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Topic: Cnc Laser progetto in costruzione (Read 263888 times) previous topic - next topic

albe79

#420
Oct 18, 2014, 05:39 pm Last Edit: Oct 18, 2014, 06:32 pm by albe79 Reason: 1
Ciao a tutti, avendo la passione di lavorare il legno e facendo oggetti vari quali vasi, ciotole, taglieri e penne, avrei la necessità di realizzare incisioni appunto sul legno.
Ovviamente l'idea di spendere un capitale mi fa rabbrividire... :smiley-eek-blue:
Premesso che con arduino sono agli inizi (per ora accendo e spengo led :smiley-sleep:), ho iniziato a recuperare il materiale per le meccaniche cannibalizzando due vecchie stampanti: una stampante ad aghi Panasonic ed una inkjet Epson.
Già qui mi si presentano i primi dubbi:
- la Panasonic monta uno stepper a 6 fili (unipolare, giusto?), mentre la Epson monta un motorino DC con solo 2 fili. Ho cercato un po ovunque ma inizio a essere confuso. E' possibile pilotare insieme questi due diversi tipi di motori o è meglio che mi cerchi altri motori? in caso affermativo, è fattibile anche per una pippa come me? e di cosa avrò bisogno?
- Dei suddetti motori non sono riuscito a trovare i datasheet (te pareva!!!) potete aiutarmi?
il motore stepper ha questa sigla: P/N PJJQ195ZA-A  TYPE  23LM-C256-G1
il motore DC ha questa sigla: RS-545PH  TD710X17
Ringrazio tutti in anticipo!

daysleeper

Ciao Albe,
ti rispondo dalla mia comunque modesta esperienza:
il motore passo passo è utilizzabile senza grossi problemi, basta semplicemente ignorare 2 fili per utilizzarlo come i soliti bipolari.
Il problema è reperire un datasheet per vedere che potenza ha, spesso i motori da stampante non sono gran che ma il fatto che venga da una stampante ad aghi mi fa ben sperare (sono quelli più grossi, assieme ai plotter a penna).
Da quello che ho capito è un classico mineba rimarchiato panasonic, comunque il codice di interesse e 23LM-C256-G1, in cui i parametri elettrici dovrebbero essere le prime sigle mentre le ultime sono le customizzazioni tipo avere uno o due alberi, quanto lunghi, ecc
La cosa più simile che ho trovato è qui:
http://www.theprojectasylum.com/electronicsprojects/componentdata/minebeasteppedatacirca1999.html
e il modello più simile l'ho trovato cercando "23LM-C250V", mi pare sia un 3v 1.5a. Con una meccanica discreta potrebbe anche andare per una cnc laser senza grosse pretese.
Comunque, con i soliti driver da stampante 3d et similia, alla fine i passo passo si regolano in maniera abbastanza empirica...  :D
Metti la regolazione della v-ref a zero e sali pian piano finchè non scalda il motore o il driver.
Col motore DC non fai proprio niente, a meno che tu non voglia aggiungere encoder e driver di pilotaggio con retroazione, ma lascia pure stare questa strada.
Personalmente penso che, o la macchina in esame vuole essere un "giocattolo" buono giusto per fare esperienza (cosa intelligente da fare quando non se ne ha!), oppure risparmiare su motori e meccanica rende qualunque cnc un generatore di bestemmie (ho raggiunto prestazioni da almeno 200k-porchi/ora per una stampante 3d fatta con elettronica e meccanica "così così").
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

albe79

Ciao daysleeper, e grazie per la risposta esaustiva.
Hai intuito benissimo, siccome in materia sono decisamente un pivello, questo per me vorrebbe essere una sorta di battesimo del fuoco, per divertirmi in primis, e poi per cercare di arrivare alla fine e ritrovarmi con una macchinetta che mi permetta di fare delle incisioni belline e decenti....ma nulla di professionale.
Poi chi lo può dire....l'appetito vien mangiando!!

