Encore une Sorotec Al-1110

Bonjour à tous,

Depuis longtemps j’ai envie de concrétiser certaines de mes idées, notamment dans les domaines de la hifi et de l’astronomie.  Cependant, mes mains refusent souvent d’exécuter avec adresse ce que je voudrais leur voir accomplir. Je me tourne donc vers la cnc parce que l’outil me fascine et que – je sais bien que ce n’est pas si simple, mais laissez moi rêver s’il vous plaît – il permet de passer de l’idée à l’objet sans que l’habileté manuelle ne soit requise.

Comme je l’ai dit dans ma présentation, je me suis porté acquéreur l’an dernier d’un kit Sorotec Al-1110. Malheureusement, un covid long m’a bien ralenti dans mes projets, sur le plan physique, intellectuel, et aussi financier – je me suis rendu compte que les prestations de ma mutuelle n’étaient pas à la hauteur des cotisations... J’ai été arrêté de novembre 2020 à juin 2021, puis ai repris tranquillement mon activité professionnelle, sans avoir l’énergie d’en faire davantage. Et je commence à reprendre pied, et vouloir m’y mettre. Me voilà !

J’ai donc, en morceaux une Al-1110 à monter. J’ai pris l’option double vis à billes sur ce que j’appellerai l’axe X, d’une part parce que ça heurte moins mon bon sens mécanique, et d’autre part parce que je souhaite pouvoir faire des usinages en bois de bout (je pense avant tout à des queues d’aronde). La vis à bille centrale est un obstacle important pour pouvoir mettre les bois debout !

Puisque j’ai pris cette option, j’entends modifier la machine pour mettre deux moteurs sur l’axe X. Encore une fois, le fait de mettre trois moteurs identiques sur les trois axes heurte mon bon sens quand je vois les inerties mises en jeu. Doubler l’axe X me semble être d’un ordre de grandeur bien plus acceptable pour avoir des performances comparables au moins sur les deux axes principaux. La plaque d’alu de 10 à modifier pour accueillir les deux moteurs fait partie du châssis de la machine, aussi le choix des moteurs est-il à faire en première intention.

Et c’est là que ça se corse.
Si j’ai bien lu le forum, sur cette machine il convient de limiter la vitesse de déplacement à 8 m/min et la vitesse d’usinage à 5 m/min, le tout avec des accélérations de l’ordre de 500 mm.s-2. L’élément limitant étant :
- pour la vitesse le bloblottement des vis à billes de diamètre insuffisant en regard de leur longueur - je ne crois pas qu’on puisse parler de flambage en pareille circonstance ;
- pour l’accélération les risques d’usure prématurée des éléments mécaniques.
Je constate aussi que la norme sur ce genre de machines semble être des moteurs Nema 23 avec 4A par phase. Je reste donc dans cet ordre de grandeur bien que tous les calculs que j’ai pu effectuer (bien simplifiés, je l’admets) me donnent à penser que c’est largement surdimensionné. Je me fie à l’expérience bien davantage qu’à mes règles de trois griffonnées sur un brouillon. C’est tout l’objet de ma présence sur le forum !

Souhaitant un système qui me pardonnerait une partie de mes errances de débutant, je souhaite me tourner vers des systèmes à boucle fermée, et j’ai sélectionné ceci :

- Chez stepperonline  un moteur Nema 24 avec un couple de maintien de 3 Nm, mais qui ne s’effondre pas trop avec la vitesse, qui reste en tout cas au dessus de 1 Nm jusqu’à 1000 tr/min. Avec son pilote noir ou rouge.
Moteur : https://www.omc-stepperonline.com/fr/s-serie-nema-24-closed-loop-moteur-pas-a-pas-3-0-nm-424-92oz-in-encoder-1000ppr-4000cpr-24hs34-5004d-e1000
Pilote noir : https://www.omc-stepperonline.com/fr/pilote-pas-a-pas-a-boucle-fermee-0-8-0a-24-48vdc-pour-nema-17-23-24-moteur-pas-a-pas-cl57t
Pilote rouge : https://www.omc-stepperonline.com/fr/y-serie-pilote-pas-a-pas-a-boucle-fermee-0-7-0a-24-50vdc-for-nema-17-23-24-moteur-pas-a-pas-cl57y

