"Мозги" cnc-контроллеров, драйверы, совместимость
=DS=,
По поводу изготовления линеек. Сейчас у самодельщиков появились новые возможности. Например, фотошаблон с разрешением 100 линий на мм можно заказать в любой типографии или репроцентре имеющем фотонаборную машину. Плёночный фоторезист или фоторезист-спрей в баллончике можно купить в магазине радиодеталей. Экспонировать можно под лампой ДРЛ (предварительно разбив внешнюю колбу), а можно и на солнышке.
ЦАПы и АЦП сейчас очень не дорогие и с отличными характеристиками. Если есть схема, могу оттестировать на гостовской линейке (есть в наличии).
“Оптические энкодеры или индукционные линейки? Их, кажется, уже давно не выпускают.”
Энкодеры выпускают. Почему индукционные линеки не выпускают?
“поворотный энкодер на ВАЛУ (равно как и на ходовом винте) никак не реагирует на люфт ВИНТ-ГАЙКА”
Я писал, как на люфт муфты реагирует. Конечно, поворотный энкодер (далее просто энкодер) на люфт винт-гайка не реагирует, он для этого и не предназначен, тем более, что люфта быть не должно. А увидеть люфт при помощи энкодера не сложно, ставим индикатор на гайку, включаем пошаговую подачу, количество шагов до начала движения есть люфт. Далее либо вносим коррекцию в ЧПУ, что крайне нежелательно, либо устраняем люфт, что крайне обязательно.
“предложил для дешевого самодельного станка относительно дешевый вариант датчика обратной связи - цифровой штангенциркуль.”
Неплохая идея. Какой у него принцип действия? Конструкция не слабая? А главное, какая скорость?
… фотошаблон с разрешением 100 линий на мм … Плёночный фоторезист или фоторезист-спрей…
Так ведь фоторезист тоже должен обладать таким разрешением.
Экспонировать под лампой ДРЛ …
Так и делаю, если плата однослойная. Но даже при этом, чтобы добиться 4 лин/мм надо ставить оптическую систему (рефлектор и коллиматор), иначе боковая засветка сожрет весь рисунок. При травлении нас ожидают очередные грабли под назваиием “боковой подтрав”. На современных заводах с аддитивной технологией он достигает 0.02-0.05мм, в домашних условиях обычно около 0.1. Самые лучшие технологии серийного производства печатных плат на сегодня дают шаг между проводниками около 0,2мм. Присмотритесь к материнке своего компьютера - это максимум того, что может индустрия на сегодня. Разумеется, можно родить какую-то технологию нанесения металлической змейки на основу с высоким разрешением, но она наверняка будет включать в себя лазеры, вакуумное напыление, химию с точным соблюдением режимов, т.е. все то, что плохо ассоциируется не только с кухней и коленками, но и с хорошо оснащенным гаражом.
ЦАПы и АЦП сейчас очень не дорогие и с отличными характеристиками. Если есть схема, могу оттестировать на гостовской линейке (есть в наличии).
Схема чего? Самой считывающей головки или блока измерения-преобразования? Головки - нет, у меня были готовые сельсины. Да и схемы там как таковой нет - пара усилителей и все. Там с механикой проблем больше - нужна идентичость размеров и характеристик катушек. Измерительный блок я делал давно, схема занимала 3 листа А3 и примерно 80% ее отвечало за стабильность и повторяемость канальных усилителей и устраняло глюки советских АЦП. Дальше шел жуткий блок из цифровой рассыпухи, но за него, слава богу, отвечал уже не я. Если ТАКАЯ схема нужна, попробую смотаться на старую работу и поискать - вдруг она сохранилась.
Почему индукционные линеки не выпускают?
Насколько я понимаю, их нишу заняли линейки на самоклеющейся магнитной ленте - более дешевые при равной точности.
… люфта быть не должно… устраняем люфт…
Давйте договоримся, что мы обсуждаем ДЕШЕВЫЕ САМОДЕЛЬНЫЕ станки. Естественно, в промышленном станке с киловаттным приводом на координате можно зажать гайку так, что люфта практически не будет. Но в самодельном станке такая попытка приведет к тому, что несчастный шаговичок просто встанет. Да и у промышленного станка в одной координате деталей больше, чем во всем самодельном станочке.
Какой у него принцип действия? Конструкция не слабая? А главное, какая скорость?
Емкостная линейка. Очень много каналов (около 30), поэтому такая точность.
Конструкция абсолютно такая же, как у обычного штангенциркуля, просто вдоль полотна наклеена печатная плата с защитным покрытием, а в окошке размещен электронный блок. Существует две разновидности: широко распространенная выдает 4 изм/сек в обычном режиме и до 90изм/сек в ускоренном (абсолютные координаты). Другая, более редкая и дорогая, может работать в режиме эмуляции двухканального энкодера с максимальной частотой 100 кгц.
