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Neues aus der Bastelbude

Kategorie: Maschinen

Linuxcnc Retrofit von Igor Teil 2 die Hardware

Nachdem das grundlegende Konzept fest steht geht es an die Umsetzung. Dazu werden zunächst die I/O’s und Encoder um zu legen. Dazu wurden zunächst Schnittstellen und neue Zuordnungen lokalisiert und in Tabellen eingetragen.

Damit waren die Vorbereitungen der Hardware außerhalb der Maschine abgeschlossen. Die nächsten Schritte waren das ziehen von Netzwerkkabeln um die Seriellen Schnittstellen im Schaltschrank mit der Konsole zu verbinden und um ggf. einen Netzwerkanschluss für den Steuerrechner bereit stellen zu können. Außerdem bekam die Konsole eine eigne 220V Stromkreis für den Steuerrechner, Monitor, 5V Netzteil und Servicesteckdose.

Danach war es an der Zeit die vorläufige Frontplatte zu machen und den Steuerrechner ein zu bauen. Außerdem wurden ein Notaus-Knopf und ein Schalter für die 5V Stromversorgung der FPGA Karten eingebaut.

Damit waren die Vorbereitungen der Hardware abgeschlossen. Als nächstes kommt dann die Software.

Ok ganz so linear war es nicht zwischen beginn des Umbaus und dem Abschluss des Umbaus lag immerhin ein Umzug und auch zwischendurch wurde an der Software gearbeitet aber so lässt es sich besser aufteilen. Aber Überraschenderweise lieft der Umbau der Hardware deutlich glatter als gedacht, die akribische Vorarbeit und Dokumentation haben dazu geführt, dass bis auf Kleinigkeiten, die den undokumentierten umbauten der Maschine Geschuldet waren alles rech schnell lief. Auch die Videos der Relais während des Einschaltprozesses haben sich später bei der Umsetzung der Software bewährt. Doch dazu mehr in Teil 3

Linuxcnc Retrofit von Igor Teil 1

Es war ja sehr lange still hier im Blog. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, das ich umgezogen bin und damit viel Zeit für die Renovierung der Neuen Heimat drauf geht. Der 2. während der Zeit habe ich auch meiner Chiron FZ12W eine neue Steuerung verpasst habe. Die alte Sinumerik 810M durfte gehen und als “neues Hirn” für Igor kamen Mesa Karten und ein kleiner PC mit Linuxcnc als Betriebssystem.

Das ganze vorhaben ist dem Wunsch nach mehr Speicher geschuldet. Anfangs war das Projekt so geplant es möglichst minimal zu machen um, falls es nicht klappt schnell wieder zurück bauen zu können. Das habe ich aber dann Teilweise über Bord geworfen. Doch kommen wir zunächst zur Planung.
Ich hatte zum Glück die Schaltpläne der Chiron, leider gab es ein paar undokumentierte Umbauten. Aber das ließ sich alles “durchklingeln”.
Die Ein- und Ausgänge lagen entweder aus Wannensteckern oder auf D-Sub Steckern. Was den Umbau erleichtert, wenn man auf Adapterplatinen setzt. Das ist zwar hinten im Schaltschrank redundant, da hier die Kabel über einen Adapter auf ein Flachbandkabel gelegt werden und dann von dem Flachbandkabel wieder auf einen Adapter, dann auf Kabel und dann in die Klemmleisten der Mesa Karten. Aber so ließe sich dann alles schnell wieder zurück bauen. Und man muss nicht alle Kabel mühsam umlegen.
Aber bevor es los ging heiß es erst mal alle Ein- und Ausgänge, Dokumentieren. Um eine passende Auswahl an Karten zu machen. Meine Wahl fiel dann auf folgendes Setup:
Zunächst die Karten, die in die alte Steuerkonsole eingebaut werden:
1. Mesa 7I92H Anything I/O Ethernet card. Dadurch wurde ich in der Wahl des Mainbords flexibler und es lässt sich leichter auf einen anderen Rechner wechseln. Diese FPGA Karte übernimmt nur die Kommunikation zwischen Rechner und den IO’s.
2. Mesa 7I77 Analog servo interface plus I/O daughtercard. Diese Karte verarbeitet die Encoder und übernimmt die Analoge Steuerung der Servotreiber und Spineln. Außerdem hat sie Digitale I/O’s mit der sich die I/O’s schalten lassen, die schon in der Konsole liegen.
3. Mesa 7I74 Eight Channel RS-422/485 interface/ RJ45 Breakout. Mit der Karte kann ich weitere Serielle Karten ansteuern, die hinten in den Schaltschrank kommen.
Damit kommen wir zu den Karten im Schaltschrank:
4. Mesa 7I71 Isolated remote power driver card. Mit der Karte werden alle digitalen Ausgänge geschaltet.
5. Mesa 7I70 Isolated remote digital input card. Mit der Karte werden die Eingänge überwacht.
so weit so gut. Zu dem Rechner habe ich noch einen touchfähigen Monitor spendiert, dadurch stört es auch nicht weiter, dass ich mit der Sinumerik auch alle Bedienelemente ausgebaut habe.
Damit sind die Eckdaten schon mal fest gelegt. Im Nächten Teil beginnt dann die Umsetzung.