- Chez Sorotec un moteur Nema 24 3Nm avec pilote intégré :
https://www.sorotec.de/shop/3nm-Closed-loop-Integrated-Step-Motor-IHSS60-36-30--7510.html

Par ailleurs je vois des servo moteurs à prix abordables – pour ainsi dire équivalents solutions ci-dessus. En 180 W ils ont un peu moins de couple mais comme ils tournent plus vite on peut peut être compenser par une démultiplication de 1:2 ou 1:3. Puisque on ne peut pas profiter – pour raisons structurelles - de la vélocité supérieure des servos, ils ont quand même pour eux le silence de fonctionnement.

Chez stepperonline : https://www.omc-stepperonline.com/fr/nema-23-servomoteur-simple-integre-180w-3000rpm-0-6nm-84-98oz-in-20-50vdc-servomoteur-cc-sans-balais-isv57t-180

Chez Sorotec : https://www.sorotec.de/shop/JMC-Servo-Motor-with-integrated-driver-180-Watt---36-Volt---3000-1-min.html

J’ai donc quelques questions :

1/ Les dimensionnements (pas à pas Nema 24 3 Nm, ou servo 180 W) semblent ils corrects ?

2 / Une réduction d’un servo à 1:2 semble-t-elle correcte, ce qui permettrait de passer à un couple constant de 1,2 Nm de 0 à 1500 tr/min sur la vis à bille ? Ou 1:3, pour obtenir 1,8 Nm jusqu'à 1000 tr/min?

3/ Les servos ont-ils un avantage ? (A part le silence de fonctionnement, puisqu’on ne peut pas bénéficier de leur vélocité supérieure.)

4/ Peut-on se fier à des servos aussi bon marché ?

5/ Avantages et inconvénients des pilotes intégrés ? (Comme inconvénient, je verrais que dès que le pilote ou le moteur meurt, on est contraints de changer les deux, et que le pilote n’est pas à l’abri dans la boîte électronique)

6 / Sorotec ou stepperonline ? Qualité du matériel (JMC vs. noname), SAV, facilité et rapidité d’approvisionnement ?

Je vous remercie de bien vouloir me faire bénéficier de vos expériences. Et si mes questions sont par trop naïves, je vous prie de bien vouloir m'en excuser, et d'accepter de tout de même me déciller.

Flo

Coucou Flo, le monde des DIYeurs est petit

Je suis en pleine réflexion sur une CNC avec pas mal de matos de chez Sorotec.
http://www.metabricoleur.com/t22444p75-une-pas-si-petite-cnc-finalement-page-2#443792

De ce que j'ai déduis de mes différentes recherches et échanges.
- Les 3Nm sont bien suffisant pour nos application (même pour de métal tendre).
- Je préfère avoir le driver à part du moteur. D'une part, comme tu le soulignes, si l'un vient à défaillir, c'est facilement remplaçable, et c'est également carrément moins cher même avec des moteurs Nanotec ! Nema23 3Nm en 48V + Driver DM542EU c'est 112€.
- Sorotec ne vend pas que des steppers ... mais les prix sont similaire et tu es certain que les moteurs iront sur ta CNC

Voilà où j'en suis

D.

Salut Dagda,

Merci pour les réponses, ça fait plaisir de te lire ici. Qui sait si quand je ne serai CNC-équipé, on ne discutera pas aussi lutherie !

J’avais bien lu tes pérégrinations, qui m’amusent puisque tu suis exactement le chemin qui m’a amené à la Al-1110. A la base, on se dit qu’on voudrait quelque chose de petit pour essayer, et puis on voit les workbee et compagnie, et enfin on compare à budget égal ce qu’il y a dans une workbee et dans une Sorotec, et on se dit qu’il y en a un qui marge davantage que l’autre. J’ai dessiné pas mal de pré-projets et quand j’ai chiffré, je me suis aperçu que je n’avais rien à gagner par rapport à un kit Sorotec, si ce n’est le côté sur mesure.

