Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Advanced Search
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

mopsiok 23 Feb 2014 20:54 42120 39
Automation24
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
  • Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

    Cześć!
    Ostatnio na łamach Elektrody często pojawiają się konstrukcje domowych frezarek i ploterów. Do niedawna sam pracowałem nad czymś podobnym, a jednak zupełnie innym. Prezentowana konstrukcja to tani ploter o polu roboczym A4 przeznaczony do rysowania prostych wykresów.

    Notka dla profesjonalistów
    Prezentowana tu maszynka nie ma zbyt wiele wspólnego z CNC. Projekt powstał w celach ćwiczeniowych - jako główny cel postawiłem sobie nauczenie się kilku rzeczy, o których nie miałbym pojęcia gdybym kupił gotowe sterowniki i podłączył je do LinuxCNC. Chciałem sprawdzić, czy za pomocą małego AVRa i najprostszych końcówek mocy da się coś narysować. Z tego względu proszę o potraktowanie tego projektu z przymrużeniem oka - sam widzę jak trudno doszukać się w nim sensu ;).

    Od początku...
    Jestem uczniem technikum i cały poprzedni rok spędziłem na ręcznym rysowaniu wykresów - irytowało mnie to do tego stopnia, że w głowie zaczął rodzić się pomysł zbudowania prostej maszyny do tego zadania. W tym roku większość wykresów mogę już drukować, ale pomysł całkiem mi się spodobał i postanowiłem kontynuować prace.

    Założenia projektowe
    - prosta konstrukcja niewymagająca ciężkiego sprzętu
    - wykorzystanie małych silników krokowych ze skanerów i innych zalegających w domu "przydasiów"
    - zamiast dedykowanych kontrolerów silników krokowych - ULN2803 i L293DD
    - sterowanie w oparciu o ATmega16
    - własna aplikacja okienkowa po stronie komputera
    - sprawdzenie, czy takie dziwadło w ogóle wypali :D

    Część mechaniczna
    Za podstawę posłużyła zwykła płyta meblowa. Do tego kilka części wyciętych z pleksi 3mm i prowadnice szufladowe. Silniki wydobyłem ze starych skanerów - wraz z przekładniami i paskami zębatymi. Dodatkowe części zostały wykonane z laminatu bez miedzi ze względu na prostotę obróbki i dobre właściwości mechaniczne.
    Podnoszenie pisaka jest zrealizowane przy pomocy elektromagnesu, który razem z zasilaczem (dwa napięcia: 16V i 32V) wyciągnąłem ze starej drukarki.
    Kartka leży na folii magnetycznej, a do dociskania jej służą małe magnesy neodymowe.
    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

    Sterownik
    Do sterowania osiami użyłem ULN2803 i L293DD, elektromagnes zaś jest sterowany przy pomocy MOSFETa IRLML2502. W roli "mózgu" posłużyła ATmega16 z kwarcem 16MHz. Zajmuje się ona przesuwaniem i podnoszeniem pisaka, ale także obsługą krańcówek, komunikacją z komputerem i innymi mniej istotnymi sprawami typu obsługa LCD. Do komunikacji użyłem FT232RL z separacją przez transoptory TCMT1109. Na płytce znajdują się również 3 przyciski do komunikacji użytkownika z komputerem i przycisk resetu "na wszelki wypadek".
    Poza oczywistymi funkcjami sterownika (podnoszenie/opuszczanie pisaka, przenoszenie na podaną pozycję, powrót na początek itp.) napisałem jeszcze kilka dodatkowych, np. rysowanie łuku, czy prostego tekstu. Nie zamierzam z nich korzystać, chciałem po prostu poćwiczyć.
    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

    Komunikacja z komputerem (mopsioCODE :D)
    Jak ćwiczyć, to po całości - postanowiłem napisać sobie własny protokół ^^. Działanie mopsioCODE jest proste - wysyłamy rozkaz i ewentualne argumenty, a potem czekamy na odpowiedź. Działa to podobnie do komend AT, z tym że używamy 1-bajtowego kodu rozkazu i 1-bajtowych argumentów. Ponadto protokół zapewnia informowanie o błędach (zarówno "transmisyjnych", jak i tych podczas wykonywania określonego rozkazu), a po stronie komputera zapewnia takie wygody jak ponowne wysyłanie ramki w przypadku błędu transmisji (kontrola CRC16).

