CNC powered by Arduino

Visto che sei membro del forum e che sei avanti rispetto ad altri, perchè non posti qui il tuo materiale? e tutto quello che è possibile condividere con gli altri? :slight_smile:

Come forse ho accennato - non troppo chiaramente per la verità - man mano che il materiale è pronto, lo metto ovviamente in linea, visto che seppure ci sarà la posibilità di comprarlo è open hardware ed open source nonche tutto rilasciato con licenza Creative Commons.

Non posto il materiale sul forum perchè è molto e strutturato, mentre c'è un sito apposta per questi lavori, che ho ritagilato all'interno della testata online di cui dirigo la redazione.

Un'occhiata al modello 3d (a cui sono state già apportate modifiche e migliorie nella struttura) lo trovi a questo indirizzo: http://www.contesti.eu/projects/xyz-stepper-images

Sto rilasciando - e ne darà notizi a ore spero - su questo forum altro materiale specifico, nel frattempo per quanto riguarda l'elettronica il sistema di alimentazione adottato è anche questo a bassissimo costo e può essere utilizzato in più di un'applicazione. L'ho messo in linea oggi e lo trovi a questo indirizzo:

http://www.contesti.eu/opensource/atxpower

Disponendo di tempi estremamente ridotti, il materiale è tutto in inglese anche perchè penso che l'audience più ampia sia sicuramente fuori dal nostro Paese.

Per ora è tutto, fammi sapere e se la cosa ti sembra interessante fai circolare la voce.

a presto. Enrico.

La struttura che regge l'asse Z è enorme! in caso di vibrazioni dello spindle il problema si scaricherà sulla base dell'asse che invece mi sembra esigua per sopportare il peso e troppo alta (il legno si flette e l'alluminio, non spesso, anche).
Guarda (tralasciando il resto) questa foto:
http://www.cnc-dag50.it/albums/la_mia_prima_cnc/Dag_1.jpg
la base che in questo caso regge 2 assi è più larga nel punto giusto e tutto il resto è molto più semplice come disegno...
L'alimentatore atx và bene per piccoli motori mentre per motori da 2A in sù è meglio un trafo toroidale di potenza adeguata ed un sacco di elettrolitici (grossi) in parallelo dopo il ponte raddrizzatore, questo semplice setup sopperisce ai picchi di assorbimento dei motori meglio di un alimentatore switching.
Guardate anche il resto del sito di dag, c'è un sacco di roba interessante ed utile :wink:
http://www.cnc-dag50.it

concordo con Brain, se poi la struttura è di legno secondo me l'asse z ti saluta dopo qualche mese :smiley:

Intanto la struttura dell'asse z è molto più leggera di quanto immagini, visto che è vuota ed essendo fissata essenzialmente sotto la base di lavoro, le vibrazioni eventuali (prevedo che non si debba lavorare su un treno :slight_smile: ) almeno negli esperimenti che ho fatto con il legno si scaricano in punti non critici.

Conosco il sito che mi hai indicato e ne ho esplorati direi parecchi negli ultimi mesi, il fatto è che l'impiego dell'asse z sostenuto da uno dei due movimeti a mio avviso non è efficiente.
Questo perchè i tipi di movimento dei due assi non sono coerenti fra loro. x e y si basano su una traslazione sul piano, impiegando dei motori passo passo mentre la gestione dell'asse z è del tutto differente: utilizza un motore passo passo per i movimenti verticali e un motore in corrente continua per la gestione degli strumenti (frese o punte).

Per quanto riguarda l'alimentatore, il dimensionamento mi pare sufficiente, visto che il sistema è pensato per essere leggero e quindi poter essere mosso da una trazione diretta con motori passo passo da meno di 2 ampere (i test li ho già effettuati).

Comunque sto preparando i disegni, le foto del primo prototipo in una gallery e le immagini dei componenti in alluminio (che - spero - dovrebbero essere finiti a giorni).

Dimenticavo, una delle soluzioni per alleggerire notevolmente la struttura (facendo un occhio di attenzione a dove stanno gli sforzi meccanici che bisogna tutelare) è l'impiego di piani con intelaiatua anzichè pezzi di alluminio intero. Siamo passati da una prima versione di circa 30 chili (!!!) agli attuali 7 chili circa.
Enrico

Dimenticavo di sottolineare - anche per i post successivi - che l'approccio seguito è quello di verific are le teorie SEMPRE e non arroccarsi su qualsiasi forma di pregiudizio MAI.
Quindi fintanto che non si arriva ad un risultato adeguato, si verifica e si cercano gli errori che comunque ci sono.

