Z-probe

Tu możemy porozmawiać na temat podstaw budowy amatorskich maszyn CNC
Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 9
Posty: 7874
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Z-probe

#1

Post napisał: tuxcnc » 26 paź 2020, 16:35

Kolejny temat do którego zabierałem się od kilku lat jak pies do jeża.
Otóż nie widziałem jeszcze czujnika długości narzędzia który by mi się podobał.
Rozwiązania typu płytka-krokodylek odpadają z samej zasady.
Po pierwsze, co będzie gdy zapomni się o krokodylku ?
Po drugie, nie podoba mi się pomysł wjeżdżania na twardo frezem w nieruchomą płytkę.
Dokładny pomiar narzędzia jest mi potrzebny zasadniczo do frezowania PCB delikatnym frezem grawerskim, na przykład 20°/0,1mm, a taki frez wyjątkowo łatwo połamać.
Natomiast czujniki elektroniczne są po prostu tak toporne i wielkie, jakby miały służyć do samoobrony a nie pomiarów.
Przy dzisiejszym stanie technologii nie powinno być problemem stworzenie czujnika o wymiarach liczonych w pojedynczych milimetrach, natomiast oferowane urządzenia trudno by było zmieścić w biurkowej maszynce.

Pomysł jest trywialnie prosty - indukcyjny czujnik zbliżeniowy plus płaska sprężyna.
Cały problem polega na tym, że nigdy nie wiadomo w którym punkcie frez naciśnie sprężynę, a ta porusza się nieliniowo.
Przykładowo, mierząc frez cylindryczny jednoostrzowy, punkt styku może wypaść w dowolnym punkcie na okręgu o średnicy freza.
Jest na to jednak dość prosty trick, otóż tak trzeba sprężynę wyprofilować i zamocować, żeby w momencie zadziałania czujnika roboczy fragment sprężyny (ten nad okienkiem pomiarowym, a pod frezem) był prostopadły do osi Z.

Niestety, tutaj będzie fragment wkurzający, bo "kupiłem na złomie" nie niesie użytecznej informacji dla potencjalnych naśladowców.
No ale niestety, użyłem podzespołów w których posiadanie wszedłem dość przypadkowo.
Czujnik indukcyjny Baumer IFFM 08P 1501/01S35L jest szwajcarski i drogi, pojęcia nie mam czy da się go zastąpić tanią chińszczyzną, bo jeszcze do mnie nie dotarła. Czujnik ma przekrój 8x8 mm i okienko pomiarowe z boku. Odległość zadziałania to 1,5 mm, co znaczy że da się zbudować na nim urządzenie o wysokości 10-11 mm i da się je wepchnąć w szczelinę 8 mm.
Niestety jest to czujnik PNP NO o zasilaniu co najmniej 12V, czyli o bezpośrednim podpięciu do Arduino nie ma mowy. Mam co prawda na składzie transoptory, ale zdecydowałem się użyć miniaturowego przekaźnika. Jest gorzej, bo przekaźnik wprowadza opóźnienie, ale za to bezpieczniej.
O sprężynie płaskiej nie wiem prawie nic. jest to taśma z hartowanej stali posiadającej właściwości ferromagnetyczne (magnes ją przyciąga) o grubości 0,25 mm. Raczej nie jakaś narzędziówka czy sprężynówka, bo przeciąłem ją nożyczkami krawieckimi.
Zdjęcie jest trochę przekłamane, bo elementy skleiłem "Kropelką", która do tej taśmy nie trzyma, zapewne z powodu jakiegoś galwanicznego pokrycia (chrom ?). Skończyło się na cienkiej opasce zaciskowej, która jest nieelegancka, ale absolutnie wystarczająca.
Pomiędzy czujnikiem i sprężyną jest PVC ≠2mm, miałem to dałem, ale materiał jest tu nieistotny.
Miałem obawy czy tak cienka sprężyna uruchomi czujnik zbliżeniowy, bo zwykłe w katalogach są podawane przerażające wymiary w rodzaju 20x20x1 mm ...
Czujnik działa jednak jak na szwajcarski wyrób przystało.

