... pour éviter les tendinites.

Il ne s'agit pas là de numériser la machine, j'ai suffisamment de cnc comme çà, une de plus n'aménerait rien, il s'agit juste d'automatiser le déplacement de la table en X. J'aime usiner en manuel mais déplacer la table à la manivelle est parfois fastidieux, surtout quand il faut dégager la table de sous la broche pour serrer la pièce dans l'étau.
On a une manivelle de chaque coté de la table, celle de gauche va être remplacée par un moteur, celle restante permettra de continuer à se servir de la machine en manuel.
En gros il y a deux écoles pour effectuer ce genre de modification:
- soit le choix d'un moteur DC assez puissant, souvent un moteur d'essuie-glace de véhicule, ce qui oblige à fabriquer un embrayage mécanique pour accoupler.des-accoupler le moteur à la vis-mère.
- soit le choix du tout numérique, que pour ma part je trouve bien plus simple à réaliser. Il me restait un gros moteur NEMA23 230oz que je réservais pour la fabrication de l'axe A de ma grosse CNC, je vais l'utiliser ici.

Examen de la mécanique: étant droitier c'est la manivelle de gauche qui sera sacrifiée:

Butée à bille supportant cette extrémité de la vis-mère :

Il faut continuer à supporter cette butée, plutôt que de faire un truc compliqué je vais garder la platine d'origine en fonte et lui superposer une plaque qui recevra le moteur:

De cette manière

Pour piloter le moteur PAP et déplacer la table il s'agit juste d'une commande manuelle via un inter, il suffit de lui envoyer des signaux TTL à travers un driver. Il y a pas mal d'options, soit un générateur de signaux carrés à transistors, ou NE555 ou autre, ou bien utiliser un microcontrôleur.

Je sais déjà que je vais le faire avec un microcontrôleur PIC pour le plaisir de faire un peu d'assembleur, mais pour la curiosité et la bidouille je vais simuler quelques autres façons non exhaustives.
Ne pas se formaliser sur les vitesses de rotation, j'ai fais avec les premiers composants qui me sont tombés sous la main et comme je sais déjà que je ne retiendrai pas ces solutions je n'ai pas cherché à affiner la chose, quelques essais auraient été nécessaires pour optimiser les valeurs.

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Génération des signaux carrés par oscillateur CD4093

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Génération des signaux carrés par oscillateur SN7414

Un système vitesse rapide/vitesse lente pourrait se faire de cette façon:

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Génération des signaux carrés par oscillateur NE555

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Génération des signaux carrés par arduino

Un potentiomètre 10k sert à faire varier la vitesse pour utiliser le déplacement en surfaçage.

Le code arduino tout simple et très court qui sert juste à faire tourner le moteur avec une fréquence réglable.

/* ------------------------- - F6FCO - Motorisation axeX S24BF Moteur PAP 57BYGH115-003 Alim 24DC ------------------------ */ #define potar A0 #define div 34 #define ValTempo 495 int Tempo=ValTempo; int Val=0; void setup() { DDRB = B11111111; } void loop() { Tempo=ValTempo; Val=analogRead(potar)+div; Tempo=Tempo*(Val/div); PORTB =B11111111 ; delayMicroseconds(Tempo); PORTB =B00000000 ; delayMicroseconds(Tempo); }

Un inverseur récupéré sur une vieille chaîne HIFI ira très bien pour la commande STOP/ marche AV/AR, en pratique il va envoyer un état haut ou bas sur les commandes CW/CCW et Enable du driver TB6600.
La variation de vitesse est effectuée avec un vieux potentiomètre de récup dont la piste est abîmée en milieu de course, de plus c'est un logarithmique et la commande de vitesse n'est pas proportionnelle. Il aurait fallu un pot linéaire que je n'ai pas dans mes tiroirs pour l'instant.

