Archive for Bernt

Elektro-Windex?

Hei!

Fikk for en tid tilbake tilbudet om å overta et Windex-prosjekt. Det har jeg takka nei til (4-5000t med bygging). Men i prosessen med å finne ut av dette ser det ut til at jeg kanskje blir involvert i et eller to windex-prosjekter likevel. Jeg har fått tilbudet om å kjøpe en Windex om 2-3 års tid. Forutsettning for et evt. kjøp er at jeg syr sammen en elektroløsning til Windex.

Windex 1200C

Windex 1200C som jeg var medeier i tidligere

Jeg ser for meg en løsning som består av følgende komponenter:

  • Motor: FES sin 30kW motor (veier 12kg, original windexmotor veier 17).
  • Propell : Han som har windexen bygger propellene vi trenger. Han er komposittingeniør og gjør ikke annet hele dagen enn å bygge mer eller mindre eksperimentelle ting i kompositt.
  • Motorkontroller: Den som FES har (som sikkert er to generasjoner bedre når dette blir aktuelt)
  • Batteri: Her er utfordringen. Windexen har veldig lite lett tilgjengelig plass. Så jeg har begynt å se på noe ala Tesla sin løsning med å bruke 18650 celler og en hel haug av dem. Dette gir noen utfordringer på batteri-monitoring osv.

Dagens FES batteri består av 28 celler i serie, komplett pakke gir ca 100V under belastning. Og kan levere ca 200A (20kW peek), 120A kontinuerlig (12kW). Dette er delt opp i to store tunge firkanta klumper. Det er bare å glemme å få plass i en windex. Og det er kanskje litt lite energi tilgengelig også. Skissen nedenfor viser hvordan jeg akkurat nå ser for meg en løsning.

IMG_2689[1]

Jeg ser for meg at det er to hovedveier å gå for å lage en slik batteripakke med mange celler.

  1. Lage mange pakker med 28-30 celler i serie som parallellkobles. (Ikke direkte, men ved hjelp av «ideele dioder»).
  2. Lage mange pakker som hver har en boostconverter som leverer strøm ut på en felles høyspennings linje (slik som på skissa).

Fordelen med den siste løsningen er at man er mer robust mot celler som svikter. Fordelen med den første er at man slipper alle disse ikke fullt så effektive boost-converterne. Felles for begge er at man trenger et Battery Mangement System (BMS), og en batteriladerløsning.

Så litt om hvorfor man skulle ønske å bruke så mange små celler. Det handler rett og slett om å kunne får til god kjøling på cellene. De store cellene til FES er mer utsatt for overopphetning enn disse 18650 cellene. Rett og slett for at det er mer overflate pr. enhet med energi som er lagret.

Hvor stor er en slik 18650 celler?, Jo den er 18*65mm, derav navnet.

Hvor skal man putte noe slikt i en Windex? Jeg vil foreslå vingen. Men hvor gjennomførbart det er med å installere noe slikt etter at wingen er ferdigbygget aner jeg ikke. Kanskje man må bygge ny vinge for å få en fullgod løsning? Thomas kan sikkert designe en vinge til oss. Men det er nå litt mas med å få bygget noe slikt da.

Det er også en mulighet for at jeg kan komme til å bidra litt på det windex-prosjektet som jeg ble tilbudt å kjøpe . Men ingen av alternativene er uansett aktuelle før om 2-3 år.

Planen min nå er å begynne med å lage en 6-cellers batterimodul (som jeg også kan benytte i dykkerlykta mi). Og så gjøre meg noen erfaringer med denne før jeg tegner videre på en løsning som enten har en høyspenningutgang eller som har flere celler i serie.

Jeg er meget interesert i alle mulig forslag til hvordan en slik løsning (batteri, motor, motorkontroller osv.) kan gjøres.

