Styroploter CNC

[TKC]

Witam

Postanowiłem zaprezentować Wam moje rozwiązanie styroplotera CNC.

 

Pole robocze plotera :

" głębokość" = 70cm

szerokość = 80cm (zależy od długości łuku z rozpiętym drutem - w chwili obecnej długość drutu to trochę pondad 130cm)

wysokość = 40cm (z małym haczykiem)

 

Śruby napędowe - wstępnie napięte pręty gwintowane M6x1.

 

Silniki krokowe 200 kroków na obrót, 1.76V 2A sześcio-przewodowe (sterowanie 4 przewodowe).

 

Drut do cięcia to NiCr80:20 0.2mm 34.37 Ohm/m

 

Drut zasilany klasycznego układu - ściemniacz + transfomator obniżający napięcie

(Ja zastosowałem przerobione trafo toroidalne 230x12V 16A - przeróbka polegała na przełączeniu fabrycznie spiętych równolegle sekcji w szereg co dało 24V i dowinięcie sekcji na 24V czyli finalnie max napięcie pracy to 48V)

 

Cięcie styropianu "100" - przy prądzie ~0,5 A i prędkości posuwu 140 -170mm/min.

 

Maksymalna stosowana przeze mnie prędkość (przeloty) to w chwili obecnej przy mikrokroku 550 - 600 mm/min.

 

Sterownik silników krokowych to wspominny już przeze mnie na formu chiński sterownik oparty o 4 układy TB6560ahq (wersja płytki 6B6560-4v3).

 

 

Założeniem było aby ploter miał drut tnący napięty między kolumnami -stąd dość mocna konstrukcja, niestety przy zastosowanym rozwiązaniu (materiał bieżni, jego grubość, przekroje) oraz mimo kilku zabiegów z mojej strony, które zostały wprowadzone już w trakcie projektu porzuciłem ten pomysł na rzecz łuku ( w grę weszło również szybsze uruchomienia systemu i prostota rozwiązania).

 

Ploter jest maszyną 4 osiową - XYAB osie odpowiednio:

X- głębokość lewa strona;

Y- wysokość lewa strona ,

A- głębokość prawa strona

B- wysokość prawa strona

 

Poniżej jak wygląda prawa strona urządzenia (lewa jest zbudowana identycznie.

 

 

W osi pionowej zostały zastosowane surowe (nie anodowane) rury aluminiowe fi=25mm (grubość ścianki 2mm)

W osi poziomej surowy profil kwadratowy 25mm (ścianka 2mm) oraz rura stalowa fi=25 (grubość ścianki 1mm) stosowana w meblarstwie.

- Profil kwadratowy został dodatkowo podparty co 150mm pięcioma podporami:

 

 

-natomiast po stronie rury dołożyłem na plycie podstawy osi dodatkową bieżnię z oksydowanego kątownika, oraz po dwa łożyska - na początku i na końcu wózków (prawy dolny róg poniższego zdjęcia).:

 

 

W ten sposób zminimalizowałem skręcanie osi od napiętego między kolumnami drutu (jak już powiedziałem pomysł chwilowo zarzuciłem a system został ).

 

Wózki osi poziomych i łożyskowanie tak jak na zjęciach powyżej, a poniżej jeszcze klika ujęć z bliska:

 

- Płyta górna wózka (jeszcze bez nakrętek napędowych):

 

 

-Płyta dolna wózka:

 

 

Niestety laminowana płyta wiórowa okazała się dość twarda i podczas wiercenia otworów na kolumny wiertło mi delikatnie uciekło od zadanej osi - potrzebne były dodatkowe elementy pozwalające na odpowiednie ustawienie i zablokowanie rur osi pionowych. Są to sześciokątne elementy sklejkowe oraz przerobione uchwyty meblowe.

 

Dodatkowo okazało się, iż przygotowanie i zamontowanie łożysk (profil alu + łożyska kulkowe) jest również niebanalną sprawą - stąd pojawiły się podkładki z blachy pod łożyskami - w ten sposób wyregulowałem odpowiednio wózki .

 

Łoża dla łożysk do napędu osi zostały wykonane z poksipolu (chodziło tylko o ustabilzowanie położenia łożysk, napięta śruba i tak trzyma je ładnie na miejscu, ale tak jest lepiej).

Przy przygotowaniu uchwytu łożyska, łożysko zostało przesmarowane z zewnątrz wazeliną a płyta (podstawa) odtłuszczona, poksipol złapał podstawę umożliwiając dość łatwe wypchnięcie łożyska.

 

- Poniżej zdjęcie nakrętki śruby napędowej. Druga identyczna nakrętka znajduje się po przeciwnej stronie wózka osi poziomej. Rozsunięcie nakrętek pozwala na skasowanie luzu. W osiach pionowych kasowaniem luzu zajmuje się grawitacja.

