Лазерный станок для плат

[Bioname]

shura, давайте по существу, а не пинать "знаешь-незнаешь"
На форуме много начинающих. Мне неизвестен Ваш уровень подготовки и знания данного вопроса. Можете помочь советом - помогаете. Нет - проходите мимо.
Всем паяющем радиокотам рано или поздно приходится делать печатные платы для своих девайсов (назовём их так).
Как он это будет делать - мы можем только подсказать.
Хочет ли он улучшать качество на своём столе - совместно подскажем.
Вся наша сила не в том что бы устраивать перепалки, а в том что у нас общие интересы. Задумайтесь над этим.

По началу предполагал дискуссию только в одном направлении озвученном в первом посте этой темы. Но раз коллеги предлагают свои варианты, то рассмотрим их тоже.

Форумов а тем более тем на них посвящённых каким либо CNC станкам - да завались. Мы тут велосипед не изобретаем.

Нравится сверлить руками - пожалуйста. Хочется освободить руки - велкам.

Я не являюсь специалистом в области машиностроения и инструментов. Но имею необходимые начальные представления как и что хотелось бы и можно реализовать исходя из доступных мне элементов.
Согласен что не каждый осилит сделать станок по всем правилам. Тут главное с самого начала полностью отдавать себе отчёт в том за какой большой кусок работы предстоит взяться и выполнить с максимальной точностью, что для этого необходимо будет изучить, чем и где воспользоваться.
На данный момент пока предварительно отобрал детали от нескольких матричных принтеров, дисководов. Уже с оглядкой на имеющееся выстраиваю в голове и делаю наброски (пока на бумаге) возможных вариантов конструкции механики. Дело движется очень медленными темпами. Кроме направляющих - остальные детали будут, как ни крути, изготовлены с применением токарных и фрезерных работ. Это будет. Увы, наверно можно и на коленке, дрелью и напильником - есть и такие кулибины, им пожелаю удачи в том чтобы их детище не превратилось в действующую модель станка, а время и средства потраченные на изготовление принесли плоды.
"Насмотрелся" таких станков - вызывают только жалость. А утверждения что "оно же всё таки работает" - имеют мало что-либо общего с понятиями о работе инструмента.
На этой ноте пойду спать. завтра важный день. Всем удачи!

[shura]

........ Копировальный станок по моему мнению, самый удобный аппарат для радиолюбителя для печати и сверления. Вот надо им и заняться!

На самом деле это действительно оптимальный вариант. Станок в любом виде получается копировальный, либо копирующий из файла ( с учетом разных условностей программы и формата записанного файла), либо станок копирует с рисунка ( в этом случае пофигу все форматы , да и целом файл не нужен. Можно просто брать картинку из интернета, выделить точки сверления и сверлить). Кроме того, упрощается система управления. Отпадает интерфейс с компьютером и машинка работает автономно. Да и вообще тут нужны только счетчики шагов двигателей и аналоговый датчик точек сверления (типа от мышки оптической). Можно все управление передать какому-нибудь AVR, но в принципе можно и без него обойтись.
Ну и наконец, в любой момент можно добавить интерфейс от ПК, и задавать точки сверления программно.

Alladin , Вы здесь столько всего нагородили . что у меня родилась мысль , то что Вы изобретаете - изобретено лет эдак 200-300 назад, и называется эта штука ПАНТОГРАФ . Может быть иногда следует читать то , что сами-же и пишите???

P.S. Да и комп в этом случае не нужен и привода тоже , да и дело
быстрей пойдет , юзай себе по шаблону!!!

[shura]

shura, давайте по существу, а не пинать "знаешь-незнаешь"

Не хочу чтобы заболтали действительно интересную и стоящую тему.
Уже поздно (или рано) , пойду посплю, отпишусь позже.

[Aladdin]

Тема про станки действительно избитая, и на этом форуме тоже рассуждали о них. Не лишне будет почитать, вот хотя бы этот пост http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=6899#6899 и этот http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=6969#6969 ну и далее тоже не помешает.