Amiga 3000

I ferien hentet jeg hjem min Amiga 3000. Det er en orginal A3000/25 med 52MB haddisk. Desverre har klokkebatteriet lekket ut noe gugge som har etset bort endel av jordplanet der batteriet var montert. Kan ikke se at noe mer er skadet. Nytt batteri er bestilt. Planene er å i første omgang få den til å fungere. Og så har jeg litt lyst til å lage noen småprosjekter som jeg aldri hadde guts til å gjøre når Amiga var the shit. Da mangla jeg både penger og kunnskap til å tørre plugge inn ting jeg hadde laget selv. Og jeg hadde heller ikke tilgang til noe særlig med utviklingsresuser som godt loddeutstyr, billig kretskortproduksjon osv. Har bestilt noen små gadgets til den. En SCSI-SD-kort overgang. Og en USB-floppydisk overgang. Dette gjør at jeg kan benytte billige moderne laggringsmedium fremfor steinalder harddisk og floppy.

Har byttet klokkebatteri og en av IC-soklene. Og renset den ICen (Paula for kjennere). Men har enda ikke fått liv i maskina. Neste steg er å ta en runde med multimeter og finne de plassene hvor banene er etset bort. Så ikke helt i mål riktig med en gang. Men har selvfølgelig ikke gitt meg. Det er mye god elektronikk-design gjemt i en Amiga. Det er rett og slett moro å lese skjema og prøve å finne ut av hvordan denne er bygget opp.

Z-akse og VFD-styring

Z-aksen lever! Fikk dreid den siste delen, montert og testet Z-aksen. Den bare fungerer rett og slett. Veldig lite støy og meget fin gange på denne kombinasjonen av motor og steppermotorstyring. Steppermotordriveren er av en annen type enn de for X og Y aksen. Har tidligere også benyttet den på X-aksen og der fungerer den bedre enn den som er til X-aksen.

Så var det å få styring av VFDen opp og kjøre, ingen stor sak, men det passa fint å få dette på plass nå. Laga et interfacekort med noen optokoblere og en liten PWM->10V overgang. Masse trøbbe pga en idiotfeil i .hal fila (konfigurasjon av alle inn og utgangspinner). Fikk knota dette til så ser det meste ut til å fungere. Har planer om å utvide med en pickup på turtall. Da kan jeg har en PID som justerer for å holde konstant turtall uansett belastning.

Men denne spindelen er alt for treg til å frese endel av materialene jeg vil frese. Dvs skum og Alu med små freser. Så det blir nok å kjøpe en spindel fra Ebay når det nærmer seg jul. Enn så lenge så regner jeg med å klare meg med å enten kjøre litt sakte, eller å montere en liten brakett for dremelen.

Z-akse in the making!

Nå er arbeidet med Z-aksen til ZX-45 fresen meget godt igang. I et tidligere innlegg viste jeg et rendret bilde av hvordan jeg så for meg at det skulle ende opp med å se ut. Det er kun små justeringer som er gjort etter dette.

Først freste jeg ut plata som steppermotoren skal monteres på. Dette var med god margin den mest kompliserte delen jeg noen gang har laget. Delen ble frest ut av en 10mm jernplate. Linux-CNC styret X og Y aksene, mens jeg styrte Z-aksen. Delen måtte freses ut med to oppspenninger for å bli riktig. Jeg la det opp slik at all fresing ifra undersiden (den andre oppspenninga) kun var avhengig av at X0Y0 (senter for koordinatsystemet) var sentrert midt i hullet for selve akslingen ifra motoren. Dermed var det kun å finne igjen senter som trengtes ved den andre oppspenninga. Dog ble det nok av utfordringer. Pga en feil i g-koden så bøyde jeg en 10mm fres og mista senter i oppspenninga ganske tidlig. Dette ble forsøkt reddet inn igjen, og jeg tror det gikk ok. Neste 10mm fres ble bøyd da jeg ikke var flink nok til å lage tabs ved fresing av omrisset på selve delen. Det er ingen mangel på krefter i steppermotorene, de bøyer glatt en 10mm fres uten å skippe noen stepp.