    Program sterujący na PC
    Jest to mój debiut w Visual C# 2010 Express - taki bardziej rozbudowany hello world - więc wiele rozwiązań na pewno woła o pomstę do nieba. Niemniej ikony z GTK dodają programowi uroku...
    Po włączeniu aplikacji można załadować dane dla wykresów, pozmieniać ich parametry i pobawić się osiami. Jest też kilka mniej istotnych opcji, jak ładowanie ustawień z wcześniej zapisanych plików, czy automatyczne obliczanie osi (niby działa, ale i tak często trzeba ręcznie poprawiać).
    Kiedy okazało się, że ploter całkiem nieźle sobie radzi, dodałem osobne okno z nieco sensowniejszymi opcjami. Pozwalają one na bezpośrednią komunikację z ploterem (można też wykonywać "skrypty", czy parsować pliki HPGL, dzięki czemu można narysować jakieś kształty wcześniej zaprojektowane np. w Inkscape'ie).
    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

    Wykresiarka w akcji
    Poniżej kilka fotek gotowego plotera, a także filmik prezentujący jego działanie. Narysowana płytka może nie jest świetnej jakości, ale przy takich odległościach wsiąkanie cienkopisu staje się istotne.
    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania




    Koszty
    1. sterownik: 44 zł
    2. prowadnice: 15 zł
    3. cięcie pleksi: 17 zł
    4. podstawa: 14 zł
    5. folia magnetyczna: 8 zł
    6. zasilacz, silniki, elektromagnes, krańcówki: 20 zł (demontaż)
    Sumarycznie 118 zł. Szukając oszczędności można pominąć wyświetlacz (służył do debugowania) i zastosować zewnętrzny konwerter USB-USART. Dlatego też wersja minimalistyczna to koszt jedynie 94 zł.

    Podsumowanie
    Ze względu na założenia, projekt był mocno utrudniony. Oto kilka najpoważniejszych problemów które napotkałem:
    - dużo ciepła: silnik bipolarny ma dodatkowe rezystory 33Ohm/5W na cewkę, ale mimo sporych radiatorów z profili aluminiowych i tak dość mocno się grzeją. Aby zaoszczędzić na czasie (i ograniczyć ciepło), do dłuższych krzywych wykorzystuję specjalną komendę, która wyłącza protokół i przesyła koordynaty w trybie surowym.
    - niedawno okazało się, że silniki wcale nie mają identycznej rozdzielczości.
    - oś Y jest nieco elastyczna: wpływa to na obniżenie dokładności z daleka od silnika osi X, niestety nijak nie udało mi się tego poprawić.
    - kąt między osiami X i Y nie jest idealnie prosty, mimo kilkukrotnego poprawiania.
    - drukowanie siatki milimetrowej: papier milimetrowy ma źle wyskalowaną siatkę, a moja drukarka często przesuwa wydruk na kartce nawet o pół mm, co utrudnia oszukanie nauczyciela :).
    Niedawno zastanawiałem się czy po ukończeniu Wykresiarki nie upgrade'ować jej do prostej wypalarki laserowej (dioda z DVD), ale teraz widzę że raczej nie ma to większego sensu. To co chciałem - osiągnąłem, ale nie ma po co rozwijać tego złomu. Niemniej jednak ploter działa nawet lepiej niż z początku przypuszczałem - spokojnie mogę rysować obrazki z Inkscape'a. Wiem że to nic w porównaniu do normalnych CNC, ale biorąc pod uwagę charakter projektu, i tak uważam go za niezły sukces.

    W załączniku znajdują się:
    - pliki sterownika (Eagle i kod w C)
    - aplikacja na komputer (projekt Visual C# 2010 i plik wykonywalny)
    Zdecydowanie odradzam przeglądanie projektu aplikacji, nawet nie chcę myśleć ile niedopuszczalnych technik zastosowałem ;).

