Перейти к содержанию
tele

Датчик касания для ЧПУ

Рекомендуемые сообщения

Года два назад на каком то буржуйском сайте я взял УП для фрезерования корпуса датчика и на его основе сделал датчик касания и датчик длины инструмента. Недостатки того варианта были в отсутствии схемы подавления дребезга, отсутствовала система юстировки и самое главное что шарики просто прижимались к лункам в корпусе печатной платой и со временем медь окислялась и сопротивление контакта увеличивалось что в конце концов привело к тому что я просто раздавил оба датчика. Собственно на текущий момент можно просто приобрести подобные датчики и не изобретать велосипед но кто даст гарантию что не сломаю очередной ? Поэтому возникло желание сделать и отладить технологию что бы можно было без проблем сделать копию если возникнет необходимость. Сейчас датчик уже получен из прототипа и можно обнародовать результаты. У меня есть надежда что это проект имеет шансы перерасти в "народный" по типу "электронных шестеренок" и "народного DRO"

 

На фото новый датчик (еще без площадки для крепления его в шпинделе) и старый датчик длины инструмента.

 

post-9796-009597700 1432862538_thumb.jpg

 

Я готов если у народа есть желание поделиться всеми моментами изготовления данного датчика и думаю что кому он нужен без проблем повторят этот проект.

Но у меня будет пара условий - кто будет повторять и что то менять то пусть также поделиться со всеми в этой теме , а так же я не хочу что бы результат совместной работы кто то беззастенчиво монетизировал.

 

За основу моего датчика была взята идея ( Starik выложил модель и герберы в 2010 году) Starikа , но реализовать как у автора не удалось по разным причинам , одна из которых смешная - я не нашел одиночный триггер шмидта в нужном корпусе и поэтому решил делать на 74HC14 (6 триггеров в одном корпусе) а это привело к тому что пришлось изменить не только трассировку но и немного размер платы....

 

В целом датчик заработал но я пока не тестил его на точность и повторяемость, на вскидку 5 стоток он дает и меня это пока устраивает

post-9796-086393700 1432871480_thumb.jpg

post-9796-018189000 1432871505_thumb.jpg

Изменено пользователем desti

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Продолжу свою тему, правда я так и не понял нужен этот велосипед кому то кроме меня :)

Как я уже и говорил что идея в проекте Starik мне очень понравилась (и не только мне коль уже подобное за деньги предлагают) но нужно микросхемы под рукой не оказалось а вот вариант в 14 ножечном корпусе как грязи. И поэтому пришлось переделать печатку.

post-9796-047134800 1432938096_thumb.jpg

 

Пришлось изменить расположение шариков - я их перенес на другую сторону.

 

post-9796-052054200 1432938396_thumb.jpg

post-9796-038268500 1432938445_thumb.jpg

 

Шарики взяты из мелкого подшипника, диаметр 3мм

К плате припаиваются феном при помощи флюса, силы поверхностного натяжения расплавленного припоя правильно с ориентируют шарик в лунке.

 

В этой теме есть схема и номиналы деталей.

http://www.chipmaker.ru/topic/35414/page__hl__starik__st__20

 

Плата вырезана из двухстороннего текстолита, отверстия в ней так же профрезированны той же двухмиллиметровой "кукурузой" , дорожки нанесены ЛУТом , изображение со стороны деталей зеркальное , со сторонны шариков прямое. Весь набор радиодеталей снят с радиохлама.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На рисунке указаны необходимые перемычки, две служат еще и контрольными точками - замкнули и зеленый светик гаснет и загорается красный. Думаю по плате все.

А кто нибудь подскажет как загрузить файл *.lay в тему ?

 

И УП для ПП

 

