Универсальный станок для печатных плат

[Siorinex]

В последнее время пересматривал список хотелок для домашней лаборатории и понял, что надо или сильно урезать осетра, или пытаться как-то совместить несколько приборов в один.

Собственно список хотелок:
1. Сверлильный станок. Да, перешёл на SMD-монтаж, но некоторые элементы есть только в "дырочно-установочном исполнении", или аналоги в SMD выходят дороже или сложнее в доставании... Ну и двухслойные платы тоже требуют проходных отверстий...
Сверлить, конечно, можно и лапами, но на 10 дырок штуки три 100% мажу слегка мимо цели, так что сверлильный ЧПУ - нужен...
Как цель - открытый проект Cyclon 2.


2. Лазерно экспонирующая установка. Использую на данный момент фоторезисты с лазерным принтером для получения фотошаблонов, но у этой скотины от HP стоит перманентный режим экономии тонера! Это шедеврально, т.к. поставить более жирный метод попросту невозможно, в итоге шаблон на просвет чуть полосатый даже на свежем картридже с новеньким фотобарабаном (тупанул когда покупал - оказалось там он меняется вместе с картриджем!)! Так что увеличение разрешения - приветствуется вовсю!
За основу - буду брать проект http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=8&t=119089

3. Нанесение паяльной пасты. Да, можно ручками, но если можно поручить автомату - почему нет?

4. Установщик SMD. Мелкий мандраж моторики лап и черта с два отцентруешь какую-нить многоногую скотинку!
Тут "плюшка" в том, что у меня в большинстве схем давно прошла стандартизация и использую примерно одно и то-же на разных схемах. В итоге податчики можно спокойно держать одни и те-же, заменяя закончившиеся ленты и досыпая новые компоненты...
В основе - относительно открытый LitePlacer.
Частично - идеи из http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=8&t=83689
Установщик с диспенсером пасты: http://www.youtube.com/watch?v=CRSLbo_8nTQ - проект более-менее открытый...

Собственно что у них у всех общего?
Перемещение по X-Y каретки, на некоторых - ещё и слегка по Z. На некоторых - камера на каретке около исполнительного механизма. Исполнительный механизм или управляется 12ю вольтами, или имеет свой шаговый движок, или и то и другое вместе.

Из минусов: для сверлилки актуальны две оси на шпильке, т.к. дают большую защиту от вибрации, для лазера - каретка должна передвигаться на ремне для большей скорости.
У установщика - нужно перемещать каретку по обоим осям, т.к. при перемещении стола можно сдвинуть резким движением какой-нить элемент, да и на подвижном столе размещать податчик - это как-то не особо...
Дрель даёт пыль, что не особо для камер и лазера.
Ну и т.д. по-мелочи...

Вариант решения:
1. Каретка двухосевая на ремнях с подтяжкой. Это даёт выигрыш в скорости, по сравнении со шпильками.
2. Линейные энкодеры от принтеров для уточнения координат. Чтобы не грузить контроллер - возможно отдельные контроллеры по осям с отсылкой по запросу координат на центральный.
3. Камеры на каретке и для центровки головки - с шторками, которыми закрываются при сверлении. Возможно - система очистви для каретки.
4. Дрель в микро-исполнении - для сверления плат дремель излишен. В Циклоне он ещё и фрезерует плату, но ИМХО, это таки изврат!
5. Головка сменная. Пока не решил - лапами-сменная, или само-сменная: Отсверлил - снял дрель, воткнул лазер. Отрезистил - поставил тюбик с пастой. Нанёс пасту - воткнул установщик.
6. На головках - набор из подпружиненных щупов для подключения к управлению: вход 12 вольт (+-), вход шаговика (4 пина), выход на тест касания (один или два) и шина данных (какой-нить I2C), чтобы уточнять в контроллере тип головки.
7. Плата крепится на быстросъёмной направляющей, что в дальнейшем позволит её перемещать на автомате.
8. Совместимость с RAMPS - тупо потому, что в своё время накупил этих самых RAMPS кучу и теперь не знаю куда девать.
9. По максимуму детали будут совместимы с RepRap - шпильки, направляющие, ремни, моторы и т.д. и т.п. По большей части компоненты будут под печать на принтере: да, я слишком запасливый, в итоге у меня этих компонентов что у того хомяка хватит на три принтера минимум...
10. Постараюсь сделать прошивку на основе MARLIN, но...