[snapback]165172[/snapback]
=DS=,
В принципе, всё правильно написано.
Вопрос по емкостной линейке. Насколько точно должны быть изготовлены дорожки? Может можно компенсировать неточности электроникой, или фокус в смещении линий головки? Линейка, которая у меня есть, не производит впечатление прецизионности, к тому же состоит из фрагментов, которые стыкуются. В общем довольно дубовое изделие. А станок, с коего она снята, между прочим, с шагом в сотку ходил, с точностью несколько соток на полметра.
Схема головки (точнее топология) есть. Могу фото повесить. На старой элементной базе схему блока преобразования не надо, спасибо, тоже есть где взять.
“Давйте договоримся, что мы обсуждаем ДЕШЕВЫЕ САМОДЕЛЬНЫЕ станки.”
Такому станку никакие линейки однозначно не нужны.
" 4 изм/сек в обычном режиме и до 90изм/сек в ускоренном."
Не годится.
“Другая, более редкая и дорогая, может работать в режиме эмуляции двухканального энкодера с максимальной частотой 100 кгц.”
А вот это живенько. Только какая длина, и сколько стоит?
2 Художник
По поводу цифровых штангенциркулей: производитель (китаец, но реально ВСЕ эти линейки там и делаются, независимо от бренда) утверждает, что площадки на платах триммингуются лазером. Они действительно точные - у меня два штангена 150 и 350 мм уже около 2 лет и я их регулярно проверяю на концевых мерах. Иногда врет на сотку, если со всей дури жать на губки - может соврать на 2. Точность обеспечивается за счет многоканальности. На измерительной части расположены 30-40 площадок по принципу нониусной шкалы (относительно таких же площадок на полотне).
Скорость - реальная максимальная скорость при которой не теряется точность у обоих типов линеек одинаковая. Просто один выдает импульсы в реальном времени, а другой накапливает их и 50 раз в секунду выдает уже абсолютные координаты в мм/дюймах. Меня больше интересовали вторые, для применения в DRO системе (Digital ReadOut - по нашему ,кажется, Система Цифрового Отсчета). Для ЧПУ удобнее, конечно, первые, но мои ссылки на них уже не действуют, а в архиве у меня сам черт ногу сломит. Продолжаю искать, как найду, сообщу. Сам я нашел их на сайте парня, собирающенго и продающего DRO системы для этих штангенциркулей - там кто-то распинался по поводу того, что его штанген не работает, в конце концов оказалось, что он именно инкрементного типа. Вот этот сайт, может там что нибудь найдете.
Длина - штангены до 70-80 см, линейки (отличающиеся только отсутствием губок) до 1,5 м, по спецзаказу - больше. Но в Сети видел успешные попытки сращивания.
Цены - 30см штанген стоит сейчас в Москве около 1200р, 15см - около 800. Другие размеры завозят редко. Линейки стоят раза в два дороже. За рубежом все стоит дешевле раза в два, в Китае - в 4-5 раз.
PS. Возвращаясь к идее сделать головку для индукционной линейки самому - посмотрите здесь очень подходящие для этого микросхемы, практически готовый блок преобразователя.
=DS=,
Спасибо за информацию. По моему очень содержательно.
P.S. DRO на станках по русски обычно называют УЦИ (устройство цифровой индикации).
Могу посоветовать пару несложных конструкций оптических поворотных датчиков семидесятых годов прошлого века.
Ну например,что такое.Правда это из запатентованного в США 😅
Практик,
Я написал конструкций, а не фотографий внешнего вида.
Есть конструкции, которые весьма просты в изготовлении и эффективны в работе. Сделано в СССР 😉
Вот то, что мне кто-то рассказывал. Я - оборжался 😂
Короче, взял мужичок обычную аудиокасету, каким-то образом записал там какие-то данные, разматал ее по длине станка, соорудил устройство, которое читало вроде как координаты с этой ленты, оно их как-то преобразовывало и выдавало координаты уже в цифровом виде. Можете тоже посмеяться 😂
Практик,
Я написал конструкций, а не фотографий внешнего вида.
Есть конструкции, которые весьма просты в изготовлении и эффективны в работе. Сделано в СССР 😉
Художник, да не обижайтесь Вы. Просто мы тут не глупее CNC станка
Практик,
Не обижаюсь и не сомневаюсь ни в коем случае.
Чем знаменателен сей заморский девайс?
Что-то мы с вами никак не придем к общему мнению как изготовить обратную связь в станке. Да и мне на ум больше ничего не приходит. Правда есть много бредовых идей, например
- использованием устройства что-то типа радара, т.е. оно посылает сигнал, он отражается, обрабатывается контроллером и преобразуется в кол-во шагов.