В лазерных принтерах используется сложнейшая система с зеркалами, которая перемещает луч лазера по длине барабана. В цветных лазерниках для совмещения цветов используются реперные точки, которые считываются датчиками. В струйниках позиционирование головки корректируется также по реперным точкам (по сути это тот же оптический копировальный датчик). Не думаю, что на механике от матричного принтера удастся добиться нужной точности считая шаги двигателя. А в случае копирования как раз и устраняются эти проблемы. Где точечка, там и дырочка.
Насколько я помню, матричный 9 игольчатый принтер (у которого иголки в один ряд) даже толком не мог линию провести. Она получалась состоящей из отдельных точек. Вот с таким шагом будет перемещаться и сверло (или фреза). Эпсоны решили эту проблему установив иголки в несколько рядов с перекрытием шага. А как быть со сверлом?

О копировании (или про пантограф)
Если использовать механику от принтера А3, то одну половину рабочего стола вполне можно выделить под копировальную часть, она все равно практически пропадает. (Вы же не будете делать платы формата А3)

Bioname, мне бы интересно было узнать, как планируете сделать узел опускающий моторчик со сверлом. Там в принципе ход несколько миллиметров. Если б удалось найти что-нибудь простое и миниатюрное в этот узел, было бы чудненько. Потому что делать на заказ полноценный винтовой привод во первых громоздко, а во вторых не дешево. Может быть кто-нибудь из котов подкинет идею?

Shura, объясните плиз, допустим я получил файл платы сделанной в DipTrace. А другой файл у меня из протеуса (там другой разводчик плат и другой формат файла). Как мне, используя эти файлы просверлить отверстия на станке. Что я должен сделать.

Немного не по теме: вообще меня удивляет энтузиазм строителей станков для фрезеровки плат. Все думают как сделать станок, мечтают как он будет делать идеальные дорожки шириной 0.1 мм , но никого на волнует где они будут брать фрезы 0.1-0.2-0.3 мм, сколько эта фреза стОит и сколько эта фреза прорежет текстолита.

[shura]

Aladdin , Ну и сослались бы на исходную статью "Графа" по ссылке http://www.rcdesign.ru/articles/tools ,
труд достойный уважения , снимаю шляпу .Зачем-же в Штирлица играть?

Ну а в лазерных принтерах используется ,вопреки Вашим утверждениям , простейшая система сканирования лазерного луча , что и обеспечило ей хорошую повторяемость и стабильность
параметров в промышленном производстве . Первые образцы телевизионных установок с механической разверткой были сложнее ,т.к. приходилось зазворачивать луч в двух координатах .И состоит эта система из лазера , 6-8 гранного барабана с зеркальными гранями и привода барабана - вращение которого жестко синхронизированно с модуляцией луча лазера , ну а про то , что
угол падения равен углу отражения и про синус угла Вы должны знать из школьного курса физики .Ну а остальное все довольно просто решается на программном уровне .


По поводу реперных меток...Жизненная ситуация произошедшая сегодня во время обеденного перерыва , достойная темы "Травим анегдот" и связана она с Вашим постом Уважаемый Aladdin .
Вобщем убили мы пол-обеда на поиски реперных меток на листах бумаги формата А3 и А4 , не нашли , Вы нам хоть подскажите , где же они находятся . Для поисков Ваших репперных меток была задействована система оптического контроля фирмы "Maranthz" с 50 кратным увеличением сканирующая в белом ,синем , зеленом и красном свете и все это добро управлялось двухядреным MACом с 8 Гиг оперативы , не нашли ...А ведь у нас весь процесс завязан на
этих самых репперных метках , и принтеры для нанесения паяльной пасты , и установщики SMD компонентов , и система оптического контроля , и установка автоматического тестирования готовых изделий.Я даже из документации сделал выписку специально для Вас ;


FiducialMark - (реперная точка) формируется одновременно со всем рисунком проводников печатной платы и контактных площадок и позволяет просто и быстро считать (измерить/сканировать) точку для привязки к реальному положению рисунка платы для последующей установки компонентов.

Global Fiducials - общая реперная точка используется для определения позиции печатных плат в групповой заготовки.