%
O0000(PCB_PROBA)
PROBA.MCX)
( T2 | | H2 )
( T1 | | H1 )
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T2 M6
N106 G0 G90 G54 X-5.937 Y6.083 S2500 M3
N108 G43 H2 Z5.
N110 G99 G81 Z-1.8 R5. F100.
N112 X-2.3 Y8.183
N114 X8.237 Y2.1
N116 Y-2.1
N118 X-2.3 Y-8.183
N120 X-5.937 Y-6.083
N122 G80
N124 M5
N126 G91 G28 Z0.
N128 M01
N130 T1 M6
N132 M8
N134 G0 G90 G54 X3. Y0. S2500 M3
N136 G43 H1 Z5.
N138 Z2.
N140 G1 Z-.45 F100.
N142 G3 X-3. R3. F150.
N144 X3. R3.
N146 G1 Z-.9 F100.
N148 G3 X-3. R3. F150.
N150 X3. R3.
N152 G1 Z-1.35 F100.
N154 G3 X-3. R3. F150.
N156 X3. R3.
N158 G1 Z-1.8 F100.
N160 G3 X-3. R3. F150.
N162 X3. R3.
N164 G0 Z5.
N166 X-9.742 Y9.192
N168 Z2.
N170 G1 Z-.45 F100.
N172 G3 X-8.642 R.55 F150.
N174 X-9.742 R.55
N176 G1 Z-.9 F100.
N178 G3 X-8.642 R.55 F150.
N180 X-9.742 R.55
N182 G1 Z-1.35 F100.
N184 G3 X-8.642 R.55 F150.
N186 X-9.742 R.55
N188 G1 Z-1.8 F100.
N190 G3 X-8.642 R.55 F150.
N192 X-9.742 R.55
N194 G0 Z3.2
N196 Z5.
N198 X-3.915 Y-12.557
N200 Z2.
N202 G1 Z-.45 F100.
N204 G3 X-2.815 R.55 F150.
N206 X-3.915 R.55
N208 G1 Z-.9 F100.
N210 G3 X-2.815 R.55 F150.
N212 X-3.915 R.55
N214 G1 Z-1.35 F100.
N216 G3 X-2.815 R.55 F150.
N218 X-3.915 R.55
N220 G1 Z-1.8 F100.
N222 G3 X-2.815 R.55 F150.
N224 X-3.915 R.55
N226 G0 Z3.2
N228 Z5.
N230 X12.007 Y3.365
N232 Z2.
N234 G1 Z-.45 F100.
N236 G3 X13.107 R.55 F150.
N238 X12.007 R.55
N240 G1 Z-.9 F100.
N242 G3 X13.107 R.55 F150.
N244 X12.007 R.55
N246 G1 Z-1.35 F100.
N248 G3 X13.107 R.55 F150.
N250 X12.007 R.55
N252 G1 Z-1.8 F100.
N254 G3 X13.107 R.55 F150.
N256 X12.007 R.55
N258 G0 Z5.
N260 X17. Y0.
N262 Z2.
N264 G1 Z-.45 F100.
N266 G3 X-17. R17. F150.
N268 X17. R17.
N270 G1 Z-.9 F100.
N272 G3 X-17. R17. F150.
N274 X17. R17.
N276 G1 Z-1.35 F100.
N278 G3 X-17. R17. F150.
N280 X17. R17.
N282 G1 Z-1.8 F100.
N284 G3 X-17. R17. F150.
N286 X17. R17.
N288 G0 Z5.
N290 M9
N292 M5
N294 G91 G28 Z0.
N296 G28 X0. Y0.
N298 M30
%

Изменено пользователем tele

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Плата устанавливается в паз между корпусом и крышкой и поэтому важна толщина текстолита 1.5мм и она так же достаточно плотно устанавливается по диаметру. Я решил отказаться от крепежных винтов для платы а винты которые собирают корпус так же выполняют функцию юстировочных.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Пишу в теме, чтобы не создалось впечатления, что тема не интересна.

 

а сверху прижимал PCB но идея была так себе - медь на плате окисляется быстро и контакт упалывает, правда два удачных экземпляра прослужили почти два года пока на новом станке их не раздавил.

 

Насчет окисления тоже есть опасения. Пока рабоает.

А почему раздавили? Что-то не сработало и станок продолжал давить на щуп?

У меня примерно такое случилось однажды, но большей частью пострадал сам щуп и якорь.

 

По поводу хаба-якоря, я пробовал оргстекло, эбонит, фторопласт, текстолит, капролон... Больше понравился капролон но в мелких размерах он не достаточно жестко держит цилиндры , за ним идет оргстекло но его недостаток хрупкость.... остальное по разным причинам не годится...

 

Здесь интересно было бы узнать о проблемах текстолита. Я его выбрал в качестве держателя цилиндров. Получается жестко. Но и недостаток - малейшее отклонение от 120 градусов - и цилиндры не укладываются на шарики (на один из 6ти).

Для меня точность 0.05мм маловата. Рабочий экземпляр дает 3-5мкм, но я пока не знаю как решить проблему 2х плоскостей в шариках и их точного углового совпадения с цилидрами. Фрезеровал по текстолиту с точностью не хуже 0.01мм, но конструкция не предусматривает подстроек, как и у вас.

 

Подстройка соосности - другой вопрос. В ряде случаев она и не очень нужна. Так, чтобы точно найти центры отверстий, она не нужна, главное датчик не вращать в шпинделе)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Текстолит грубоват по своей структуре, при размере хаба-якоря 12мм волокна тряпки уже видны. Это единственное что мне в нем не понравилось. Раздавил датчики из-за собственных ошибок управления станком, хотя иногда видел и программные сбои в Маче природу которых я так и не понял. Я эксплуатировал два аналогичных по конструкции датчика - один традиционный в шпиндель со стилусом, другой как датчик высоты инструмента - более тяжелое основание без стержня в патрон и вместо стилуса диск для тыканья в него фрезами.