Сейчас в процессе разработки узел крепления головок: я таки хочу сделать его быстросъёмным! Если есть идеи и предложения как реализовать - буду рад!
Смена сверла у дрели - не уверен: механизм дорогой слишком. Если есть идеи как реализовать быстросменку "копеечную" - буду рад, а пока - дешевле иметь несколько запасных сверлильных головок с разными сверлышками...

Под установщик заказал помпу на Али... В принципе дешевле было-бы воткнуть один из аквариумных, но подкупило питание 12 вольт: можно будет управлять с платы... Сейчас ползёт из Оренбурга в Москву... 19-й день как из Китая отчалила через Khorgos...

Сверла с "жирным" хвостовиком - закупил на 0.5, 0.8 и 1.0 мм: про запас по большей части. Как минус - только у одной упаковки сверла были с "пояском", но я его предназначение кроме того, чтобы различать по цвету пока не понял...

Для синхронизации головок с контроллером - заюзаю пружинные тест-щупы.

К сожалению до лазерного экспонирования дошёл слишком поздно, когда буфер финансов на закупки за прошлый месяц уже закончился, так что лазер только буду заказывать...

Камеры - думаю. Как минимум они должны быть не редкими и допускать замену тупо сменой приставки к каретке в худшем случае...

На данный момент лаборатория в стадии "переезд из разных комнат на один большой стол, так что новости будут только к концу недели...

[arkhnchul]

http://www.diyouware.com/ не смотрели? Как минимум, идея с перемещаемым по всем осям столом и неподвижным рабочем органом для варианта легкой смены оных органов вполне здравая.

[Brigadir]

Siorinex - ох и любите Вы мечтать! А окончится всё тем, что будете как и прежде на коленке, роняя сопли....с напильником в руке....дальше продолжать? Или всё понял....
Не, если упереться рогом - многого можно достичь! А потом жалеть: растратил кучу бабок на какую то херню. Наигрался за неделю и забросил свой ЧПУ в дальний угол. Устройся рабом на завод, где печатные платы вылетают тысячами за смену из под промышленного станка - усмиришь свою хотелку!
Я тоже когда то мечтал прикупить себе токарный по металлу (на коленке настоящий станок не сделать), фрезерный по металлу (то же самое).
И даже делал самодельный фрезерный из какого то барахла....вышел не станок, а полное недоразумение, ибо уже на обработке текстолита он уже взвыл и готов был развалится. Станок для изготовления ПП - хорошая мечта, вот только надо ли ему работать в полную нагрузку, выпуская кучу плат ежедневно? Как знать. А если не надо, то плату можешь и утюгом отгладить или лампочкой осветить по фоторезисту. А СМД микробы через микроскоп аккуратненько приклеить на место и потом прихватить паяльником. Самый лучший ЧПУ станок - человеческие руки.
Но всё одно интересно собственными руками сделать сложный станок.

[arkhnchul]

если у вас станок не получился - не значит, что вообще соорудить чпу архисложно и дорого. Все там решаемо.

[Siorinex]

http://www.diyouware.com/ не смотрели? Как минимум, идея с перемещаемым по всем осям столом и неподвижным рабочем органом для варианта легкой смены оных органов вполне здравая.

Видел. Единственная плюшка - быстрая смена головок. В минусе - как я уже писал, не очень удобно на столе размещать компоненты.

[Brigadir]

если у вас станок не получился - не значит, что вообще соорудить чпу архисложно и дорого. Все там решаемо.

Да я понимаю, что не сложно, но дорого. Для изготовления деталей настоящего, крепкого ЧПУ нужен парк металлообрабатывающих станков. А ты думал...полированный стержень прикрутил в деревяшке саморезом и сойдет? А вот хрен ты угадал: Даже для сверлильного (нет боковой нагрузки) и то требуется чугунное тяжелое основание и Z направляющая высокой точности. А про фрезерный = тем более. Как только появилась вибрация (недостаточная жесткость основания и рамы) = пиздец! Это уже не станок, а говно, желе....Почему я выше и сказал: мечтать не вредно, когда у тебя от 100 и более тысяч рублей лишние. А если тебе 10 тыщ истратить, больно бьет по бюджету...мечтай и дальше!

[arkhnchul]

ну прям страсти какие.
Зависит от того, что предполагается станком делать. Ковырять сверлышком текстолит, таскать лазер или дозатор с пастой - да сойдет там фанерка и валы под 8мм, шаговики от принтеров и ардуина. Честно-честно. Для тех нагрузок - достаточно. Сотня килорублей - эт бюджет для хорошего взрослого фрезера, с полем под 600х300х100, способного грызть сталь. Или большого лазерного гравера/резака.

[Siorinex]

если у вас станок не получился - не значит, что вообще соорудить чпу архисложно и дорого. Все там решаемо.