Image Fiducials - общая реперная маркировка на групповой заготовке (мультиплицированной плате), распологается по периметру всех печатных плат.

Local Fiducial - реперная точка или маркер использующийся для определения позиции рисунка и площадок на печатной плате

Panel Fiducials - общая реперная точка на мультиплицированной заготовке применяемая при производстве печатных плат распологается за пределами периметра (границ) печатного узла.

Про репперные точки используемые в полиграфии и термометрии забудем - не в тему.

По поводу Эпсонов и дрюкеров т.е. матричных принтеров - читаем теорию электроприводов , и все встанет на свои места и не возникнет мыслей что Эпсоны решили эту проблему установив иголки в несколько рядов с перекрытием шага.

По поводу мне бы интересно было узнать, как планируете сделать узел опускающий моторчик со сверлом.Есть масса решений этого вопроса , кривошипно-шатунный , эксцентриковый , кулачковый
кулисный . у меня на сверлильном станке для мелких работ стоит эксцентрико-сухариковый механизм выдранный из негодного компрессора для холодильника , работает великолепно , и
ход стола приличный , 2см .

По поводу - объясните плиз,-ноу проблем ,Вам о чем нибудь говорит слово Gerber или Excellon ???

[Aladdin]

Следовало бы послать Вас на ….. Яндекс, но рассмеялся и подобрел. Как Вы думаете, за счет чего достигается точность печати на струйном принтере? Головка бегает туда сюда как бешенная без остановок, а капельки падают с завидной точностью. Неужели ременная передача позволяет достигать таких результатов? Или там используются сверхточные шаговые двигатели?

Если увидите струйный принтер, откройте крышку, которая закрывает картриджи и внимательно ищите. Часто реперная лента выполнена в виде лавсановой полоски, которая проходит через блок головок или прилеплена где-то на корпусе в виде меток (похоже на обыкновенную линейку)
Используя «систему оптического контроля фирмы "Maranthz" с 50 кратным увеличением» Вы без труда найдете на этой ленте метки. Именно по этим меткам производится коррекция положения печатающего узла. Попробуйте ее снять аккуратно и посмотрите что напечатает принтер без нее.

А потом посмотрите мультик про цветной лазерник и почитаете как формируется изображение. Вот ссылка http://www.color-xerox.ru/doc/Theory%20xerox.html

И смело можете рассказывать анекдот, как ваш коллектив вместо обеда искал реперные метки на бумаге А3 и А4. СМИШНО.

А про лазерник я Вам ничего не расскажу, пока не получу ответ на мой вопрос: как мне прочитать файлы разных форматов и просверлить дырки на станке.

Буду так же признателен, если расскажете что там написано в теории электроприводов, что бы все встало на свои места. Только поконкретнее и попонятнее, а не просто «учите программирование» или «читайте теорию».

[Bioname]

Aladdin:
По поводу направляющих для Z. Не знаю какой у вас там двигатель на шпиндель и общий его вес.
Перемещения в пределах нескольких миллиметров очень мало, даже если только платы сверлить. А как сверло менять при таком минимальном перемещении?

[Brigadir]

Алладин: репер, реперная метка: это "нулевая" отметка(одна единственная) от которой начинают отмерять расстояние до объекта в X/Y/Z направлениях. Не будем путать прозрачную "линейку" с делениями, по которой фотодатчик(оптрон) синхронизирует перемещение пишущей головки двигателем постоянного тока(при применении шагового двигателя онная опция отсутствует, нет необходимости). Край листа (репер) виртуальный, в поперечном направлении задается боковым бортиком корпуса листопротяжки, в продольном направлении: оптроном, связанным рычагом-коромыслом(поднимается краем листа бумаги при его заправке под печать). И усё! Потому Шура и смеется.Он в курсе всех этих премудростей, но не делиться, а любит посмеяться и покритиковать! Он и меня недавно "убил наповал": нахрена мол изобретать "велосипед", он давно изобретен. Но вся эта аппаратура есть у него на работе, но я тоже хочу жить цивилизованно(у меня на работе нет совр. оборудования). Просто парень не видит проблем большинства любителей паять, как говориться: сытый голодного не поймет!