Нынешний датчик достаточно мелкий - диаметр 35мм, первый был около 50мм. Думаю может вернуться к большему размеру т.к. штыри можно пошире на шарики раскинуть да и места в датчике больше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Свой раздавил по невнимательности - параллельно с датчиком замкнул случайно цепь, так что ни при каких условиях датчик не мог бы ее разомкнуть. Все это от недоработанной системы определения высоты фрезы. Использую временно для нее тот же входной сигнал, но срабатывает на замыкание. В перспективе думаю над подобным датчиком для определения касания фрезы. Подобным, а не точно таким, потому что хочу сделать его более плоским.

С одной стороны при большем диаметре датчика должна бы повыситься точность.. но все не просто. Возрастет усилие нажатия на кончик, что увеличивает требования к жескости щупа (у меня он, например, тонкий ~1.5 мм), а при "ощупывании" некоторых материалов будет их продавливать. Что более существенно в вашей конструкции - еще труднее будет точно сделать якорь - малое отклонение угла приводит к существенному линейноу отклонению концов цилиндров.

Да, интересно будет попробовать другие материалы для изолятора якоря.

 

Сейчас мой вариант датчика еще меньше вашего - 32мм диаметр и 22 толщина. Однако я расположил изначально шарики по большему радиусу, чем у вас на платке можно увидеть.

Изменено пользователем Alexa Flame

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В вашем случае шарики припаяны к плате ? Думаю вернуться к первому варианту - фрезеруется корпус с углублениями под шарики а вот как надежно передать на них контакт пока не придумал. В соседней теме пишут что цилиндры из бронзы дают более четкий контакт, жаль что у меня нет под рукой бронзовых стержней а латунь наверно мягкая будет для этих целей.

В вашем варианте датчика есть схема подавления дребезга ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

я сейчас из второго недодатчика делаю определитель высоты инструмента в пару к датчику касания. Хочу разобраться со скриптами для автоматического определения высоты. То о чем начинали писать в соседней теме - в процессе работы для смены инструмента поднять голову, руками поменять инструмент, скататься в определенное место к датчику определить длину инструмента и опять в работу... У меня на текущий момент каша в голове и пока не могу увязать ноль заготовки и длины инструмента и как это правильно увязывать в процессе работы. Вот и займусь этим со сбоящими датчиками, все равно пока не придумал более надежную по срабатыванию конструкцию.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Шарики не паял к плате, опасаюсь нескольких вещей: нагрев искривит плату, насколько надежна пайка со сталью (флюс Ф-38), припой может занять больше места, чем хочется (перекосы по толщине изза припоя).

 

Пробовал стальные цилиндры по стальным шарикам, получалось не очень. Контакт был относительно плохим. Также пробовал стальные цилиндры и бронзовые шарики - отличный контакт и лучше срабатывание. Позже я понял, что контакт зависит не только от материала, но и качества "притирки" поверхностей, которое в случае с более мягкой и обтираемой бронзой обеспечить проще...

 

Шарики зажимал механическим сжатием за счет небольших пружинных свойств как болтов, так и материалов. Но расчет пришлось делать точно. У меня не более 0.2мм выделено на зажатие.

Не знаю как поведет себя контакт медь-сталь со временем (год, два.. и тд).

 

От дребезга никак не защищал (это же процесс длительностью сотых долей секунды, в то время как перемещения датчика требуют гораздо большего времени, у дребезга не будет шанса так долго длиться), но некоторый порог срабатывания все же есть за счет передачи сигнала через опторазвязку.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Припой приподнимает шарик если с ним переборщить, тут вы правы. Интересно где брали бронзовые шарики ? А насчет притирки цилиндра к шарикам думаю стоит попробовать но правда тогда контакт будет уже не точечным а уже уже будет какая то плоскость...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Бронзовые шарики нашел у кого-то на ебее. Протяженной плоскости касания как раз не хочется.

Помучавшись творческими муками, думаю, не лучше ли будет уход от контакта к регистрации изменения света, магнитного поля и т.п? Все только по причине сложности точного изготовления механической части. Хотя и там проблем будет много, в том числе механических.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для перфекционистов в патологической форме, :rolleyes: сережки "гвоздики" с 3-х мм шариками из серебра. Страшно сказать, можно и золотые. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

mahno, вы невнимательны, проблемы большей частью не в проводимости материалов контактов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Всем заинтересованным. Предлагаю готовый и недорогой датчик касания:

 

Точности срабатывания - лучше чем 0.0025мм по вертикали и 0.01мм по горизонтали.