La struttura in legno non era destinata a funzinoare ma a fare delle verifiche che potessero essere reaalizzate velocemente "home made" senza dover convolgere altre maestranze, è costata 30 euro in tutto ed è stata più che utile allo scopo... Ma ovviamente ha fatto il suo tempo!

Secondo mè la struttura dovrebbe essere pesante (non leggera) , rigida e scorrevole con pochi giochi.
Non ho capito bene quale sarà l'obbiettivo finale del cnc (fresare legno? alluminio ? pcb?)
Secondo mè, doqo qualche utilizzo si scatena dalla base dell'asse Z, concordo con Calamaro.
Sono comunque curioso degli sviluppi :slight_smile:
io con la mia in legno/alluminio ci freso l'ergal, l'alluminio, l'MDF e quant'altro.

Cosa sgnifica "si scatena" dall'asse z ??? Non riesco a immaginare. Intanto, sulla sezione project ho pubblicato una serie di foto aggiornate. Procedo a breve a pubblicare le schede dei pezzi del nuovo prototipo.

significa che inizia a muoversi ed a incasinare tutto.
Sono curioso di vedere come funziona...
Fai una prova... fissa una penna al posto del motore di fresatura e prova a disegnare un quadrato inscritto in un cerchio e poi posti le foto :slight_smile:
Chiaramentte le mie vogliono essere osservazioni costruttive e non critiche, :slight_smile:

Guarda la nuova galleria di immagini che ho messo in linea ieri sera... Sul modello di legno. Ovvio, se pensavo che eravate una banda di balordi criticoni non ero certo qui a discutere ...

ciao

Ok, adesso che la vedo su un monitor migliore posso fare delle osservazioni più mirate :wink:

  1. non vedo boccole in bronzo sugli scorrimenti delle barre d'acciaio, questo dopo un pò di lavoro scalderà il lengo che disidratandosi ovalizzerà i fori aumentando il gioco.
  2. il fissaggio del dado esagonale sotto il piano di lavoro espone sul piano le 2 viti con rondella che dà fastidio in caso di staffaggio di pezzi in quella zona.
  3. non hai un sistema di staffaggio dei pezzi da lavorare
  4. il piano superiore di lavoro è visibilmente "imbarcato" forse a causa dell'approssimazione dell'allineamento motore/vite/piano sei stato costretto a tirare un pò al centro..
  5. non vedo come hai realizzato la giunzione motore/barra filettata (spero che non sia rigida)
  6. hai usato una normale barra filettata da ferramenta che di buono ha solo il costo.. la filettatura a passo stretto sforza maggiormente i motori e tollera meno la polvere/segatura ecc...
  7. hai usato il multistrato che non è propriamente il massimo della planarità, forse l'MDF avrebbe funzionato meglio

Queste sono le prime cose che mi vengono in mente e vederla così... :slight_smile:
Hai fatto quella prova del cerchio e del quadrato?

Ottimo. Tuttavia ti segnalo quanto segue, perchè credo che ci siano state alcune incomprensioni nei post precedenti:

  1. Non vedi boccole di bronzo perchè non ci sono. Quello era un prototipo di verifica che attualmente è stato smantellato, proprio per trovare gli elementi che potevano essere migliorati. Al posto del bronzo pensavo di utilizzare teflon copiando spudoratamente dal meccanismo - che funziona per anni sotto un buon livello di stress - dei carrelli delle stampanti.
    Il meccanismo definitivo è quello di utilizzare una coppia di cuscinetti inclinati a 45 gradi verso l'interno che scorrono sul tubo. Ho trovato i cuscinetti di diametro 9 mm spesso 5.6 con l'interno già filettato M4 e foderati di nylon e li ho già in casa.

  2. Il fissaggio del bullone era provvisorio in realtà - come vedrai dai disegni che sto rilasciando - il tutto è diventato un blocchetto in cui il bullone è inserito in un foro per una maggior stabilità e proprio per consentire l'allontanamento dal piano finale di lavoro.