L’idée étant de pouvoir jouer avec des pavillons, jusqu’à essayer des Iwata 2 pouces, donc 1m de course... Donc AL-1110 minimum, et plus grand c'est hors de prix.

Maintenant Yapluka !

Flo

Bonjour David,

dh42 a écrit:C'est 500mm/s² (donc 0.5m/s²)

Oups, j’ai fait la double conversion… Merci de me l’avoir signalé, j’ai édité !

dh42 a écrit:Il te faut aussi déterminer quel soft de pilotage machine tu comptes utiliser afin de choisir la carte d'axe appropriée.

J’ai oublié de préciser que je pensais partir sur une carte AXBB-E, dont je comprends une bonne partie de la doc..., et donc le logiciel UCCNC :
http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=1009

dh42 a écrit:De quoi faire des calculs (il ne faut pas oublier que le moteur ne doit pas seulement accélérer un axe mais aussi contrecarrer l'effort de coupe)

https://www.usinages.com/threads/besoin-daide-pour-trouver-kit-nema34-pour-cnc-1600x2000.138407/#post-1732376

Très intéressant ton calcul. J’avais bien pensé aux efforts de coupe, mais je les avais pensés négligeables. Dans ton exemple – certes pessimiste, mais c’est comme ça qu’on dimensionne si on veut que ça tienne - ils sont prépondérants ! Et donc les 3Nm, qui ne fournissent plus qu’1 Nm à 800 tr/min ne sont plus si surdimensionnés que ça !

dh42 a écrit:Un problème avec des drivers intégrés, c'est que ce n'est plus de la puissance qui va du controleur au moteur, mais un signal de commande, donc plus facilement parasitable sur une grande longueur.

Pour les moteurs et les drivers, je te conseillerais de prendre de la marque, autrement dit d'éviter StepperOnline et leurs drivers sans marque, sur une machine comme une SRT, ce serait dommage de mettre du bas de gamme.

et oui, les PàP 3Nm sont suffisants. Le JMC ... bof .... Bien sûr, c'est plus cher mais il vaudrait mieux partir sur du tout Leadshine sur une machine de cette qualité. Perso, je préférerais du tout Leadshine en simples PàP que du closed loop en marque bidon.

Merci pour tes avis sur les produits envisagés. C’est justement pour ce genre d’arguments – qui ne sont pas dans la fiche technique – que j’ai besoin de l’expertise des gens d’ici qui ont eu entre les mains autre chose que les fiches techniques.

Donc en résumé, le choix, chez Sorotec en matériel de marque identifié, hors câblage et alimentation :

En pas à pas : 112 € par axe
Nanotec Nema 23 3 Nm 4,2A : https://www.sorotec.de/shop/Stepping-Motor-4-2A-Bipolar-3-NM-Nanotec.html
Leadshine DM542EU : https://www.sorotec.de/shop/Digital-Driver-DM542EU-Digital.html

En hybrid servo : 193 € par axe
Leadshine hybrid servo 3 Nm : https://www.sorotec.de/shop/Hybrid-Servo-Motor-3-Nm.html
Leadshine driver CS-D508 : https://www.sorotec.de/shop/Closed-Loop-Stepmotor-Driver-CS-D508.html

En DC servo : 459 € par axe
Leadshine Servo 200 W / 36V : https://www.sorotec.de/shop/Hybrid-Servo-Motor-20-Nm-6988.html
Leadshine servodriver ELD5-400 : https://www.sorotec.de/shop/Servodriver-Leadshine-ELD5-400.html

Ces options te semblent plus pertinentes que les premières ? Mon objectif est de construire une machine cohérente et fiable, même si je dois mettre un peu plus de temps pour la financer.