Почему я выше и сказал: мечтать не вредно, когда у тебя от 100 и более тысяч рублей лишние. А если тебе 10 тыщ истратить, больно бьет по бюджету...мечтай и дальше!

Ну, извини, но сочетания шпилек, пластика и направляющих позволяет спокойно таскать с хорошей точностью экструдер 3д принтера. На который я грохнул до подорожания бакса в два раза поболе, чем 30к рублей.
Правда "почему 30к" - так это потому, что брал с хорошим запасом и у меня запчастей еще штуки на 4 принтеров, ну или станочек-универсал, от которого требуется работа с не особо тяжелыми компонентами!

Как уже ответили выше - мне не требуется фрезеровать непонятно чего: в последнее время я вообще перешел на миллиметровый текстолит, т.к. его можно ножницами спокойно резать! Так что особой мощности от станочка не требуется и головка будет едва не легче экструдера на моем репрапе!

[Brigadir]

Простите Siorinex - собрать или сделать? Поясню: собрать, это есть полный набор всех деталей и деталек, изготовленных по чертежам на заводском оборудовании. А сделать: это надо насверлить отверстий с точностью 0,1 мм (и то это грубовато), нарезать толстых дюралевых пластин, что то отшлифовать, ну и подобные слесарные работы. У Вас опыт есть? Вы никогда не отпилите ножовкой по металлу точно по линии. Это надо пилить на фрезерном станке. Вы никогда ручной дрелью не просверлите с точностью даже 0,5 мм, не говоря про 0, 05. И ваша направляющая сядет криво и каретку будет зажимать. Так что придется кланяться к заводскому специалисту или покупать набор фирменных деталей (комплект). Но комплект то заточен не под лазер и не под моторчик твоих габаритов. А каждая штучная деталька стоит бешеных денег, ибо , чтобы её изготовить, потребуется и оснастку делать.
Вот например принтер внутри видел? Там шасси - штамповано. Под неё надо делать штамп. А изготовление штампа это уже 5000 баксов! Так что придется из ДСП и пилякать ножовкой...на табуретке....и получится гадкий утенок, который шатается и кряхтит....Ты даже лазер не выставишь, чтобы он катался строго на этой высоте (фокус пятна). Это прецезионное изделие. Как микроскоп. Нет, не школьный за 1000 рублев, а лабораторный за 100 000 рублев!

[smacorp]

Сотня килорублей - эт бюджет для хорошего взрослого фрезера, с полем под 600х300х100, способного грызть сталь

Хоть и не по теме, но не подкинете ссылку? Всё, что лично я находил серьёзного, имеет ценник раза в 3 выше, как минимум. Или Вы про бюджет при самостоятельной сборке?

[Siorinex]

Brigadir, давай исходить из того, что я УЖЕ собрал 3Д принтер и с его помощью сделать детали для чего-то ещё в разы проще.
Мне нет необходимости бегать и делать штамп: я тупо напечатаю деталь, которой можно прикошачить то, что мне надо туда, куда мне надо!

Мне не нужно микронной точности - более чем достаточно 600 или 1200 DPI, но при этом я отказываюсь от лишнего звена в виде простого принтера. Мне не нужно попадать сверх-точно сверлом в полигон - достаточно не вылететь за пределы пятна. Мне, блин, даже не нужны особо компоненты мельче 1206!!!
Цель - просто тупо станок, который избавит меня от того, чтобы ломать зрение и пытаться воткнуть компонент куда надо!

На данный момент у меня больше проблем от того, что:
1. Сверло не могу точно направить в центр полигона. Да, со сверлильной установкой, которая позволяет вертикально опустить сверло на плату! Я тупо или мажу мимо полигона, или, если сверлю ДО экспонирования и протравки, шаблон ползёт.
2. При печати принтер вносит искажения за счёт своего перманентного "эконом-режима", в итоге обещанных Хьюлетом 1200 DPI я просто не вижу!
И т.д. и т.п. - на данный момент из-за досадных мелочей у меня точность гарантированно НИЖЕ, чем может дать самый хреново калиброванный станок!!!

[arkhnchul]

А сделать: это надо насверлить отверстий с точностью 0,1 мм (и то это грубовато), нарезать толстых дюралевых пластин, что то отшлифовать, ну и подобные слесарные работы.

скажу по секрету, что первоначально хватит варианта "оси более-менее перпендикулярны". Выверять строительным уровнем. Абсолютно серьезно.

Вот например принтер внутри видел? Там шасси - штамповано. Под неё надо делать штамп. А изготовление штампа это уже 5000 баксов!