Neste del ut var plate som lagerholderen er festet i. Også denne ble frest ut av en 10mm jernplate. Det er en mindre del, og med my færre hull og utfresninger. Eneste problemet med den var at jeg hadde brukt opp alle metallbladene til stikksaga på forrige del.(DeWalt påstår 10mm stål er greit med stikksaga, men OBSbygg klarer ikke å levere slike blader, dårlig!) Så da ble det å kjøre på med baufil da… Tips: Biltemas skjæreolje fungerer selvfølgelig like bra på baufilblader som på freser og bor. Brukte selvfølgelig opp et slik blad også. Delen ble iallefall meget bra, og det tok meg relativt lite ekstra tid utenom maskineringstiden å lage den. Jeg prøver å være litt bevist på hvordan jeg spenner opp og planlegger en jobb for å kunne både få til et godt resultat, men også få jobben unnagjort så effektivt som mulig. Jeg er ingen tålmodig sjel, slik er det bare.

Delene ble prøvemontert på steppermotoren. Og det så greit ut.

IMG_1696

Men akslingen på stepperen kunne godt vært litt kortere. Frem med dremelen og kutt ivei. Endte med å kutte det siste med baufil, den akslingen var ikke akkurat superherdet. Så ny prøvemontering og måling av hvor langt dette avstandsrøret trengte å være. Kappa dette skikkelig sjevt med baufila. Tok det så i fresen og fresa det til det var bra. Ny prøvemontering, litt pussing av avstandsrøret og så var disse delene egentlig ferdige. Monterte alt sammen med masse Loctite.Som dere ser av bildet under er det et hull i siden på avstandsrøret. Det er for å komme til sett-skruen som låser torsjons-koblingstykket til kuleskruen. Også her ble det brukt Loctite. Usikker på hvor lurt det var. Prøvde å demontere noen dager senere, men ga opp, da jeg ikke ville ødelegge noe.

 

IMG_1698

 

Neste jobb var å demontere fresen. Først måtte fresehode med motor, girboks og greier av. Jeg spikra en liten stabel med planker som støtta sånn passe opp. og så sveiva jeg selve spindelen helt ned i fresebordet. Og istedenfor den vanlige skruen som låser ISO-30 delene i spindelen så kappa jeg til en M12 gjengestang slik at denne gikk i en mutter i ene slissen i selve fresebordet. Og så med noen skiver og en mutter på toppen så var egentlig alt låst helt fast.

 

 

 

 

 

IMG_1741

 

Nå kunne jeg enkelt løsne de tre M16 skruene som holdt fresehodet fast i Z-aksen. Og så bare bruke LinuxCNC til å flytte det unna. Meget enkelt og helt kontrollert. Nå kan jeg gjøre akkurat det samme når det skal på, da har jeg også kontroll på Z-aksen uten å måtte svive og styre.

 

Så tok jeg av Z-akse-kolona, og der var det ikke helt plass til de delene jeg hadde laget. Tok meg mellom 2 og 3 timer med dremelen med pusseskive for å få fjernet nok materiale til at jeg tror monteringen skal gå greit. Fjerna også unødig lakk på toppen slik at monteringsplata for motoren får ligge rett imot metallet der på toppen. Bildet under viser litt av hva som ble pussa unna. Har tatt bort 3-4mm i ca 10cm lengde nedover. Mulig jeg bør ta litt mer på høyre side i bildet.

 

 

IMG_1759

Det er altså status idag. Neste jobb er å få modifisert den gamle mutteren for Z-aksen slik at jeg får montert kulemutteren i den. Da må jeg få litt hjelp av Truls og hans nydelige Myford dreiebenk. Og så er det selvfølgelig en masse småting jeg vil gjøre nå som fresen er så demontert. Alt ifra å lage nye hull for trekking av kabler til bytte av simmerringer i girboksen osv. Det er nok av ting å finne på med en slik maskin.