- использовать линейный резистор, протянутый по всей длине станка
и т.д.
Можете все хором над этим похохотать 😅, т.к. я это все не всерьез. Хотя может это натолкнет кого-нибудь на умную мысль.
Что-то мы с вами никак не придем к общему мнению как изготовить обратную связь в станке. Да и мне на ум больше ничего не приходит. Правда есть много бредовых идей, например
- использованием устройства что-то типа радара, т.е. оно посылает сигнал, он отражается, обрабатывается контроллером и преобразуется в кол-во шагов.
- использовать линейный резистор, протянутый по всей длине станка
и т.д.
Можете все хором над этим похохотать 😅, т.к. я это все не всерьез. Хотя может это натолкнет кого-нибудь на умную мысль.
Да все просто, как в аптеке. Сначала нужно поставить задачу, потом внести ограничения, и все станет просто и понятно 😃.
Задача - определить реальное положение инструмента.
Ограничения - отсутствие механических частей.
Ответ - оптика, магнитное поле.
Оптика - енкодеры или линейки. И то и другое вполне реально сделать на коленке.
Магнитка - чуть сложнее. В последующем будет требовать регулярной настройки (автоматически, одной кнопкой).
Что забыл?
Ограничения - отсутствие механических частей…
Оптика - енкодеры или линейки…
Как-то не согласуются эти два утверждения…
…И то и другое вполне реально сделать на коленке.
Сомнительно. В общем случае разрешение датчика должно в разы превосходить разрешение станка, а если у Вас настолько прецизионные “коленки”, то зачем тогда станок? 😃
[snapback]166617[/snapback]
Добавлено
2DrEl
…много бредовых идей, например…
… посылает сигнал, он отражается, обрабатывается контроллером …
Идея далеко не бредовая, существуют станки особо высокой точности (доли микрона), использующие правда,оптические, а не радио, интерферометры. Но это чересчур даже для рядовых промышленных ЧПУ станков, не говоря о самоделках.
- использовать линейный резистор, протянутый по всей длине станка…
Точность, повторяемость и стабильность будут отвратительные.
Если Вас устроит точность 0,03-0,05 (1/800 дюйма) и не очень высокие скорости движения, то лучшее решение - прикрепить оптическую мышь к каретке. Простой интерфейс, снятие сразу двух координат. Более того, некоторые из них могут работать в режиме эмуляции энкодера, но плату надо будет перепаять - эти ножки в стандартной плате не задействованы.
[snapback]166612[/snapback]
Мышь для ОС успешно используют самодельщики-телескопщики. Для станка CNC скорость низковата.
У микросхемы низковата. У оптопары точно не знаю, надо затестировать.
И ещё раз:
Для дешёвого хобби CNC станка с ШД обратная связь нафиг не нужна.
И ещё раз:
Для дешёвого хобби CNC станка с ШД обратная связь нафиг не нужна.
Обратная связь НУЖНА для ЛЮБОГО станка, будь то любительский или еще какой. Только она дает гарантию качества, то есть того, что инструмент прошел именно по заданной траектории. Смею это утверждать, делая свой станок, причем больших габаритов. Сначала играл без всяких ОС, потом поставил индикацию, и сразу понял, что все совсем не так сладко. И только установка ОС позволяет играть с настройками по-максимуму, играть скоростью шпинделя - то есть в действительности понять все возможности станка, скорости резания, прочее.
2Художник
Вообще-то я имел в виду оптическую мышь (с камерой), а не оптомеханическую. У нее максимальная скорость 0,8-1,1 м/с (во всяком случае у современных, для геймеров). Для самоделки вроде должно хватить. В целом же Вы правы, ставить ОС на любительский станок особого смысла не имеет, если иметь в виду повышение точности. Но в случае ШД ОС имеет и вторую функцию - отследить резонанс и пропуск шага и соответственно скорректировать режим работы двигателя. Только для этого нужны более сложные контроллеры ШД, чем связка L297-298.
И ещё раз:
Для дешёвого хобби CNC станка с ШД обратная связь нафиг не нужна.
Ну вот нагло врешь. Я тут недавно принтер разобрал (раньше он назывался Robotron), так и то там стояла ОС. Там на валу ШД стоял диск с прорезями (по моему где то выше мне даже картинка встречалась).
Я, пока лежу в больнице, думаю по реализации ОС в станке. И на ум мне пришла такая мысль. Что есть растояние - это произведение скорости на время. Так почему бы это не применить в станке в качестве ОС? Правда для этого придется точно измерять скорость, но для этого уже существуют оптические датчики, например которые применены в качестве PWM на сайте hans-w.com. Скажите что-нибудь про такую мысль.
