Prosjekt EduMill 3000

[Patz]

Legger ut bilder av vår CNC-fres som vi bygger på automasjonslinja på Bodin VGS.

Elevene i fjor begynte å bygge grunnstrukturen (bord, "bom", lineærføringer og skruer), og i år har vi tatt over og bygger styreskap, ramme, og setter opp alt som trengs for å få en ferdig fungerende maskin.

Skal prøve å oppdatere etter hvert som arbeid blir utført.
Er det noen som ser forbedringspotensialer så rop ut.

Vi takker:




Similar Threads:

• CNC-fres prosjekt til salgs
• CNC-prosjekt
• Planer om et CNC fres prosjekt!
• Cnc prosjekt
• 4-axis prosjekt

[LN-JET]

Hei, det ser ut som et seriøst byggverk. Hvordan er det å motivere elever som kanskje ikke får se det ferdig og i bruk?
Kan du fortelle litt om alt som er i det skapet? Litt mer velfyllt enn en vanlig hobbymaskin.. Jeg ser en G100 og en skog med Geckodrivere, men er det servo eller step? Hvorfor har dere valgt tannreimoverføring, og ikke direktedrift?
Et potensiale som slår meg, er å stive av området mellom profilene på broa. Ei tynn plate på baksida vil gi mye stivhet sideveis, og litt bedre torsjonsstivhet.

Mvh
Lars

[Vegabond]

Dette ser ut som det blir en bra maskin
Har lyst til og gå elektro-automasjon selv til sommeren. Er litt lei av det jeg driver med nå.
Skal den selges når den er ferdig? eller skal mek gjengen ta over den?

Mvh Robert.

[Patz]

Hei. Angående motivasjon så er det klart at dette er noe som har krevd mange lange ettermiddager. Så naturlig nok så går arbeidet sin gang i intensive perioder, fulgt av mer slappe perioder.
Kanskje er det spesielt når man gjør feil og må gå "to steg tilbake" at man mister litt arbeidslyst.

Når det er sagt så er jo dette et veldig spennende prosjekt, og ikke minst veldig variert. Vi er innom mekanikk, teknisk tegning, elektronikk, strøm/kortslutningsberenginger samt bygging og dokumentasjon av tavle for å nevne litt.
CNC er jo noe jeg personlig alltid har vært interessert i, og jeg har lenge tenkt på å CNC-styre en Sieg mini-fres hjemme.

Slik det fungerer her på skolen så arbeider vi veldig mye selvstendig. Vi får lov til å bruke tid på å jobbe med prosjektene våre (som vi velger selv i starten av skoleåret), i motsetning til å ha mye generell tavleundervisning.
Dette tror jeg er vellykket fra skolens side, men det krever engasjement og motivasjon fra elevenes side. Elever som er lite interesserte kan fort bli hengende etter.

Kan du fortelle litt om alt som er i det skapet?

Angående skapet; jeg begynner fra første DIN-skinne og går nedover:

Skinne 1:
- Kurssikringer
- Omron 24VDC strømforsyning.

Skinne 2:
- Sikkerhetsrelè for sikker stans ved nødstopp.
- Kontaktor for frakobling av hovedstrøm ved nødstopp.
- Diverse 24VDC-relè for signalforsterkning (for eksempel drift av lamper).
- Rekkeklemmesikringer for sikring av små ledere.
- Wago 5VDC rekkeklemmerelè, for signalomforming 5VDC -> 24VDC (G100 utganger er 5V, resten av utstyret er 24V)
- PR-automasjon programmerbare måleverdiomformere. G100 benytter 0-5V spenningssignal på analoginnganger, øvrig utstyr benytter 4-20mA strømsignal. Brukes for eksempel for analogsignal til/fra frekvensomformer.

Skinne 3:
- Saia-Burgess PCD3 PLS. Denne skal etterhvert benyttes for å styre automatisk inn/utmating av freseemner + eventuelt andre nyttige funksjoner.
- (Ikke montert) 48VDC strømforsyning til step-drivere.
- (Ikke montert) SK Commander 2,2kW frekvensomformer til ny spindel.

Skinne 4:
Rekkeklemmer, Phoenix Contact overgang rekkeklemme -> flatkabel, stikkontakter.