Tornando ai componenti del mio pseudo-progetto, ho fatto un pò ordine alle idee e mi ritrovo con le due meccaniche delle stampanti con corsa utile 30cm circa, e questi 3 stepper:
- PJJQ195ZA-A   23LM-C256-G1   (di cui mi hai già dato il tuo parere)
- PJJQ149ZA-P 36(seguito dal simbolo ohm) JAPAN LOT 5D3A - poi niente altro
- EM-318 OY10FC1 OKI
di nessuno sono riuscito a trovare i datasheet , ma mi resta ancora un vecchio fax da cannibalizzare....speriamo bene!

Comunque, ipotizzando di riuscire a capire come utilizzare questi motori (altrimenti ne compro dei nuovi), ho capito bene che posso pilotarli con una scheda arduinoUNO ed una Easydriver per ogni motore?
correggetemi se sbaglio.

daysleeper

Guarda, i datasheet dei motori sono sempre una rogna da trovare.
Però, per applicazioni easy, vedo che è prassi comune capire che tipo di motore è (4, 5 o 6 fili), trovare le fasi, collegarlo come si vuole/può e regolare empiricamente la corrente in uscita dal driver guardando il primo che si scalda troppo (tra driver e motore).
Per il pilotaggio pure io intendo utilizzare (e sono fiducioso di poterlo fare) due easydriver v4.4 pilotati da un arduino.
Arduino nano nel mio caso, ma non c'è differenza con l'arduino UNO a livello concettuale.
Piuttosto valuta la meccanica, che cinematica pensi di utilizzare con soli due motori? o pensi di mettere 2 motori in parallelo per un singolo asse?

Come meccanica io sto studiando una applicazione della cinematica core-xy fatta con guide di cassetti (ne ho trovate alcune molto interessanti, non sono guide classiche che scorrono non su "ruote" imprecise ma su file di sferette montate belle strette. il problema è che "si allungano" parecchio durante il movimento visto che il "cursore" è lungo come la parte fissa a telaio) e filo spectra da pesca.
Penso che sia una meccanica particolarmente adatta ad una cnc laser: è molto economica, leggera e con masse notevoli (principalmente i motori) fisse a telaio.
Il problema è trovare un GRBL da infilare su arduino che contempli la cinematica core xy, alcuni firmware per stampanti 3d già lo implementano (es: marlin), per il grbl classico c'è da macchinare un po'.
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

albe79

Considerando che con cinematica x-y non so di cosa parli....
Vorrei tentare di utilizzare motore e meccanica della stampante ad aghi Panasonic come asse X, siccome è il telaio più pesante ed il motore sembra essere più tosto. Posizionando il telaio da un lato dell'area di lavoro, e utilizzando una guida per cassetti dall'altro lato (come queste http://www.ebay.it/itm/GUIDE-CASSETTO-a-SFERE-Portata-45-kg-Scorrevoli-Cassetti-TUTTE-LE-LUNGHEZZE-/271637593336?pt=Commercio_al_Dettaglio&hash=item3f3edcbcf8).
Su di esso poi volevo montare l'asse y costituito dal blocco Epson, più leggero come lamiera, e con uno stepper anche meno massiccio, tanto deve muovere solo il laser.

Per il discorso del GRBL che contempli la cinematica core x-y.....devo aver perso qualche passaggio....

