Découpe CNC

[Armand]

Il s'agit bien entendu d'une machine professionnelle qu'on ne peut pas comparer à nos réalisations grand public.

Mais pour l'instant elle refuse obstinément de réagir aux instructions de mon ordinateur

Normal, c'était attendu.
En effet à l'époque (fin du siècle denier ) elle tournait avec une application propriétaire sur un PC IBM AT, processeur genre 286 ou 386 (pas encore de pentium) avec une interface RS 232 (câble série à 9 broches). On ne parlait pas encore de CNC amateur.
J'ai cependant testé avec un adaptateur RS 232-USB, toujours rien.
Je n'ai pas de doc non plus.

Première étape donc : identifier la machine avec le faible espoir de trouver un logiciel sur le net.
Le seul indice : la marque ISEL, gravée dans le châssis

recherche fructueuse : j'ai trouvé assez facilement une notice sur laquelle apparait le dessin de ma machine.

et voici la notice en pdf :

EP1090 - EP1090-4.pdf

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Je mets toutes ces informations dans l'espoir peut-être de trouver un lecteur de ce forum qui a connu cette machine et qui a peut-être des pistes pour trouver une solution logicielle.

Selon cette notice il s'agirait du modèle 1090, mais il y a quelques incohérences car la hauteur de la machine est celle donnée pour la plus grande (77 cm) et les autres dimensions diffèrent aussi de la réalité sans correspondre à aucune des deux. Pour la zone de travail dont j'ai mesuré les débattements 200 x 230 mm environ, la notice donne 200 x 200.
Une petite idée pour ces différences : la notice et datée 1999 alors que l'utilisateur m'avait parlé d'une acquisition quelques années avant.
Je l'ai aussi retrouvée sur le net avec les marques DaVinci ou Charlyrobot, ce dernier étant un fabriquant distributeur de machines outil français qui était installé à Cernex en Haute Savoie. Son étiquette figure sous la machine. La société a été radiée en 2006.

Il pourrait alors s'agir d'une machine customisée par Charlyrobt pour un besoin spécifique du client. deux petits indices pour cela :
- un branchement un peu artisanal de la broche sur le côté gauche (non réalisé par celui qui me l'a cédée)
- sur la flanc intérieur gauche (voir première photo publiée) figure une prise parallèle mâle non présente sur le modèle de la notice. Selon le propriétaire il faut mettre la prise femelle fournie (sans câble) à cet emplacement pour que la machine fonctionne.
En démontant cette prise femelle j'ai constaté qu'elle était constituée de ponts pour relier de nombreux câbles qui avaient été coupés en deux
Cela me fait penser à un dongle qu'on fournissait dans le temps avec des logiciels pour éviter le piratage. Il pourrait s'agir d'une version "artisanale" d'un tel dongle, sans aucune électronique (voir photo)

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Voilà donc quelques indices pour identifier cette machine. J'ai peu d'espoir de trouver une solution logicielle par cette piste, mais je lance cependant un appel en l'air ...

Je pense qu'il va probablement falloir oublier la partie électronique de cette CNC et lui greffer une nouvelle carte de pilotage avec des drivers adaptés aux moteurs dans la mesure où les moteurs pas à pas seront récupérables.

[Armand]

Je m'oriente déjà vers la solution nouvelle électronique, mais j'attends encore un peu avant de tout arracher au cas où un miracle se produirait à travers ce forum

Première étape : examiner l'architecture de la machine et chercher à identifier les composants, essentiellement les moteurs pap.

Je n'ai pas évoqué le poids, selon la notice elle pèserait 32 kg. En réalité elle est plus lourde. Une fois le plateau central démonté j'ai pu le peser à part pour environ 13 kg. Pour le reste c'est plus difficile avec mes deux balances de ménage identiques au maximum (2 x 11 kg), on est toujours en dessous, même en tenant la broche à la main pour en déduire le poids.
L'ensemble doit au moins peser une bonne quarantaine de kg, le portage est difficile par une personne seule. Il y avait encore du matériau sur les machines à l'époque

Je vais commencer par la broche, c'est d'ailleurs le seul équipement que j'ai réussi à faire fonctionner.
Elle est étiquetée Wolfkraft 3790, 600 W, 24 000 T/mn (voir première photo publiée)
Il s'agit en fait d'une Kress 6901E dont la référence figure aussi en petit sur l'étiquette, mais sans cette marque.
Une recherche sur le net m'a permis de faire le parallèle entre ces deux produits identiques.
C'est donc du costaud par rapport à ce que je possède déjà.