Sideplate:
- Phoenix Contact overgang rekkeklemme -> flatkabel.
- 24VDC relè for nødstopp.
- Rekkeklemmer
- Geckodrive G-rex/G100 mach interface.
- 6stk. Geckodrive G210 stepdrivere. (Vi har også servodrivere slik at vi lett kan bytte ut).

Legger ved utkast til styrestrømsskjema (ikke på langt nær ferdig) klikk:

Hvorfor har dere valgt tannreimoverføring, og ikke direktedrift?

Hovedsakelig er dette på grunn av at dette var deler vi hadde liggende. Vi har en lærer som vet å se potensiale i det meste på den lokale skraphandlern.
Dette var også en grunn til at elevene i fjor begynte på prosjektet; lineærkuleføringer, skruer, 80/20-profiler hadde vi liggende.

Tannremoverføringen vi har nå gir også en del utveksling, som ikke er å forakte når vi bruker stepmotorer (som kjent har de veldig lite moment på høyt turtall).

Det kan nevnes at på den nederste aksen (er dette Y- eller X-akse?), er det brukt 2 pasientløftere (fra sykehus) med kuleskruer. Disse er direktedrevet av to stepmotorer.

Et potensiale som slår meg, er å stive av området mellom profilene på broa. Ei tynn plate på baksida vil gi mye stivhet sideveis, og litt bedre torsjonsstivhet.

Det er ett godt forslag. Likevel har vi allerede forbedret sideveis stivhet en del ved å legge et vinkeljern mot siden av bommen. Hvis du ser nøye etter på bilde nr. 2 så ser du det så vidt.
Vinkeljernet har fire funksjoner, avstivning av bom, nedføring av kabler fra kabelkjede, holder av nederste kabelkjede (vises ikke på bilder), samt anslag for endebrytere.
Tilsvarende vinkeljern skal monteres på den andre siden også.

Vi skal etterhvert (neppe i år) også lage et system for automatisk inn/utmating av arbeidsemner. Dette vil bli plassert på baksiden av bommen. Når det er på plass vil vi nok legge ei plate der.
Stivhet er jo noe man aldri kan få nok av på noe som dette.


Per nå så venter vi på enkelte deler;

Tastatur for panelmontering
Ikey PMU-5K-TP2
Dette kommer forhåpentligvis i neste uke.



Pendant for bruk ved jogging
Homann Designs MP-01 ModIO pendant
Kommer også forhåpentligvis i neste uke.



Spindel med automatisk verktøybytte (sentralt for å automatisere hele anlegget)
G Colombo RC-73 ATC ISO20
Kommer tidlig i Januar.

[Patz]

Dette ser ut som det blir en bra maskin
Har lyst til og gå elektro-automasjon selv til sommeren. Er litt lei av det jeg driver med nå.
Skal den selges når den er ferdig? eller skal mek gjengen ta over den?

Mvh Robert.

Hei. Automasjon er et veldig bredt og interessant felt som jeg absolutt anbefaler. Det skal jo nevnes at CNC desverre er et felt som ble mye mindre i den nye læreplanen. Enkelte (relativt få) skoler har jo industriroboter som også er veldig interessant.
Maskinen blir nok stående på automasjon som opplæring / pågående forbedringsprosjekt.
Mekk-folka hadde en Emco-fres som ikke ble brukt, så den ble gitt bort til en lærer. Så de har nok ikke bruk for denne virker det som.

[Vegabond]

Synd at slike ting ikke blir brukt, i mine øyne er det jo nesten gull. Både nyttig og interesant.

Håper alle elevene klarer og lære og bruke denne maskinen, så kanskje de også lager en selv en dag


Mvh Robert.

[Patz]

Helt klart. CNC er jo "framtiden" når det gjelder maskinering. Elever på mekaniske fag har jo helt klart mulighet for å havne i slike felt.
Om ikke annet burde elever på mekaniske fag bli opplært i grunnprinsippene i CNC og CAD/CAM, altså lære seg å lage enkle deler.

Denne maskinen blir jo i motsetning til Emco-en styrt med Mach3, som kanskje er enklere å bruke (eller ikke?).

[Vegabond]

Har ikke prøvd Mach3, jeg kjører linux og EMC2.

Mvh Robert.

[Patz]

OK. Har sett tidligere på EMC/LinuxCNC og må inrømme at det unektelig ser veldig bra ut (uten at jeg har prøvd det selv). Mach er jo i forhold et rotete "machverk".
Problemet vårt er vel at det neppe er skrevet drivere til for eksempel G100 og ModIO til EMC?