 

Bildene under viser hvordan det ser ut nå.Har ikke boret og gjenget hull for festeskruene for å montere Steppermotorfestet i selve fresen enda. Det kommer når alt er tilpasset og stemmer.IMG_1765[1]

 

 

IMG_1766[1]

 

X og Y-akse «ferdig»

Nå sier jeg meg ferdig med modifikasjon av X og Y-aksen. Ikke at det er perfekt, men nå er det mer en godt nok til å kunne brukes i lang tid fremover.Hovedsaken med dagens innlegg er å vise litt bilder av herligheten:

 

Man ser  bla. endestoppbryteren for X-aksen med deksel.

Man ser bla. endestoppbryteren for X-aksen med deksel.

 Alu-platen er frest ut med denne fresen ved hjelp av Linux-CNC, som en test. Den første som jeg laget manuelt så alt for stygg ut.

Alu-platen er frest ut med denne fresen ved hjelp av Linux-CNC, som en test. Den første som jeg laget manuelt så alt for stygg ut.

Her ser vi X-aksens motorkobling. Den er lik som den på Y-aksen. Jeg har ettermontert de to låseskruene, da det ikke var tilstrekkelige å bare klemme  fast koblingen på de polerte akslingene på motorene.

Her ser vi X-aksens motorkobling. Den er lik som den på Y-aksen. Jeg har ettermontert de to låseskruene, da det ikke var tilstrekkelige å bare klemme fast koblingen på de polerte akslingene på motorene.

Her ser man at det godt kan ryddes litt i ledninger. Ingen stor jobb, men man bør også tenke på at det kommer noen slanger ifra smøresystemet etterhvert.

Her ser man at det godt kan ryddes litt i ledninger. Ingen stor jobb, men man bør også tenke på at det kommer noen slanger ifra smøresystemet etterhvert.

Nødbryter og nøkkel til nødbryter.

Nødbryter og nøkkel til nødbryter.

Det er en slik rund trigger for mikrobryteren på hver ende. Bildet viser den ende hvor det ble pent :).

Det er en slik rund trigger for mikrobryteren på hver ende. Bildet viser den enden hvor det ble pent :).

Her ser man også pleksiglassdekslet som sørger for å holde spon unna glidere og skruer.

Her ser man også pleksiglassdekslet som sørger for å holde spon unna glidere og skruer.

 

Fikk også testet litt på backlash på X-aksen. Den er på ca 3/100mm. Men den er ikke helt konstant. Så etter å ha lagt inn kompensering i LinuxCNC så bommer den med opp imot 1,5/100mm ifra gang til gang. Er litt usikker på om jeg skal være fornøyd eller ikke. Akkurat nå velger jeg å være fornøyd. Det er godt nok til de tingene jeg skal lage i nærmeste fremtid. Og når fresen har gått litt så bør jeg uansett ta en runde med å stramme opp og kompensere på nytt.

En annen ting jeg har testet siden sist er HSM-cam. Dette er en plugin til Autodesk Inventor. I sin enkleste form er den gratis. Den tøffe (5 akse) utgaven koster såpass at man får med Inventor på kjøpet. Men siden vi kjører Inventor på jobb så var det enkelt å bare laste ned gratisversjonen og teste. Dette fungerte akkurat slik jeg hadde drømt om. Når alle fresebaner, boreoperasjoner osv. er lagt til så kan man oppdatere delen, og så regenerere all g-koden uten å måtte fikle med noe som helst. en har innebygget simulator. Postprosessoren støtter LinuxCNC. Og man kan kjøre g-koden igjennom en «backplotter» som rett og slett simulerer hva som skjer basert på g-koden (og ikke på 3D-modellen). Sikkert mer viktig for de som utvikler HSM ann for meg, men det gir en god følelse å se koden kjøre på PCen før man putter den i fresen.

Nå er det klart for å lage deler til Z-aksen. Men før den tid må jeg nok ta meg en skikkelig rydderunde i verkstedet. Og jeg rekker helt sikkert også å feire litt jul og nyttår før det blir noe særlig med fresing.