daysleeper

#425
Oct 21, 2014, 02:29 pm Last Edit: Oct 21, 2014, 02:35 pm by daysleeper
Allora, per cinematica core-xy intendo questa: http://corexy.com/corexyr1/index.html
Simile ci sarebbe l'h-bot, ma ha bisogno di meccaniche più fini a parità di sollecitazione (mi pare, c'ho ragionato un po' sopra e mi sembra così).
Il discorso che sia o meno implementabile con grbl deriva solo dal fatto che il controllore (grbl) non può semplicemente leggere, ad es, lo spostamento in x comandato e azionare il motore x di tot mm (scalati del fattore di conversione step/mm) ma deve calcolare un movimento coordinato dei due motori.
Nella cinematica core-xy non c'è più il motore x e il motore y ma i motori devono muoversi insieme per avere un movimento x o y puro (diventano motori "diagonale1" e "diagonale2" per capirsi, ma non solo). Un po' come per le stampanti 3D a delta (es: le rostock) invece delle cartesiane (es: prusa). Alla fine in 2D non è niente di che a livello software e la differenza è trasparente al CAM e al g-code sender, interessa appunto solo il controllore della cnc, cioè grbl.
Questa piccola complicazione software ha però il pregio di ridurre le masse in movimento (il carro x non si sposta anche il motore del carro y), di essere meccanicamente tutto sommato semplice ( a parte un paio di segmenti di cinghia non è richiesto che le pulegge siano nemmeno allineate), e di utilizzare la potenza combinata dei due motori per i movimenti x o y.
E questo può fare abbastanza comodo in caso di "disegno raster" del laser su una superficie continua: i plugin di inkscape per riprodurre una foto tramite laser a volte non prevedono una serie di curve ma prevedono di spazzolare tutta la lunghezza y della foto e poi di fare un piccolo passo in x e rispazzolare tutta y dimmerando il laser in base a "quanto scuro" si vuole far diventare il materiale in quel punto. In pratica non fanno traiettorie o curve come quando si disegna con una penna ma "colorano pixel per pixel". In questo caso il motore y sarebbe l'unico componente stressato mentre il motore x sarebbe praticamente a riposo. Con una meccanica core i motori usano la loro potenza combinata e devono spostare meno peso -> se il laser ha abbastanza potenza la cosa è significativamente più veloce.  :smiley-cool:

ps: come guida per cassetti direi che va bene, è dello stesso tipo di quelle che ho preso io.
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

albe79

Da un lato ti ringrazio perchè mi hai aperto un nuovo mondo.....dall'altro lato di sto tirando qualche accidenti perchè mi hai scombussolato il mondo di prima (che era già abbastanza incasinato...)
Questa Core XY è una figata pazzesca!
e tra l'altro sarebbe proprio l'ideale per l'utilizzo che ne dovrei fare. A me infatti tornerebbe comoda una "macchinetta" che eventualmente si possa anche appoggiare su un tavolo e coi dovuti aggiustamenti del laser fare una incisione sul tavolo stesso.
L'idea mi era partita da questo progetto http://www.instructables.com/id/Low-Cost-Hobby-Servo-XY-Table/?ALLSTEPS
Scusa ma non ho capito: con una versione di CoreXY non è possibile utilizzare GRBL ed Inkscape?

daysleeper

#427
Oct 21, 2014, 10:00 pm Last Edit: Oct 21, 2014, 10:06 pm by daysleeper
Felice di incasinare la vita altrui!  :smiley-evil:
Scherzi a parte, sto progettando una meccanica core xy fatta con guide da cassetti a sfere, filo da pesca, cuscinetti da pattini come pulegge e pezzi tagliati da una lamina sola di materiale a piacere. (ecco, devo giusto definire il materiale, legno o metallo utilizzerebbero spessori UN PO' diversi... e hanno costi di lavorazione diversi... penso che propenderò per il legno, costi assolutamente inferiori) Appena finisco pubblico i dxf (tanto è una lavorazione 2D, del 3D ve ne fate poco) per far tagliare il pannello su misura, anche le guide da cassetti sono standard, e pure i nema (sto valutando se fare i doppi fori per i nema 17 e nema 23).
Chiarisco il punto software:
A inkscape la meccanica è del tutto trasparente, può essere cartesiana come quella che hai linkato, core-xy, scara, o anche "a bracci" (altrimenti noto come cinematica a pentalatero https://www.youtube.com/watch?v=UX9YueM-LDA) e lui non lo sa e non gli interessa.
Quello che deve gestire la cinematica è il controllore, ovvero grbl nel nostro caso. Fondamentalmente lui si deve occupare di trasformare il movimento x-y comandato in movimenti +- dei motori. Nel caso cartesiano è semplice: stepMotoreX = mmX*k (dove k è la costante di conversione step-mm), nel caso core-xy deve risolvere il risolvibilissimo sistema
mmX = stepMotoreX*k + stepMotoreY*k
mmY = stepMotoreX*k - stepMotoreY*k
(segni a piacere, in base alla meccanica/elettronica)