Siła nacisku jest rzędu 0,1 N.
Nie nie pomyliłem się, czujnik działa po umieszczeniu na sprężynie masy 12 gramów.
Dokładność pomiaru rzędu 0,01 mm. Tutaj trudno oszacować czy jest to zależne od samego czujnika, czy też wpływ ma maszyna i jej oprogramowanie. W każdym razie jak dla mnie rewelacja.

Na fotce pierwszej czujnik, na drugiej czujnik zamontowany na frezarce CNC3018.
Czujnik jest przykręcony do ramy, nie jest połączony ze stołem. Docelowo pomiar ma się odbywać w okolicach X-home, ale na razie krańcówek nie zamontowałem.

Obrazek
Obrazek




Avalyah
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 2
Posty: 2364
Rejestracja: 29 lis 2015, 00:38
Lokalizacja: Bielsko-Biała

Re: Z-probe

#2

Post napisał: Avalyah » 26 paź 2020, 16:57

A nie myślałeś o zwykłym tact switchu? Można takie kupić chociażby na tme z siłą przełączania 0,5N - chyba, że to już za dużo. Wiem, że 5 razy więcej niż ten czujnik, ale wciąż niewiele, a układ jest ekstremalnie prosty, bo to zwykły przycisk on/off. Tylko frez nie bezpośrednio na to, tylko pewnie trzba by zrobić taki grzybek z prowadzeniem suwliwym w tulejce, to nie będzie problemu z tym, że frez trochę po bokach może naciskać.

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 9
Posty: 7874
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: Z-probe

#3

Post napisał: tuxcnc » 26 paź 2020, 17:36

Avalyah pisze:
26 paź 2020, 16:57
A nie myślałeś o zwykłym tact switchu?
Nie myślałem, bo jak sam zauważyłeś, konstrukcja skomplikowana a efekt gorszy.
Czekam teraz na takie czujniki https://www.aliexpress.com/item/32973109912.html
Zasadniczo kupiłem je do bazowania osi, ale jako Z-probe tez wypróbuję.
Wymiarowo będzie gorzej, za to cena śmieszna.


Avalyah
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 2
Posty: 2364
Rejestracja: 29 lis 2015, 00:38
Lokalizacja: Bielsko-Biała

Re: Z-probe

#4

Post napisał: Avalyah » 26 paź 2020, 17:42

Dokładność w setce do zrobienia, chociaż niewątpliwie ciężej by było zrobić w takich małych gabarytach. Ale u siebie we frezarce mam coś takiego i działa zaskakująco dobrze.

Awatar użytkownika

TOP67
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 8
Posty: 2224
Rejestracja: 17 wrz 2018, 10:47
Lokalizacja: Wrocław
Kontakt:

Re: Z-probe

#5

Post napisał: TOP67 » 26 paź 2020, 18:44

Zamontowane na stałe, więc do pomiaru długości narzędzia. A bazowanie materiału jak zrobisz?

Wyniki zapisujesz w TLO?


antybeton
Znawca tematu (min. 80)
Znawca tematu (min. 80)
Posty w temacie: 1
Posty: 99
Rejestracja: 17 lis 2016, 22:59
Lokalizacja: Gżdawa

Re: Z-probe

#6

Post napisał: antybeton » 26 paź 2020, 19:08

Tutaj goście testują krańcówki indukcyjne.https://youtu.be/ZmkcoDb_HL4 Tak za bardzo szału nie ma. Moim zdaniem lepiej chyba mierzyć oporność między masą, a izolowaną blaszką i też można zrobić na stałe bez żadnych krokodylków. W wersji profi są dedykowane czujniki (wzmacniacze raczej) do tego. Jeżeli chodzi o pcb to jeszcze istnieje dodatkowa trudność że płytka przeważnie nie jest idealnie płaska. Tutaj pomiar Z w wielu punktach.https://youtu.be/Oacwey9AxTA

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 9
Posty: 7874
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: Z-probe

#7

Post napisał: tuxcnc » 26 paź 2020, 19:35

TOP67 pisze:
26 paź 2020, 18:44
A bazowanie materiału jak zrobisz?
Wejście GRBL obsługuje czujniki NO, a takich można łączyć równolegle do woli.
Tak sobie teraz pomyślałem, że można by było umieścić czujnik indukcyjny gdzieś wysoko na zetce a na materiał stawiać metalową kostkę, albo walec, albo coś w tym stylu.
Ale na razie to nie jest priorytet, bo materiał mierzy się raz, a narzędzi używa się wielu.
Zawsze mnie wkurzało wymienianie wierteł przy robieniu PCB, w końcu wbiłem w uchwyt kulkę stalową tak, że wszystkie narzędzia wchodziły na ściśle określoną głębokość i wystarczyło każde raz zmierzyć. Tylko na tamtej maszynie mam Dremla, Linuxcnc i tabelę narzędzi, a tutaj jest ER11 i GRBL.