J'ai d'abord commencé à démonter les habillages en tôle car rien n'est visible.
Ici on découvre le mécanisme Z. Des vis à bille de 16 mm (ce qui se fait de mieux en terme d'entrainement) et des guidages solides. Il s'agit d'axes rectifiés et de roulements linéaires, système que j'avais critiqué sur ma 3018 chinoise, mais ici les dimensions des axes n'inspirent aucune inquiétude. On peut chercher à la secouer dans tous les sens, rien ne bouge

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idem pour le plateau central coulissant, vu ici d'abord de face, cache enlevé, puis retourné après démontage

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A droite on distingue une gaine orange. Elle protège le câble du contacteur de fin de course. Il n'y en a qu'un, à l'arrière. Idem pour Z, un seul en haut (ici un seul c'est plus logique)
Toujours à droite, en noir on devine le gros moteur pas à pas. En fait il s'agit d'un carénage en aluminium, le moteur est à l'intérieur.

Je n'ai pas encore démonté le pont qui porte l'axe Z, mais il devrait avoir la même configuration

[Armand]

L'étape suivante a consisté à chercher à identifier les caractéristiques des moteurs pap.
J'ai donc ouvert le carter alu après avoir déposé la molette de manoeuvre manuelle

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Aucune inscription, mais j'ai pu mesurer le diamètre et la longueur et constater qu'il avait 8 fils (les moteurs habituels en ont 4 ainsi que les drivers qu'on trouve couramment dans le commerce )
Un distingue également une platine électronique en fibre de verre glissée dans le carter.

La vue sur la face opposée du carter apporte déjà une première réponse au nombre de fils
J'ai retiré partiellement la platine (à côté de laquelle on distingue aussi l'accouplement moteur-vis à bille)
Elle montre que les 8 fils sont reliés ensemble 2 par 2 pour ne plus en laisser sortir que 4. Ouf !

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En haut, flou sur la photo on distingue la prise du contacteur de fin de course que j'ai retirée auparavant de la platine (broches en dessous non visibles)

Je connais maintenant les dimensions du moteur et je sais que ses 8 fils sont reliés 2 par 2 pour en former 4. Encore un peu léger.

Un peu de recherche encore sur le net pour trouver un document pédagogique parlant des machines Charly Robot (qui semble être devenu une marque)
Un extrait avec la page "moteurs" où deux variantes sont montrées :

Les dimensions connues correspondent au second, De par ses 8 fils, il comporte 4 bobines qui peuvent être branchées en parallèle ou en série (4 fils résultants)

Ici un agrandissement de la zone concernée de la page. J'y ai déjà encerclé la réponse que j'expliquerai ensuite.

Le net m'a aussi permis de connaître les différents câblages possibles des moteurs à 4 bobines. Ces schémas mis en parallèle avec la photo de la platine et ses soudures m'ont permis de conclure qu'il s'agit d'un moteur avec des bobines branchées en parallèle.

Je sais maintenant tout sur mon moteur qui devrait consommer 4 A au maximum et posséder un couple de 1.1 Nm.

Mais c'est sans compter sur une surprise découverte sur une vidéo qui montre cette machine.
On voit le moteur apparent qui porte une étiquette avec le bonne référence 3455, mais une intensité de 2 A
Encore un dilemme. S'agirait-il d'une variante branchée en série (on a vu que cette machine ne semble pas avoir des caractéristiques identiques selon les besoins des clients, malgré une apparence unique.
Ce point ne me chagrine pas trop. j'ai déjà assez d'éléments pour dimensionner un driver, après il suffira de jouer sur les réglages ...

J'en profite pour donner une info que je viens de découvrir à travers ces recherches, concernant les moteurs pas à pas : les appellations Nema 17, Nema 23, Nema 34 ... 42
Il s'agit uniquement d'une information dimensionnelle. Au sein de chaque catégorie on peut trouver les caractéristique techniques très différentes (tension, couple, ...)
les valeurs 17, 23, ... correspondent aux dimensions des parties carrées par lesquelles se fixent les moteurs, soit respectivement 1.7 " (43 mm), 2.3 " (58 mm) etc ...