Linuxcnc Retrofit von Igor Teil 2 die Hardware

Kleinteile sind auch Mist

und müssen irgendwo hin…

Doch zunächst brauchte ich noch Aufnahmen für meinen Messerkopf und die Scheibenfräser…
Die SK Aufnahmen, die ich dafür angeschafft hatte waren leider zu lang und mussten ein wenig gekürt werden. Also ab in die Drehbank damit und nen bisschen Hartdrehen, eingesaut war die Drehe so wie so schon…

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Kühlmittel-Kreislauf für Igor

Moderne Wendeplatten oder VHM-Werkzeuge transportieren Vertragen mehr Wärme als klassische HSS Werkzeuge, hinzu kommt, dass diese mehr mit dem Span wegtransportiert wird. Daher war ich lange der Meinung keinen Klassischen Kühlmittelkreislauf auf zu bauen, sondern eher trocken oder mit einer Minimalmengen-Schmierung zu arbeiten. Dann warf ich die Maschine mal mit der erforderlichen Drehzahl an:

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CAM Postprozessor für die Sinumerik 810M

Jetzt bin ich ja kein ausgebildeter Zerspaner und komplexere Teile auf dem alten System zu programmieren, ohne wirklich zu wissen was man macht, ist nicht unbedingt die beste Idee. Nen bisschen CAD konnte ich ja schon, dann lief mir Fusion360 über den weg. Für private Nutzung kostenlos und hat auch gleich nen CAM System mit an Bord. Nach einer weile Suchen habe ich auch einen Postprozessor (PP) für die Sinumerik 810M bekommen, dieser wurde von Andreas P für seine Maschine geschrieben und habe mit das ganze an meinem Maschine angepasst. Die Postprozessoren sind in Javascript geschrieben und lassen sich daher relativ leicht anpassen.
Ich habe mir den PP dahingehend angepasst, dass meine Maschine einen Indextisch hat und ich beim starten des PP einstellen kann ob Seite 1 oder 2 unter der Spindel sein sollen.  Daher müssen ein paar Zeilen ergänzt werden, zunächst im Bereich der “user-defined properties”, der Einfachheit habe ich gleich die beiden Zeilen für den Werkzeugwechsler mit rein geworfen, dazu aber später.

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useToolChanger: true, // specifies that a tool changer is available
sizeToolChanger: 12, //number of tools in your tool changer
indexTable: 1, //Side of index table under Spindle };

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Igor wird wiederbelebt

Nun steht die Chiron, die ab jetzt auf den Namen Igor hört, in der Werkstatt… was folgt ist ein gewisse Ratlosigkeit, denn ich habe eigentlich keine Ahnung, meine E-Technik-Vorlesung ist gefühlte Jahrhunderte her und die Schaltpläne doch etwas umfangreicher als die man in den Grundlagenvorlesungen durchgeht. OK eigentlich sind es nur Stromlaufpläne trotzdem erschlagen sie einen erst mal.
Die Maschine wurde an seinem früheren Standort recht radikal abgebaut. kurz es wurden alle Kabel zur Stromversorgung un den Nebenaggregaten durchgeschnitten, danach stand Igor eine Ganze weile in einer Scheune, bevor er zu mir kam. Das erschwerte die Inbetriebnahme ein Wenig, denn alle Signale der Nebenaggregate (Späneförderer, Papierbandfilter, Kühlmittelkreislauf, Hochdruckpumpe) fehlten der Maschine ja und teile davon waren teil des Notaus-Systems.  dazu entsprach der Notaus-Schaltkreis nicht mehr den Stromlaufplänen, daher verbrachte ich zunächst sehr viel Zeit damit gekappte Leitungen zu überbrücken und Stromlaufpläne zu korrigieren. Dennoch wollte Igor nicht so richtig daher griff ich zu recht radikalen mitteln ich überbrückte den Notauskreis komplett, vielleicht war das Relais ja im Eimer, doch dann geschah etwas erstaunliches…

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Etwas Großes zieht ein oder eine Chiron verirrt sich in den Wald

Es ist Abend und die Werkstatt aufgeräumt, nur vier komische Platten liegen sinnlos auf dem Boden…

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