 

Huskeliste for hva som videre kan gjøres med X og Y-aksen:

  • Ny mutterholder for Y-aksen (for å fjerne ca 0,12mm med backlash)
  • Forbedre ledningsføring.
  • Ferdigstille «røropplegget» for automatisk smurning.
  • Skave inn sleidene slik at de blir rette og presise.
  • Evt lage noen av delene som vises på nytt for å få de litt mer estetiske.

Noen tilbakeslag

Etter så rask fremgang som CNC-konverteringsprosjektet har hatt måtte de komme noen tilbakeslag…

Backlash på y-aksen. Her var det ikke bare litt slakk, det var betydelig! Dvs opp imot en millimeter. Ser på det hullet i midten på den ut-freste delen under. Hulet skulle jo ha vært helt sirkulært, men det ble det jo ikke. Delen til venstre er frest ut med CNC, den til høyre er frest manuelt.

CNC-frest del (med backlash) og manyuell frest del

CNC-frest del (med backlash) t.v. og manuell frest del t.h.

 

Feilen var lå i den modifikasjonen jeg måtte gjøre for å redde inn den feilen jeg gjorde når jeg freste ut y-akse-mutterholderen. Her måtte jeg legge på en plate. Og tanken var at skruen som holder denne fast gikk igjennom pålegsplata og ned i selve mutterholderen (M8 gjengen i midten på den stussen som stikker opp). Så plata ble bare låst i possisijon med to M3 skruer og masse loctite (Lagerlåsingstypen, 603). Men siden denne omtalte skruen kun tok tak i plata, og i tillegg at Locktite 603 ikke herder i kontakt med alu så ble resultatet helt ubrukelig.

IMG_1430

Y-akse kulemutter med holder, ekstraplate og tilkobling til smørning.

Skruehullene ble boret opp og gjenget, la til to ekstra skruer også. Alle M6. Så monterte jeg alt med masse Loctite 270 på de «riktige plassene». Så bra ut. Når fresen var ferdigmontert så oppdaget jeg at sleidene på Y-aksen var veldig mye mer slitt og ripete enn jeg husket. Her har det nok vært litt tørt nå jeg har kjørt for fullt med CNC-drift på y-aksen. Så er litt i tenkeboksen på hva jeg skal gjøre her. Det lukter av noen uker med skaving. Men slikt har jeg ikke så god tålmodighet med. Og det bør sikkert legges til noe automatisk smøring av denne sleiden også. Har kjøpt inn litt deler til slikt, men er ikke sikker på om jeg har nok deler til alt rørleggerarbeidet. For ikke snakke om at jeg ikke har noe å dytte olje inn i dette systemet med. Men slikt får komme etterhvert.

2 uker senere: Ja, det ble litt skaving. Det er ca like lite spennende som å slipe gelcoat (en analogi jeg regner de fleste som leser her forstår så alt for godt). Jeg fikk skavet inn litt, Tok et stikkstål ifra dreiebenken og slipte det til slik jeg så andre har sine skavestål. Skrudde det fast på en passe lang plankebit, og vips så hadde jeg et skikkelig skaveverktøy.Skavet en 5-6 runder på Y-akse-sleiden og 3 runder på basen. Det er mye mer å gå på, men skal jeg gjøre mer så må jeg ha bedre utstyr. Dvs en skikkelig referanseplate. Og helst bør jeg demontere mye mer for å komme skikkelig til. Helst bør basen ut, dvs hele fresen med sine 300+ kilo må demonteres. Det skjer ikke på noen år.

Monterte også endel rør for smøring, men fikk ikke laget noen god tilkobling til X–akse–mutteren. Det ble for trangt. X-akse mutteren var tidligere montert med to avstandsskiver. Disse har jeg fjernet. Og kommer til å justere på festingen av kulelagrene i hver ende av kuleskruen istedenfor. Dette gir ca 1mm mer margin ved montering/demontering, og det utgjør en enorm forskjell!

