Press releases

See it in action (5Mb)
Alt+enter for full screen

Visit Marketplace

Sensa automatisering bv
Natriumweg 7
3812 PV Amersfoort NL
phone: +31 33 4654408
fax: +31 33 4614433
e-mail: info@sensaCNC.nl

updated October, 2003

Feb. 2004
NEw control technique for high quality milling
Cutting and milling with a constant feed gives the best results. Feed delays when contouring plastics results melting of material due to friction between the cutting head and the material. Conventional controls limit the motor dynamics because they delay at complex contours because of processing speed and feedback. Sensa's super fast look-ahead algorithm maintains speeds which are only limited by the rigidity of the machine. Sharp curves can even be taken faster to avoid accumulation of heat in the sharp point. The high accuracy is maintained under all speeds. All movements are in advance calculated including the motor dynamic behaviour.
48000 positions/sec. are passed on to the motors via the USB2.0. Circles of 8 mm were cut with a High Speed millingmachine at 6 metres per minute. A polished shaft of 8.000 mm fitted only after warming the aluminum to 60 degrees Celcius. So cutting bearing fittings at 6m/min!
These results have a huge impact on the productivity in the cutting industry because there is no finishing processing of the materials required.

Nieuwe besturingstechniek voor zeer hoge kwaliteit verspaning
Verspanen met een zo'n konstant mogelijke snelheid levert het beste snijresultaat. Snelheidsvertragingen bij het maken van contouren, resulteren in wrijving tussen de snijkop en het materiaal. Bij kunststoffen resulteert dit in smelten van het materiaal.Conventionele besturingen vertragen bij complexe contouren doordat terugkoppeling de gewenste hoge dynamiek beperkt. Met een razendsnel look-ahead algoritme introduceerde Sensa een besturing die zelfs in de meest complexe contouren een constante hoge snelheid handhaaft die alleen beperkt wordt door de soliditeit van de machine. Scherpe bochten kunnen sneller worden genomen zodat snijhitte niet op bepaalde plaatsen cumuleert. Daarbij blijft een extreem hoge nauwkeurigheid gehandhaafd.
De besturings-bewegingen worden in een PC volledig vooruit bepaald waarbij rekening wordt gehouden met de dynamiek van de machine.
Via de USB 2.0 worden 48000 posities/sec. aan de motor doorgegeven.
Met een hogesnelheidsfreesmachine zijn cirkeltjes van 8mm gefreesd met 6 meter per minuut. Een geslepen schacht van 8.000 mm paste alleen daarin nadat het aluminium was opgewarmd tot 60 graden. Dus kogellager passingen frezen met 6 m/min.! Deze prestaties hebben een grote invloed op de bedrijfsvoering in de verspanende industrie. Met name omdat er geen nabewerkingen van de werkstukken nodig is.

E x h i b i t i o n

November 26 and 27 2003
MOCOM location 's Hertogenbosch, NL.

Elemekanic Transfer will introduce the HDM48000 CNC control at the Mocom 2003 showing a speed demonstration which the eye can't follow.
At stand 1103 are two stepper motors running at speeds up to 3000 rpm with accellerations of 3,5 metres/sec2. The high accuracy of the control prevents collission of the propellors on the motors.