[Aladdin]

To Brigadir Меня он тоже наповал убил, когда реперные метки начал на бумаге искать. Уж такого поворота событий я никак не ожидал. (может конечно он прикалывается….)
А вообще мне надоели эти разговоры не о чем, опять вся тема в песок уйдет. Шура сам возмущался, что тему интересную заболтать могут, обещал вторую мысль изложить, когда придет (первая мысль у него была о том, что я изобретаю пантограф). Но пока видимо не пришла вторая мысль (свежая, современная, новаторская).

Aladdin:
По поводу направляющих для Z. Не знаю какой у вас там двигатель на шпиндель и общий его вес.
Перемещения в пределах нескольких миллиметров очень мало, даже если только платы сверлить. А как сверло менять при таком минимальном перемещении?

Моторчик маленький, легкий 27вольт, размером и весом с сотовый телефон. Да и сам аппарат только для сверления плат исключительно. Для меня ход по Z на 5-7 мм вполне достаточный, лишь бы плату продырявило. Т.к. я предполагаю менять не сверла, а моторчики со сверлами. У меня их много, поэтому так проще. Я и сейчас так сверлю, несколькими моторчиками. В каждом сверло разного диаметра.

Для начала надо типа рабочего макета соорудить, проверить как это будет выглядеть и работать. Ну вот решил с узла опускания сверла начать и датчик считывания опробовать. Надо только подходящий механизм найти попроще и полегче. К тому же у меня еще пока и механики А3 нет. Есть А4, но это маловата будет (если половину стола под копирование отвести. А я именно копирующий станок представляю)

[Bioname]

Начинать именно с Z - идея очень хорошая.
Не имею возможности представить ещё какую точность механики хотите себе позволить. Вон некоторых устраивают мебельные направляющие - и радости полные штаны.
Мелкие направляющие и подшипники скольжения к ним (не во всех они путёвые) можно взять из привода "болвановертелки". Себе отобрал комплект длинных направляющих и головок с подшипниками не из пластмассы. По началу даже двигатель (тот что таскает бошку) хотел заиспользовать. Но его назначение таскать бошку привода туда-сюда в горизонтальной плоскости быстро. а не в вертикальной сверлильный мотор. Решил что слабоват будет.
Может вам хватит того что есть в обычном 3.5" дисководе...

Несмотря что вы там копировальный (иль какой ещё станок) желаете - точность нужна в любом случае.

[Brigadir]

Что я могу посоветовать: подвижная часть(назовем несущей кареткой) несет на себе дрель(на одном конце) и считывающее устройство(на другом). То есть это единый узел. движение = X/Y. Вес каретки надо минимизировать(ослабить инерцию).Точность исполнения команды: "Дыра" - 0.1мм(можно и "выше"). Точность в основном будет зависить от диам. метки отверстия и фокуса оптопары. "Расшатанность" механизма привода(в разумных пределах 0.1 -0.2мм) будет слабо влиять на точность сверления, так как дрель и счит. устр. как одно целое(на каретке), но при условии привода не шаговыми двигателями(свой заданный шаг), а моторами постоянного тока с обратной связью от счит. устройства и низкой скоростью перемещения(инерция). Легкую дрель на 5 - 7 мм можно поднимать эл.магнитом(опускается пружиной и собственным весом.). Можно, конечно задать и величину минимального шага каретки шаговым двигателем(допустим - 0,625мм), но тогда как быть с шагом для элементов в 0,5мм(кратный этому значению), да и зазоры привода(расшатанность) будет накладывать ошибку. Здесь, на форуме мало места для обсуждения этой "сложной" проблемы, но я надеюсь Вы меня понимаете(старался очень кратко обьяснить свои мысли).