Endestopp og nullpunktsbrytere var også en ting jeg har ignorert lenge nok. For X-aksen har jeg en plan, men for Y-aksen har jeg hatt mange løsninger. Alt ifra lett komplisert til hinsides komplisert og avansert. Men når fresen var demontert så fant jeg en ny løsning. Ett nytt skruehull, en skrue og en ekstra skive på en annen bolt var alt som skulle til. Gode og enkle løsninger kommer av mye grubling.

Mikrobryter som endestoppbryter på Y-aksen. Legg merke til skiven på kulemutteren, det er den som trigger bryteren.

Mikrobryter som endestoppbryter på Y-aksen. Legg merke til skiven på kulemutteren, det er den som trigger bryteren.

Denne endestoppbryteren er helt og holdent beskyttet og gjemt under belge som skal hindre spon ifra å komme ned på Y-akse-skruen. Ledningene går ned her og kommer ut på baksiden av Z-akse-tårnet. Helt beskyttet.

Så var det på tide å sjekke backlash igjen. 0,2mm!! Ikke bra nok! Etter å ha strammet litt på noen skruer kom jeg ned i 0,12mm. Det meste av dette stammer ifra innfestingen av kulemutterholderen., noe som forundrer meg, da denne var meget trang ved første montering. Men nå har det vært demontert mange ganger, og det er ikke mye gods som skal slites bort før det ikke blir bra. Må nok lage en ny holder. Men det får komme når jeg har fått alle aksene oppe å kjøre. Med backlash-kompensasjon i LinuxCNC fikk jeg bort de meste (innenfor 1/100mm). Det kan jeg leve med en stund.

 

 

 

To-akset CNC


Stor fremgang!

Fikk montert alle delene til X-aksen. Og trengte bare to skiver for å fore opp holderen til X-aksemutteren. Med litt mer sliping på Den samme delen så fikk jeg det sammen. Alt annet passet som det var uten noen flere modifikasjoner.

Så da fungerte både X og Y-akse. Og nå da…. KONSTRUERE Z-akse!Skisse_Z-aksemotor og lagerholder

Som sagt så gjort. Tegnet i Inventor. Så var det å få til G-koder av dette. Det var mye knot. Som en huskelapp legger jeg oppskriften her.

1. Tegn delen i Inventor.
2. Lag en arbeidstegning av delen i Inventor. Plasser delen helt i nederste venstre hjørne. Og husk for all det å bruke en metrisk tegningsmal!
3. Eksporter tegningen som Autocad DWG (ikke Inventor).
4. Konverter denne DWG til DXF med «Any DWG DXF Converter»
5. Nå kan DXF tegningen importeres i f.eks CamBam, eller nc2g eller lignende.

Så til testing. Skulle jo ha laget disse Z-akse-delene. Men jeg må jo teste litt først. To av delene på X-aksen er ikke spesielt fine. Så den minste av disse ble valgt som testobjekt. Å frese den ut gikk veldig greit. Bomma litt på at jeg la inn litt «custom G code» i programmet. La inn koden G4 P5000, som jeg mente skulle gi 5000ms venting. Men enheten er ikke ms, men sekunder. Og 5000 av disse er en stund. Trodde jo lenge programmet hadde hengt seg…

En annen ting jeg har kobla på er en fjernkontroll. Dvs en slik:

XHC-hb04

Den er helt genial! Jeg har litt knotete plassering av skjerm, tastatur og mus. Når jeg fikk denne fjernkontrollen til å fungere så ble fresen så utrolig mye lettere å jobbe med. En hånd på å sveive Z-aksen (for det er jo den jeg nå må lage deler til) og fjernkontrollen i den andre, med en finger på pauseknappen. Helt genialt! Har lest på nett at denne har treg respons. Mulig det er slik med Mach3, men med LinuxCNC er iallefall responsen upåklagelig. Skylder noen en god flaske med noe brunt (, nei Fred, ikke Cola) for denne!

Litt dårlig med oppdaterte bilder, det skyldes utelukkende latskap.