lunedì 7 marzo 2016

CNC in Ferro #16 - Montaggio dei finecorsa e gestione dei disturbi elettrici

In questo articolo oltre ad illustrare come e dove ho posizionato i finecorsa spiego le problematiche riscontrate relative ai disturbi elettrici che interferivano con il normale funzionamento di Mach3.

Montare i finecorsa non è stato complicato e invece di montarli alle estremità della macchina li ho posizionati sui carrelli in modo da correre il meno possibile lungo la macchina con i cavi.

Ho collegato i finecorsa allo stop di emergenza in modo da non oltrepassare mai i limiti massimi e rischiare dannose collisioni, successivamente posizionerò altri 3 finecorsa per la gestione degli homing.

Come dicevo poco fa ho montato due finecorsa sul ponte e due sul carrello dell'asse X, sulla macchina ho invece montato delle battute regolabili.










La stessa cosa ho fatto per il carrello dell'asse X (quello del ponte) dove i finecorsa sono fissati ai lati del carrello e le battute regolabili sono avvitate sul ponte






Gestione dei disturbi elettrici

ma veniamo alla questione più importante...

Dopo aver cablato tutta la macchina e lanciato la prima lavorazione tutto è andato bene, forse per puro c**o perchè sulla rete elettrica cerano dei forti disturbi elettrici che, da quanto erano forti, costringevano Mach3 ad andare in allarme.

Grazie all'aiuto di un amico di WhatsApp (Francesco Arena) sono riuscito a comprenderne il perchè e a risolvere.

In pratica la fonte di tutti questi disturbi era l'inverter Huanyang dell'elettromandrino.
Documentandomi poi sui vari forum ho capito che il cablaggio dell'elettromandrino non è cosa banale e va fatto seguendo specifiche indicazioni.

Non essendo a conoscenza di tali regole avevo banalmente collegato i 4 fili dell'elettromandrino con dei semplici cavi bipolari e quando era in funzione si generavano delle frequenze RF che disturbavano diversi componenti, il monitor sfarfallava, il mouse smetteva di funzionare ed il segnale RS485 (per pilotare la velocità del mandrino) si perdeva e di conseguenza Mach3 andava in allarme.
Un'altra cosa che non avevo fatto è stato collegare la messa a terra.

Questi sono gli accorgimenti adottati per risolvere l'inconveniente:
  • Collegato la struttura di ferro della cnc e tutte le varie utenze (computer, monitor, breakout board, microstep driver ed inverter) alla messa a terra e già le cose sono migliorate un pò.
  • Sostituito i cavi bipolari dell'elettromandrino con un unico cavo quadripolare schermato con calza in rame.
  • Applicato all'alimentazione dell'inverter un filtro EMI 200V 16A per eliminare i disturbi elettrici.
  • Sostituito il cavo del segnale RS485 con un cavo bipolare schermato
  • Installato alcuni nuclei di ferrite attorno ai cavi usb di mouse, tastiera e finecorsa.
Dopo tutti questi interventi la situazione è nettamente migliorata, Mach3 si comporta bene e lavora senza interruzioni, lo sfarfallio del monitor si è stabilizzato.
Non ho altri strumenti per capire se i disturbi elettrici sono stati del tutto eliminati ma almeno non ho comportamenti anomali.

Di seguito lo schema di collegamento che ho adottato:



La questione delle interferenze e disturbi elettrici molto probabilmente è dovuta al fatto che l'inverter funziona con impulsi a frequenza da zero fino a 400 Hz e dovendo passare tutta quella potenza (2.2Kw) nei cavi è facile che si generino frequenze/correnti di disturbo.
Se qualcuno più esperto di me in questo argomento vuol dire la sua o smentire/correggere quello che ho appena scritto mi farebbe molto piacere.

Grazie per la lettura
alla prossima