2 DrEl
" … точно измерять скорость оптическими датчиками, которые применены в качестве PWM… " -это как? 😃
" почему это (скорость) не применить в станке в качестве ОС?" - потому что если мерять расстояние, то ошибки с течением времени будут оставаться в одних и тех же пределах, а если переводить скорость(а также ускорение и все прочие производные) в расстояние, то ошибка будет с течением времени нарастать.
“на валу ШД стоял диск с прорезями” - это локальная петля ОС в драйвере двигателя, просто чтобы быть уверенным, что шаг сделан.
2maxvovk
“Только она (обратная связь) дает гарантию качества, то есть того, что инструмент прошел именно по заданной траектории.” - На самом деле такую гарантию дает грамотная конструкция станка, которая может включать в себя ОС, а может и не включать. На плохо рассчитаном и сконструированном станке включение ОС скорее всего приведет к тому, что контроллер просто спятит, пытаясь скомпенсировать все ошибки, которые он не в силах скомпенсировать. В результате прямая, которая с некоторой погрешностью воспроизводилась в варианте без ОС, при использовании ОС превратится в загадочную кривую, каждый раз новую при новом проходе. И еше одно соображение. Вообще-то ШД были разработаны специально для применения без ОС, и ее использование с ними практически ничего не даст. Просто представьте, что произойдет, если сенсор выдаст целевую координату между двумя полушагами. Другое дело, если использовать микрошаговое управление, а еще лучше сервомоторы, но это уже другой класс станков.
ЗЫ: Не воспринимайте это как критику всего и вся. Просто через эти грабли с самодельными станками и с мыслью что обратная связь решит все проблемы я уже проходил, а теперь все предстоит по новой уже с нормальным фрезерным станком.
=DS=,
“Вообще-то я имел в виду оптическую мышь”
У неё разрешение маловато, 400 DPI у хороших моделей, частота сьёмки поверхности порядка 1500 Гц, а для корректной работы прикреплять придётся не к каретке, а к оптической линейке…
“Но в случае ШД ОС имеет и вторую функцию - отследить резонанс и пропуск шага и соответственно скорректировать режим работы двигателя.”
Что то в этом есть, но в грамотной системе резонанса быть не должно, а пропуск шага это аварийный режим, такого тоже быть не должно.
Режим работы двигателя подбирается при пусконаладке машины. Двигатель имеет граничные моменты на валу, и если они превышены, ОС не поможет.
“локальная петля ОС в драйвере двигателя, просто чтобы быть уверенным, что шаг сделан.”
Это верно, это пожалуй то, что многие считают собственно ОС.
“На самом деле такую гарантию дает грамотная конструкция станка, которая может включать в себя ОС, а может и не включать.”
Сто пудов правильно.
Я уже писал здесь на форуме, что эксплуатировал много промышленных машин с ШД, приводил примеры машин, и ни в одной из них ОС не применялась. Участник форума из Америки писал, что ОС нужна, но на просьбу привести хотя бы один пример, ответа не последовало.
Ещё добавлю, что введение ОС в станок, например с большим люфтом заставляет ЧПУ дёргать машину на полном ходу, что приводит с динамическим ударам, и как следствие вылету из координаты, резонансу, снижению чистоты реза, быстрому износу машины и инструмента. Поэтому не рекомендую пытаться компенсировать люфт линейкой ОС.
“Но в случае ШД ОС имеет и вторую функцию - отследить резонанс и пропуск шага и соответственно скорректировать режим работы двигателя.”
Что то в этом есть, но в грамотной системе резонанса быть не должно, а пропуск шага это аварийный режим, такого тоже быть не должно.
Режим работы двигателя подбирается при пусконаладке машины. Двигатель имеет граничные моменты на валу, и если они превышены, ОС не поможет.
“локальная петля ОС в драйвере двигателя, просто чтобы быть уверенным, что шаг сделан.”
“На самом деле такую гарантию дает грамотная конструкция станка, которая может включать в себя ОС, а может и не включать.”
Хлопци ! Вы че ? Включать-не включать ? Поставте любимую картинку на гравировку и режте.Как картинка поплыла и ось Z вверх уводит-все,кранты,пошли пропуски шагов-это видно без всяких оптических мышей и тараканов.
Добавляйте ток,снижайте скорость,ставте мощнее двигатель,смажте в конце-концов,конструкцию смените,тараканов выметите… 😂
Поставте любимую картинку на гравировку и режте.Как картинка поплыла и ось Z вверх уводит-все,кранты,пошли пропуски шагов-это видно без всяких оптических мышей и тараканов.
Так картинку-то они все более-менее гравируют, если, конечно, сразу не разваливаются. Проблемы начинаются, когда нужно, допустим, профрезеровать глубокие пазы в детали. На глаз тут ничего не увидишь, а потом смотришь- размер уплыл, две сопрягающиеся детали не очень-то сопрягаются…