  3. Vero. In effetti ci sono diverse soluzioni, e saranno tutte soluzioni di un piano di lavoro fissato sul piano x di 25 cm di lato che scorre. Al momento la soluzione più efficace e di basso costo nonostante i vantaggi è quello di utilizzare una tavola plastica di nylon. Comprare il nylon che si lavora anche bene e non pesa molto, su spessori di 10-15 millimetri costa un patrimonio, a meno che non ti rivolgi a chi fabbrica i taglieri da bar. Sono essenzialmente blocchi di nylon piano da un lato e rigato dall'altro. Costano 4 euro l'uno e quando sono rovinati semplicemente li butti.

  4. La giunzione motore - barra filettata è una boccola che da un lato ha la filettatura e dall'altra il foro per il motore, il cui perno però sarà rivestito di materiale morbido. La giungione si può fare con un lavoretto di meccanica e due spine con un giunto snodato ottenuto sempre dallo stesso tipo di boccola tagliata in mezzo. Inizialmente per le prime prove può andare bene il giunto rigido con il perno foderato in gomma.

  5. La barra filettata da ferramenta di buono ha solo il prezzo. Oltre al fatto che è una porcheria di ferraccio, ha anche il non indifferente svantaggio di essere quasi mai dritta. Va giusto bene per lavori di carpenteria. Ho utilizzato una barra filettata di acciaio inox calibrata e fatta al tornio. Per un piccolo miracolo ho trovato qui a Torino una piccola fabbrica che realizza solo cose in inox di questo genere e un metro costa 2 euro. Sono effettivamente dritte ed affidabili anche se vanno ripulite. Tutta la struttura è pensata per evolvere (da pokemon a digimon ... ) e quindi può essere sostituita nelle varie parti con elementi semplificati / migliorie ecc. Per ora è una M6 perchè i test sulle velocità ridotte, la torsione e tutto il resto sembrano funzionare. Ho già qui con me stesse metrature di barre filettate inox M8 proprio nel caso che ...

Inoltre, vedo che continui a parlare di legno. Tutto vero quel che dici, ma quella "cosa" li doveva funzionare per UN test, che è andato, è andato bene e mi ha fornito una serie di dati a campione per capire cosa si poteva cambiare, cosa non andava e cose era assolutamente da migliorare. Nella galleria di immagini che c'è n linea, trovi la serie di foto del primo prototipo con i test di fresatura col dremel (dopo quelli della biro che non ho fotografato) e poi trovi le foto di tutti i pezzi del modello che sarà quello successivo, di cui sto mettendo in linea appunto i disegni, fatti in ALLUMINIO.

Attento tue nuove utili considerazioni. Enrico

Vedo che ci capiamo...
io parlo di legno perchè ho visto le foto del prototipo in legno su tua segnalazione.
Ti sconsiglio di usare i cuscinetti a 45° (se ci tieni alla precisione), con le boccole hai meno problemi di montaggio/allineamento/foratura...
Ricordati di svasare il foro del bullone del blocchetto sul piano di lavoro quel tanto che basta per far scomparire la testa del bullone sotto il piano.
Per la giunzione motore/barra filettata, avresti potuto usare un pezzettino di tubo del gas e due fascette metalliche a vite per stringerlo.
Visto che hai trovato un tornitore, la barra potevi fartela fare M8 e trapezioidale e magari ti faceva anche (con un pezzo della stessa barra ma lavorato ad arte) un utensile per farti le chiocciole da un blocchetto di nilon o teflon :wink:
Per proseguire con l'osservazione, però, ti reitero una domanda di qualche post fà... che ci farai con questa cnc? che grado di precisione ripetibilità vuoi raggiungere?

Allora, io oggi sono particolarmente incazzato perchè a Torino (ma credo sia una questione italiana) non si trova niente di niente. E non è una questione che siamo ad agosto. Sono sparite le vecchie officine, la gente che tornisce i pezzi e fa buchi e cose del genere. L'unica è farsi i pezzi, quindi non potendo avere un tornio mi sono organizzato di conseguenza.
Per quanto riguarda i buchi rispetto ai cuscinetti, non so, sono abbastanza indeciso pertanto per ora provo con i cuscinetti, con il problema dell'asse verticale (che deve essere tenuto aderente. Per quanto riguarda il problema della precisione dei cuscinetti, la spesa è esigua e il materiale può essere sostituito, penso che successivametne appena potrò di nuovo acquistare i pezzetti di alluminio a pochi euro realizzo i blocchetti con le boccole e poi vedo cosa conviene e cosa risulta più efficace.
Per la precisione, sulla base di sperimentazioni siamo a circa 5000 dpi, più che sufficiente. Le possibilità sono prima di tutto quelle di creare i pcb, anche se in questo caso l'asse z non viene utilizzato praticamente per nulla. L'altro uso è fabbricare piccoli pezzi in legaleggera o plastica.