DE CONSTRUCTEUR October 2003
P e r s b e r i c h t

Stappen is in

Voor het eenvoudig oplossen van aandrijfproblemen wordt vaak naar stappenmotoren gegrepen. Ze zijn goedkoop en betrouwbaar, maken precies zoveel stapjes als je ingeeft en voeren opdrachten degelijk uit. Nameten of controleren doet zo'n systeem niet. Het is een open-loop systeem, meestal bestuurd via digitale signalen van een PLC of PC.
Voor snelle, sterk dynamische aandrijvingen denkt men dan ook niet aan stappenmotoren maar eerder aan servobesturingen, ondanks dat die complex zijn, en een elektronische lineaal nodig hebben.
Zodra een echt snelle besturing nodig is, zoals voor hogesnelheid-verspanen, stuit je op de grenzen van servo: de trage positie terugkoppeling naar de motor beperkt de gewenste hoge dynamiek. Sensa besloot een open-loop besturing met een razendsnel look-ahead algoritme te maken. In plaats van de paar 1000 keer per seconde waarmee een servobesturing corrigeert, werd een vooruitdenkende besturing (InverseServo™) geïmplementeerd die 48000 posities per seconde berekent, dat alles mogelijk door de rekenkracht van de moderne PC en …… stappenmotoren!
Stappenmotoren hebben een hoog koppel, maar staan bekend als traag. Met zeer fijne microstepping zijn ze echter prima voor nauwkeurig positioneren. Geef ze ook nog snelheid en je hebt een ideale CNC besturing met hoge dynamiek. Om deze reden heeft Sensa een unieke versterker in productie, die met hogere voedingsspanningen de stappenmotor ook bij hogere snelheden een fors koppel geeft.
De Sensa HDM48000 besturingssoftware berekent niet alleen exact de posities maar ook de precieze stroomsterkten door de twee wikkelingen van de stappenmotor. Die worden via een snelle, onlangs in productie genomen USB2.0 interface direct naar de speciale versterkers gestuurd.
Het resultaat is de HDM48000, een complete CNC-besturing met spectaculaire specificaties!. Een portaal freesmachine freest hiermee cirkeltjes met een radius van 2.5 mm met 6 meter per minuut.. Met een 3 mm frees is daarmee een gat van 8 mm diameter in aluminium gefreesd. Een geslepen schacht van 8.000 mm paste alleen daarin nadat het aluminium was opgewarmd tot 60 graden. Bijna onvoorstelbaar: kogellager passingen frezen met 6 m/min.!
Deze unieke besturingsmethode is geschikt voor CNC freesmachines, rapid prototyping, pick & place machines en vele andere robotica toepassingen. Voor hobby en educatieve doelen is een low-cost kit (de HDM48000S) met beperkt uitgangsvermogen beschikbaar.

Feb. 26, 2003
USB2.0 for super fast CNC control

Sensa automation b.v. presents a totally new approach of CNC control for stepper motors. The new HDM48000 controller system outperforms any conventional servo system
and meets the specifications of a linear system. Already ten years ago, Sensa designed a control which came close. However the power of the PC's of those days had to be supported by additional processors and expensive fast drivers to update the motor positions at a rate of 48.000 per second. Sensa powered systems worked excellent with Pacific Scientific Powermax II Nema23-size stepper motors.

After ten years of failure free operation of the first milling machine controls, without replacement or ever missing a step Sensa designed a totally new HDM48000 control meeting extreme specifications. With the computing power of the current Pentium PC's the behavior and reaction of the motors can be calculated in advance at 48000 times per second in full 3D together with a patented numerical round-off between the (3D) G01 linear instructions. In this way the control maintains full speeds of up to 12 to 15 meters/minute, even in the most complicated curves and in all directions with an accuracy of 0,01 mm. The data is transferred through a USB2.0 interface (480Mbps!) and further to the galvanic-separated power electronics.

Microstepping is not an adequate term to describe our way of stepper motor control because the motor resolution practically forms a continuum. Theoretical positioning accuracies exceed 0.1 of a micrometer. Detector sensors for end-points and cooling are standardized via I²C bus I/O interfaces. In combination with the highly efficient recuperative power supply, the whole system is so rigid and reliable that Sensa provides a lifetime guarantee.

In general, stepper motor systems loose torque at higher speeds, thus increasing the risk of missing steps and position. This problem is solved by a unique outstandingly efficient two-phase motor current amplifier. This transconductance amplifier is using a 60 kHz chopper frequency maintaining motor torque at 80% of the holding torque up to 2400 rpm. This results in 360 N.m/sec. power from each small motor.

The control is very power efficient because breaking a motor feeds current back to the power supply. This power surplus generated from breaking in one direction, boosts a motor in another direction, enabling the tool to negotiate at full speed complicated corners.

The construction of machines with a HDM48000 control must be robust to handle
acceleration forces of over 3,5m/sec2 and feed rates of more than 12 m/min.
Zero point calibration is required once, after which the control will
execute the job at full speed without any costly feedback or missing a step.