Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

[smacorp]

Я не помню - когда-нибудь возникал вопрос "как проверить, что установка действительно развивает честные 1000 мм\с?"

Если возникал, ткните носом в ссылку. Если нет, вот, возник.

Теоретически, можно математическим путём, как это пытался сделать Ruzik в начале июля. Но практически у меня получается ерунда (насколько я видел, у него тоже ). Видимо, потому что влияют всякие сложноизмеряемые величины вроде реального выбега каретки из-за веса, набора скорости и торможений, и т.д.

Отсылать к полю индикатора скорости в HLDI.exe не правильно - у меня вот есть причины не совсем доверять показаниям программы. Почему, собственно, вопрос и возник.

Кто-то проверял свою установку?

Или можно по-другому - в приложении гербер для подбора времени экспозиции (уже был в этой теме). Он маленький - всего 75 х 30 мм - и уже с реперами 0.3\0.82

Кто уверен в скорости своей установки, прогоните у себя вхолостую на 720dpi, а потом напишите сколько этот гербер займёт времени именно у вас.

[SDimok]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=3173930#p3173930"]у меня вот есть причины не совсем доверять показаниям программы. Почему, собственно, вопрос и возник.[/uquote]
Максим, программа отображает то, что выдает контроллер (это заложено в протоколе обмена)
Прошивка контроллера открыта для изучения, в ней и реализован расчет скорости.
Скорость расчитывается по таймеру захвата (сигналов от энкодера).
Грубо говоря - частотомер.

[Seriyvolk]

[uquote="smacorp",url="/forum/viewtopic.php?p=3173930#p3173930"]Кто уверен в скорости своей установки, прогоните у себя вхолостую на 720dpi, а потом напишите сколько этот гербер займёт времени именно у вас.[/uquote]
На прошлой установке с лёгкой кареткой мелкие герберы засвечивались значительно быстрее, из-за сумарно меньшего времени на разгоны-торможения. К сожалению, я её уже разобрал...
На нынешней 720 разрешение и скорость 1000 засветка этого гербера заняла 2.14 по времени.

[psychos]

Наступил второй этап развития проекта соревнования, у кого больше попугаев
С другой стороны правильно. Соревнования - как способ развития.
Тут зимой лютой были мысли по стабилизации оптический мощности... Мысли похоже не материализовались ? Или в данной опции уже нет необходимости ?

[Seriyvolk]

[uquote="psychos",url="/forum/viewtopic.php?p=3174071#p3174071"]Наступил второй этап развития проекта соревнования, у кого больше попугаев [/uquote]
Я так не думаю. Проект до сих пор имеет некоторые недоработки и закономерно допиливается, но теперь уже силами участников, а не автора. Всё делается для удобства.

[uquote="psychos",url="/forum/viewtopic.php?p=3174071#p3174071"]Тут зимой лютой были мысли по стабилизации оптический мощности... Мысли похоже не материализовались ?[/uquote]
А зачем? Тут скорость плавает +/- 50мм/сек. Смысл делать стабилизацию мощности лазера, используя всякие хитроумные драйвера, если это не приведёт к стабилизации дозы экспозиции фоторезиста?
Можно сказать и иначе: кто хотел - тот сделал. Например, мне нужен был драйвер каретки с торможением - я никого не просил, сел и сделал.

[karabass]

тоже потестил на герберах.
у меня все герберы прогоняются через gerbv и там экспортируются,
при этом для старого HDLI почти всегда получаются годные файлы из пикада.

вот как открыл новый:

вот как открыл старый:


вот сам гербер:

top.zip

(5.6 КБ) 247 скачиваний

ну и большую часть моих герберов новая прога открыть не может.
картинка вот такая:

листинг под спойлером:

Спойлер

Подробная информация об использовании оперативной
(JIT) отладки вместо данного диалогового
окна содержится в конце этого сообщения.