штампованнаярама - ну так принтер стоит в производстве долларов 20.

Ты даже лазер не выставишь, чтобы он катался строго на этой высоте (фокус пятна). Это прецезионное изделие.

ну загляните в соседнюю тему, где на станке из спичек и желудей лазер водят по фоторезисту. Все там спокойно выставляется и фокусируется. Или как, все врут и на самом деле(с) ничего ни у кого не получается?

[arkhnchul]

Хоть и не по теме, но не подкинете ссылку? Всё, что лично я находил серьёзного, имеет ценник раза в 3 выше, как минимум. Или Вы про бюджет при самостоятельной сборке?

при самостоятельной.
Покупной - примерно такой готовый набор механики http://purelogic.ru/shop/stanki_cpu/fre ... hpu_plra3/ , 95 килорублей. Purelogic не сказать чтобы дешевый магазин.
Совсем из коробки, со шпинделем и электроникой - http://purelogic.ru/shop/stanki_cpu/fre ... lektaciya/ , рабочая область меньше, 105 килорублей.

http://duxe.ru/product_info.php?product ... 806a565c1a - 390*280*55, 75кр.

[smacorp]

arkhnchul, эти я видел, спасибо. О чём и речь, за сотку по стали станок не купить.

[arkhnchul]

для целенаправленной работы в основном по стали - да. А так - подачу поменьше и грызть себе потихонечку

[Brigadir]

Цель - просто тупо станок, который избавит меня от того, чтобы ломать зрение и пытаться воткнуть компонент куда надо!

На данный момент у меня больше проблем от того, что:
1. Сверло не могу точно направить в центр полигона. Да, со сверлильной установкой, которая позволяет вертикально опустить сверло на плату! Я тупо или мажу мимо полигона, или, если сверлю ДО экспонирования и протравки, шаблон ползёт.
2. При печати принтер вносит искажения за счёт своего перманентного "эконом-режима", в итоге обещанных Хьюлетом 1200 DPI я просто не вижу!
И т.д. и т.п. - на данный момент из-за досадных мелочей у меня точность гарантированно НИЖЕ, чем может дать самый хреново калиброванный станок!!!

А как же Вы будете делать детали станка? Плюс-минус миллиметр??? Значит придется покупать готовый набор деталей, о чем я ранее говорил. За 100 тыщ. Ради чего? Не, я не уговариваю, это Ваще личное дело.
Если Вы собираетесь открывать массовое производство электронных плат, то такие жертвы вполне оправданы, хотя, более мудрые просто заказывают серию ПП на каком то предприятии. Это намного дешевле. И качественнее. Там же и соберут полностью эти платы. Покроют маской, Переходные отверстия...то есть всё по настоящему!
Станок - побалываться...очень интересно, игрушка...это уже другое дело. Хобби.
А чтобы точно сверлить (я понимаю - зрение совсем никудышное) есть два способа: мощные радиомонтажные очки и керн с молоточком. Или кондуктор (для сверления под многоногие микросхемы в ДИП исполнении или для разьемов). Кондуктор - это макетная плата с отверстиями. Просто приложи, зажми струбциной и сверлышком вжиг, вжиг...

[arkhnchul]

А как же Вы будете делать детали станка? Плюс-минус миллиметр???

да. Именно так. Во многих местах и плюс-минус сантиметр в механике (из очевидного - нули осей, например, или количество шагов на единицу длины) решается калибровкой готового механизма, а не подгонкой микронов в креплении. Не надо так прям возводить в абсолют прецизионность в изготовлении элементов конструкции, то, что должно быть точным - вполне таковым покупается.

[Brigadir]

Ну ладно, обрисуй, как ты представляешь свой станок, желательно в чертежах.

[arkhnchul]

это вы мне?) у меня нет "моего" человеческого фрезера ввиду тотального отсутствия места, куда его ставить. Разве что месяца через три. А так - стандартный портальный Шаговики, ШВП, T-slot. Чего там я нового неизвестного нарисую? Разве что выбрать между рельсами и цилиндрическими направляющими.
есть аццкий 3d-принтер из фанеры, калиброванного прутка, алюминиевого двутавра и с каретками на глаз собранными на 623zz) Какой я только хрени на него не вешал вместо экструдера. Весьма полезный опыт. Попробуйте как-нибудь сделать хоть простейший чпу, не имея в голове такого маниакального упора на необходимость до десятых миллиметра все выверять.

[Brigadir]

Ну если уже имеется аццкий ЧПУ, вот и вешай на него разные инструменты. Зачем плодить лишние станки?