[shura]

Начинать лучше однако с расчетов , исходя из имеющегося в наличии железа и двигателей .
Имея параметры двигателей можно прикинуть , подойдут двигатели или надо искать другие ,
помощнее , а так-же прикинуть какую передачу использовать , винтовую или ременную .
В первом случае Вы получаете пробпему с винтом привода , либо дорогой винт и проблемы
с его поиском , либо большую накопленную ошибку позиционирования при использовании дешевого
винта ( шпильки с накатанной резьбой из магазина метизов) и все это при малой скорости
перемещения . Выигрыш лишь в предельной простоте драйвера шагового двигателя .
Во втором случае получаем упрощение кинематики механизма , увеличение скорости подачи в разы по сравнению с винтом и упрощение монтажа узлов . Все это выльется в неизбежное
усложнение драйвера привода (прийдется ввести дробление шага) , что не является проблемой .
Ежели Вы намерены делать сверлилку или гравер для плат , а не фрезерный станок в котором
неизбежен момент сопротивления усилию резания , то я думаю что зубчатые ремни здесь лучший
вариант .Именно так я и поступил после всех расчетов , двигатели по осям XY от приводов
головок старых 12 дюймовых винчестеров , при расчетной точности позиционирования 0,0067 мм/шаг
Почему я использовал устаревшие индукторные двигатели с шагом 15* , а не современные
гибридные с шагом 1,8* ??? Да просто потому что они у меня были , и по некоторым показателям
они (на мой взгляд) превосходят двигатели с активным ротором . Это я к тому ,что иногда ,
немного подумав , можно сделать просче и дешевле но не в ущерб итоговому результату .
Так например по оси Z я намерен использовать короткоходовой пневмоцилиндр (ход 55 мм) диаметром
40 мм , это позволит мне избавиться от направляющих , 2-х площадок и прецизионных работ ,
при сохранении высокой точности позиционирования и минимуме стоимости и работы .Пневмоцилиндр
сам по себе штука прецизионная , а винт подачи будет ходить внутри штока по типу задней бабки
токарного станка . На противоположном от привода подачи конце штока , вентильный двигатель от
CD привода с цанговым зажимом .В дополнение всего , установив регулируемый пневмодроссель можно
демпфировать колебания скорости подачи , что должно положительно отразиться на качестве сверления.

Вот такие мысли по поводу механики и сверлилки которая находится на стадии изготовления .
Не пренебрегайте расчетами и книгами - и все у Вас получится , лучше посидеть с карандашом
в руке чем лишний раз махать напильником .Если дружите с английским , могу подсказать
полезные ссылки .

[shura]

Следовало бы послать Вас на ….. Яндекс, но рассмеялся и подобрел. Как Вы думаете, за счет чего достигается точность печати на струйном принтере? Головка бегает туда сюда как бешенная без остановок, а капельки падают с завидной точностью. Неужели ременная передача позволяет достигать таких результатов? Или там используются сверхточные шаговые двигатели?


Очередной прикол ...Разбираю по винтикам свой принтер...На "Maranthz" не тащу , так-как явно
вижу что обойдусь лупой с 2-х кратным увеличением , извлекаю ленточку , накладываю на линейку
штангеля и внимательно-пристально всматриваюсь...и о-ужас , что я вижу ,на миллиметре всего
8 (ВОСЕМЬ!!!) черточек!!! и это при заявленной производителем разрешающей способности принтера
4800 точек/дюйм .Достаю с полки калькулятор , от волнения и пережитого потрясения даже забыл
что на компе и еще на 2-х компах стоящих рядом тоже есть калькуляторы ,считаю ,делю точки на
количество миллиметров в одном погонном дюйме , получаю цифру 188,97637795275590551181102362205
Из полученной цифры отнимаю 8 и получаю цифру 180,97637795275590551181102362205 ,испытываю шок
от сделанного открытия , оказывается дурят нашего брата японцы и причем учтите , за наши-же
деньги !!! Оказывается лишь 4,23333333333333333 % чернил летят куда надо и когда нада , а
остальные летят как говорится от-булды , не туда , куда надо и не тогда , когда надо , если
вообще летят ...ведь черточек на полосочке , как ни крути , всего лишь 8 ШТУК на 1 мм.
Вот такие вот дела , мужики ...


А про лазерник я Вам ничего не расскажу, пока не получу ответ на мой вопрос: как мне прочитать файлы разных форматов и просверлить дырки на станке.