************** Текст исключения **************
System.OverflowException: Значение было недопустимо малым или недопустимо большим для Int32.
в System.Convert.ToInt32(Double value)
в New_HLDI.ImageCreator..ctor(GerberParser gp, Double dpi, Double rotationangle, Boolean neg) в F:\Проекты\New_HLDI\New_HLDI\ImageCreator.cs:строка 62
в New_HLDI.Form1.новыйГерберToolStripMenuItem_Click(Object sender, EventArgs e) в F:\Проекты\New_HLDI\New_HLDI\Form1.cs:строка 129
в System.Windows.Forms.ToolStripItem.RaiseEvent(Object key, EventArgs e)
в System.Windows.Forms.ToolStripMenuItem.OnClick(EventArgs e)
в System.Windows.Forms.ToolStripItem.HandleClick(EventArgs e)
в System.Windows.Forms.ToolStripItem.HandleMouseUp(MouseEventArgs e)
в System.Windows.Forms.ToolStripItem.FireEventInteractive(EventArgs e, ToolStripItemEventType met)
в System.Windows.Forms.ToolStripItem.FireEvent(EventArgs e, ToolStripItemEventType met)
в System.Windows.Forms.ToolStrip.OnMouseUp(MouseEventArgs mea)
в System.Windows.Forms.ToolStripDropDown.OnMouseUp(MouseEventArgs mea)
в System.Windows.Forms.Control.WmMouseUp(Message& m, MouseButtons button, Int32 clicks)
в System.Windows.Forms.Control.WndProc(Message& m)
в System.Windows.Forms.ScrollableControl.WndProc(Message& m)
в System.Windows.Forms.ToolStrip.WndProc(Message& m)
в System.Windows.Forms.ToolStripDropDown.WndProc(Message& m)
в System.Windows.Forms.Control.ControlNativeWindow.OnMessage(Message& m)
в System.Windows.Forms.Control.ControlNativeWindow.WndProc(Message& m)
в System.Windows.Forms.NativeWindow.Callback(IntPtr hWnd, Int32 msg, IntPtr wparam, IntPtr lparam)


************** Загруженные сборки **************
mscorlib
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.NET/Framework/v4.0.30319/mscorlib.dll
----------------------------------------
New_HLDI
Версия сборки: 1.0.0.0
Версия Win32: 1.0.0.0
CodeBase: file:///D:/Dropbox/new_HLDI/New_HLDI.exe
----------------------------------------
System.Windows.Forms
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Windows.Forms/v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089/System.Windows.Forms.dll
----------------------------------------
System
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System/v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089/System.dll
----------------------------------------
System.Drawing
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Drawing/v4.0_4.0.0.0__b03f5f7f11d50a3a/System.Drawing.dll
----------------------------------------
System.Xml.Linq
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Xml.Linq/v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089/System.Xml.Linq.dll
----------------------------------------
System.Core
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Core/v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089/System.Core.dll
----------------------------------------
System.Xml
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Xml/v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089/System.Xml.dll
----------------------------------------
System.Configuration
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Configuration/v4.0_4.0.0.0__b03f5f7f11d50a3a/System.Configuration.dll
----------------------------------------
mscorlib.resources
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/mscorlib.resources/v4.0_4.0.0.0_ru_b77a5c561934e089/mscorlib.resources.dll
----------------------------------------
System.Windows.Forms.resources
Версия сборки: 4.0.0.0
Версия Win32: 4.6.1055.0 built by: NETFXREL2
CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.Net/assembly/GAC_MSIL/System.Windows.Forms.resources/v4.0_4.0.0.0_ru_b77a5c561934e089/System.Windows.Forms.resources.dll
----------------------------------------

************** Оперативная отладка (JIT) **************
Для подключения оперативной (JIT) отладки файл .config данного
приложения или компьютера (machine.config) должен иметь
значение jitDebugging, установленное в секции system.windows.forms.
Приложение также должно быть скомпилировано с включенной
отладкой.

Например:

<configuration>
<system.windows.forms jitDebugging="true" />
</configuration>

При включенной отладке JIT любое необрабатываемое исключение
пересылается отладчику JIT, зарегистрированному на данном компьютере,
вместо того чтобы обрабатываться данным диалоговым окном.

[SDimok]

[uquote="karabass",url="/forum/viewtopic.php?p=3174189#p3174189"]тоже потестил на герберах.[/uquote]
Ужос
Потестим сегодня

[Ruzik]

прогоните у себя вхолостую на 720dpi

У меня 720 не получится, только 1200, так как лента 300LPI.

