MECCANICA e DINTORNI

un errore del genere causa una perdita di sincronismo.....e il fatto che capiti solo in alcuni casi non è "casuale" ma matematico.

Questo problema si risolve inserendo nella routine un sistema che corregge il valore del timer al momento dell'inversione. Il problema è che questa correzione si può effettuare agevolmente una volta solo perché la correzione a seguito di una correzione diventa troppo complessa da gestire in un ciclo che per definizione deve essere veloce.

Tutte queste considerazioni io le ho fatte da tempo perché la prima versione del firmware l'avevo pensata più o meno come la tua. Il motivo per cui ho cambiato approccio è proprio questo!

Mi inserisco nella discussione perche' anch'io sto usando il programma di Mimoletti.
Il suo mestiere lo fa (leggi: il dado si avvita sulla vite) e questo mi basta... Purtroppo non posso essere piu' attivo nella discussione perche' sono a poco piu' dell'ABC nella programmazione.
Ricordo pero' un video di Mimoletti dove si vedeva che l'utensile andava a pelare il filetto appena fatto (immagino quindi che il sincronismo non sia perfetto), ho provato a cercarlo ma non lo trovo piu'.

Continuando il nostro discorso, questa perdita di sincronismo, praticamente in cosa si traduce?
Facciamo due calcoli: Uno degli utenti di questo forum, l'ha montato su di un Ceriani, che possiede una madrevite con passo 2mm.
Avendo utilizzato un micropasso 1/16 e una riduzione meccanica di 1:2, otteniamo una risoluzione totale di 3600 step a giro,
ossia ogni step vale: 2/3600 = 0,00055 che corrisponde a 5,5 nanometri.
Dopo dieci inversioni nella malaugurata ipotesi che l'impulso venga generato sempre a destra per esempio (eventualita statisticamente improbabile), si sarà generato un'errore di sincronismo di 5,5 micron, come se stessimo filettando con il carrino inclinato.
Quindi all'atto pratico irrilevante, perché generandosi solo all'inversione, alla fine avrai sempre e comunque unico solco, ed una filettatura con caratteristiche geometriche perfette, a prova di tampone.

Quindi certamente l'uso del Timer (nella prima versione mi sono riservato il PIN RB0, proprio per correggere quest'errore) ha lo svantaggio di introdurre errori in fase di inversione (praticamente non apprezzabili), ma ti permette di mantenere il sincronismo anche a elevati reggimi di rotazione.

Il modo in cui abbiamo approcciato al problema della divisione degli impulsi e comunque un compromesso, gli step per forza di cose non sono spaziati nel tempo sempre in modo costante (requisito fondamentale per il corretto funzionamento di un passo passo). Problema che aumenta riducendo al risoluzione del sistema.

In conclusione:

Quindi l'utilizzo del TIMER è fattibile, anzi a mio modo migliorativa è non impossibile come sostieni. All'atto pratico l'errore introdotto in fase di inversione non è in nessun modo apprezzabile.

Ti allego una delle foto scattata di un filetto realizzato con una delle mie prime versioni (effettuando ripetute inversioni circa una 30, senza modificare la profondità di passata dell'utensile), quando ancora non avevo implementato la possibilità di filettare senza invertire il senso di rotazione del mandrino. Se tu ottenevi un risultato diverso dal mio con l'uso del TIMER, non era certo lui il responsabile.

x Matteo: Il fatto di vedere l'utensile pelare dipende da altri fattori, gioco dei cuscinetti, lardoni ecc. Con il cambio meccanico è uguale.

Se ha tempo Matteo potrebbe ripetere la prova e postare qualche foto, magari sono stato fortunato!

iniziamo col dire che 0,00055 non sono 5,5 nanometri ma 550. All'atto pratico non cambia nulla visto che hai indicato correttamente l'errore di 5,5 micrometri..... ma siccome parliamo di sistemi di massima precisione (ed hai iniziato tu a farlo) è bene essere precisi anche con le unità di misura.

Detto ciò, permettimi un altro appunto: hai detto che per te l'errore del mio software era INACCETTABILE (parole tue); hai aggiunto che il tuo era perfetto e che non capivi perché dovessi "scomodare" gli array per farlo visto che ciò che io ritenevo impossibile tu lo avevi fatto e funzionava alla perfezione. Il tutto sempre condividendo piccole ed imprecise informazioni circa come lo avevi sviluppato. Non ultimo il discorso interrupt: ieri mi dici che per risolvere hai messo un interrupt ad alta priorità sul segnale DIR dell'encoder, ti faccio notare che dallo schema non è possibile e magicamente sparisce l'interrupt perchè dici che tanto l'errore è trascurabile.....
Ti rigiro una domanda che mi hai fatto qualche giorno fa: mi prendi in giro ?