Mvh,
Patrick

[Patz]

Logg Mandag 14. desember:

I dag gikk mesteparten av tiden med på å lage ferdig tversgåere og aluminiumskanaler for bordrammen.
Kanalene (U-profiler), har vi maskinert slik at de er presis 135mm brede (140mm originalt).
PÅ den måten får vi akkurat 9 tversgåere på bordet (se bilder i førstepost).

Alle kanalbiter finslipes i roterende båndsliper til eksakt lengde etter oppkapping.
Vi risset da opp merker for alle hullene, kjørnet, og borret opp.

Og ja, lang nisselue var nok ikke et sjakktrekk ang. roterende maskiner

[Patz]

Logg Tirsdag 15. Desember:
I dag har vi fortsatt med å montere/tilpasse stålrør til ramme.

Senere på dagen kom det en pakke på døra; nemlig ModIO-pendant fra Homann Designs i Australia
Etter min mening utrolig sexy

Solid bygget, "vanntett", og godt pulsgiverhjul (MPG).
Et produkt jeg kan anbefale.

Pendanten kommuniserer med RS485 ModBus. Peter Homann har laget en RS485->RS232 ModIO-konverter.

Denne vil vi montere på DIN-skinne, så jeg fant fram et DIN-feste og laget adapterplate av aluminium.

[Trion]

Flott prosjekt, maskinen ser veldig forseggjort ut!
Mulig jeg ikke har forstått dette helt, men er du lærer i faget?

Jeg ser selv for meg å begynne på et lignende prosjekt en gang, men trenger mer kunnskap om den elektriske delen. Har du noen bok-anbefalinger?

[Patz]

Flott prosjekt, maskinen ser veldig forseggjort ut!
Mulig jeg ikke har forstått dette helt, men er du lærer i faget?

Jeg ser selv for meg å begynne på et lignende prosjekt en gang, men trenger mer kunnskap om den elektriske delen. Har du noen bok-anbefalinger?

Hei,

Er nok ikke lærer nei. Vi er en gruppe på 3 elever fra VG3 automasjon som holder på med maskinen, der jeg er en av deltakerne.

Angående bøker så er det mye å velge mellom, du har for eksempel;
Automatiseringssystemer VG1 ISBN 9788205353220
Elektroteknikk i praksis ISBN 8273454525
Ellers finner du mye på http://www.datele.no/

Men uansett, den beste måten å lære på er å praktisere. Finn deg et prosjekt, og får du problemer så spør om hjelp. For eksempel et kretskort-byggesett eller en PLS kan være morsomt. Ellers så har du Basic Stamp og andre mikrokontrollere. Sistnevnte har enormt godt læremateriell gratis tilgjengelig på http://parallax.com

Ellers så har jeg tatt juleferie fra skolen. Har hørt at panel-tastaturet er kommet, men jeg har ikke sett det enda. Kommer tilbake med bilder på nyåret.

Ha en god jul folkens!
"http://www.youtube.com/watch?v=vOTrZqfEJEI"]YouTube- CNC machine playing xmas song

(Ikke min video)

[Jwhanssen]

Jeg er lærer og var med å starte dette byggverk for ca 1 år siden. Min bakgrunn er innen automatisering og CNC maskiner har jeg lite greie på. Ny læreplan innførte mer mekanikk, konstruksjon, produksjon... Å kjøpe en maskin var bare å glemme. Vi hadde noen deler liggende som lineære føringer, kuleskruer og aluminumsprofiler Dette ble utgangspunktet for maskinen. Vi hadde motiverte elever og turte å starte prosjektet.
Her var mange spørsmål som vi måtte finne ut av: Hvilken konstruksjon skulle vi satse på? Hvordan skal den styres ? Hvilke CNC program skulle vi satse på ? Hvilke motorer og motordrivere?? Ja det var mange spørsmål.

Trion trenger kunnskaper om den elektriske delen. Leverandørene har mye kunnskap liggende tilgjengelig. Det finnes komplette løsninger å få kjøpt og det er nok det enkleste.