Per quanto riguarda le viti trapezoidali e quant'altro, il tornitore non esiste, e non credo esisterà fintanto non compro un tornio e lo metto in cantina (piccolo d'occasione). La barra a chiocciola trapezoidale (che però ha un passo sicuramente superiore con una diminuzione della risolzuione degli spostamenti, quindi è da capire se conviene o meno) si trova a comprare, alla modica cifra di 60 euro al metro, pertanto per ora ho rinunciato. Non credo che la barra filettata inox sia così una fetecchia da compromettere il tutto.

Per le immagini in alluminio e schemi, la galleria di immagini ha sia la prima serie di oggetti del prototipo che quella che sto preparando. In alluminio. Sempre nella stessa galleria fotografica aggiornata la notte scorsa. Per tua informazione, nella sezione knowledge base sto finendo di mettere su i disegni che sono ancora da commentare per capire a cosa servono anche se si può intuire. Poi il pacchetto sarà scaricabile in blocco in formato pdf. Appena finito lo segnalo pure. Spero anche che qualcuno faccia qualche donazione, io il pulsante l'ho messo, non si sa mai ... :slight_smile:

dai un'occhiata ai disegni se puoi e dimmi che te ne pare. Stono quasi tutti su. A proposito, di dove sei? Dalle tue parti si trova gente che sa lavorare decetemente ? Qui da quando un paio di decenni fa è scomparso del tutto l'indotto fiat praticamente è morto tutto piano piano. pure quelli vecchi sono andati in pensione... :cry:

io sono dall'altro capo dell'Italia, ma la situazione è la stessa, per questo sono stato costretto a comprare parte dei materiali che mi servivano fuori dall'Italia, anche se avevo trovato prodotti equivalenti qui, i prezzi in inghilterra e germania sono migliori (comprese spedizioni e disponibilità dei rivenditori).
Ti passo un paio di link per reperire materiali a prezzi per quanto possibile dati i pesi degli articoli (e tempi) ragionevoli :wink:
http://stores.ebay.co.uk/Marchant-Dice-Ltd
http://stores.ebay.it/techniksky
comunque nel passaggio dal legno all'alluminio la differenza non è più solo il materiale, ma bisogna iniziare ad essere veramente precisi, nel senso che tolleranza costruttive di 0,5mm già non sono più accettabili e correggibili, inoltre se si vuole costruire una macchina di precisione millimetrica, la strumentazione usata per la costruzione dovrà avere precisione sub-millimetrica (non proprio casalinga), quindi il fai da tè ha senso fino ad un certo punto, dopodichè devi vecessariamente rivolgerti ad un'officina attrezzata con macchine di precisione.(purtroppo) :cry:
P.S.
Posta la foto della prova con la biro, così capiamo a che punto sei.
Come test puoi disegnare un quadrato inscritto in un cerchio o meglio una spirale inscritta in un quardato :slight_smile:
ha, dimenticavo.. ma per usare un alimentatore atx non bastava cortocircuitare il filo verde del connettore atx con uno di massa? e poi sai che puoi ottenere 24v usando 2 alimentatori atx?

http://www.contesti.eu/knowledge-base/xyz-stepper-structure-commented-designs

Prima serie completa e commentata dei disegni, con "volumetto" in pdf scaricabile. Appena messa in linea. Per ora sto gestendo solo la discussione di questo forum ma man mano espando il discorso appena ho anche la parte del controller pronta per essere messa in linea (il controller c'è già e funziona pure bene).

Anche io una buona parte dei materiali l'ho acquistata fuori mondo, anche prchè i motori passo passo in canada li ho pagati 19 dollari mentre in italia stesse caratteristiche rs-elettroncia li vende a circa 160-170 euro. Ma questo è soltanto un esempio.