Ora dopo settimane viene fuori che hai un problema di sincronismo, di cui eri a conoscenza, ma che ritieni del tutto accettabile.
... hai una soglia di accettabilità molto dinamica, lasciami dire....

Io la versione che utilizzava l'ingresso timer non l'ho mai nemmeno implementata perchè mi sono accorto da subito, sulla carta, che non poteva funzionare... o meglio, non senza scendere a qualche compromesso. Per questo ho sempre avuto la curiosità di sapere come avevi fatto.

Esiste in realtà un modo per correggere quell'errore ma necessiti di interrupt per intercettare il DIR e ti si appesantisce il codice.

La soluzione più elegante, visto che hai usato un PIC18, sarebbe stata quella di prenderne uno con l'interfaccia QEI (quadrature encoder interface). Quella è un'interfaccia hardware che utilizza due ingressi input capture per leggere il segnale in quadratura dell'encoder. In quel caso non devi nemmeno usare la logica esterna (nè XOR nè FLIP-FLOP) in quanto puoi scegliere dal software che moltiplicatore usare per i passi encoder (x2 e x4). Gli impulsi encoder vengono letti tenendo conto della direzione ed il contatore viene automaticamente incrementato o decrementato in funzione della stessa. Il tutto senza bisogno di generare interrupt per cambio direzione e senza preoccuparsi di controllare il verso per aggiustare il timer.
Guarda il PIC18F2431, ad esempio.

Adesso avrei altre due domande:
- la posizione dello stepper come la controlli quando fai la filettatura "a misura" con ritorno automatico?
- il sincornismo angolare del mandrino come lo riprendi ad inizio filettatura una volta che sei tornato indietro ?

Oddio, se mi trovo l'utensile pelare (facendo passate "a vuoto") la vedo difficile che sia colpa della meccanica del tornio (fosse il mio bv21 potrebbe anche starci, ma il wabeco pensavo fosse fatto un po' meglio).
Col cambio meccanico, se recupero correttamente il gioco della vite e degli ingranaggi, non dovrebbe pelare il filetto salvo che il tornio non sia putrefatto.

Se invece mi dite che sia normale il fatto di ripassare il filetto (e se si vede in un video di youtube vuol dire che sta pelando di almeno un paio di centesimi), allora e' una "sega mentale" (oppure un'esercizio di stile, ovviamente senza offesa e con tutto il rispetto per la vostra capacita' di programmare) avere il sw che mi sbaglia di 5,5micron

al di la del software di cui io non entro in merito perchè non capisco una cippa, poniamo il caso di filettare con un tornio meccanico con gioco zero sul treno ingranaggi e sui lardoni:
-filettare e poi tornare indietro senza arretrare il carrino col treno di ingranaggi a gioco zero inserito, farà sempre pelare un po' l'utensile, in quanto il pezzo a sbalzo che si comporta come una mensola è sottoposto a un carico in filettatura che al ritorno (non filettando) non c'è più, e quindi in una filettatura lunga su un tondino di basso diametro si potrebbe veder pelare.
Per questo credo che anche nei torni cnc i cui software e viti sono a livelli iper professionali, mi pare arretri cmq l'utensile di una piccola distanza, per non rovinare la filettatura a ppena fatta...

correggetemi pure se sbaglio

no Eugenio non sbagli. L'utensile va fatto arretrare a prescindere anche perchè il gioco zero non esiste, al di la della flessione del pezzo che comunque hai correttamente evidenziato.

Peccato che non ci sia piu' il video... vado a memoria.
Mimoletti sicuramente arretrava l'utensile. Il pezzo era di alluminio, a occhiometro 20mm di diametro e poco sporgente dall'autocentrante.
Se di programmazione sono all'abc, di meccanica non e' che sia tanto meglio, ma mi par strano che il pezzo fletta sotto il suo peso di cosi' tanto (che fletta e' certo, che fletta tanto da far rimangiare l'utensile mi suona strano).
Lo sforzo dell'utensile non c'e', in quanto (teoricamente) avrebbe dovuto passare sul filetto gia' creato.
Ora non ricordo se nel video faccia piu' passate "a vuoto" o se ne faccia una sola (a memoria mi pare ne facesse diverse, ma potrei sbagliare).

Ma, per toglierci i dubbi, si potrebbe piazzare il comparatore su un punto fisso e tastare l'utensile o qualche altra parte dei carri.
Dove si imposta la fine della filettatura si azzera il comparatore. Adesso si fa partire il ciclo di filettatura automatica. Se il carro si ferma sempre a 0 vuol dire che il sincronismo e' perfetto, altrimenti c'e' qualcosa che non va.
Io non posso fare la prova perche' il motore ha troppa inerzia e stalla alla ripartenza (povero diavolo, gli si chiede di fermarsi in tempo zero e ripartire a piena velocita' in tempo 0. Ci vorrebbe una rampa di accelerazione/decelerazione, cosi' da poter filettare anche ad alti giri).