    Dodatkowo załączam pliki mopsioCODE gotowe do użycia (dla komputera w Pythonie; dla AVR w C) wraz z "instrukcją obsługi" i przykładowym zastosowaniem. Zachęcam do zerknięcia - protokół całkiem nieźle radzi sobie w sytuacjach gdy trzeba na szybko przesłać prockowi kilka prostych rozkazów (a przy tym jest stosunkowo lekki).

    Pozdrawiam
    mopsiok
    Attachments:

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    mopsiok
    Level 14  
    Offline 
    Has specialization in: wyważanie otwartych drzwi
    mopsiok wrote 179 posts with rating 407. Live in city Kraków. Been with us since 2010 year.
  • Automation24
  • #2
    Anonymous
    Anonymous  
  • #3
    markoz7874
    Level 31  
    Ciekawy i ładnie opisany projekt, a autor bardzo skromny - gratulacje :)
  • #4
    pawlik722
    Level 26  
    Ciekawa alternatywa do frezarek używanych tylko do płytek, koszt znikomy w moim wykonaniu zamknął by się w 20zł wszystko mam ale zawsze jakaś "pierdoła" się znajdzie której by brakowało.

    Możesz powiedzieć czy próbowałeś tym rysować wzór ścieżek od razu na laminacie?
  • #5
    KGS
    Level 23  
    Gratulacje pomysłowości i wykonania !
    Idealne do diody LED UV z odp. układem optycznym. Zresztą i tak wymagający precyzji Koledzy przeszli już na fotorezysty. :D
  • #6
    Urgon
    Level 38  
    AVE...

    Może na problemy z niedokładnością pomogłoby użycie prowadnic od starych drukarek lub zakupienie prowadnic dedykowanych do maszyn CNC? Ponadto jeśli możesz za pomocą tego plotera rysować wzory płytek z małymi elementami SMD, i miałbyś przy tym dobre zaczernienie na grubszym papierze lub na folii, to byłaby to świetna maszyna do wykonywania klisz do metody fotochemicznej. Generalnie duży plus za chęci i za wykonanie...

    @KGS...
    Dioda laserowa z napędu BlueRay będzie w sam raz, a nawet aż nadto, bo może wypalić lakier fotoczuły zamiast go naświetlić. Ale plamka na pewno byłaby bardzo mała...
  • #7
    markoz7874
    Level 31  
    Urgon wrote:
    ..
    Może na problemy z niedokładnością pomogłoby użycie prowadnic od starych drukarek lub zakupienie prowadnic dedykowanych do maszyn CNC? ..

    Bez sensu. Skoro maszyna od początku miała być tania to pakowanie w nią drogich elementów mija się z celem. Za chwile okazałoby się, że trzeba wymienić przekładnie, silniki, sterownik, pasek, blat. itd.. - zostanie tylko kabel USB;)
    To tak jakby fiata 126p przerabiać na ferrari wymieniając tylko silnik.
  • #8
    Urgon
    Level 38  
    AVE...

    Stara drukarka atramentowa dostarcza jednej prowadnicy szerokiej na format A4, a można taką trafić za darmo nawet. Prowadnice na drugą oś kosztowałyby po 20-40 złotych za komplet, bo obciążenia nie są wielkie w tym przypadku...
  • #9
    dreamy
    Level 12  
    Bardzo ładna konstrukcja bez walających się luzem części, fajny pomysł wykorzystania pleksi na elementy nośne.

    Zbytnia elastyczności osi Y wynika zapewne z dużego tarcia prowadnic(a dokładniej koszyków na kulki).
  • Automation24
  • #10
    tehaceole

    Level 28  
    mopsiok wrote:
    To co chciałem - osiągnąłem, ale nie ma po co rozwijać tego złomu.
    Oooj Kolega nie przesadzaj :) Jak na projekt z "przydasi" to wyszło rewelacyjnie. A przede wszystkim zdobyłeś coś niezwykle cennego: DOŚWIADCZENIE. A to jest najważniejsza rzecz, jeżeli chciałbyś w przyszłości budować coś bardziej "profi". Gratuluję udanego projektu i życzę kolejnych świetnych konstrukcji :)
  • #11
    wzagra
    Level 33  
    Machina sama w sobie ciekawa i ładnie wykonana. Tak jak wyżej
    tehaceole wrote:
    Jak na projekt z "przydasi" to wyszło rewelacyjnie.

