Mechanika Pick&Place

[Hypno7]

https://youtu.be/h6YB7XrmI-Y

Chciałbym się ciut pochwalić uruchomioną mechaniką do własnej konstrukcji maszynki Pick&Place przeznaczonej z założenia do montażu elektroniki SMD.
Maszyna oparta o wałki liniowe 12mm z podwójnymi łożyskami na każdym wałku. Wałki pozyskane z drukarek OKI 3391. Konstrukcja oparta o profile aluminiowe 20x20mm z rowkiem 6mm. Całość napędu wykonana na paskach GT2 10mm w osi X i Y oraz 5mm w Z.
Napęd na osi X i Y zapewniają silniki 0,8Nm (są nawet zbyt mone do tego wolę jednak za duże silniki z ograniczonym prądem z powodu mniejszego grzania). Na osi Y jest zębatka 60 zębów. Jak widać przy takim przełożeniu układ radzi sobie bardzo dobrze. Na osi X jest 25 zębów ze względu na oszczędność miejsca. Napęd osi Z stanowi Nema11 0,67A a czwartą oś obrotu to Nema8 0,6A z drążonym dwustronnym wałem.
Elektronika to znany Chińnczyk MKS Sbase na ARMie z mikrokrokiem 32 na wszystkich silnikach.
Teraz czas na pneumatykę do tego, uwagi mile widziane.

Pierwotnie układ był zrobiony w mechanice Hbot ale Hbot i wałki + drukowane 3D części to słaby pomysł. Działało baaaardzo szybko ale nie było zbyt sztywne i układ przekaszał się wprowadzając loteryjność pozycjonowania. Przerobiłem więc na klasyczny kartezjański. A ponieważ miałem profile alu już docięte więc dopasowywałem resztę do tego co miałem. Na 100% można zrobić to bardziej zwarte i smukłe oszczędzając po 10cm na wymiarach zewnętrznych. Wersja v2 taka będzie Póki co i tak jestem zadowolony z tego co wyszlo. Aaaa .. bym zapomniał, projektowana rozdzielczość to <0,04mm, nie mam jak sprawdzić z powodu braku odpowiedniej suwmiarki. Nawet jak wyszło 3x gorzej to i tak jest super.

[Alvar4]

Git sprzęt. Fajnie to lata na krokowcach

[Hypno7]

Daje readę jeszcze sporo szybciej ale muszę ganiać po pokoju maszynę wtedy i śrubki się same odkręcają. Na tym filmie powyżej karetka robi jakieś 3,6m w niecałe 6 s.....

[adam Fx]

super zapiernicza ten mały wariat

[Hypno7]

Zgadza się, zdaję sobie sprawę, że jak dopracuję wszystkie detale to ostatecznie bloki łożysk i osi Z oraz E0 trzeba będzie wydłubać w aluminium, żeby się nie rozklekotało. Wszak z taką prędkością ma pracować kilka minut potem mała przerwa itd.... A i silniki się ciut grzeją więc PLA zmięknie na pewno. ABS z wentylatorami powinien wytrzymać ale lepiej wydłubać w alu i pewnie przesiądę się na prowadnice zamiast wałków Tej maszynie jednak dam dużą szansę pracy. Najwyżej głowicę zamienię na extruder do druku 3D z prędkościami o 2 rzędy wielkości mniejszymi w większym formacie a kolejna maszyna będzie już na wózkach i alu. Łańcuchy prowadzące też na 100% zamienię na paski gumy takiej ok 2-3mm.

[k-m-r1]

Jak na coś z niczego to + za wykonanie i koncepcje. Fajnie lata i dość lekkie

[Hypno7]

Na szczęście w pick&place siły są wyłącznie te wynikające z bezwładności więc i całość jest raczej filigranowa. Bloki łożysk wyglądają na dość masywne ale ważą po jakieś 110g plastiku więc też nie jest problem. W pierwotnej wersji tak jak napisałem był HBOT po to żeby odciążyć oś X o wagę silnika z osprzętem ale nei dało się zachować sztywności przy takich prędkościach więc silnik powrócił na oś i trzeba było majtać również nim.

Tu przestroga dla innych domowych projektowaczy. Wałki fi 12mm wydają się mocno odporne do takiego zastosowania, sam myślałem że to przesada ale że miałem takie pod ręką i to za darmochę więc zastosowałem. Nic bardziej mylnego przy takich prędkościach i w sumie małych masach poruszanych układ z 2 wałkami 12mm i tak się ugina i to zauważalnie. Na szczęście w tym rodzaju maszyn liczy się położenie początkowe i końcowe a droga pomiędzy jest mało istotna i czy układ pomiędzy będzie się ciut uginał czy drgał większego znaczenia nie ma. Ważne żeby wylądował na końcu tam gdzie chcemy.