Ti ringrazio dei link mo li vedo. Per quanto riguarda il discorso precisione è una argomento che conosco bene, e anche se in Italia non c'è molto la cultura, non pensare che chi "fa in casa" sia sempre un arraffone (è un discorso in generale) perchè una cosa è il fai da te, una cosa è fabbricare protitpi con attrezzature adeguate. Ho trovato qui a Torino un miracoloso luogo che vende attrezzi da officina rigenerati a prezzi "patate" di ottima qualità. Domani mattina mi consegna un piccolo trapano a colonna con precisioni superiori al mezzo decimo a 100 euro.

Per tua comodità ti passo qui di seguito il link alla galleria di immagini aggiornata man mano. Se scorri la prima serie trovi l'esempio ancora "caldo" su lego fatto con il dremel molto alla buona. Appena trovo l'immagine fatta con il pennarello 0.2 la posto.

http://www.contesti.eu/projects/xyz-stepper-images/

Per quanto riguarda l'atx, guarda l'articolo con alcune note tecniche che trovi sull'area "Project - Project directory". Non mi dilungo ma dire che cortocircuitare il filo verde con la terra è praticametne come dire che il ferro da stiro fuzniona uguale se speli i fili e li infili nella presa. Inoltre visto che l'ATX PS eroga parecchi ampere (max 16 media 5-6) è molto più sensato elevare la tensione del 12 V, posto che serva. A me però non serve ... :slight_smile:

Per gli stepper da battaglia cerca qui:

per il discorso dell'atx invece basta mettere un interruttore fra il verde e la massa, (cavi fra i quali non circola corrente alta)

Grazie dell'indirizzo, questo non lo conoscevo ancora. Ci sarebbero alcune considerazioni da fare sull'argomento per quanto rigaurda la parte elettronica, ma per ora non mi butto in questa digressione. Comunque link utili anche i precedenti, non li conoscevo.

Per quanto riguarda l'atx il meccanismo "elettronico" permette parecchie cose tra cui il controllo dell'alimentazione anche attraverso il microcontrollore del controller del motore. o attraverso qualsiasi evento che generi segnali logici. E questo secondo me non è da sottovalutare.

Un paio di domande: la parte elettronica e la parte del software che stai / state facendo? La meccanica non è l'elemento centrale, almeno non l'unico.

in una cnc la meccanica è fondamentale :smiley: con una buona meccanica puoi usare stepper con una coppia bassa e riuscire ad avere una precisione del decimo di mm...
se vuoi progettarti l'elettronica, avere una buona precisione e spendere "poco" ti consiglio di studiare un metodo per pilotare gli stepper in microstepping.

Il microstepping da capire è molto semplice, metti che hai uno stepper i cui avvolgimenti interni assorbono 1A. Grazie alla tecnica del microstepping te fai passare in un avvolgimento 0.707A e nell'altro avvolgimento uguale. Avrai creato uno step intermedio di 45 gradi. Oppure in un avvolgimento fai passare 0.866 A nell'altro 0.5 ampere e avrai uno step intermedio di 60 gradi, viceversa con 0.5 e 0.866 avrai uno step intermedio di 30 gradi.
La coppia dello stepper sarà maggiore di quella nominale, ora appena sveglio non saprei quantificartela, però credo che sia minore di 1.2volte la coppia nominale.
Quella nominale viene calcolata attivando un avvolgimento alla volta, quindi in half stepping, in full stepping la coppia aumenta di 1.2 perchè attivi 2 avvolgimenti alla volta.
Guarda questo articolo l'ho trovato ora http://hobbytron.altervista.org/circuiti/microstep.htm se ti va di leggertelo lo spiega.
con 6 di questi http://www.national.com/ds.cgi/LM/LMD18245.pdf
potresti pilotare 3 stepper con massimo 55V a 3A, mica male no?

Quoto in pieno Calamaro ed aggiungo che il microstepping, elimina anche i problemi di risonanza meccanica fra il motore e la barra filettata oltre ad essere più preciso come lavorazione...
inoltre ci sono in vendita driver per stepper che montano ic fatti da Allegro semiconductors che incorporano la possibilità di pilotaggio fino ad 1/32 di step e non hanno bisogno di dissipatori inquanto sono molto efficienti!