    Program sterujący też sprawia dobre wrażenie.
    ...ale najbardziej podobał mi się film z pracy urządzenia - montaż i muzyka 'profi'! ;)
    Widać - Kolega jest dobrym materiałem na inżyniera - nie zostawia niedoróbek, a cała konstrukcja (może ogólniej - idea) projektu jest dokładnie przemyślana.
    Gratuluję i oby tak dalej!
  • #12
    Gizmoń
    Level 28  
    Quote:
    drukowanie siatki milimetrowej: papier milimetrowy ma źle wyskalowaną siatkę, a moja drukarka często przesuwa wydruk na kartce nawet o pół mm, co utrudnia oszukanie nauczyciela Smile.


    Trzeba w takim razie dodać w programie możliwość skalowania rysunku by można było go dopasować do siatki na papierze.

    Quote:
    - oś Y jest nieco elastyczna: wpływa to na obniżenie dokładności z daleka od silnika osi X, niestety nijak nie udało mi się tego poprawić.
    - kąt między osiami X i Y nie jest idealnie prosty, mimo kilkukrotnego poprawiania.


    Te dwie rzeczy są ze sobą powiązane. Trzeba dorobić równoległowód, na przykład taki:

    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania

    Dobrze się sprawdzą cieniutkie stalowe linki używane do robienia biżuterii.
  • #13
    tomciu1
    Level 10  
    Witam,
    mam pytanie związane z pewną ideą. Od jakiegoś czasu myślę nad zbudowaniem takiego urządzenia(na bazie drukarek) i wykorzystania go do pcb. Mój pomysł jest taki żeby właśnie użyć diody laserowej zamiast pisaka. Owa dioda miałaby wypalać ścieżki na laminacie uprzednio pokrytym czarną farbą. I tu moje pytanie, czy to w ogóle by działało, czy dioda z napędu DVD wypali farbę na laminacie? Zastanawia mnie też czy po usunięciu farby nie nastąpi jakieś nieoczekiwaneodbicie?
  • #14
    KGS
    Level 23  
    @Urgon
    BluRey do mojego zastosowania by raczej nie podszedł. Używam bowiem profesjonalnych błon Kodak-UV o największej czułości przy UVA-I 365nm.
  • #15
    mopsiok
    Level 14  
    Jej, ile tu postów :D. Dzięki za takie zainteresowanie! Już odpowiadam...

    Christophorus wrote:
    Po zwiększeniu jej precyzji jak najbardziej można by ją wykorzystać do rysowania pisakiem do płytek drukowanych mozaiki ścieżek bezpośrednio na laminacie. Zresztą na jednym ze zdjęć widać rysunek takiej płytki. Ewentualnie dioda laserowa mogła by nie tyle wypalać co naświetlać emulsję światłoczułą naniesioną na laminat.

    Maszyna ma rozdzielczość około 300 dpi (jakieś 0.85 mm/krok), przynajmniej w teorii. Z tego co widziałem, wystarcza na narysowanie prostej płytki z TQFP44, ale musiałbym to jeszcze sprawdzić na laminacie, a obecnie nie mam za bardzo jak.
    Płytka ze zdjęcia rysowała się 5 minut i po skończeniu rezystory dla silnika X oraz sam silnik Y były wręcz gorące, bałem się że je uszkodzę. Przy sterowaniu z ULN2803 i L293D nie ma mowy o przyjemnym sterowaniu - gdy silnik stoi, jego zasilona faza grzeje się tak jak zwykłe obciążenie rezystancyjne, co przy napięciu 16 i 32V na dłuższą metę jest zabójcze. Dlatego też wykorzystywanie Wykresiarki do sterowania diodą laserową nie ma większego sensu - taka dioda musi się poruszać wolno, co doprowadziłoby do przepalenia silnika i rezystorów...