I przestroga nr 2 dla drukujących elementy montażowe w 3D. Jeżeli planujesz np. dwa łożyska liniowe w jednej osi w tym samym elemencie to druk otworu pod te łożyska musi się odbywać w osi Z drukarki. W przeciwnym razie nie ma szansy na akceptowalną współosiowość otworu dla tych łożysk na całej długości i w efekcie łożyska te będą lekko pod kątem względem siebie co po kilku metrach przejazdów potem zaskutkuje zniszczeniem wałka prowadzącego. Wyżłobimy na nim wgniecenia na całej długości. Wiem bo sam tak 2 wałki załatwiłem ... na szczęście były za darmo.

[upanie]

No to wałki pierwsza klasa.

Ja mam podobnie tylko dużo bardziej pancerna maszyna. Profile 90x45 i 45x45, szyny THK15. Paski też GT2 ale już mam HTD3M
Silniki na głowicę też mam NEMA8 z osią pustą w środku.

Jak masz zamiar zrobić dyszę? A przede wszystkim jakie elementy chcesz układać?
Ja chcę układać od 0402 i tu już dysza musi mieć "małą dziurkę żeby było przyjemnie"
Wytoczyłem sobie nawet jakieś małe dyszki z kawałka alu jeszcze na OUS-ie ale dla 0402 to było za duże.
Teraz kupiłem rożne dysze do drukarek 3d i wygląda na to, że jest spoko. Pierwsze próby "ssania" wypadły spoko z dyszą 0.2mm.
Do tego jakieś "osprężynowanie" i git.
Niestety maszynka teraz leży odłogiem w stanie rozłożenia

[Hypno7]

Apropos wałków z OKI, w głowicach tych drukarek są bardzo dobre, precyzyjne i długowieczne łożyska ślizgowe. Oprócz tych zalet są także przystosowane do bardzo szybkiego ruchu ze sporymi przeciążeniami. Serdecznie polecam. Mają tylko jedną wadę.... są w odlewanym aluminium dopasowanym kształtem do głowicy drukarki. Trzeba się namęczyć i napiłować żeby uzyskać element do późniejszego użytku i to pozostaje właściwie mocowanie tylko za pomoca kleju czy żywicy. Ale warto, choć taka konstrukcja jest nierozbieralna potem. To jakby ktoś chciał na prawdę po taniości jechać, ale tutaj jednak jest jakość HQ tylko trzeba sporo pracy w to włożyć.

Co do elementów to mi wystarczy (narazie) 0603 i większe, więc spinki nie mam. Od Chińczyków już idzie do mnie komplet uchwyt + 6 dysz typu Samsung. Wybrałem je pod ługim namyśle, gdyż uchwyt dysz ma amortyzację sprężynową więc odpada również hiper precyzyjne pozycjonowanie Z. Wystarczy że z Z trafisz "nie mniej niż" oczywiście w rozsądnym przedziale. I wymiana automatyczna tych dysz jest prostsza. Dostępne i niedrogie uchwyty dla Juki są albo skręcane na śrubki więc nie do użytku przy automacie do zmiany albo bardzo długie jak na rozmiary głowicy Z i dodatkowo jeszcze wymagają jak już specyficznego ruchu karetki przy zmianie ze względu na zatrzask sprężynowy. To wymusza masywniejszą konstrukcję karetki Z i łatwiej jest uszkodzić maszynę jak nie masz czujników położenia.... Jak będę miał w rękach zamówione dysze to zastanowię się nad własnymi, jestem pewien,że dam radę sam zrobić. Dla elementów takich jak 0603 (805) jestem pewien, że bez problemu wydrukuję dysze na 3D. Wiem bo już próbowałem. Oczywiście potem mała obróbka potrzebna ale da radę.

BTW mam własny projekt jednoczęściowego drukowanego na 3D uchwytu dla dysz Juki z zatrzaskiem! Się z nim namęczyłem ale z racji wyboru Samsungowych póki co zostawiłem go w spokoju w przepastnych czeluściach skrzynki z wydrukami 3D opisanej "może kiedyś się przyda".

[upanie]

Też myślałem nad tymi Samsunga i nad Juki ale to wszystko cholernie drogie. No niby na jednorazowy zakup nie ale jak chce się więcej to już sporo kosztuje.
Dla 0603 dyszę można spokojnie samemu wytoczyć na jakiejś tokarynce. Czy drukować się da to nie wiem bo nie mam doświadczenia z drukiem 3d. Jeśli chodzi o 0402 to tu już sprawa zaczyna być bardziej wymagająca. Wykorzystanie igieł odpada bo ich bicie jest ogromne (są zwyczajnie krzywe). Jednak dysze drukarek 3d wydają się być niezłym rozwiązaniem. Być może trzeba troszkę stoczyć po zewnątrz ale to nie problem.
Do napędu zetki kupiłem sobie silniczek nema 8 ze zintegrowaną śrubką trapezową. Fajnie to wygląda ale nawet jeszcze nie podłączyłem.
Sporo gratów można kupić w robotdigg.com
Ciekawe czy zaraz jakiś moderator link wywali