Wszystkie tulejki są takie same, pochodzą z drukarek.
Fakt, miałem problemy z kleszczeniem. Ale dzięki nieocenionej pomocy mechanika, z którym miałem zaszczyt pracować na jednej zmianie kilka miesięcy, udało się to zminimalizować tak, że silniki bez problemu uciągną osie.
Fotki niebawem.

[ Dodano: 2009-11-28, 14:55 ]
Niniejszym prezentuję ukończony ploter grawerujący laserem. Maszyna zapewniła mi tytuł magistra, obroniła się na 4,5 i z tego miejsca chcę podziękować załodze CNC Info oraz forumowiczom za nieocenioną pomoc w jej powstaniu i uruchomieniu.

KOPIOWANIE I PRZETWARZANIE PONIŻSZEJ TREŚCI BEZ WIEDZY I ZGODY AUTORA - ZABRONIONE!

Budowa
Ploter składa się z dwóch osi – X i Y – napędzanych silnikami krokowymi. Rama nośna urządzenia oraz stelaż wykonano z profili aluminiowych. Wcześniej w tym temacie w sierpniu zamieściłem dokładne zdjęcia części mechanicznej, sądzę więc, że dalsze wyjaśnienia są zbędne.
Całość prezentuje się tak:



Napęd
Silniki, jako się rzekło, krokowe hybrydowe, firmy Pacific Scientific (bogowie, co za nazwa), serii Powermax, 1,8 stopnia na krok, 200 kroków na obrót, symbol P22NSXA-LNF-NS-02.
Sterowane za pomocą sterowników SSK-B01, zakupionych w tutejszym sklepie. Instrukcja jest tak obszerna i czytelna, że właściwie moje opisy będą jej przepisywaniem. Zresztą jest do wglądu gdzieś niedaleko.

Mądrze ludzie prawili, że stosowanie metrycznego pręta jako napędu osi to błąd - potwierdzam, bicia i brak precyzji są tak straszne, że cieszy mnie iż na obronie nie było to zbyt widoczne. Gdybym budował to jeszcze raz, zaszalałbym i kupił śruby trapezowe.

Zasilanie
Maszyna posiada dwa zasilacze - stabilizowany +5V DC, +12V DC do części logicznej i lasera oraz niestabilizowany +24V DC do części mocowej (silniki). Praca zasilaczy sygnalizowana jest diodami LED na przednim panelu szafki sterowniczej.

Jest tam też kilka innych diod, o których dalej.
Wnętrze szafki sterowniczej wygląda tak:

Widać od góry dwa sterowniki SSK-B01, poniżej czarny przekaźnik załączający laser, opóźniacz zasilacza niestabilizowanego, sam zasilacz, obok drugi stabilizowany i bezpiecznik automatyczny. W prawym górnym rogu skromnie przyczaił się wentylator, chłodzący radiatory sterowników - ze względu na dużą moc silników pracują z maksymalnym prądem, dając temu wyraz temperaturą.
Żeby uzyskać efekt opóźnionego włączania zasilania niestabilizowanego na silniki, użyłem czasówki (przekaźnika czasowego) o wyjątkowo nieskomplikowanej budowie. Włącza się go szeregowo w obwód, który chcemy opóźnić, nastawiamy żądany czas i śmiga jak oszalałe.

Nie znam ceny tego elementu, pochodzi z jakiegoś demontażu.

Laser
Dioda laserowa pochodzi z nagrywarki DVD, zamontowana jest wraz ze źródłem prądowym zbudowanym na LM317 i paru drobiazgach wewnątrz radiatora.

Regulacja soczewki ogniskującej wiązkę laserową odbywa się dzięki trzem śrubom:

A samo załączanie lasera do wyregulowania umożliwia włącznik wewnątrz szafki sterowniczej:

Laser dość ładnie wypala wzorki i napisy w czarnych i ciemnych matowych plastikach, z błyszczącymi radzi sobie gorzej, z jasnymi w ogóle. Cóż, kosztował mnie 5 zł (zepsuta nagrywarka DVD), więc czego oczekiwać.
Pracę lasera w trakcie wykonywania programu sygnalizuje żółta dioda LED na panelu, opatrzona stosownym podpisem.

Pozostałe
Obwód bezpieczeństwa stanowią szeregowo połączony przycisk zatrzymania awaryjnego (na "dachu" szafki, w żółtej puszce) oraz wyłącznik krańcowy, uaktywniany podniesieniem przedniej osłony.

Od każdego z nich są osobne diody LED (czerwone), sygnalizujące użycie któregoś z tych elementów. W programie Mach3 jedno i drugie widoczne są jako "Emergency Stop".