Nakrętka napędowa to pozbawiona pazurków nakrętka pazurkowa M6, która została nagwintowana po zewnętrznej stronie gwintem M10 i przykręcona nakętką do uwchwtu - Takie gwintowanie nie jest może zbyt poprawne i najbardziej wytrzymałe (mało materiału na gwint M10) ale tutaj się sprawdziło.

 

 

 

- Montaż silników, prowadnic, śrub oraz sprzęgła przedstawiają poniższe zjdęcia:

Oś pozioma:

 

 

 

Jak widać ze sprzęgłem poszedłem na łatwiznę. Choć rozwiązanie teoretycznie banalne to jednakże aby zestawić połączenie bez bić wcale nie było łatwo. Wał silnika ma 6,xxx (nie pamiętam dokładnie) mm, wężyk wewnątrz ma średnicę 6mm, -gwint pręta M6 poniżej 6mm czyli nie jest kolorowo, a na dodatek miejsca mało. Finalnie z pomocą przyszły mi pozbawione zębów nakrętki pazurkowe wkęcone i wklejone na pręt M6.

 

Oś pionowa (osadzenie dolnego łożyska zostało już pokazane prz okazji opisu wózków):

Z jednej

 

(Zwróćcie uwagę na cztery "robaczki" zainstalowane w górnych obejmach -blokują one przesuwanie się (w trakcie normalnej pracy) zakończenia kolumny po prowadnicach.)

 

i drugiej strony

 

 

 

 

Tutaj zbliżenie na sprzęgło i wspaniałą nakrętkę pazurkową.

Na powyższych zdjęciach widać również iż w sprzęgle nie ma obejmy zaciskającej wężyk na śrubie... - i tak już niech zostanie... sprzęgło w tej postaci uratowało mnie już ze 2 razy. Przy zbyt dużych oporach (blokada wózka) zamiast wyrywać oś Y poprostu są pokonywnae siły tarcia między wężykiem i nakrętką pazurkową. W trakcie normalnej pracy wszystko chodzi cacy.

 

Ostatnim elementem mechaniki jest wózek osi Y -zdjęcia mówią więcej niż tysiąc słów :

 

 

 

Na razie nie posiadam nadającego się do publikacji filmu z pracy plotera, ale gdyby było zainteresowanie to mogę coś nagrać i wrzucić.

 

Pozdrawiam

Tomasz

[GenerałPOLK]

Bardzo chciałbym zobaczyć jak pracuje

[pyton]

no no projekcik pierwsza klasa, też bym takie cudo sobie złożył tylko ta elektronika;/

[PK999]

  W dniu 25.12.2012 o 08:13, 'pyton' napisał:

no no projekcik pierwsza klasa, też bym takie cudo sobie złożył tylko ta elektronika;/

 

Robiłem niedawno maszynkę na tym sterowniku co autor projektu.

Nic prostszego - podłączyć kabelek między lpt i złącze sterownika, podłączyć silniki i po ustawieniu co jest co w programie sterującym działa.

 

TKC pokazałbyś chociaż jakieś produkty tej maszyny. Jaka jest dokładność wyciętych elementów? Trzymanie wymiarów, powierzchnia?

[TKC]

Witam

Poniżej filmik pokazujący pracę plotera - posuw roboczy 140mm/min prąd 0,5A, przeloty 900mm/min

Ploter na filmie tnie profil CLARK Y 160mm (modyfikowany - spływ 2mm)

 

http-~~-//www.youtube.com/watch?v=F8SAo2X-6VE

 

Co wyszło:

 

 

 

Muszę jeszcze popracować nad ścieżką wyjścia i wejścia na natarciu - robi się mały dziubek mimo stycznego (do profilu) wyprowadzania i wprowadzania drutu.

 

Do bardzo precyzyjnych cięć potrzebne są testy wytapiania styropianu dla każdej prędkości cięcia (profile zbieżne) i uwzględnienie tego przy wycinaniu. Najlepsza była by tabela wytapiania jednak przygotowanie jest dość pracochłonne (a ja zwykle nie mam go za wiele) a na dodatek dla każdej partii styropianu należało by ją przygotowywać na nowo.

 

W chwili obecnej sterownik pracuje w trybie mikrokrokowym co daje teoretyczną rozdzielczość:

1600 kroków na obrót, śruba M6/1 => 1/1600 (0.000625)mm/krok. - myślę że rozdzielczość jest wstarczająca. - Należy pamiętać,

że mówimy o cięciu w piankach, które zwykle mają jakieś wtrącenia, są niejednorodne i przy dalszej obróbce bardzo łatwo się odkształcają. Na dodatek pokrywamy je czy tkaniną, czy balsą, czy papierem na wikol -myślę, że tutaj należy szukać większych błędów! Duże znaczenie będzie miało również jak ułożymy materiał względem układu współrzędnych.