Co do zapisywania pomiarów, to na razie niczego Ci nie powiem.
Męczę się z Windows, bo na nim działa LaserGRBL, który ma funkcję "grawerowania" przez wierszowanie plików graficznych. Chciałem tego używać do wypalania lakieru przed trawieniem płytki, bo nie wszystko da się zrobić grawerowaniem. Ale teraz to już mam wątpliwości, bo odkryłem sposób zrobienia czegoś bardzo podobnego w LibreCAD. Jak zrobię odpowiednie testy to podejmę męską decyzję, ale na 99% na komputer wróci Linux, bo na najlepszym systemie operacyjnym jaki kiedykolwiek wymyślono pracować się nie da.
Nie wybrałem też programu do obsługi GRBL.
Testuję teraz https://software.openbuilds.com/ i nie wiem dlaczego, ale mi się podoba ...

Dodane 15 minuty 11 sekundy:
antybeton pisze:
26 paź 2020, 19:08
Tutaj goście testują krańcówki indukcyjne.https://youtu.be/ZmkcoDb_HL4 Tak za bardzo szału nie ma.
Ważna jest powtarzalność w określonych warunkach. To że przy +20 i -20 °C zadziała w innym położeniu jest nieistotne, bo mało kto zaczyna robotę w lato a kończy w zimę ...
O stabilizacji napięć zasilających urządzenia POMIAROWE też nie ma co mówić, bo to jest przecież oczywiste.
antybeton pisze:
26 paź 2020, 19:08
Jeżeli chodzi o pcb to jeszcze istnieje dodatkowa trudność że płytka przeważnie nie jest idealnie płaska.
Nigdy nie miałem z tym problemu.
Na stół frezarki montowałem stolik ze spienionego PVC i raz na jakiś czas go planowałem na płasko.
Płytka na taśmę dwustronną i musiało być dobrze.

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 9
Posty: 7874
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: Z-probe

#8

Post napisał: tuxcnc » 02 lis 2020, 19:30

Znalazłem.
https://www.aliexpress.com/item/4000883075912.html
Cena jak cena, za to jest wliczona dość szybka wysyłka.
Pojęcia nie mam jak się ten czujnik sprawdzi, ale myślę że da się z całością zmieścić w 12mm wysokości.
W tym sklepie mają też miniaturowe czujniki w kształcie wkręta i gładkiego pręta, już od 3mm średnicy ...

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 9
Posty: 7874
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: Z-probe

#9

Post napisał: tuxcnc » 03 lis 2020, 16:16

Dzisiaj przyszły takie https://www.aliexpress.com/item/32973109912.html
Co prawda zamówiłem je z przeznaczeniem na czujniki home, ale jak już je mam to sprawdziłem też pod kątem Z-probe.
Są od Baumera bardziej toporne i mają większą odległość zadziałania, ale mają też niezaprzeczalne zalety.
Czujnik wykrył pasek blaszki stalowej ≠0,25mm o szerokości 6mm, czyli mniejszej niż potrzeba.
Co ciekawe działa przy napięciu 5V, chociaż producent zaleca co najmniej 6V.
Tak czy inaczej, czujnik typu NPN NO można podłączyć bezpośrednio do Arduino.
Kupowałem 5 sztuk, wyszło po 6 PLN z wysyłką, taniej to już być nie może.

Awatar użytkownika

TOP67
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 8
Posty: 2224
Rejestracja: 17 wrz 2018, 10:47
Lokalizacja: Wrocław
Kontakt:

Re: Z-probe

#10

Post napisał: TOP67 » 03 lis 2020, 17:22

Sprawdzałeś powtarzalność przy różnych prędkościach najazdu?

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „CNC podstawy”