Aladdin , а теперь с Вас причитается , рассказывайте про лазерник ,
файлы разных форматов Вы легко можете прочитать в Notepad+++ ,
а дырки на станке просверлить дрелью или другим станком!!!

[Aladdin]

Так например по оси Z я намерен использовать короткоходовой пневмоцилиндр (ход 55 мм) диаметром
40 мм , это позволит мне избавиться от направляющих , 2-х площадок и прецизионных работ ,
при сохранении высокой точности позиционирования и минимуме стоимости и работы .Пневмоцилиндр
сам по себе штука прецизионная , а винт подачи будет ходить внутри штока по типу задней бабки
токарного станка . На противоположном от привода подачи конце штока , вентильный двигатель от
CD привода с цанговым зажимом .В дополнение всего , установив регулируемый пневмодроссель можно
демпфировать колебания скорости подачи , что должно положительно отразиться на качестве сверления.

А что это за пневмоцилиндр, где применяется? Может быть фото можно посмотреть или ссылку дадите? Про моторчик думаю так: наверняка в нем установлены подшипники скольжения и на осевые нагрузки он не рассчитан. Так что работать будет не долго. Тут надо что-нибудь покрепче.

[Bioname]

Предполагаю что струйнику и не нада более мелкие риски на полоске.
Он разгоняет двигло, по рискам контроллирует скорость, а за областью печати притормаживает и едет назад. Во время полёта башки в области печати её скорость постоянна, видимо этим и пользуются, выплёвывая из дюз в нужные моменты.

По поводу форматов файлов. Видимо что-то упущено Вами в самом процессе "плата в КАДе -> ... -> CNC станок в работе".

Прекращайте перепалки. Тут нас "писателей" в теме четверо (возможно пока что). Рассорившись, результата не получим. Хоть и в этом "состоянии" делимся и обговариваем. но можно же по нормальному, без подколов и выяснений.

[ploop]

её скорость постоянна, видимо этим и пользуются

Такое ощущение, что на головке по горизонтали (в направлении движения головки) всего один ряд дюз. Ему достаточно позиционировать головку с точностью, скажем, 1мм, а дальше, в пределах этого миллиметра начинают отдельные дюзы работать, а уж как они там расположены - другой вопрос.

[Brigadir]

Ряд дюз расположен продольно(вдоль листа бумаги, у всех струйников без исключения). Био... правильно мыслит: штрихи на энкодере для стабилизации текущей скорости привода, количество плевков на погонный дюйм - программно. Примерно ту же систему я предлагал выше для копировального станка: считыватель и сверлилка на одном основании, привод двиг. постоянного тока(не шаговый). Двиг. постоянного тока может остановиться в любой позиции(для сверления), шаговый только там, где фиксируется шаг! Разницу чувствуете? То есть(с шаговым),если до точки сверления не хватит часть шага, то привод будет "дергаться" около этой дырки туда сюда(но не попадет)

[Aladdin]

Brigadir, в любой позиции нам не надо, не наш стиль жизни так сказать. Надо в сетку дюймовых размеров вписаться, потому что все платы с учетом этой сетки проектируются. Я хочу взять привод от принтера без переделок и доработок. Думаю он по этой сетке шагать будет (техника ведь буржуйская и размеры у них буржуйские). Хотел у Шуры узнать из каких соображений он точности позиционирования 0,0067 мм/шаг выбрал, но лучше не буду. Если хочешь, спроси у него почему под 2.54 не подогнал.

[Brigadir]

Алладин, а как под разъемы сверлить? С шагом 2,5; 3: и т.п. мм. или под совковые МС(шаг 2,5мм). То то же! Я же думал про это! Если б размеры только наши были, то шаг в 0,5мм за глаза хватило бы. Но Аглицкий дюймовый стандарт жить спокойно не дает. Ну не делиться он на миллиметры и все тут. Вот и приходиться "выеживаться"!

[Aladdin]

Ну что я могу сказать? Из двух зол выбирают меньшее. Не судьба видать мне под совковые разъемы дырки сверлить (хоть это и не патриотично).