    Urgon wrote:
    Stara drukarka atramentowa dostarcza jednej prowadnicy szerokiej na format A4, a można taką trafić za darmo nawet.

    Powstało już wiele projektów z wykorzystaniem gotowych prowadnic z drukarek, ale ja chciałem zrobić wszystko od zera. Już nie wspominając o wątpliwej estetyce takiego tworu powstałego z 3 różnych urządzeń :).

    dreamy wrote:
    Zbytnia elastyczności osi Y wynika zapewne z dużego tarcia prowadnic(a dokładniej koszyków na kulki).

    Osie prosto ze sklepu chodzą gładko, ale mają dość spore opory ruchu, na które wolałem nie narażać moich malutkich silniczków. Stary smar zmyłem i zastąpiłem go jakimś badziewnym smarem teflonowym. Cały czas się zacinało, ale dodałem do tego jeszcze odrobinę jakiejś oleistej substancji (olej wazelinowy?) i już jest okej.

    tehaceole wrote:
    A przede wszystkim zdobyłeś coś niezwykle cennego: DOŚWIADCZENIE.

    Oj tak, tu się zgodzę w całej rozciągłości ;). To jeden z najważniejszych powodów, dla których powstał ten projekt.

    Gizmoń wrote:
    Te dwie rzeczy są ze sobą powiązane. Trzeba dorobić równoległowód, na przykład taki:

    Oś Y jest przyklejona do osi X przy pomocy super glue, i właśnie nieidealne przyklejenie spowodowało krzywy kąt między osiami.
    A odnośnie równoległowodu, to... cóż... kiedy zaczynałem zmagania z Wykresiarką, wyglądała ona trochę inaczej. Relację z budowy przedstawiałem na http://www.cnc.info.pl/, ale nie zamierzam sobie psuć opinii i nie zamieszczę tu linka :D. W każdym razie, tam wykorzystałem równoległowód, ale przy nowym projekcie doszedłem do wniosku że takie rozwiązanie niewiele mi daje i zrezygnowałem z niego.

    Dziękuję Wam wszystkim za te budujące komentarze i cieszę się, że mój projekt wzbudził pozytywne emocje :lol:.
  • #16
    wladza13
    Level 14  
    Świetna sprawa!
    Mnie najbardziej zadziwia to że tak młode osoby robią takie fajne ciekawe i co najważniejsze przydatne( i działające!) rzeczy. Ja w szkole średniej (w technikum elektronicznym) nie miałem nawet pojęcia o programowaniu jak, że znanych i poczciwych avr-ach, a o samodzielnym zbudowaniu czegokolwiek(nie mówię o kitach) to już wgl. Teraz nawet gimnazjaliści coraz częściej budują roboty programują..co to się dzieje:)
    Co do pomysłu wypalania farby na laminacie można zapomnieć. Osobiście testowałem takie coś z tym, że na profesjonalnym laserze co prawda moc bez szału bo 50 W ale nawet kilkukrotne puszczenie maksymalnej wiązki nie zrobiło żadnego wrażenia ani na farbie ani tym bardziej na laminacie co ciekawe w aluminium graweruje bez problemu. Temat już poruszany nie raz w internecie. Podobno miedź skutecznie pochłania czerwony laser dlatego moc musi być znaczna, ale może laser innej długości fali sobie z tym by poradził w co wątpię, że moc Blu-Ray by tu wystarczyła nawet jeśli chodzi tylko o farbę.
  • #17
    Gizmoń
    Level 28  
    Quote:
    po skończeniu rezystory dla silnika X oraz sam silnik Y były wręcz gorące, bałem się że je uszkodzę


    Silniki krokowe mają prawo się nagrzewać, górna granica zakresu temperatur pracy to około 80°C. Widziałem raz skaner w którym silnik wtopił się w plastikową obudowę i działał dalej :D Nie mniej jednak sterowanie powinno umożliwiać wyłączenie lub ograniczenie prądu na czas postoju. W przypadku ULN2803 wystarczy zmienić program, przy L293 chyba należałoby wykorzystać wejścia "ENABLE".