Merci encore,

Flo

Leadshine sont très fort sur les moteurs Pas à Pas mais pas sur les servomoteurs.
La technologie avec codeur UVWABZ est complétement obsolète.
Les servomoteurs AC maintenant sont en codeur absolu en liaison série et nécessite que 4 fils au lieu de 14.

Pour débuter il est préférable d'utiliser des moteurs Pas à Pas.

Un Pas à Pas de 6A en 2.5Nm est meilleur qu'un 4.2A en 3Nm.

Bonjour CNCServ, et merci pour cet avis tranché.

Si j'interprète bien tes propos, ils discréditent la version DC-servo, et c'est tant mieux parce que ça pique un peu trop niveau budget, sans apporter grand chose du point de vue technique (de ce que mes humbles connaissances permettent d'entrevoir).

En revanche, les hybrid servos que j'ai cités ne semblent pas concernés puisque leur connexion logique ne comporte que 6 fils dont deux d'alimentation. C'est a priori la solution qui aurait ma préférence pour davantage permissivité justement envers un débutant qui n'a pas finement conscience des limites du possible...

CNCServ a écrit:Un Pas à Pas de 6A en 2.5Nm est meilleur qu'un 4.2A en 3Nm.

Intéressant, mais j'en vois moins dans les catalogues. Je reste ouvert !

Merci encore,

Flo

le_flo_comtois a écrit:Merci pour les réponses, ça fait plaisir de te lire ici. Qui sait si quand je ne serai CNC-équipé, on ne discutera pas aussi lutherie !

Tu penses bien que la lutherie fait parti des trucs que j'ai en tête

le_flo_comtois a écrit:J’avais bien lu tes pérégrinations, qui m’amusent puisque tu suis exactement le chemin qui m’a amené à la Al-1110. A la base, on se dit qu’on voudrait quelque chose de petit pour essayer, et puis on voit les workbee et compagnie, et enfin on compare à budget égal ce qu’il y a dans une workbee et dans une Sorotec, et on se dit qu’il y en a un qui marge davantage que l’autre. J’ai dessiné pas mal de pré-projets et quand j’ai chiffré, je me suis aperçu que je n’avais rien à gagner par rapport à un kit Sorotec, si ce n’est le côté sur mesure.

J'en suis arrivé à la même conclusion. Sauf que je ne peux pas sortir d'un coup de 5k€ ... du coup je suis obligé d'étaler les dépenses.
Mais au final, j'arrive à un truc similaire à la 1110 Alu. J'en suis à une surface de 1200 x 800 utile ...
Et pareil, AXBB-E, Nanotec, Leadshine, vis à billes de 1610 sur XY et 1204 sur Z, montant alu découpé jet d'eau, profilés alu 30x30, rails linéaire 20mm, ...

le_flo_comtois a écrit:L’idée étant de pouvoir jouer avec des pavillons, jusqu’à essayer des Iwata 2 pouces, donc 1m de course... Donc AL-1110 minimum, et plus grand c'est hors de prix.

Ah oui carrément ... bon j'ai aussi dans l'idée de faire des boites d'enceintes hein

Les moteurs sont au même prix, quid de la qualité ?
Les drivers sont un peu plus cher, mais pas tant que ça ... par contre, si on veut faire bien, il faudrait une alim plus puissante sauf si on considère un foisonnement d'utilisation des moteurs ?

D.

@Dagda

Çà fait toujours plaisir de voir qu'aux mêmes questions, on trouve des réponses voisines. Les hasards de la vie ont fait que j'avais les quelques k€ pour commander la machine, ce qui a déclenché cet achat somptuaire, et j'aurais presque eu de quoi la finir si je n'avais pas dû payer de ma poche ma convalescence...

@tous

Je comprends bien : 5A est mieux que 4,2 A, mais quid de la marque ? J'aurais tendance à penser qu'on peut faire confiance à Sorotec, dont je doute qu'ils commercialisent des moteurs qui ne seraient pas sérieux... même sans étiquette pour approuver le pédigrée (*). Quoiqu'on a déjà évoqué certains de leurs produits dont vous me conseillez de me détourner (JMC).

