Table XYZ

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Cette page contient des informations sur la Table XYZ telle qu'elle nous a été donnée.
La page "Table XYZ Evolution" contient les propositions et les travaux en cours sur l'évolution future de cette table.

GIT

Pour importer le répertoire GIT de documentation et de développement :

git clone git@logre.eu:TableXYZ

Présentation

La table est une table 4 axes :

Cette table était à priori utilisée pour déposer de la colle sur des PCB, prendre des composants dans des "goulottes" situées sur le pourtour de la table et déposer ceux-ci sur le PCB (Pick and Place). Les goulottes étaient raccordées aux prises DIN 0 à 31 situées sur les faces Est-Nord-Ouest du bâti.

Dimensions

Encombrement

  • Largeur : 110 cm
  • Profondeur : 78 cm
  • Hauteur totale : 150cm
  • Hauteur de la table : 93cm
  • Pieds : carré de 40mm
  • Filetage pour roulettes ou pieds réglables : M8

Les colonnes Z aux 4 coins de la table font 500mm de haut et permettent de choisir et régler la hauteur de l'ensemble mécanique

Course des axes

  • Axe X : 495mm max translation E/O, Stubs de 12mm, résolution de 0.1mm
  • Axe Y : 397mm max translation N/S, Stubs de 12mm, résolution de 0.1mm
  • Axe Z : 50mm max translation Verticale, Stubs de 12mm, 45-46mm entre fins-de-courses, résolution de 0.01mm
  • Axe W : rotation 360°

La course limitée de l'axe Z pourrait être augmentée en allongeant les stubs, la tige filetée trapézoïdale (~12mm) et le chariot Z.


Mécanique

Moteurs X,Y

XYZ-Moteurs-XY.jpg
  • Fabricant : Zebotronics, Made in Germany
  • Référence : SCHRITTMOTOR Type SM 86.2 18 M 6, Serie 9002 Amp/Ph 6
  • Diamètre  : ~86mm
  • 200 pas (1.8 degré par pas)
  • 6 Ampères/Phase

source :
http://www.stoegra.de/pdf/sm_daten_elektr_abmasse_e.pdf

Courroies et Poulies X,Y

  • Courroies T5, largeur 10mm
  • Poulies 16 dents

Câblage Moteurs X,Y

Branchements possibles, source :
http://www.stoegra.de/pdf/sm_anschluesse_e.pdf


Moteur Z

XYZ-Moteur-AxeZ.jpg
  • MAE Motori, Made in Italy, Offanengo(CR)
  • Réf : HY 2200 100 A 8
  • 200 pas (1.8 degré par pas)
  • 1A/phase
  • 5.1 ohms




Moteur W

XYZ-Moteur-AxeW.jpg
  • MAE Motori, Made in Italy, Offanengo(CR)
  • Réf : HY200-1713-033 B4
  • 200 pas (1.8 degré par pas)
  • 0.33A/phase
  • 26 ohms



Chariot X, Axe Z, Axe W

Le chariot X supporte l'axe Z sur lequel est fixée la tête contenant l'axe W ainsi qu'une pince pneumatique et d'autres tubulures
Largeur hors-tout de l'axe Z : 95mm

La partie principale de la tête actuelle est constituée d'une équerre en aluminium fixée avec 4 vis sur la base de l'axe Z.


Fins-de-courses

Les fins de courses sont tous de type NC (Normally Closed)

XYZ-EndStop-1.jpg
  • Axe X : 2 fins-de-courses optiques
  • Axe Y : 2 fins-de-courses optiques
  • Axe Z : 2 fins-de-courses mécaniques
  • Axe W : 1 fin-de-course optique sur la rotation (au Nord)

Les fins de courses optiques sont alimentés en 5V



Électronique

Unité Centrale

L'unité centrale qui regroupe l'électronique est le gros bloc beige. Devant et derrière viennent se brancher les câbles vers les moteurs et les entrées-sorties au moyen de prises DB de différents formats. À l'intérieur, sur deux niveaux, des cartes "rackables". La partie arrière, derrière les fonds de panier, contient l'alimentation principale, transfos, bornier de raccordement, etc..

Cartes Rackables

Détail des cartes de la rangée du haut

Format des PCB : 100x160mm

Haut (de gauche à droite) :