    Dziwne jest dla mnie, że równoległowód niewiele dał. Jak on był skonstruowany?
    W mojej pierwszej frezarce CNC złożonej z części z drukarek oś Y była też napędzana tylko z jednej strony przez co drugi koniec można było dość znacznie przesuwać. Po założeniu układu z linkami podobnego do tego który pokazałem wyżej (linki krzyżowały się pod stołem) praca znacznie się poprawiła. W ploterze powinno być jeszcze lepiej z uwagi na mniejsze siły rozciągające linki.
    Ostatecznie można dać dwa identyczne silniki, na każdą stronę po jednym :)

    PS

    Quote:
    Już nie wspominając o wątpliwej estetyce takiego tworu powstałego z 3 różnych urządzeń Smile.


    To akurat zależy od umiejętności konstruującego :)
  • #18
    sznajder_wroc
    Level 12  
    Bzdurą jest jeśli ktoś pisze że zastosowanie lepszych prowadnic to przesada. Jeżeli mamy do czynienia z ploterem taki jak ten, który miałby rysować bądź wypalać cokolwiek laserem to znaczy że nie będą w nim występowały naprężenia związane z obróbką. Idąc tym tropem można szybko wywnioskować że wystarczą prowadnice w postaci wałków chromowanych bądź hartowanych o niewielkiej średnicy na przykład 8 mm. Koszt jednego metra takiej prowadnicy to około 30 zł, do tego zamiast łożysk zwykłe tulejki ślizgowe wykonane z tworzywa sztucznego 1zł - 2zł za sztukę. Zastosowane silniki z przekładniami na paskach gwarantują wg mnie na prawdę dobrą dokładność i jedyne błędy jeżeli takie są mogą wynikać ze sterowania. Trzeba zadbać o odpowiednią dynamikę silników tzn. przyśpieszenia, odpowiednio dobrać prędkości, silniki krokowe zdecydowanie lepiej pracują gdy zastosujemy sterowanie mikrokrokowe. Zbudowałem już dwie frezarki cnc i wiem jak wiele czynników wpływa na dokładność takich maszyn.
    Co do wytwarzania PCB przy pomocy tej maszyny to próbował bym malowania ścieżek na laminacie. Wypalanie diodą laserem nie spisuje się za dobrze co można zobaczyć na testach jakie przeprowadzało już wielu ludzi na youtube.
  • #19
    Urgon
    Level 38  
    AVE...

    Laser i lakier fotoczuły czy też fotoczuła folia mogłyby zadziałać lepiej. Może jeszcze spróbować z elektrodrążarką...
  • #20
    markoz7874
    Level 31  
    sznajder_wroc wrote:
    Bzdurą jest jeśli ktoś pisze że zastosowanie lepszych prowadnic to przesada..

    Nikt nie napisał, że to przesada. Po prostu z tego co widziałem na wielu forach, kolejni usprawniacze "wymieniają" stopniowo coraz to inne elementy i po podliczeniu okazuje się, że koszt takiego urządzenia wzrasta 10krotnie lub więcej a maszyna ni w ząb nie przypomina tej na początku.
  • #21
    mopsiok
    Level 14  
    Ja może sprostuję sprawę z grzaniem silników. Naprawdę długo nad tym siedziałem i nic nie poradziłem, i nie jest to kwestia jedynie odłączania silników po użyciu. Już piszę dlaczego.
    Jak każdy wie, gdy pokręcimy wałem silnika krokowego to poczujemy że nie jest to ruch ciągły, a taki jakby skokowy. Moje silniki mają 48 kroków na obrót, i wartość tego skoku wynosi 4 kroki. I teraz taka sytuacja: silnik jest wyłączony i nagle zaczynamy się nim ruszać o 11 kroków do przodu. Ruch się zakończył, wszystko w porządku - odłączamy zasilanie od silnika. W tym momencie pole magnetyczne przestaje trzymać cewkę pod odpowiednim kątem i wirnik przeskakuje to najbliższego punktu "spoczynkowego" - w tym przypadku 12. W efekcie końcowym w sterowniku mamy zapisaną pozycję 11, a faktyczna pozycja to 12. Teraz pomyślcie co się dzieje po 40 ruchach :). Oto właśnie powód, dla którego na czas rysowania muszę non stop trzymać napięcie na cewce, która ostatnio była załączana. Przy pierwszych testach zapomniałem o tym i efekt był zerowy - wszystko było krzywe.