Se quei fannulloni della o-like rispondessero alle mie domande (cioè se 60€ di laser mi danno un coso di prestazioni adatte alla meccanica) finalizzerei il progettino meccanico  e mi dedicherei al software.

ps: il tuo link parla di una meccanica a basso costo ma anche a bassa precisione! non ho controllato bene ma sono con ogni probabilità dei servo con rotazione sbloccata, che vanno quindi controllati in velocità. Non ho visto assurdamente costosi encoder di retroazione, quindi lo spostamento imposto è in catena aperta (come nei passo passo, eh!) ma basato sul tempo di azionamento invece che su step definiti, tipo 200 step/giro. Na schifezza, prestazionalmente parlando.

EDIT: AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHHHHHHHHH!!! usano dei potenziometri come retroazione! un casino totale da gestire, praticamente devi farti il software del controllore da zero, nessuno sano di mente segue quella strada. Soprattutto se fatta per risparmiare: tra servomotori, potenziometri di retroazione e trasmissione a cinghia (costosa!) hai le prestazioni di un giocattolo con il costo superiore al (comodissimo) passo passo comprato apposta ad alte prestazioni e a movimenti fatti con filo spectra da pochi euro per 100 metri (45kg a rottura eh, si spezzano prima le guide, mica bau bau micio micio...)
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

Etemenanki

Occhio solo che il filo da pesca NON e' inestensibile, contrariamente alle cinghie dentate con anima in fibra ... ;)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.

albe79

Quindi ricapitolando:
- la CoreXY è più indicata per le immagini raster
- come elettronica dunque basterebbero due stepper, due easydriver, una arduinoUno.  (per la gestione del laser ci arriverò.....con calma)
- come software grafico va benissimo Inkscape
- come software controllore va bene GRBL, solo che resta da programmarlo a dovere.
- Come hardware meccanico "basterebbero" dei buoni scorrimenti senza giochi, pulegge e cuscinetti per lo scorrimento del cavo, ed il cavo.
Sei sicuro che quel cavo da pesca riesca ad avere una buona presa sulle pulegge degli stepper....intendo senza scivolare al cambio di marcia con relativa perdita di precisione?

albe79

Dimenticavo: per quanto riguarda il materiale per la struttura, sicuramente il legno ha costi inferiori, ma non ti sbagliare a utilizzare quelle tavole di lamellare che trovi nei brico perchè si muovono in continuazione.
Un materiale migliore senza spendere una fucilata è il multistrato di betulla, leggero, e comunque tiene bene i movimenti del legno.
se invece vuoi andare più sul sicuro spendendo un pò di più, puoi farlo col multistrato marino (o multistrato fenolico), questo puoi star tranquillo che non fa una piega.

albe79

Scusate per il bombardamento di messaggi in sequenza, ma cercando altre informazioni per capirci di più su questa coreXY mi sono imbattuto in questo forum
http://labdegaragem.com/forum/topics/impressora-3d-para-chocolate-utilizando-corexy-e-miltuino-3d?commentId=6223006%3AComment%3A312608
dove alla fine del topic l'autore rimanda a questo progetto per GRBL modificata per l'attuazione della versione meccanica CoreXY.
https://github.com/zanderbier/papercut
Per me è ancora terreno inesplorato, però spero di fare cosa buona segnalandovelo.