 

Sterowanie mikrokrokowe stosuję przede wszystkim ze względu na dużo większą kulturę pracy silników.

 

To tyle w kwestii powtażalności i dokładności.

 

Pierwsze, wycięte profile, wykorzystuję w projekcie skrzydełka Z2-U, Parametry cięcia dla tego płata nie były jeszcze dobrane optymalnie (za duży posuw) i wyszło lekkie cieniowanie, którego z resztą wogóle nie widać pod taśmą pakową.

 

Jeżeli zaś chodzi o elektronikę, to stosując wspomniany sterownik należy tylko poprawnie popodłączać przewody do silników, przewód zasilania , spiąć sterownik z komputerem za pomocą dołączonego przewodu. Dodatkowwo odpowiednio skonfigurować sterownik dipami i program sterujący w komputerze - dla tego zdecydowałem się na ten sterownik a nie rzeźbiłem coś samemu.

Warto dodać, iż płytkę sterownika na początku porządnie oczyściłem z drobnych kuleczek cyny i przemyłem ją alkoholem izopropylowym (denatural) - cała była wymazana w topniku. Pozbywając się zanieczyszczeń z cyny zapobiegłem przypadkowym zwarciom podczas uruchamiania i dalszej pracy.

 

Pozdrawiam

Tomasz

[TKC]

Witam

Ponieważ w końcu zaopatrzyłem się w czujnik zegarowy pozwoliłem sobie zrobić test pozycjonowania wózka w osi X (na Y nie starczyło czasu ).

Poniżej film z przebiegiem testu, a właściwie trzech bloków testowych - myślę, że wyników nie ma co się wstydzić

 

http://youtu.be/OgwpaI2cqOM

 

Pozdrawiam

Tomasz

[PK999]

  W dniu 29.12.2012 o 22:34, 'TKC' napisał:

Witam

Ponieważ w końcu zaopatrzyłem się w czujnik zegarowy pozwoliłem sobie zrobić test pozycjonowania wózka w osi X (na Y nie starczyło czasu ).

Poniżej film z przebiegiem testu, a właściwie trzech bloków testowych - myślę, że wyników nie ma co się wstydzić

 

 

Spodziewałeś się czegoś innego? Z tak krótkimi ruchami bez obciążenia i na takim gwincie?

Przy takiej prędkości nie ma mowy aby wypadł krok w silniku a jeśli w parze z tym idzie bezluzowy napęd to wychodzi jak wychodzi.

Gratuluję.

[Daniel95]

Witam.

 

zkąd posiadasz rysunki profili?

[TKC]

  W dniu 29.12.2012 o 23:01, 'PK999' napisał:

Spodziewałeś się czegoś innego?Z tak krótkimi ruchami bez obciążenia i na takim gwincie?

 

Szczerze? - to miałem nadzieję, że będzie dobrze, ale myślałem, że będzie gorzej .

Jutro pobawię się z dłuższymi ruchami, zmienną prędkością itp... dziś zabrakło na to czasu.

Gubienia kroków się nie spodziewam - nie przy przy tym obciążeniu, stosowanych prędkościach i tych silnikach. Co do obciążenia, no cóż, typowe dla styroplotetra .Bardziej zastanawiałem się nad napędem i jego bezluzowością (ręką nie było czuć luzu - a pomiar to potwierdza, czyli jest OK)

 

  Cytat

Gratuluję.

 

A, dziękuję .

 

nabrałem ochoty na więcej... kurde ale to wciąga... tylko skąd brać miejsce w mieszkaniu na te wszystkie "graty"

 

Pozdrawiam

Tomasz

[TKC]

  W dniu 29.12.2012 o 23:28, 'Daniel95' napisał:

Witam.

zkąd posiadasz rysunki profili?

 

Witam,

 

Przepraszam, że odpowiadam dopiero teraz ale po opublikowaniu ostatniego posta (pisaliśmy w tym samym czasie) nie zaglądałem tutaj.

Rysunki profili zwykle pochodzą z programu Profili 2 - program do ściągnięcia tutaj (zakładka donwnload):

http://www.profili2....eng/default.htm

 

Pozdrawiam

Tomasz

[Daniel95]

Okej dziękuje bardzo.

[e-mir]

Z jakiego programu korzystasz do sterowania silnikami? Mam zamiar zbudować podobną "wycinarkę rdzeni" i na razie sensowny wydaje mi się Jedicut.

[TKC]

Cześć

Obecnie używam programu Mach 3 (z ograniczeniem do 500 linii G-kodu).