Вот на 1200, 5 минут 15 сек..

[mr_kot]

[uquote="Seriyvolk",url="/forum/viewtopic.php?p=3174083#p3174083"]Смысл делать стабилизацию мощности лазера, используя всякие хитроумные драйвера, если это не приведёт к стабилизации дозы экспозиции фоторезиста?[/uquote]
Смысл скорее не в дозе энергии для фоторезиста, а в продолжительности жизни самого лазера.

[Seriyvolk]

Если не пытаться выжать 100% оптической мощности из имеющегося диода, а ограничиться мощностью в процентов 70-80, то с продолжительностью жизни тоже всё будет нормально. Если я ставлю в схему любой полупроводниковый прибор (транзистор, к примеру), то всегда оставляю запас мощности. А чем в этом плане лазер особенный?

[mial]

Полностью согласен

[mr_kot]

[uquote="Seriyvolk",url="/forum/viewtopic.php?p=3174343#p3174343"]А чем в этом плане лазер особенный?[/uquote]
Оптическая мощность очень сильно зависит от температуры кристалла. Где-то в теме графики выкладывали. И по току потребления эти изменения не отследить, поскольку ток практически не меняется.
С другой стороны все верно - если лазер использовать на 50-70% от номинальной мощности, то жить он будет долго и счастливо и без стабилизации. К тому же, большинство китайских лазеров фотодиодом не оборудованы, поэтому для них этот вопрос вообще не актуален.

Хотя опять-таки возникает вопрос - как узнать номинальную мощность лазера, купленного в Китае?

[Seriyvolk]

[uquote="mr_kot",url="/forum/viewtopic.php?p=3174390#p3174390"]Оптическая мощность очень сильно зависит от температуры кристалла.[/uquote]За время использования установки я не заметил, чтоб это как-то мешало/влияло. А вот изменение ползунков скорости/мощности довольно сильно отражается на плате.
[uquote="mr_kot",url="/forum/viewtopic.php?p=3174390#p3174390"]Хотя опять-таки возникает вопрос - как узнать номинальную мощность лазера, купленного в Китае?[/uquote]
А зачем? Ты в силах что-то изменить без замены лазера? Сделал один раз тест экспозиции и работай.
А если цель этой эпопеи стоит в достижении максимальных скоростей засветки по малочувствительным материалам, типа некоторых видов маски, то тоже есть выход: диоды типа S06J или такого, на запас там останется и маску на полной скорости светить можно.

[smacorp]

Seriyvolk, Ruzik - спасибо, мужики, сильно помогли своими замерами.

А у меня дальше вопрос - есть ли те, кто успешно использует установку с нулевым значением ПИДа "интегр"? Успешно - имеет положенные 1000 мм\с.

Почему спрашиваю - на старой каретке на основе принтера всё работало правильно, но эта каретка за год уработалась в полный хлам. На замену была сделана каретка на v-slot профиле и пятиполюсном движке Mabuchi RS-555SH.

И что сейчас получается - и по графику ПИДов, и на слух, каретка ведёт себя нормально только при изменениях ПИДа "проп" и нулевых значениях и "интегр", и "дифф". Но как не изменяй ПИД "проп", скорость выше ~800 мм\с не поднимается. Увеличение напряжения Vмин на двигателе тоже не помогает разогнаться.

Но стоит поставить ПИД "интегр" в минимально возможное значение 0.001, скорость каретки достигает вожделенных 1000 мм\с, но каретка перестаёт вести себя нормально при любых значениях двух остальных ПИДов и напряжения Vмин, что видно и по графику, и на слух, и по тестовым засветкам.

Вес каретки я не знаю, а разбирать сейчас, чтобы взвесить, пока ломает, но уверен, что он точно не превышает веса кареток остальных собравших. В полном сборе - с лазером, с камерой - я бы оценил вес грамм в 150 максимум. И уж точно не тяжелее веса каретки mial. Поэтому, вроде как тормоза из-за большого веса не должны быть. Задержка COM порта выставлена, как у всех - 2 мс - но это тоже не должно влиять, потому как принтерная каретка у меня вообще при обычных 16 мс развивала положенную скорость. Пауза успокоения - 5 мс, поле разгона - 5 мм - то есть, и тут, как у всех.