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Génération des signaux carrés par PIC 16F88

La solution retenue, cahier des charges:
Déplacer un banc de fraiseuse conventionnelle.
Permettre un déplacement lent et réglable pour l'usinage (surfaçage et dressage).
Permettre un déplacement rapide à tout moment pour dégager la pièce sans perdre les réglages du déplacement lent.
Possibilité de désaccoupler le moteur à tout moment pour une utilisation manuelle à la manivelle.
Réglage de la vitesse lente par poussoir (éliminer le risque de toucher le bouton par erreur en plein usinage.
Mise en vitesse de dégagement par appui volontaire sur un poussoir, sinon vitesse lente.

A noter une petite erreur de dessin sur le schéma ci-dessus, ce n'est pas une masse mais un +5vcc à câbler sur le point commun du commutateur CW/ENA/CCW. Ca dépend du driver choisi en fait...

Version V.0 fonctionnelle du programme en assembleur PIC

;********************************************************************** ; ; NOM: Commande moteur PAP 16F88 ; Date: mai 2020 ; Auteur: F6FCO ; xtal: 8Mhz interne ; Driver réglé en 1/2 pas ; ;********************************************************************** List p=16F88 ; processeur utilisé #include <p16F88.inc> __CONFIG _CONFIG1, _CP_OFF & _CCP1_RB0 & _DEBUG_OFF & _WRT_PROTECT_OFF & _CPD_OFF & _LVP_OFF & _BODEN_OFF & _MCLR_ON & _PWRTE_OFF & _WDT_OFF & _HS_OSC __CONFIG _CONFIG2, _IESO_OFF & _FCMEN_OFF OPTIONVAL EQU H'0008' ; --------------------------------------------------------------------- #DEFINE EtatHaut bcf PORTA,0 #DEFINE EtatBas bsf PORTA,0 #DEFINE LedVRapide PORTA,1 #DEFINE LedVLente PORTA,2 #DEFINE LedTemoinDown PORTA,3 #DEFINE LedTemoinUp PORTA,4 #define btn_down PORTB,0 ; bouton décrémentation vitesse #define btn_up PORTB,1 ; bouton incrémentation vitesse #DEFINE Inter PORTB,2 ; inter commutation vitesses lente/rapide ;********************************************************************* CBLOCK 0x020 Reg_1 Reg_2 Reg_3 PtrNbRepetitions Repetitions ENDC ;********************************************************************** org 0x0000 ; Adresse de départ après reset init clrf PORTA ; sorties portB à 0 bsf STATUS,RP0 ; bank1 clrf ANSEL ; broches du CAN en I/O movlw OPTIONVAL ; charger masque movwf OPTION_REG ; initialiser registre option clrf TRISA ; Bit PORTA.0 en sortie movlw b'11111111' movwf TRISB ; PORT B en entrée bcf STATUS,5 ; bank0 clrf PORTA ; sorties portA à 0 EnableON ; enable ON movlw d'2' movwf Repetitions ;********************************************************************* ; PROGRAMME PRINCIPAL * ;********************************************************************* main btfss Inter goto VitesseRapide ; ________________________________ Vitesse lente VitesseLente bsf LedVLente bcf LedVRapide bcf LedTemoinDown bcf LedTemoinUp call Pous_down ; teste le bouton down call Pous_up ; teste le bouton up ; ; ------ génération des pulses EtatHaut movf Repetitions,w movwf PtrNbRepetitions pulsehaut call LargeurPulse nop movlw d'1' subwf PtrNbRepetitions,f btfss STATUS,Z goto pulsehaut EtatBas movf Repetitions,w movwf PtrNbRepetitions pulsebas call LargeurPulse nop movlw d'1' subwf PtrNbRepetitions,f btfss STATUS,Z goto pulsebas ; -------------------- ; goto main ; ________________________________ Vitesse rapide VitesseRapide bsf LedVRapide bcf LedVLente EtatHaut call LargeurPulse call LargeurPulse EtatBas call LargeurPulse goto main ; ---------------------- fonctions ---------------------------------- #DEFINE RepMaxi d'230' #DEFINE Increment d'20' Pous_down ; on baisse la vitesse en augmentant la tempo (Poussoir 1) btfsc btn_down goto suite_down bsf LedTemoinDown movlw Increment addwf Repetitions,f call TempoAntiRebonds movlw RepMaxi subwf Repetitions,w btfsc STATUS,Z goto suite_down btfss STATUS,C goto suite_down ; Action movlw d'230' movwf Repetitions suite_down return Pous_up ; on augmente la vitesse en diminuant la tampo (poussoir 2) btfsc btn_up goto suite_up bsf LedTemoinUp movlw Increment subwf Repetitions,f call TempoAntiRebonds nop movlw RepMaxi subwf Repetitions,w btfsc STATUS,Z goto suite_up btfss STATUS,C goto suite_up ; Action movlw d'2' movwf Repetitions suite_up return LargeurPulse ; Délai 200 Cycles de la machine ; Durée du délai 100 microsecond ; Fréquence de l'oscillateur 8 MHZ movlw .66 movwf Reg_1 decfsz Reg_1,F goto $-1 nop nop return TempoAntiRebonds ; Délai 200 000 Cycles de la machine ; Durée du délai 100 millisecond ; Fréquence de l'oscillateur 8 MHZ movlw .186 movwf Reg_1 movlw .4 movwf Reg_2 movlw .2 movwf Reg_3 decfsz Reg_1,F goto $-1 decfsz Reg_2,F goto $-3 decfsz Reg_3,F goto $-5 nop return END