[Jipé]

Salut Armand,
Pour du vintage, c'est du vintage. Ca me ramène quelques années (décennies...) en arrière. Au vu du petit bout du programme test de la liaison série (en GW basic, s'il vous plait), cette machine doit être programmée sur un traitement de texte, donc à la main, sur un ordinateur. Lorsque le programme est prêt il faut le transférer dans la mémoire de la machine, qui va en vérifier la syntaxe. Si tout est OK, le programme peut être lancé directement sur la machine.
A l'époque j'utilisais un Bull Micral pour la programmation et c'était à la fin des seventies

En gros si tu veux tester cette machine, il te faut une liaison série opérationnelle (RS232) et un traitement de texte genre wordpad (surtout pas Word à cause des caractères de contrôle qu'il génère pour la mise en page).
La première ligne du programme doit le caractère "%"
Le passage d'une ligne à l'autre doit être validé par la touche "entrée" qui génère un retour chariot "chr[13]"
Et ensuite il faudra taper les commandes habituelles G.. X.. Y.. Mais toutes ne seront pas reconnues car, à l'époque chaque constructeur avait ses petites habitudes...

Bref Armand, tu as tout l'hiver pour la prendre en main, je ferais une interro au printemps
JP

[Armand]

Bonsoir Jipé,
Je suis content de lire tes remarques, cela me conforte dans mon idée d'abandonner toute l'électronique et de ne conserver que la mécanique qui elle est sans reproche, et les moteurs pap si possible.
J'ai déjà commencé à étudier l'espace disponible dans le montant gauche, trop petit malheureusement pour y loger les drivers actuels. Il va falloir passer par un boîtier externe.
Dans le montant droit se trouve l'alimentation. Avec un peu de chance je pourrai peut-être la conserver.
J'en parle très prochainement car j'ai déjà mis tout cela à nu.

[Armand]

Passons donc à l'électronique.
Pour y accéder (dans les deux montants) il a fallu démonter le plateau central.

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Sur la gauche se trouve la carte de contrôle avec les 3 drivers intégrés pour le pilotage des moteurs pap.
En ouvrant on distingue d'abord ces nombreux fils que j'évoquais plus haut, pour lesquels la prise parallèle semble servir d'interrupteur. Sur la vue figurant dans la notice, aucune trace de cette salade de câbles, il s'agit donc bien d'une adaptation spécifique pour le client par le revendeur français.

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en ouvrant un peu plus on distingue nettement sur la droite les 3 drivers avec des circuits intégrés L297 (non lisible sur la photo), avec les 4 fils moteur qui y aboutissent (noir, blanc, vert, jaune).

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J'ai trouvé sur un forum anglo-saxon quelqu'un qui a condamné la carte mère en enlevant le processeur central (sur la gauche) + quelques modifications et rajouts de composants. Il a conservé les 3 drivers et les a pilotés depuis une carte externe. Cela m'a semblé relativement complexe et pas à ma portée au vu de mon ignorance totale de l'électronique.

On peut aussi noter dans cette partie gauche la présence d'une étiquette blanche avec la mention "EP 1090". On est donc bien en présence du modèle que j'avais identifié avec la notice (à quelques variantes près peut-être ?)

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Passons maintenant dans le montant droit.

On y distingue toute la partie alimentation. J'aimerais bien pouvoir la conserver.

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Le courant continu qui alimente l'électronique chemine dans le fourreau noir au milieu en traversant le plateau central rainuré.
Il y a 4 fils. Logiquement un -, une terre, un + en 5V et un + en 24, 36 ou 48 V ? à vérifier.

Je n'ai pas encore réussi à prendre ces mesures sur la prise verte débranchée. Mon voltmètre n'arrivait pas à se stabiliser en pointant sur les plots aluminium de la prise. L'accès est difficile, je tremblais, j'avais peur d'un court-circuit . Il faut que je reprenne cela plus calmement ...

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Mais cela ne me semble pas critique car je n'aurai plus besoin du 5 V, ma future carte étant alimentée par l'USB.
Quant à la tension pour alimenter les drivers elle est logiquement de 24, 36 ou 48 V (tensions courantes dans ces applications). Les drivers courants acceptent tous ce maximum. Dans la notice la puissance des moteurs est stipulée à 80 VA. Avec une intensité selon câblage entre 2 et 4 A, on se situe bien dans cette plage de tension.

[Armand]

Un peu de prospective maintenant.

Mon idée première est de pouvoir piloter cette machine avec ma licence Estlcam.
dans les paramètres de configuration de ce logiciel on trouve un préréglage pour les cartes Arduino Uno.
C'est donc logiquement vers cette carte de contrôle que je m'oriente. Sur ma CNC j'en ai une chinoise compatible.
Cette carte est assez universelle bien qu'un peu limitée pour des applications complexes, mais ici elle devrait suffire. A valider cependant.