Finn et egnet CNC program og finn ut hvilke motordrivere som det kan benytte. Det enkleste og billigste er å benytte steppmotorer, men de har som oftest ikke tilbakemelding, bråker mye og har begrenset ytelse. Vi valgte Mach 3 fordi det var et billig (150$) program som mange hobby entusiaster bruker. Programmet utvikles hele tiden og det er cnc forum for mach 3 brukere. Programmet kan styre både steppmotor drivere og servo drivere og finnes for drill (dreiebenk) og mill (cnc). Programmet har alt vi trenger, men jeg har ikke sett (youtube) Mach 3 med god produksjonsytelse.

I prosjektet Edumill 3000 håper vi å sprenge noen grenser i forhold til det som jeg har sett på selvbygde maskiner. Vi tenker at 1/2 arealet skal brukes til en automatisk produksjon med inntak av emner, automatisk bearbeiding og utlevering av ferdig produkt. Etter dette kan men tenke seg automatisk kvalitetskontroll, stabling, pakking, etikettering... Den andre halvdelen tenker vi skal brukes for manuell oppspenning. Mach 3 har kapasitet til å arbeide med 6 akser. Vi håper å få til et 2 akset dreiebord for emner slik at maskinen kan arbeide med 5 akser. Maskinen skal utrustes med automatisk verktøybytter og med god overvåkning skal den skal kunne arbeide uten bemanning. Det fine med å lage en maskin selv er at det er så enkelt å se muligheter for utvidelser.

Når maskinen fungerer er målet at alle elevene skal konstruere deler med DAK tegneprogram for så å produsere delene i tre, aluminium eller lignende.

Jeg må gi honnør til elevene som har drevet fram dette prosjektet. De er flinke, kreative, arbeidsomme og de arbeider langt utover normal skoletid.

[fpak]

Logg Onsdag 6. Januar:

I dag er det jeg som fører logg for dagen! Er også med på gruppa som jobber med eduMill 3000.

I dag ble tastaturet montert. Vi brukte mye tid til oppmerking av hullene som skulle holde tastaturet på plass, 18 skruer Så skjærte vi ut litt av metallet til kabler og slikt.

Og nå jobber vi med et kretskort til å drive ekstern drivslampe til pc'en ved tastaturet

[Patz]

Logg 06. Januar til 21. Januar
Logg for den den 21. og utover kommer senere.

Har ikke blitt gjort fullt så mye praktisk på maskinen den siste tiden. Jeg har jobbet mye med koblingsskjema og dokumentasjon, og vi har hatt litt mer teori på skolen.

Uansett, helt stille har ikke prosjektet stått.

Har montert interface-kortet til pendanten i skapet. Skapet er ganske fullt, men har fremdeles plass til noe utbygging.
Vi la så opp noe mer kabelkanaler i skapet, slik at vi får en fin ledningsføring. Merk at tavla ikke er koblet enda (venter på dokumentasjon fra Colombo), så det er derfor det er litt rotete i skapet.





Vi ønsker å kunne starte PC fra trykknappbryter på skap-panelet. I tillegg ønsker vi å ha PC-ens driftslys i denne knappen. Jeg loddet derfor ihop et enkelt kort med et relè som drives av 12V fra en mini-molex (floppy-kontakt).
På denne måten slår relèet inn når PC-en starter. Vi kjører 24V gjennom relèets NO-kontakt, og vi får lys når PC er i gang.
I tillegg går 2 ledere inn på hovedkortet for start-impuls.









For å føre lederne inn i PC-en borret vi hull for en PG-nippel.













Deretter monterte jeg gjennomføring for kabelen til pendanten. Hullet er ikke sirkulært for å hindre rotasjon av gjennomføringen.
For å føre kabelen gjennom måtte WAGO-pluggen demonteres. Egentlig en genial plugg som fungerer godt.









Vi har demontert alle tverrgåere på rammen til CNC-maskinen for å sveise inn flatstål som skal brukes til å skru topplata fast på. Tverrgåerne skal så overflatebehandles for å ikke ruste.
Når disse er montert igjen borrer vi hull med maskinen, og gjenger manuelt.

Ellers har vi brukt noe tid på å rydde "CNC-rommet". Er ganske trangt da det også står en stor reguleringsmodell der, så det må holdes ryddig (note to self).
Legg også merke til at kabling på maskinen ikke er lagt opp enda. Ligger bare midlertidig.









På mandag eller tirsdag forventer jeg at spindelen ankommer.
Jørn; dette synes jeg bør feires med kake!
Den er blitt noe forsinket da det har blitt feilkommunikasjon mellom leverandøren i Sverige og Colombo i Italia om viklingsspenningen (Vi har kun 3x230v på skolen).