    Gizmoń wrote:
    Dziwne jest dla mnie, że równoległowód niewiele dał. Jak on był skonstruowany?

    Było to coś w tym rodzaju (wyrzuciłem zbędne elementy ze sceny):
    Wykresiarka - niskobudżetowy, amatorski ploter A4 z własną koncepcją sterowania
    To była kwestia nie tyle rozwiązania, co wykonania. Wszystko montowane z pleksi, krzywe, chałupniczo obrobione na rozwalającej się multiszlifierce. Nawet nie mogłem tego mocno napiąć bo elementy odpadały od obudowy. Mechanika raczej nie jest moją dobrą stroną :lol:. Ogólnie projekt ewoluował na przestrzeni miesięcy, ale wszystkie poprzednie powstały w oparciu o rady kolegów z cnc.info.pl. Panowie mają ogromną wiedzę o CNC, ale w moim przypadku po prostu się nie sprawdzała. Właśnie przygoda ze stalową linką sprawiła, rzuciłem to wszystko i zaprojektowałem po swojemu - z małymi silniczkami, okropnymi prowadnicami do mebli i krańcówkami z przycisków od myszek :).

    Gizmoń wrote:
    To akurat zależy od umiejętności konstruującego :)

    Ano jasne, tu się zgadzam. Miałem na myśli swoje poczynania, jak już wspominałem cienko u mnie z pracami mechanicznymi.

    sznajder_wroc wrote:
    Trzeba zadbać o odpowiednią dynamikę silników tzn. przyśpieszenia, odpowiednio dobrać prędkości, silniki krokowe zdecydowanie lepiej pracują gdy zastosujemy sterowanie mikrokrokowe.

    W profesjonalnych maszynach owszem, tutaj - cóż, nie miałem czasu na takie drobiazgi ;). To tylko pisak. W programie na AVR zdefiniowana jest prędkość, którą nadaje się szybszej osi, podczas gdy oś wolniejsza jest obliczana z proporcji. Sterując całość z ULN2803 i LD232 nie ma oczywiście mowy o mikrokrokach...
  • #22
    Urgon
    Level 38  
    AVE...

    Może pomyśl o mikrokrokach i jakiejś regulacji mocy silników? Bo do trzymania silnika między krokami nie potrzebujesz chyba przepuszczać pełnej mocy. Obacz ten otwarty projekt:
    http://www.romanblack.com/lini.htm
  • #23
    Gizmoń
    Level 28  
    Quote:
    taka sytuacja: silnik jest wyłączony i nagle zaczynamy się nim ruszać o 11 kroków do przodu. Ruch się zakończył, wszystko w porządku - odłączamy zasilanie od silnika. W tym momencie pole magnetyczne przestaje trzymać cewkę pod odpowiednim kątem i wirnik przeskakuje to najbliższego punktu "spoczynkowego" - w tym przypadku 12. W efekcie końcowym w sterowniku mamy zapisaną pozycję 11, a faktyczna pozycja to 12. Teraz pomyślcie co się dzieje po 40 ruchach Smile. Oto właśnie powód, dla którego na czas rysowania muszę non stop trzymać napięcie na cewce, która ostatnio była załączana. Przy pierwszych testach zapomniałem o tym i efekt był zerowy - wszystko było krzywe.