Есть у кого мысли как с этим жить дальше?

[Forward]

Есть у кого мысли как с этим жить дальше?

Зажимать Vмакс сначала 12V, потом ниже. При этом Vдв.=24 не трогать. Далее - по поведению системы.
И лучше график показать - по нему видно многое.
Настройки порта, паузы и поля на скорость каретки не влияют - все в контроллере.

[Seriyvolk]

С установкой мощного мотора тоже пришлось позажимать пиды ближе к нулям, особенно этот интегральный, но так чтоб совсем неустойчивая работа была - такого не было.
Тоже склоняюсь к мнению, что неплохо было бы поиграть ограничением напряжения мотора сверху, хоть на моей установке оно значительного эффекта не оказывает.
Ну и графики ПИДов я бы с удовольствием посмотрел.
Попробуй, кстати, в качестве эксперимента поставить последовательно мотору резистор на 1-2 ома. Это сделает более плавной разгонную характеристику мотора. Если картина изменится, хоть понятно будет, куда копать.

[smacorp]

Vмакс = 12V похоже отличная идея - навскидку даёт неплохие результаты, но нужно плотно потестировать - напишу позже, что получилось.

Пока же показываю графики ПИДов при Vмакс = 24V.

При таких настройках сейчас установка даёт хорошие результаты:



Кому-то могут показаться неправильными края графика, и я так-то согласен, но при меньшем значении "проп" график хоть и ровнее, но скорость совсем низкая:



А вот график при минимальном "интегр":



И он не сильно лучше, даже если "проп" занижать:

[Forward]

Из приведенных графиков следует:
1.Vмах можно снижать и до 10V (если нет желания увеличивать скорость выше 1000 мм/с), но и 12V хорошо подходит для начальной настройки.
2.Зона разгона-торможения должна быть увеличена до 10-15 мм для равномерной скорости в рабочем поле (чтобы не было пересвета по краям).

Теперь о том, из чего это следует.
На графиках отражено:
- условное напряжение подаваемое на двигатель (напряжение питания * коэффициент заполнения ШИМ) - зеленая линия,
- скорость каретки - красная линия
- ось Х - рабочее поле от 0 до 100 мм.
В момент старта на двигатель подается Vмах в любом случае (если Vмах = Vдв, то стартовый коэффициент заполнения ШИМ = 1) , далее контроллер ШИМом регулирует скорость. Из верхнего графика следует, что подав стартовый пинок Vмах, контроллер снижает рабочее напряжение до 35-40% от Vмах. То есть мотору достаточно 7 - 8 условных вольт для поддержания скорости около 800 мм/с или, в переводе на обороты/мин - около 1500 при ведущем шкиве GT2-16 на данной установке. Отсюда вывод о Vмах.
Соответственно, величина завалов скорости на графике в начале и конце, свидетельствует о необходимости увеличения зоны разгона-торможения.

По поводу резистора. Им конечно можно "затупить" двигатель, но, ИМХО, в данном случае - это лишнее.

[smacorp]

Forward, если не секрет, откуда столь глубоки познания о значениях линий и их цветов в графике ПИДов?

Но увеличение поля разгона до 15 мм. в графиках мало что изменило. Завалы по краям разве что уменьшились.

График при Vмакс = 12V:



График при Vмакс = 10V:



Оба этих графика мало чем отличаются от 4-го графика из моего предыдущего сообщения.

И, к слову, поле разгона 5 мм. у меня не приводит к засветкам по краям. По-крайней мере, на проявке и травлении это никак не сказывается.

[Ruzik]

SDimok
По возможности, можешь сделать регулировку скорости каретки выше 1000мм/с?

smacorp
ПИД "интегр"=0,001



ПИД "интегр"=0


Когда ПИД "интегр"=0, поднимаю Vmin до 15 вольт, скорость увеличивается. При ПИД "интегр"=0,001, V min достаточно 5 вольт для нужной скорости.

Мотор этот.. https://ru.aliexpress.com/item/555-550- ... 59735.html (не греется, как предыдущий).
На вал намотал медную проволоку и насадил шкив 16 зубов, отверстие 5 мм.

Установка используется при ПИД "интегр"=0,001.