Vidéo en fonctionnement:

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Carte électronique

Schéma final de la carte.
J'ai prévu un port Pickit pour une facilité d'intervention sur le soft du microcontrôleur et rajouté une fonction speed pour le dégagement rapide de l'outil.

Implantation sur le PCB, 3 straps à placer coté composants.

L'alim est une 36v chinoise, il faut rajouter deux modules LM2596 pour transformer le 36v en +5vcc pour le PIC et en +12vcc pour le ventilateur.

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Mise en boitier

Confection du boitier, pas ce que je préfère mais passage par la tôlerie obligé pour finaliser le projet. La couleur est bof, j'ai trouvé la tôle gratuitement à la déchetterie et à cheval donné on ne regarde pas les dents.

Un ventilateur est nécessaire, dans ce monde de copeaux qui volent je l'ai protégé de mon mieux..

Face avant simple, 3 poussoirs et un sélecteur de sens.

Le moteur est un gros NEMA23 3A et le driver peut-être n'importe lequel présent sur le marché capable d'emmener un pap 3A.

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Installation

Montage du moteur PAP sur le banc.

Protégé des copeaux par un carter.

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Premiers essais sur la machine

Tout se passe à merveille, vitesse de dégagement maximum enclenchée par appui sur le poussoir rouge, plusieurs vitesses d'usinage réglables par les poussoirs noirs.
Cette version est fonctionnelle, une version V.2 du programme suivra pour mieux étager les différentes vitesses d'usinage et coder une rampe d'accélération pour gagner en vitesse de dégagement.

Vidéo en fonctionnement avec la version V.1 du soft:

Le programme final version V.1:
Fichier initialisation du PIC

;********************************************************************** ; ; NOM: Commande moteur PAP 16F88 ; Date: mai 2020 ; Auteur: F6FCO JC Buisson ; xtal: 4Mhz quartz externe ; Driver réglé en 1/2 pas ; ;********************************************************************** List p=16F88 ; processeur utilisé #include <p16F88.inc> __CONFIG _CONFIG1, _CP_OFF & _CCP1_RB0 & _DEBUG_OFF & _WRT_PROTECT_OFF & _CPD_OFF & _LVP_OFF & _BODEN_OFF & _MCLR_ON & _PWRTE_OFF & _WDT_OFF &_HS_OSC __CONFIG _CONFIG2, _IESO_OFF & _FCMEN_OFF OPTIONVAL EQU H'0008' ; --------------------------------------------------------------------- #DEFINE EtatHaut bcf PORTA,0 #DEFINE EtatBas bsf PORTA,0 #define btn_down PORTB,0 ; bouton décrémentation vitesse #define btn_up PORTB,1 ; bouton incrémentation vitesse #define btn_speed PORTB,2 ; inter commutation vitesses lente/rapide #DEFINE RepMaxi d'230' #DEFINE Increment d'20' BANK0 macro bcf STATUS,RP0 ; passer banque0 endm BANK1 macro bsf STATUS,RP0 ; passer banque1 endm CBLOCK 0x020 Reg_1 :1 Reg_2 :1 Reg_3 :1 PtrNbRepetitions :1 Repetitions :1 ENDC org 0x0000 ; Adresse de départ après reset init BANK1 clrf ANSEL ; broches du CAN en I/O movlw OPTIONVAL ; charger masque movwf OPTION_REG ; initialiser registre option movlw b'00000000' movwf TRISA movlw b'00000111' movwf TRISB ; BANK0 clrf PORTA ; sorties portA à 0 EnableON ; enable ON movlw d'2' movwf Repetitions ; vers main

Fichier main

#include <init_S24BF.asm> ;********************************************************************* ; PROGRAMME PRINCIPAL * ;********************************************************************* main btfss btn_speed goto VitesseRapide ; ________________________________ Vitesse lente VitesseLente call Pous_down ; teste le bouton down call Pous_up ; teste le bouton up ; ; ------ génération des pulses EtatHaut movf Repetitions,w movwf PtrNbRepetitions pulsehaut call LargeurPulse4Mhz nop movlw d'1' subwf PtrNbRepetitions,f btfss STATUS,Z goto pulsehaut EtatBas movf Repetitions,w movwf PtrNbRepetitions pulsebas call LargeurPulse4Mhz nop movlw d'1' subwf PtrNbRepetitions,f btfss STATUS,Z goto pulsebas ; -------------------- goto main ; ________________________________ Vitesse rapide VitesseRapide EtatHaut call LargeurPulse4Mhz EtatBas call LargeurPulse4Mhz goto main #include <Fonctions_S24BF.asm> #include <Tempos_S24BF.asm> END

Fichier fonctions

; ---------------------- fonctions ---------------------------------- Pous_down ; on baisse la vitesse en augmentant la tempo (Poussoir 1) btfsc btn_down goto suite_down movlw Increment addwf Repetitions,f call TempoAntiRebonds movlw RepMaxi subwf Repetitions,w btfsc STATUS,Z goto suite_down btfss STATUS,C goto suite_down ; Action movlw d'230' movwf Repetitions suite_down return Pous_up ; on augmente la vitesse en diminuant la tempo (poussoir 2) btfsc btn_up goto suite_up movlw Increment subwf Repetitions,f call TempoAntiRebonds nop movlw RepMaxi subwf Repetitions,w btfsc STATUS,Z goto suite_up btfss STATUS,C goto suite_up ; Action movlw d'2' movwf Repetitions suite_up return

Fichier tempos

LargeurPulse8Mhz ; Délai 200 Cycles de la machine ; Durée du délai 100 microsecond movlw .66 movwf Reg_1 decfsz Reg_1,F goto $-1 nop nop return TempoAntiRebonds ; Délai 200 000 Cycles de la machine ; Durée du délai 100 millisecond movlw .186 movwf Reg_1 movlw .4 movwf Reg_2 movlw .2 movwf Reg_3 decfsz Reg_1,F goto $-1 decfsz Reg_2,F goto $-3 decfsz Reg_3,F goto $-5 nop return LargeurPulse4Mhz ; Délai 200 Cycles de la machine ; Durée du délai 100 microsecond movlw .33 movwf Reg_1 decfsz Reg_1,F goto $-1 nop nop return

Code hexa V.1 du PIC:

Motorisation table

Code hexa V.2 du PIC, sans grandes modifications mais vitesse de dégagement un peu accrue:

Motorisation table