Ce qui me surprend en revanche, c'est que je ne ressens chez vous aucun engouement pour les boucles fermées, qui auraient a priori ma préférence. En effet, le moindre bout de chêne ou de noyer est si cher qu'au moindre saut de pas je me mordrai les doigts de ne pas avoir choisi de solution asservie !

En revanche, si je suis là, et si j'abuse de votre temps, c'est bien pour entendre - et écouter - vos avis. D'ailleurs, à tout prendre, je préfère que vous m'orientiez vers des solutions moins onéreuses. Cependant je préfère poser carrément la question clairement : les boucles fermées n'apportent rien dans le cadre de cette utilisation ?

Flo

(*) Edit : Chine ou pas Chine, ça n'a que peu d'importance, pourvu que ça fasse le job, avec fiabilité, pour longtemps ! Les chinois sont capables de belles choses, quand le cahier des charges l'impose, et qu'ils le respectent...

Nanotech c'est une vielle marque, donc probablement fabriqué en Allemagne. C'est pour cela qu'ils sont plus chers. Sorotec ne fabrique pas mais peut rebadger du matériel à son nom comme Soprolec.
L'avantage avec les boucles fermée, c'est qu'on peut fleurter un peu plus avec les limites sans décrochage. C'est un peu comme l'ESP sur une voiture. Les courants sont mieux gérés. C'est mieux mais plus chers et non indispensable.

Oui, je comprends. C'est environ 300€ plus cher (plus du câblage) pour une sécurité dispensable...

Donc si je résume, on a toutes les chances que ça se passe bien avec :
Le moteur 5A :  https://www.sorotec.de/shop/Stepping-Motor-5-0A-Bipolar-3-NM.html
Le pilote 50V : https://www.sorotec.de/shop/DM556EU--Leadshine-Digital-18-50-VDC-0-5---5-6A.html

Si c'est consensuel, ça me va ! Merci pour votre aide au choix !

Bien, pour alimenter tout ça, il nous faut donc 48V et au moins 5A.

Soroterc commercialise la série RSP de Meanwell, conçue pour les applications industrielles :
https://www.sorotec.de/shop/Power-supply-48V-320Watt-6-7A.html

Stepperonline commercialise la série LRS de Meanwell à des prix attractifs (mieux que les mêmes chez Audiophonics par exemple... à retenir). C'est la version abordable de la précédente, mais conçue pour les mêmes applications à leurs dires (https://www.youtube.com/watch?v=MrxWW_BCRw4) :
https://www.omc-stepperonline.com/fr/lrs-350-48-mean-well-350w-48vdc-7-3a-115-230vac-alimentation-a-decoupage-fermee-lrs-350-48

Je ne doute pas que la série RSP ne mérite son prix. La question est, qu'en est il pour notre utilisation ?

La RSP a une ondulation max plus forte (240mVpp contre 200mvPP)
Le courant de fuite est un peu plus faible sur la RSP (1mA contre 2mA)
La LRS accepte une surcharge un peu plus forte que la RSP
Mais le point le plus "important" selon moi entre les deux, c'est que la RSP a un facteur de puissance maitrisé contrairement à la LRS (d'où son tarif d'ailleurs).

En clair, elle va moins polluer le réseau que la LRS

Après, tu comptes prendre une alimentation par moteur ou une globale ?
Parce qu'il faut penser à l'efficacité de l'alimentation. Une globale sera certainement meilleur pour le rendement de la CNC dans son ensemble.

Tu as déjà acheté le contrôleur AXBB-E ?

D.

Non, je n'ai pas acheté le contrôleur.

Je ne trouve pas les grosses alim avantageuses au niveau prix, donc je pensais en prendre une par moteur. C'est vraiment important de ne pas polluer le réseau ?

Est-ce qu'il y a une différence de fiabilité à attendre ?