 

Próbowałem również wdrożyć Linux CNC (możliwość stosowania większej ilości linii G-kodu),

jednak po pierwszych nieudanych próbach z konfiguracją mojej karty WiFi w Ubuntu, dalsze próby poznania

tego programu będę już robił bez konfiguracji WiFi - w razie czego komputer pod pachę i spacer do kabla .

Przy okazji zabawy w instalacje Ubuntu (zabawa w przepinanie dysków) miałem większą awarię harware komputera - ten większy limit linii G-kodu jednak kusi i myślę, że podejmę dalsze próby .

 

Miałem również podjeście do Jedicut'a (zresztą jako pierwszego programu testowanego przeze mnie) jednak nie było do niego dll'a do mojego sterownika silników krokowych. Nie chciało mi się również robić jakichś przejściówek, generatorów poprawiających kulturę pracy silników itd... Niestety do tej pory nie miałem czasu aby przetestować dll'a, który przygotował dla mnie Jeremi i skonfigurować program - jakoś lepiej przypasowały mi G-kody i łatwość z jaką konfiguruje się Macha. Na dodatek odniosłem wrażenie, przy pierwszych próbach konfiguracji maszyny w Jedicut, że trudno by było osiągnąć większe prędkości pracy przy sterowaniu mikrokrokowym - aczkolwiek mogę się tutaj mylić.

 

Pozdrawiam

Tomasz

[e-mir]

Do momentu aż otrzymam dzisiaj zakupione silniki i nie polutuję sterowników to w temacie styroploterów jestem tylko teoretykiem Zainstalowałem kilka dni temu program Mach3 ale nie wiem jak go przerobić na cztery osie typu XYUV, więc na razie będę próbował z Jedicut.

[TKC]

  W dniu 4.01.2013 o 20:07, 'e-mir' napisał:

Zainstalowałem kilka dni temu program Mach3 ale nie wiem jak go przerobić na cztery osie typu XYUV

Konfigurujesz go podobnie jak dla 3 osi, tylko zamiast X,Y,Z stosujesz np X,Y,A,B, gdzie osie A,B definiujesz w programie jako liniowe. Potem to już tylko komendy sterujące G-kodów, które pozwolą na równoczesny ruch w tych osiach np:

G0 x10 y14 a-10 b 14

 

EDIT 04.01.2013 22:47:

Użycie Z'ki odpuściłem sobie po pierwszych próbach sterowania równoczesnym posuwem we wszystkich osiach. Z'ka zwykle jest odpowiedzialna we frezarkach za zagłębienie narzędzia w materiał i ma zdefiniowane jakieś zabezpieczenia w programie co uniemożliwiało mi równoczesny ruch we wszystkich osiach więc poszedłem na łatwiznę i przedefiniowałem osie . To rozwiązanie wtedy było szybsze niż szukać jak i czy da się wyłaczyć w/w zabezpieczenia.

 

Według mojego stanu wiedzy niestety Mach nie pozwala na odzielną wizualicację płaszczyzyny AB i XY oraz ruchu drutu rozpiętego między punktami na tych płaszczyznach - co jest oczywiście pewnym utrudnieniem.

 

W sieci dostępny jest ekran napisany pod styroploter (zerowanie 4 osi, pokazanie położenia na osiach itd...) - ja używam go jednak tylko do ustawienia zer na wszystkich osiach a potem wszystko i tak robię na standardowym ekranie.

 

Jeżeli chciałbyś ciąć tylko bryły, których podstawy są identyczne, to można w dość prosty sposób skorelować w programie odpowiednie osie. Przy takiej konfiguracji możesz sterować ploterem jak maszyną 2 osiową z płaszczyzną XY. Pozwala to na przykład na wykorzystanie komend G-kodu zdefiniowanych dla łuków. Takiej konfiguracji jednak jeszcze nie przerabiałem - zawsze mam G kod napisany na 4 osie (lub tam gdzie jest potrzeba i to wystarcza, to na mniejszą liczbę osi).

 

Jeśli potrzebował byś pomocy przy konfiguracji Macha daj znać - jeśli będę umiał, to pomogę w miarę mojej skromnej wiedzy w tym temacie.

 

Pozdrawiam

Tomasz

[e-mir]

Na pewno się odezwę na PW, na razie jestem we wczesnej fazie budowy a właściwie to projektowania. Czekam na części i piszę program (a właściwie przerabiam) pod sterownik z półkrokiem na Attiny2313. Dziękuję za odzew i chęć pomocy. Mirek

[kambal]

Witam, ja jestem w fazie tworzenie "dokumentacji" mojej wycinarki która była zrobiona na prace inż. Jak tylko skończę i się obronie, napewno coś pokarzę A sterownik mam taki sam jak Ty:) I też działam na Machu3 tylko lekko tuningowanym:)