    Skąd ja to znam :D W takim przypadku trzeba na czas postoju zasilić silnik mniejszym prądem, na tyle małym by się zbytnio nie grzał i na tyle dużym, by uniemożliwić obrót wirnika. W podlinkowanym temacie przedstawiłem własne rozwiązanie sprzętowe, tu raczej wystarczy zmodyfikować program aby dodać takie ograniczenie (programowy PWM). Myślę, że warto spróbować ;)

    Nawiasem mówiąc, czy 32V to nie za dużo dla takiego silniczka ze skanera?
  • #24
    mopsiok
    Level 14  
    Zdaję sobie sprawę że do sterowania krokowcami są już gotowe rozwiązania, ale postawiłem na sterowanie z ATmegi i jak najmniejszą liczbę elementów dodatkowych. Stąd też takie a nie inne rozwiązanie. Niemniej koncepcja z PWM wydaje się bardzo interesująca :) i przede wszystkim ogranicza się jedynie do zmiany programu. Popatrzę czy starczy mi na to mocy obliczeniowej, ale powinno być okej (przynajmniej na ograniczenie prądu przy oczekiwaniu na komendę i być może podczas ruchu tylko w jednej osi; ruch w dwóch osiach jest już zbyt napięty czasowo żeby jeszcze PWMa dawać).

    Gizmoń wrote:
    Nawiasem mówiąc, czy 32V to nie za dużo dla takiego silniczka ze skanera?

    Z tego co pamiętam to napięcie znamionowe wynosi 24V, ale nie dysponowałem takim. Gdy silnik Y (zasilany z 32V) rusza się wolniej niż X, to po pewnym czasie jest dość ciepły, ale nie ma tragedii. Zastanawiałem się nad rezystorami, ale nawet nie mam za bardzo gdzie ich dać, a sam silnik ma dość mały moment obrotowy i nie chcę ryzykować że w niektórych miejscach nie będzie w stanie przesunąć prowadnicy.
  • #25
    Anonymous
    Anonymous  
  • #27
    kar694
    Level 12  
    Czekałem na ten właśnie projekt i ot jest. I jest on SUPER. Mój Drogi Kolego naturalnie kilka pytań czy dałbyś rade współpracować w zaprojektowaniu sterowania na 3 osie. Czy procek 64 byłby lepszy? Ma więcej możliwości. Dla mnie ten projekt jest wspaniały pod każdym względem:)
  • #28
    dondu
    Moderator on vacation ...  
    Projekt i wykonanie super i odpowiednie do założonego celu:

    mopsiok wrote:
    Projekt powstał w celach ćwiczeniowych - jako główny cel postawiłem sobie nauczenie się kilku rzeczy, o których nie miałbym pojęcia gdybym kupił gotowe sterowniki i podłączył je do LinuxCNC. Chciałem sprawdzić, czy za pomocą małego AVRa i najprostszych końcówek mocy da się coś narysować. Z tego względu proszę o potraktowanie tego projektu z przymrużeniem oka - sam widzę jak trudno doszukać się w nim sensu ;).

    Drobna uwaga - dodałbym rezystor ściągający bramkę T1 do masy by w razie problemów z programem i pozostawieniem bramki bez sterowania (szczególnie podczas testów) tranzystor ten nie włączał się.
  • #29
    mopsiok
    Level 14  
    Dzięki raz jeszcze za miłe opinie ;).
    kar694 - prosiłbym o jakieś dodatkowe info na PW odnośnie tego projektu. :) Nie wiem jak się ma sprawa z prockami 64-bitowymi, siedzę tylko w najprostszych AVRach. Pewnie oferuje większe częstotliwości taktowania, co jest zbawienne przy ręcznym sterowaniu osiami. Jeśli jednak planujesz wykorzystać dedykowane sterowniki krokowców, to 64-bitowiec może nie być konieczny.

    dondu - racja, nie pomyślałem o tym wcześniej bo nie miałem takich problemów. Wyprowadzenie dla sterowania osią Z zawsze było w stanie 0V lub 5V. Ale oczywiście można się dodatkowo zabezpieczyć.
  • #30
    mjerzym
    Level 10  
    Witam, fajny projekt tym bardziej , że części z odzysku. Czy próbował Pan rysować ścieżki i później trawić, ewentualnie czy mógł by Pan spróbować.
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
Popular Topics