Flo

le_flo_comtois a écrit:Bien, pour alimenter tout ça, il nous faut donc 48V et au moins 5A.

Pour un moteur c'est beaucoup trop, pour 3 moteurs ce n'est pas assez.

Comme je l'ai mis dans un autre post pour avoir une idée de la puissance d'un moteur il faut multiplier le couple réel délivre par le moteur par la vitesse et diviser par 10.

Donc a 1000 tr/min on a 100W par Nm.

avec une alimentation d'environ 500W tu as largement de quoi faire fonctionner tes 3 moteurs.

Je comptais commander le miens de contrôleur histoire de voir ce que ça donne ... on peut grouper ? (on gère ça en MP au besoin, je ne sais pas comment ça se goupille ici concernant les achats).

La pollution réseau c'est un sujet qui m'intéresse parce que c'est mon domaine pro et que, oui, c'est un problème global.
Les gros consommateurs sont taxés sur la pollution, et c'est pas dit que ça n'arrive pas chez nous à un moment donner avec l’avènement des alimentations à découpage d'entrée de gamme et les ampoules LED / fluo qui intègre une alimentation basique / rustique ultra polluante.

Du coup, avoir une alimentation plutôt propre me semble quelque chose à prendre en compte ... mais peut-être est-ce ma vision incluant ma déformation pro
https://www.sorotec.de/shop/Power-supply-48V-600Watt-12-5A.html
Celle-ci possède un PFC (Power Factor Correction) et à pleine charge on est proche de la perfection avec un PF de 0.99 (l'idéal étant 1).

Mais, comme une autre des mes lubies c'est la CEM, avoir une alimentation polluante dans un système qui compte des pas et qui peu avoir un belle sensibilité à ce qu'il se trouve autour, c'est bien de limiter les risques.

D.

CNCServ a écrit:Pour un moteur c'est beaucoup trop, pour 3 moteurs ce n'est pas assez.

Super, merci. Comme je veux mettre 4 moteurs (voir premier post), deux alims telles que celles cités suffisent.
Ou une seule comme celle que Dagda cite.

La différence de prix entre des 4.2A ou 5A se joue à 36.3€ pour 3 moteurs en restant sur les modèles de drivers "EU".
Si on passe sur du plus "haut de gamme" avec les EM556S on a 108€ de différence pour 3 moteurs ... à voir ce qui est le plus utile mais vu nos utilisation les versions EU semblent suffisante.
Par contre, je retiens l'option moteur à 5A car avoir un peu plus de vitesse à couple identique c'est pas inutile !

D.

Dagda a écrit:Je comptais commander le miens de contrôleur histoire de voir ce que ça donne ... on peut grouper ? (on gère ça en MP au besoin, je ne sais pas comment ça se goupille ici concernant les achats).

Je comptais acheter ça, avec le logiciel.

http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=1009

Mais un peu plus tard parce qu'il faudra regonfler la bourse et bosser un peu sur la compréhension de la composition du boîtier de commande...

Si nous ne sommes que deux, je doute qu'il y ait un réel intérêt... mais si oui, pourquoi pas ?

Flo

Bon voilà : commande passée :
- 4 moteurs 5A : https://www.sorotec.de/shop/Stepping-Motor-5-0A-Bipolar-3-NM.html
- 4 controleurs : https://www.sorotec.de/shop/DM556EU--Leadshine-Digital-18-50-VDC-0-5---5-6A.html
- 1 alim : https://www.sorotec.de/shop/Power-supply-48V-600Watt-12-5A.html
Et pour pouvoir mettre mes deux moteurs sur l'axe X :
- 2 courroies : https://www.sorotec.de/shop/HTD-Tooth-belt-Teilung-3M-length-267mm-89-teeth.html
- 1 poulie 36 dents : https://www.sorotec.de/shop/HTD-Tooth-belt-wheel-3M-36-teeth-8967.html

Les choix auront été rapides et bien différents de ceux que j'aurais faits tout seul ! Merci beaucoup.

Je vous tiens au courant quand ça avance.

Flo