Attenzione che il pezzo flette ma non sotto il suo peso bensì sotto la pressione dell'utensile. Quando fai la passata di taglio l'utensile preme sul pezzo e lo fa flettere. Quando ritorni la pressione non c'è più e il pezzo si avvicinerà all'utensile toccandolo.

Come il motore stalla alla ripartenza ???
Per filettare non è necessario andare a velocità stratosferiche...

Visto che non c'è il segnale index, sono però davvero curioso di sapere come viene ripreso il sincronismo del mandrino all'inizio delle passate....

Max, potrebbe essere come dici tu se si facesse solo una passata a vuoto. Ma se ne faccio di piu' l'utensile pelera' la prima volta ma le altre no. Se pela su tutte le passate a vuoto non puo' essere problema di flessione.

Per la ripresa del sincronismo ricordo che Mimoletti mi spiegava che memorizzava la posizione angolare del mandrino.
Se ricordo bene la procedura, si porta l'utensile al punto di fine filettatura (vite attaccata e girando il mandrino a mano) e si dice al sw che quello e' il punto di fine filettatura. Il sw memorizza la posizione angolare del mandrino e dara' il consenso allo stepper di partire quando (il mandrino) avra' raggiunto quella posizione angolare.

Per la filettatura a velocita' elevate, era una pulce che mi aveva messo Mecha (che sta sviluppando il suo programma implementando le rampe di accelerazione/decelerazione, anche se per ora e' in uno stato pre-pre-pre-alpha). Il suo ragionamento era, avendo l'els che si ferma in un punto fisso, perché filettare a <100rpm (con vt ridicole, specie se si usano inserti)?
Nel mio caso, la funzione automatica non funziona perché il "ritorno" in rapido e' troppo rapido e il motore non ce la fa (Mimoletti l'aveva pensato per un nema24, io ho montato un nema 34).
Se faccio partire lo stepper insieme al mandrino (sfruttando la rampa data dal motore del mandrino), lo stepper gira tranquillo fino a 0.5mm/giro a 780giri (con coppia sufficiente per cavare 2mm sul raggio su alluminio). Oltre stalla perché ho dovuto ridurre il motore 1:3 per ordine di Mimoletti (io l'avrei attaccato in diretta).

Ritornando al nostro discorso, premettendo:

Il mio progetto l'ho sviluppato esattamente 2 anni fà. Quindi sto lentamente ricostruendo il percorso fatto.
Capisco che potrei aver dato l'impressione con le mie osservazioni di voler disprezzare il tuo progetto, ma non erano queste le mie intenzione, ti chiedo scusa.

Perdonami per l'errore del nanometro, ma è una unita di misura che non ho mai usato.
Non volevo fare analogie con il tuo progetto, ma rispondo a quanto scritto:
L'errore di inversione che nel esempio fatto vale 0,55 micron, non si somma nelle ripetute inversioni ma viene trascritto ad ogni passata, quindi alla fine del ciclo di lavorazione la filettatura avrà sempre e comunque un solo solco ed un passo costante, perchè la profondità di passata sarà sempre superiore enormemente al gioco di inversione.
Se avessimo scelto una risoluzione più bassa ad esempio di 400, nulla sarebbe cambiato, con una vite madre di passo 2mm, avremmo avuto un errore di inversione di 2/400 = 0,005 mm, ossia 5 micron, in ogni caso ininfluente ai fini del risultato.
Vedi PDF allegato, il segno rosso è spostato a destra di 5 micron, la distanza tra i due è di 5 cent (Profondità di passata).
Quindi io alla fine del mio ciclo di lavoro ho una filettatura esente da difetti, tu invece hai una filettatura con un passo incostante (problema brillantemente risolto con la seconda versione di sw). Per me questo sarebbe stato inaccettabile.
Ora ti resta solo trovare un modo per mantenere la sincronizzazione anche nella modalità avanzamento, io non ci sono riuscito leggendo i singoli impulsi in tempo reale come hai fatto tu.

Avevo scritto una nuova versione di sw, che richiedeva il collegamento dell'uscita del Flip-Flop alla porta RB0, che avevo lasciata libera per eventualità del genere, che averebbe dovuto correggere l'errore, ma non lo messa mai in pratica, non sentendone davvero il bisogno. Per correggere cosa se all'atto pratico non ci sono errori, riscontrabili praticamente, ma solo in teoria?
Quindi quando sostenevi che era impossibile adoperare il TIMER ti sbagliavi che ti piaccia o no!
Il TIMER non solo può essere efficacemente usato, ma comporta dei vantaggi innegabili.
L'unica cosa che non ti permette il TIMER e quadruplicare gli impulsi.
Li puoi solo duplicare, anche il flip-flop non è indispensabile, aggiungendo poche righe di codice nell'interrupt può essere omesso.