Jeg kommer (selvfølgelig) tilbake med bilder av lekkerbisken (spindelen altså) .

[Patz]

Logg 22. januar til 02. februar
Det første jeg gjorde i denne perioden var å lage hull til noen kontakter vi skal ha på baksiden av styreskapet. Dette er 230V og HDMI til skjerm, og 2 USB-kontakter til diverse bruk. Kontaktene kommer fra Nautrik og fås på Elfa eller Benum.

Jeg tegnet opp, kjørnet, borret styrehull og lokket de runde hullene. Hullet til 230V-kontakten ble laget med Dremel og fil.

Jeg gjorde så ferdig noen vinkelbraketter som skal brukes for å feste en 48V-strømforsyning (PSU til step-driverne) til styretavla.

På mandag kom spindelen!
Meget pen. Vi har testkjørt all pneumatikken og det ser ut til å virke bra. Et relè for turtallsovervåkning hadde fått seg en smell under transport, men vi får et nytt fra forhandleren.
Det viste seg også under testing at en induktiv giver hadde brudd i kabelen på grunn av en veldig kraftig bøy inne i motorhuset. Denne har forhandleren i Sverige på lager så den er på vei.

I esken fikk vi også 8 kolettholdere ISO20 ER16.

I alt kan jeg anbefale APR-automation AB i Sverige. Dyktige folk som ordner opp! http://www.apr-automation.se/ http://apr-projektbyran.se/
Hva gjelder spindler så er LarsEvert rett mann å snakke med.

Fortsatte med å montere 48V-strømforsyning og frekvensomformer/EMC-brakett på styretavla. Ellers har jeg brukt mye tid på å tegne koblingsskjema.

For tida er jeg utplassert i bedrift, og i uke 8 har vi ferie. Så neste oppdatering skal jeg prøve å få ut i uke 9.

[Patz]

Logg 01. mars til 26. mars

Vi har vært uten kamera en stund så vi har ikke fått tatt så mange bilder.

Vi begynte med å ta ut tverrgåerne i stål, disse var prøvemontert for å tilpasse alt slik at det passet.
Vi kappet opp og sveiste inn flatstål 10x35 mm inni tverrgåerne. Dette er for at vi skal ha gods til å gjenge i (for å kunne skru topplata fast i tverrgåerne).

Deretter monterte vi tverrgåerne igjen. Veldig mye arbeid da alt må hamres på plass slik at arbeidsflata blir 100% plan. Dette var en utrolig tidkrevende og kjedelig jobb.
Vi brukte et langt rettholdt og følerblad for å måle oss fram.
Vi hadde planer om en toleranse på +/- 0,1mm, men vi slet med dette fordi vi ikke klarte å få den plan både på langs og tvers. Det ser ut til at alu-profilene på sidene har en liten bue.

Ble nå likevel høvelig bra. Alle innen +0/-0,2mm, med unntak av to avvikere på hhv -0,5mm og -0,6mm. Vi satser på å legge shims oppå de to verste slik at vi får plata så rett som mulig.


Etter dette primet vi alle beinene og langsgåerne. Disse er i 80x80 firkantrør.
Vi la disse på plass under fresen og målte opp helt nøyaktig. Deretter sveiset vi langsgåerne fast i tverrgåerne. Vi brukte pinneapparat, og jeg ble ikke helt fornøyd med alle sveisene. Men de skal nå likevel holde mer enn godt nok.

Ellers har vi fått koblet masse på hovedtavla, og den er nå snart ferdigkoblet.

Vi må også få takke Wago som har vært veldig behjelpelig med gode priser og vareprøver på rekkeklemmer og relèer.

[Patz]

Hurra! :rainfro:

I dag har vi kjørt fresen på ordntlig for første gang! Virkelig en milepæl som styrker arbeidsmotivasjonen!

Under ser dere video:
[nomedia="http://youtube.com/watch?v=PHoLemp0Zr8"]YouTube- eduMill 3000 - First official test cut![/nomedia]

[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=Okyd3C0D0jU"]YouTube- eduMill 3000 - First cutting job![/nomedia]

Det er masse byggelogger jeg ikke har lagt ut i det siste, og det er gjort store fremskritt. Skal prøve å få det lagt ut i nærmeste fremtid.

[Rendisha]

How much did that Colombo spindle cost?