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Pour les drivers je suis moins à l'aise et je n'ai pas fini mes recherches. Il y en a une grande diversité sur le marché. il m'a semblé comprendre qu'il faut que je m'intéresse au courant maximum pour lequel ils sont conçus, soit 4 A dans mon cas.
Ils sont relativement bon marché (pas seulement en Chine) environ 15 à 25 € pour les basiques, mais cela peut monter rapidement sans que j'en voie la différence.

Par exemple le modèle DM 542T ci-dessous vaut un peu moins de 17 €

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alors que le Leadshine 542, à caractéristiques de tension équivalentes vaut 45 € chez le même fournisseur

Un autre classique, le TB 6600, se trouve à 15 € en France et à 2.70 € chez AliExpress (à ce prix on peut prendre le risque d'un dysfonctionnement)

Encore un peu de recherche en perspective pour l'hiver ...

[Jipé]

Salut Armand,
Ta démarche est la bonne, remplacer une électronique obsolète par une architecture connue et documentée arduino/grbl.
Pour le choix des drivers tu dois prendre en compte l'intensité nominale des moteurs PAP et la tension fournie par ton alimentation (sortie régulée, bien sûr).
Les deux drivers que tu présentes acceptent une tension comprise entre 18 et 50V pour l'un, et 20 et 50V pour l'autre. Si ton alim sort moins de 50V c'est tout bon. Ils sont équivalents en ce qui concerne le courant maxi admissible (Peak et RMS).
JP

[Armand]

Sortie régulée = tension constante je suppose ?
Il faut espérer que celle de cette ancienne machine remplisse ces conditions (je n'ai pas d'oscillographe pour le vérifier)

intensité nominale c'est bien celle que j'évoquais dans les caractéristiques moteurs : 2 ou 4 A selon branchement // ou série ?

peak = pointe,
RMS = ?

mes prochaines recherches vont consister à comprendre le branchement des fins de courses sur l'arduino, puis la commande broche. Pour cette dernière je viens de relire ce que tu as fait sur ta CNC. A l'époque j'avais avoué ne pas suivre. Je n'ai pas progressé sur ce point
mais à y réfléchir cette commande n'a pas d'intérêt pour moi.
Je m'explique :
Le but est de ne pas oublier la mise en route de la broche avant le démarrage de la séquence de découpe.
Avec Estlcam il faut cliquer pour cela sur un bouton virtuel à l'écran (à gauche) avant de lancer le programme (à droite)

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Bouton virtuel / bouton physique, le risque d'oubli est le même

De plus concernant la vitesse de rotation, également réglable sur Estlcam, celle-ci est réglée sur un potentiomètre sur ma broche. Ces deux commandes risquent de venir en conflit, à moins de régler le potentiomètre au max en permanence sur la broche ?

potentiomètre à droite sur la photo avec référence vitesses par code couleurs sur le boîtier.

Photo du net (broche identique à la mienne)

[Jipé]

Pardon pour l'imprécision.
Tension régulée, c'est la tension continue disponible après redressement et filtrage. La tension reste stable quelle que soit la charge appliquée (Dans la limite de puissance de l'alim, tout de même). Si c'est vendu pour 40V 20A, la tension sous 20A doit se situer à 40V (à 5% près). Si sous 20A la tension s'effondre à 30V, le produit n'est pas conforme à sa description.

RMS (Root mean square) : puissance moyenne efficace, en gros c'est l'intensité en régime de croisière, tandis que Peak (ah ces anglo-saxons !) représente le pic d'intensité à la mise en rotation du moteur.

Fins de course sur l'arduino : un schéma valant mieux qu'un long discours...
https://letmeknow.fr/img/cms/blog/wp-co ... m1M006.jpg
https://letmeknow.fr/fr/blog/110-pilote ... no-et-grbl

C'est le raccordement classique lorsqu'on utilise des pilotes de Moteurs PAP extérieurs.
Il faudra vérifier si les fins de course sont de type NO (Normally Open) ou NC (Normally Closed). Avec des NO le raccordement est direct sur l'arduino, avec des NC il faut rajouter des résistances en série pour limiter le courant lorsqu'ils sont fermés. (résistances de "Pull Up)

et quelques explications :
https://meccanocreations.fr/viewtopic.php?t=1063

Pour la broche, je pense qu'il faut l'asservir au Gcode donc supprimer le potentiomètre et le remplacer par une carte de conversion PWM. De cette façon tu n'as plus la contrainte de la mise en marche et du réglage de la vitesse de rotation. Sur ma machine, j'ai passé un peu de temps au début pour les asservissements, mais maintenant, quelle tranquillité, j'appuie sur le bouton et je vais prendre un café. (on devient fainéant en vieillissant)

JP