Réf. Couleur Description Rôle (+couleur câbles)
1 8645 Marron ES Visu Clavier 8645 F5 Clavier LCD Joystick (Nappe) + E/S (Blanc+Jaune)
2 8812 Rouge Mémoire 8812 F5 Mémoire
3 8643 Jaune Horloge 4 Voies ANIMAT 8610 048 Logique des Axes X,Y,Z,W (4 Gris ronds)
4 8609 Vert Carte CPU 6809 CPU + 2x RS 232 (2 Gris ronds)
5 8647 Bleu Ciel Carte 16 Entrées 24V 8647 F5 (E050) 16 Entrées (Rouge)
6 8647 Bleu Ciel Carte 16 Entrées 24V 8647 F5 (E070) 16 Entrées (Rouge)
7 8651 Rose Carte 16 Sorties 8651 FC (E040) 16 Sorties (Cyan+Vert)
8 8651 Rose Carte 16 Sorties 8651 FC (E060) 16 Sorties (Cyan+Vert)
9 8944 Bleu Foncé Carte Alim Logique TCI 8944, 1386-2 Redressement + Régulation 5V,7V,-7V
10 86045 Violet Carte Alim Externe Redressement + Régulation 5V,24V,36VNR
11 8943 Gris Carte 8 Relais(10A 250VAC) Tci 8943 8 Relais (Jaune=pilotage)
12 Blanc Carte Translateur 4 Axes Drivers Axes Z,W (DB25=Sorties Phases)

Bas (de gauche à droite) :

Réf. Couleur Description Rôle
13 SE 400.06.85 Zebotronics SE 400.06.85 Driver Axe Y (85V/6A)
14 SE 400.06.85 Zebotronics SE 400.06.85 Driver Axe X (85V/6A)

Fonds de Panier

Le fond de panier qui reçoit les cartes du haut est en deux parties :
à gauche, un fond de panier GESPAC G64 (VERO 162-42807G) pour les cartes "Logique" : CPU-Mémoire-Entrées-Sorties.
à droite un fond de panier dédié en G96(a+c) pour les cartes "Puissance" : Alims-Relais-Commande des axes.

Connecteurs:

  • DIN41612, femelle, 64 broches, 2 rangées (a+b) pour le fond de panier GESPAC
  • DIN41612, femelle, 96 broches, 2 rangées/3 (a+c) utilisées, 64 contacts, pour le fond de panier dédié

Le fond de panier qui reçoit les deux cartes du bas (les 2 drivers Zebotronics des moteurs XY) consiste simplement en deux connecteurs DIN41612 64/96(a+c) femelles vissés sur l'armature de l'UC



Alimentations

Alimentation, Transfos
Réglages

La partie principale de l'alimentation est située derrière les fonds de panier. Il y a deux transfos :

  • 300VA, 220/380V AC -> 60V + 25V AC
  • ~60VA, 220V AC -> 9.5V + 14V AC

On fabrique à partir du 60V AC le 85V non régulé utilisé par les drivers des moteurs X et Y.


Les autres alimentations sont fabriquées par deux cartes rackables incluant le redressement et les régulations. Les régulateurs qui les équipent sont des LM338K réglables de 1.2 à 32V et pouvant fournir jusqu'à 5A. Des voyants de présence tension et des réglages sur la face visible des cartes.
Les fusibles sont situés côté connecteurs des cartes.
Ces cartes fournissent les tensions suivantes :

  • Carte Alim "Externe" : 5V/2A, 24V/2A, 36V/8A non régulé (pour carte translateur 4 axes)
  • Carte Alim "Logique" : 5V/5A, 7V/2A, -7V/150mA (Convertisseur DC-DC ICL7662). À noter que la carte alim "Logique" a une masse(0V) indépendante de celle de l'alim 85V et de l'alim "Externe"


Bornier de Raccordement

Les alimentations sont distribuées au moyen d'un long bornier.

Bornier d'Alimentation

Détails (de gauche à droite) :

  •  : Terre, Masse du coffret (Jaune et Vert)
  • 1 : Secteur 220V AC (Noir)
  • 2 : Secteur 220V AC (Noir)
  • 3 : 25V AC (Rouge) vers fond-de-panier cartes alims + R 10k
  • 4 : 25V AC (Rouge) vers fond-de-panier cartes alims
  •  : Résistance 10k venant de borne #3 vers 4 fils rouges ???
  • Gros Relais (25VAC, solénoïde A1 A2) :
    • commute le 85V (gros blancs) entre T2 et L2
    • commute le 36V (petits blancs) entre T3 et L3
    • assure son auto-maintien (petits rouges) entre T1 et L1
    • informe le CPU de l'état du relais (Ouvert=ON,Fermé=OFF) entre 21 et 22
  • 5 : 0V (Marron)
  • 6 : 24V (Violet)
  • 7 : 5V (Orange)
  • 8 : +85V Commuté (Blanc)
  • 21 : Vers DB25 #5, br8 et vers carte #1, conn #2, br7
  • 22 : Vers DB25 #5, br7 et vers carte #1, conn #2, br8
  • 23 : Mise en service (en le reliant brièvement au 0V) depuis bouton poussoir éponyme sur bâti (broche 16 de DB25 #5) ou clavier
  • Petit Relais (24VDC) piloté par fil jaune #23 ci-dessus, fil violet au +24V :
    • Actionne le gros relais ci-dessus par 2 fils rouges reliés à #4 du bornier et A1 du gros relais

Pilotage Logique des Axes

Entrées-Sorties Axes sur Carte "Horloge 4 voies"

Le pilotage logique des axes, issu de la carte "Horloge 4 voies" sort sur une embase Mâle 2x17 broches.
Chaque axe est contrôlé par deux signaux TTL 5V : Sens et Horloge

Les butées + et - (fins-de-courses) des axes sont aussi reliées à cette embase.
Les fins-de courses sont normalement à 0V, sinon à 5V en butée.

