 vagnar till dem:

Om det där är vanliga "kinaskenor", då tror jag att du ska strunta i dessa.
Bättre då att köpa riktiga linjärstyrningar, lågpris eller begagnade.

[TomasL]

Nja, de är nog av rätt hög kvalitet, tillverkade innan "Kina uppfanns" typ.

[SeniorLemuren]

Jag skulle nog rekommendera stegmotorer om man vill bygga en enkel maskin som första bygge. Invändningen att den kan tappa steg behöver inte gälla. Man kan ju förse även en stegmotor med encoder.

En annan sak som inte tas upp är rörligt bord eller rörlig portal. Allt handlar ju om vad du tänker dig stöta på för behov att fräsa. Tänk dig att du vill fräsa en namnskylt som är 1 meter lång och 20 cm bred. Det jobbet går utmärkt i en fräs med rörlig portal om fräsbordet är för kort. Det är ju bara att flytta plankan och fräsa i flera segment. Att spänna upp en 1 meter lång planka på ett rörligt bord som är för kort är inte lika lyckat. Så skall man aldrig fräsa något som är större än fräsbordet så funkar det med rörligt bord, inte annars.

En annan parameter med rörligt bord är ju hur tungt materialet är som skall fräsas. Med rörligt bord får du ju en större massa att accelerera ju tyngre material du skall bearbeta. Portalen växer ju alltid lika mycket.