daysleeper

Occhio solo che il filo da pesca NON e' inestensibile, contrariamente alle cinghie dentate con anima in fibra ... ;)
Si, ho tenuto presente la cosa ma si tratta di gestire spinte di di neanche un paio di kg (oppure qualcosa di grave non va nella meccanica, direi) con un cavo da 45kg a rottura, che volendo potrei "doppiare".
In ogni caso NON ha le prestazioni di un normale filo di "nylon" da pesca, direi che c'è da star tranquilli: https://it.wikipedia.org/wiki/Dyneema (lo spectra è suo fratello).
Al momento sono più preoccupato di eventuali scivolamenti, sto cercando soluzioni a quello.
Potrei utilizzare un materiale morbido per fare attrito ma non è una buona strada perchè ho bisogno di precisione dimensionale per calcolare bene gli step/mm.
La soluzione più ragionevole al momento mi sembra essere un rinvio su una puleggia folle in prossimità del motore per poter fare più giri sull'albero motore senza avere problemi di sovrapposizione del filo.
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

Etemenanki

#433
Oct 22, 2014, 03:59 pm Last Edit: Oct 22, 2014, 04:11 pm by Etemenanki
Dato che lo spostamento non e' poi eccessivo, usa una puleggia "larga" (un cilindro con i bordi, in pratica, largo abbastanza da poterci avvolgere almeno il doppio del filo necessario all'intero spostamento piu le due spire di "sicurezza"), con i fori per il fissaggio del filo al centro dello spazio del cilindro, ed avvolgi piu giri di filo sul cilindro stesso (sempre almeno uno in piu dello svolgimento massimo), cosi non avrai alcun problema di scivolamento.

Se poi all'interno del cilindro c'e' spazio, puoi farci stare anche la molla di tensione del filo, senza bisogno di un tendifilo esterno ... per l'adattamento da estensione del filo, purtroppo l'unica soluzione valida potrebbe essere il controllo dello "zero" meccanico con un micro o una forcella, effettuato in automatico prima di ogni ciclo di lavoro, cosi da compensare anche le variazioni che ci potrebbero essere fra un ciclo e l'altro ... ;)

EDIT: dimenticavo, il pezzo di filo usato, sarebbe bene tenerlo per qualche giorno appeso con un peso da una decina di chili in fondo, cosi se c'e' un'estensione iniziale, ce l'hai prima di montarlo, e potrebbe contribuire a ridurre quella che ci sara' con il tempo ed il lavoro ... ;)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.

daysleeper

Grazie dell'input, avevo visto un concetto simile ma a mio avviso migliore:
sempre un rocchetto di avvolgimento col filo non bloccato in centro ma che passa in canale parallello all'asse di avvolgimento ed esce praticamente ai bordi del rocchetto. Questo viene comodo per tenere i due rami più separati e per compensare un po' la differente altezza delle pulegge su cui lavoreranno quei due segmenti di filo.

Per quanto riguarda l'estensione del filo non ci vedo questo grosso problema visti i rapporti di forza in gioco, inoltre non è un filo classico di "treccia di fibre" ma una materia plastica. La procedura che consigli (lasciarlo appeso) teoricamente non dovrebbe dare vantaggi in quanto le materie plastiche sono più o meno tutte soggette al fenomeno del creep, quindi si deformeranno inevitabilmente nel tempo in base alla tensione e temperatura a cui lavorano.

Per un tensionatore, so che questo contrasta con il concetto di minimizzare il peso delle masse in movimento (meno, ma anche il rocchetto è "in movimento"), pensavo di metterne uno per ramo sul carrello del laser. Basta un foro con asse orizzontale solidale al carrello (una L in acciaio da pochi centesimi), una molla messa in asse e qualcosa per bloccare il filo in maniera regolabile che si contrapponga alla molla. Il peso non dovrebbe essere gran che e dovrebbe essere decisamente facile da fare e da regolare.

(quelli di o-like ancora non rispondono... accidenti...)
Se è stupido ma funziona allora non è stupido.

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