Załączam plik konfiguracyjny z programu Mach3.

Marne pięć miesięcy milczenia i przedstawiam, co następuje:



















Dioda laserowa będzie na radiatorze, który położyłem do zdjęć na wózku.

Śruby napędowe, jak widać, metryczne M6. Kasowanie luzu na dwóch mosiężnych "nakrętek" - na próbach wychodzi to nieźle.

Silniki - tutaj mam zgryz, zamówiłem już sterowniki SSK-B01, ale silniki, jakimi dysponuję, to jakiś drukarkowy demontaż, symbol C2164-60045. Nie mam do nich nawet datasheeta, ale wyczytałem na forum, że kiepsko nadają się do takich zadań jak to. Co innego mogę kupić, żeby dało radę? Na Allegro poniewierają się różne japońskie silniczki krokowe, ceny na ogół przystępne - warto?

[ Dodano: 2009-09-08, 20:30 ]
Mam paranoiczne wrażenie, że gadam sam ze sobą za pomocą forum. Dziwne.

Do rzeczy - problem silników rozwiązany.
Użyłem Mach2 zamiast Mach3, skonfigurowałem wg poradnika z tutejszej strony i zakręciły od kopa. Mach2, mimo że starszy i już chyba nie rozwijany, ma jak dla mnie o wiele czytelniejszy interfejs. Być może w Mach3 można to gdzieś przestawić, ale nie mam teraz czasu ani chęci na poszukiwania.
Inna rzecz, że wreszcie znalazłem normalne silniki bipolarne, o nazwie Powermax, modele P22NSHS-LNN-NS-02 oraz P22NSXA-LNF-NS-02. Po przeprowadzeniu dostrojenia ("Motor tuning") kręcą raźno - pod Mach3 nie chciały nawet piknąć.
Zdjęcia zamieszczę jak tylko poskładam wszystko w całość i należycie skalibruję.

Paski odpadają - nie pasują mi do wizji i są jakieś takie ogólnie fe. Wystarczy, że posłużę się prowadnicami z drukarki i (prawdopodobnie) silniczkami z odzysku, zapewne też drukarkowymi - to dość, by smażyć się w otchłaniach technicznego piekła

Poczytałem jeszcze o L297 i L298 - najpewniej przy nich zostanę.

Prowadzenie kabli - postaram się o profesjonalne prowadniki (te takie ładne, czarne, co tak smerfastycznie się składają) i zobaczymy.

Laser - zobaczę co uda mi się zdobyć i jak mocno to zaświeci. W sumie nie zastanawiałem się nad tym głębiej, ale jak zmusić laser do załączania się w miejscach wypalenia? Potraktować go w programie jako oś Z? Link przejrzałem, trochę się rozjaśniło. Ale dopóki sam tego nie przećwiczę, nie będę nic wiedział.

Czy do sposobu osadzenia łożysk są jakieś zastrzeżenia? Z braku takowych zaczynam kompletować części, a nie chciałbym się przykro rozczarować.

Jakieś pomysły na "znacznik zera"? O te świecące kreski mi chodzi.

morswin - dzięki za chęci, ale nie używam GG, więc pozostanę przy obecnym sposobie komunikacji.

wacek007 - grawerowanie z wektoru to ...? Wykonanie komendy "pojedź do X = 0, Y = 5, przejedź do X = 5, Y = 5" ciągle smażąc materiał?

Salve,
to mój pierwszy temat na tym forum, ostatnie kilka dni spędziłem na bacznym czytaniu z pozycji lurkera.
Do rzeczy - w ramach pracy magisterskiej (kierunek elektrotechnika, specjalność urządzenia elektroniczne w przemyśle i pojazdach) chciałbym zbudować ploter grawerujący laserem, wstępne szkice . Jakość rysunków odręcznych może pozostawiać wiele do życzenia, ale nie miałem ładniejszych kredek
Mam nadzieję, że umieściłem temat w dobrym dziale, jeśli nie - proszę o przeniesienie.

Od razu zaznaczam - ani mi w głowie budowa choćby ćwierćprofesjonalnego urządzenia. "Działką" promotora jest wszelaki napęd elektryczny i na tym najbardziej chciałbym się skupić. Projekt miałby pokazywać bardziej zasadę działania napędu sterowanego komputerowo niż służyć jako maszyna produkująca cokolwiek na większą skalę. Stąd też pewne uproszczenia w konstrukcji, które mogą wydawać się w tym miejscu herezjami.