Ho realizzato 3 versioni di questo progetto, la prima usava il PIC16F876A, la seconda il PIC18F2520, la terza appunto il PIC18F2341.
Considera che sono un'auto didatta, ho preferito fare le cose per gradi.

Adesso avrei altre due domande:
- la posizione dello stepper come la controlli quando fai la filettatura "a misura" con ritorno automatico?
- il sincornismo angolare del mandrino come lo riprendi ad inizio filettatura una volta che sei tornato indietro ?


Essenzialmente faccio due cose:

Memorizzo la posizione angolare del mandrino, e arretro il passo esattamente del numero di step eseguiti nel verso opposto.

Ora come scritto nella premessa non mi interessa screditare il tuo progetto, quindi vorrei che non facessi altre analogie con il tuo.

XMatteo, nella mia ultima versione di sw ho aggiunto la rampa di accelerazione quando arretro il carro.

Per quanto riguarda il pelare è come quando dopo una passata di finitura arretri il carro senza staccare l'utensili, cosa succede? Si segna il pezzo che sia uno schaublin il tornio adoperato o un BV20 il risultato non cambia. Sembra illogico eppure accade.

Come pre-pre-pre-alpha?!?!?! pensavo di essere piu' indietro .
Io intanto leggo i Vs post anche se nel mio caso vorrei filettare con ritorno rapido e ripresa con impulso index dell'encoder.
Penso di aver capito le varie tecniche, io per ora ho usato il metodo del russo per il computo dell'errore di divisione.
L'array di valori lo avevo accantonato perche' un po macchinoso da implementare a livello di impostazione delle tabelle, specie se si vogliono preparare molti passi.
Per quello che ho capito e' sicuramente un metodo che toglie carico alla routine di interrup dato che deve praticamente deve solo contare.
Non vedo l'ora di provare se il mio programma fa girare qualche cosa... anche se penso che, complice un'encoder da 1000 impulsi giro, il mio programma sia molto pesante.
Una domanda per quelli che conoscono meglio il qei: che conti in up/down sono praticamente certo ma e' programmabile per dare un segnale raggiunto un certo valore?
Questo permetterebbe di utilizzarlo come Mimmoletti ha usato il timer, il problema e' che, per quello che ho letto, non e' possibile.
Ma si deve continuamente andare a leggere il suo valore? all'atto pratico non mi sembra abbia molto senso.

Mandi Mecha

In che senso non è possibile? Spiegati meglio.

mimoletti, mi fa piacere che tu sia tornato su toni piú pacati. Diciamo che l'esordio non é stato dei migliori e voglio essere causativo dicendo che forse anche io in alcuni casi mi sono posto male e ti chiedo scusa per questo.

La questione del timer é ancora dubbia per quanto mi riguarda. Da un lato certamente ti semplifica la vita ma dall'altro, se proprio si vuole cercare il sincronismo perfetto, te la complica. Che poi per effettuare una filettatura a "misura" non sia necessario avere a che fare con le inversioni é vero, ma a me le cose non ripetibili e casuali danno fastidio quindi, per quanto mi riguarda, ritengo al soluzione ad array piú congeniale al mio modo di pensare molto autistico.

Non ho ancora ben capito come riprendi la sincronizzazione angolare sul mandrino: se usi il timer, anche se lo azzeri completamente, avrai 256 passi ma il tuo mandrino ne fa molti di piú. come tieni il conto?
Non avendo una routine di interrupt ad ogni passo di certo non puoi incrementare un contatore assoluto di passi... non riesco a capire.

Mecha, l'array non va fatto a tabelle predefinite ma semplicemente calcolato di volta in volta in base al passo che si é impostato.
la QEI, almeno quella dei PIC18F, prevede la possibilitá di impostare un interrupt al raggiungimento di un certo valore impostato. Non mi ci sono mai addentrato praticamente ma sono certo che l'interrupt é gestibile sia su un valore (MAXCOUNT) che sull'inversione.

"Non e' possibile" era riferito al fatto che non si potesse impostare un'interrup al raggiungimento di un dato valore del qei... a quanto sembra non ho letto abbastanza
Ho scaricato il programma per arduino ma ho visto solo qualche file e quindi non conosco veramente il funzionamento, quello che ho intuito e' dato dalla lettura di questo 3d.
Per adesso vediamo di far girare quel poco di programma che ho scrittto, meglio non prendere altre strade (array,pic, qei, ecc) altrimenti no la finisco piu'
Anche io sono felice di sentire toni piu' amichevoli tra Voi.

Mandi Mecha