Il devrait donc être très facile de fabriquer une carte dédiée ou un shield muni d'une embase similaire pour contrôler les mouvements de cette table avec une électronique au goût du jour.

Pilotes des moteurs X,Y

Deux contrôleurs situés à l'étage inférieur de l'UC commandent les moteurs X et Y

  • Fabricant : Zebotronics, Germany
  • Référence : SE 400.06.85
  • Voltage : 85V DC
  • Ampères : 6A
  • MicroStepping : 1/4 pas

Liens :
http://www.motec.co.uk/drives_zebo-se.htm
http://www.ebay.fr/itm/SE-400-06-85-stepper-drive-85V-6A-Zebotronics-NEW-/270738809069

Pilotes des moteurs Z,W

La carte "Translateur 4 axes" contient 4 L298 + 2 L297 (+2 emplacements vides).
Cette carte fabrique son propre 5V à partir du 36V NR.
La carte pilote les axes Z et W de la table.
Les sorties moteurs sont câblées sur la DB25.
Les broches de pilotage, (S = Sens, H = Horloge) sur le fond de panier, côté alimentation
Les L297 sont nativement pilotés en mode HALF (demi-pas)

Les L297 s'occupent de la logique et les L298 de la puissance.
Caractéristiques des L298 :

  • Alimentation 46 à 50V grand maximum
  • Courant 2 à 3A grand maximum par phase

Clavier et Joystick

Un ensemble clavier + joystick + écran LCD permet de contrôler manuellement la machine et d'éditer des commandes. Il se branche côté Ouest du bâti, sur la plus grosse des prises DB


Boutons, Prises DIN 5br

En façade du bâti, côté Sud :

  • 1 Marche/Arrêt (220V)
  • 1 voyant (220V)
  • poussoir "Mise en service" (enclenche relais d'alimentation sur bornier alim)
  • poussoir "Mise en origine"
  • poussoir "Départ cycle"
  • 1 Bouton arrêt d'urgence (pas sur le 220V)

Autour de la table, 32 prises DIN 5 broches numérotées 00 à 31

  • 12 sur la face Est (00 à 11)
  • 8 sur la face Nord (12 à 19)
  • 12 sur la face Ouest (20 à 31)

Câblages sur UC

  • Prises DB
    • À gauche, prises DB9, les axes (moteurs + fins-de-courses)
    • À droite, DB25 au dessus du bouton rond, la liaison RS232.
    • À droite, autres DB25 mâles sont des entrées
    • À droite, autres DB25 femelles sont des sorties

Logiciel

Liaison RS232

Il y a deux prises RS232 qui aboutissent à la carte CPU 6809. L'une est cablée à l'arrière de l'UC, en DB25 femelle. L'autre, raccordée en DB9 à l'avant de l'UC, est ensuite reliée à une autre DB9 femelle sur le flan Ouest du bâti.

La liaison RS232 s'effectue avec les paramètres suivants :

  • 2400 bauds
  • 7 bits
  • parité E
  • 1 bit de stop

G-Code

G-codes reconnus par la machine :

Code Description Exemple
G0 Déplacement rapide G0 X Y Z W
G1 Interpolation Linéaire G1 N.... N.... X.... Y....

G1 N angle N longueur
X coord fin Y coord fin (en absolu)

G2 Interpolation Circulaire Horaire G2 N.... N.... R.... X.... Y....

G2 N angle début N angle fin R rayon
X coord fin Y coord fin (en absolu)

G3 Interpolation Circulaire Trigonométrique G3 N.... N.... R.... X.... Y....
G4 Temporisation G4 F en 1/10ème de seconde
G52 Autorisation Prise Butée G52 X Y Z W
G54 Origine Programme G54 X Y Z W (absolue)

G54 G91 X Y Z W (relative)

G90 Programmation Absolue G90
G91 Programmation Relative G91

Pneumatique

Sous la table, côté Est, un filtre et trois électrovannes.

Types des électrovannes:

  • EVO diamètre 1.5, -0.98;12bar 3/2 NF (droite et gauche)
  • EVO diamètre 1.2, -0.98;12bar 3/2 NF (centre)

Participants

  • Marc (Audit, photos, rédaction de cette page, Design électronique et mécanique)
  • Xavier (Audit, photos, Design électronique)
  • Pierrot (Récupération de la table, transport, photos)
  • Baptiste (Ouverture de la serrure)
  • Yannick (Déchargement(ouille!), Audit, photos)
  • Greg (Découpe proto mécanique)