Konstrukcję ramy oparłbym o profile aluminiowe (lekkie, łatwe w obróbce, łatwo dostępne), pole robocze wielkości ok. 200x300 mm (mniej więcej format A4).
Napęd wózka z laserem (oś X) oraz wózka osi Y odbywałby się za pomocą śrub metrycznych (M5 lub M6, M8 wydaje mi się przesadą) oraz silników krokowych.

W tym miejscu pierwsze pytanie - czy porywać się na serwomotory? Mam za sobą kilka (prawie 6) lat stażu w przemyśle poligraficznym jako elektronik utrzymania ruchu, więc coś tam z napędów kojarzę. Czy jednak w tym projekcie nie byłoby to strzelanie do wróbla z armaty? Pomijam już kwoty potrzebne do zakupu serwomotorów oraz jakichś napędów (bo raczej sam tego nie zbuduję na kawałku PCB). Choć "serwomotor" brzmi poważniej w pracy magisterskiej niż "silnik krokowy"

Na razie przyjmę jednak obecność silników krokowych. Jakie powinny mieć parametry (zwłaszcza moment), by bez problemu uciągnąć tę konstrukcję? Napęd stanowiłyby układy L297 i L298 - z informacji, które znalazłem wynika, że są proste, stosunkowo tanie i nie wymagają magicznych zabiegów, jeśli o kalibrację chodzi. Jakie typy silników (unipolarne, bipolarne) najlepiej współpracują z tymi układami - chodzi mi o precyzję i szybkość działania? Czy sprawdzą się silniczki pozyskane ze sprzętu komputerowego?

Sterowanie odbywałoby się przez port LPT - czy są aplikacje wykorzystujące inne porty? Nie uśmiecha mi się taszczenie na obronę stacjonarki, a w laptopie mam tylko COM i USB. Jeśli zaś trzymać się LPT - czy oferowane w sprzedaży przejściówki z USB na LPT zdadzą egzamin w tym wypadku? Jeśli tak - czym się kierować przy wyborze przejściówki?
Zakup starego laptopa, który miałby LPT wydaje mi się pewną przesadą, zwłaszcza że nie przewiduję dla niego innych zastosowań.

Program - z tego co wyczytałem, polecane są Mach2, Mach3 i TurboCNC. Jak na załączonym obrazku widać, nie potrzebuję kombajnu z obsługą sześciu osi i innymi cudami. Przydałby się za to program do przetwarzania bitmap na g-code, ale taki już znalazłem na tym forum. Jednak która z dostępnych jako darmowe aplikacji lepiej sobie radzi z takim przetworzonym z bitmapy kodem? Czy przy powierzchni roboczej 200x300 owe 1000 linii kodu (darmowy Mach3) wystarczy, jeśli przyjmę rozdzielczość 1 mm? I czy taka rozdzielczość wystarczy, by wypalić napisy i wzorki na plastiku w sposób, który nie wywoła powszechnej odrazy? Czy możliwe jest grawerowanie np. na pleksiglasie lub białym plastiku pokrytym czarną folią?

Jeśli już o wypalaniu mowa - czytałem, że laser z nagrywarki DVD wystarczy. Czy potrzebna jest jakaś dodatkowa optyka, której nie znajdę w rozbebeszonym DVD? Przejrzałem stronę kolegi c4r0, skontaktowałem się z nim w sprawie mojego projektu, jednak nie rozwiał wszystkich wątpliwości. A nie chcę ciągle nagabywać głupimi pytaniami jednego człowieka, który przecież nie zrobił mi nic złego
Posłużyłem się jego pomysłem na ustawienie lasera - umieszczony byłby w aluminiowej tubie (patrz , górna część obrazka), mocowanej do wózka dwiema śrubami. W celu zapewnienia chłodzenia diody zostałyby w owej tubie wytoczone trzy, cztery rowki - taka namiastka radiatora. Soczewkę zamontowałbym na osobnej płytce, przymocowanej do tuby za pomocą śrub regulacyjnych i sprężyn. Regulacja całej tuby przyda się, gdyż wg kol. c4r0 zogniskowany laser wypala tylko w pewnym wąskim zakresie wysokości, a chciałbym mieć możliwość grawerowania na różnej wysokości materiałach (oczywiście czarnych). Dlatego też wykombinowałem tę ruchomą tubę i dwie śruby po bokach.

Prowadnice - ponieważ ma to być model dydaktyczny, ograniczyłbym się do prowadnic pozyskanych z drukarek, skanerów i takich tam sprzętów.

Wózki - wykonane zostałyby przez zaprzyjaźnionego tokarza z tworzywa powszechnie zwanego w ich dziale "ebonitem" lub "teflonem". Nie znam się na tym kompletnie - jest to białawe tworzywo, raczej twarde, które po właściwym obrobieniu staje się śliskie. Nie wiem natomiast, jak rozwiązać swobodny posuw wózków po prowadnicach - czy samo tworzywo jest w stanie wytworzyć wystarczający poślizg, czy jednak warto zainteresować się jakimś łożyskowaniem tych miejsc? Jak nazywają się łożyska tego typu - liniowe?

Jeszcze o śrubach - czytałem tu wiele o śrubach trapezowych i kulowych. Zalet jakie oferują nie ośmielam się negować, ale znów stwierdzę, że chyba nie jest mi to potrzebne. Mam okazję naprawiać maszyny poligraficzne, wykorzystujące w kilku miejscach posuw na śrubie metrycznej (M4 bodajże) głowiczek nakładających klej na papier, z dokładnością do 0,1 mm. Działa to sprawnie, wystarczy pamiętać o regularnym czyszczeniu.
Napęd wózkom przekazywany byłby za pomocą wspomnianej śruby metrycznej oraz rodzaju nakrętki z uchwytami do przymocowania do wózka - z czego najlepiej wykonać taki element? Brąz? Mosiądz? Jaką powinien mieć minimalną szerokość, by zapewnić sensowną pracę przy braku większych oporów?

Śruba taka wymaga łożyskowania - sposobów na to jest więcej, niż rozmiarów calowych imbusów. Przejrzawszy stosowne tematy wybrałem sposób przedstawiony w lewej dolnej części obrazka - nakrętka samokontrująca, miedziana podkładka, łożysko, znów podkładka i nakrętka. Czy to wystarczy? Co można tu poprawić/zmienić?

Łożyska - jak umocować je w korpusie? Wykonać korpusy ze stali i na klej?

Przekazanie napędu na śruby - myślałem o sprzęgiełkach kłowych i umocowaniu silników w osi śruby. Zależy mi na możliwie kompaktowych rozmiarach urządzenia - czy można umieścić silniki np. w pionie, a napęd przekazać drogą sprzęgiełko-przekładnia kątowa? Czy może raczej umieścić silniki nad śrubą, obrócić o 180 stopni w poziomie i zastosować dwa koła pasowe i pasek zębaty? Czy wtedy sprzęgiełko też jest potrzebne?

Jaka byłaby spodziewana szybkość działania, którą można osiągnąć przy powyższych założeniach? Ile czasu może potrwać wykonanie powiedzmy napisu na pudełku od płyty CD przy zastosowaniu "nagrywarkowego" lasera?

W projekcie zastosowałbym krańcówki, umieszczone przy mocowaniach prowadnic i łożysk oraz czujnik indukcyjny do pozycji "home" - w lewym górnym rogu ramy. Czy wspomniane wyżej programy oferują możliwość łatwego parkowania wózków w tej pozycji? Jak przeprowadzać kalibrację - parkuję wózek w pozycji "home", zapamiętuję w programie, potem ręcznie przejeżdżam do pozycji krańcowych, zapamiętuję - i?

Chciałbym też zrobić jakiś świetlny punkt odniesienia na powierzchni roboczej - kropkę lub lepiej kreskę. Widziałem podobne rozwiązanie w krajarkach (gilotynach) do papieru - są tam dwie żarówki mocy 60W, które świecą przez wąską szczelinę w dół, na blat roboczy. Daje to pięknie widoczną cienką kreskę, dającą operatorowi możliwość zorientowania się, gdzie spadnie nóż. Jak najprościej zrobić coś podobnego tutaj? Laserowe wskaźniki?

Jakiego materiału użyć na pokrycie powierzchni roboczej? Białe tworzywo? Pomalowany matowo metal?

Czy obudowywać konstrukcję z trzech stron, np pleksiglasem? Behapowcy zapewne odpowiedzą twierdząco Robić czwartą, ruchomą rzecz jasna osłonę z przodu i łączyć z jakąś krańcówką, wyłączającą laser?

Sterowanie i zasilanie umieszczę w osobnej obudowie - intuicyjnie byłoby umieścić ją z prawej strony ramy, ze względu na prostsze okablowanie z lewej, a ze względu na zwartość konstrukcji na dole, w podstawie. Więc jak?

Piszę tego posta już dobre pół godziny, co rusz coś wtrącając, dodając i modyfikując. Mam nadzieję, że nie stanie się przez to mniej czytelny.

W przypadku problemów z odczytaniem moich bazgrołów z załącznika proszę o uwagi.

Z góry dziękuję za wszelkie odpowiedzi.