Работает стабильно. Пользуюсь более полу года, работой доволен. Многие операции стали предсказуемыми и точными.

В частности, для фрезеровки плат регулярно использую для сканирования поверхности, чтобы превратить ее в плоскость.

При этом не важно, что раб стол станка не очень ровный или что закрепил заготовку платы с небольшим наклоном.

Раньше долго возился либо портил работу. Вся эта беда ушла в прошлое.

 

http://www.ebay.fr/s...=1&_ipg=&_from=

 

Имеется две модели, одна с конусным щупом потоньше, другая - с цилиндрическим 2мм. Я пользуюсь конусным.

post-113658-097644700_1466020322_thumb.jpg

post-113658-037798900_1466020396_thumb.jpg

Изменено пользователем Alexa Flame

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Alexa Flame извините, но тема создавалась мною, для тех кто сам их делает и делится технологией изготовления . У меня не получилось сделать стабильный датчик. Если он у вас так хорош то поделитесь как вы его делали, опишите узлы, детали.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

и недорогой

тут Вы ошиблись и об этом событии в Вашей жизни можно было бы радостно написать в своей теме "Какой я классный покупальщик готовых гаджетов" , но тут такого раздела на форуме пока нет :(

Прошу прощения за резкость, но зашел в тему почитать именно об изготовлении устройства, а тут такой удивительный пост, не смог не оставить свой комментарий ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Прочитал тему. Идея датчика интересная, но сложная в изготовлении.

Думаю проще было б сделать подгруженный проводящий диск соединенный с иглой лежащий на трех контактных площадках. Что бы понять что один из контактов разомкнулся достаточно следить за током в цепи диска. К трем контактным площадкам припаять по резистору. Отключился один резистор ток упал на треть. Определить это легко Хоть тем же триггером шмитта хоть компаратором

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

<b>Alexa Flame</b>, вы не могли бы ссылку привести на датчики. Та, что выше, не работает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

14s-2632-bhs-29hs

с картинки в гугль, все находится...

цена/качество на мой взгляд так себе...

 

а поиск на ибэе по "CNC digitizing probe" и сортировкой по дешевизне дает калейдоскоп очумелых ручек :)

Изменено пользователем Vasily

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добрый день

Созрел и я чтобы сделать датчик касания получше. Достало центровать 4-ую ось на глазок и штангенциркулем..

За основу взял эту модель. Бобышку выточил из текстолита и рассверлил на 4-ой оси. Ролики взял из каленого полированного вала 5 мм и обточил на токарном. Плата 2 мм, шарики 4мм, отверстия под шарики 2.3мм. Весь корпус набран из оргстекла 5мм. Хвостовик и площадку центровки выточу из дюраля и запрессую в оргстекло. Еще не доделал, но здесь сложностей не предвидится.

Тонкие места.

Отверстия под шарики только сверлить. Печатку я тут же фрезерую. Никакой электроники. Какой дребезг на размыкание? Тем более что неизвестно как он обрабатывается в Маче. Две обработки дребезга это же перебор. На печатке в разрыве линий просто впаял смд светодиод и резистор 500 ом. Светится от порта отлично, размыкание видно, вход обрабатывается. И зачем здесь электроника?

При пайке шариков под плату подкладывал магнитик 10мм. Теперь паять одно удовольствие. Паял и воздухом и станцией -. разницы нет. Шарик держится мертво и на месте. При небольшом нажатии все контакты замкнули сразу. Чего я по прошлому опыту опасался больше всего.

Но затык теперь в щупе. Как сделать на коленке в мастерской приличный щуп с шариком? Из чего? Длина 30мм. Под резьбу 5мм. Очень уж не хочется точить конус на токарном. Потом замучаешься настраивать назад. Токарь я еще тот.

Поделитесь если делали. Шарик на конце щупа из оргстекла большой криминал? Жемчуг? Стальной шарик рассверлить? 3-4 мм зажать в цангу и фрезой?

Изменено пользователем George164

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Поделитесь если делали. Шарик на конце щупа из оргстекла большой криминал? Жемчуг? Стальной шарик рассверлить?

я нашел готовый от какого то мед.оборудования ; а так продаются щупы с рубином, вроде не оч.дорого ;

post-86539-052656700_1530197441_thumb.jpg

post-86539-064550600_1530197455_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Доделал. Но получился огромный. Сразу задумался делать меньше.

Как и собирался просверлил 4мм шарик от подшипника и надел его на длинный винт от RS232. Отцентровал на глазок и опробовал. Повторяемость в ноль. Т.е. 4 знака после запятой повторяются. Завтра уже буду тестить на скриптах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сейчас за перилами съезжу. Жена пилит.

Удивлялся почему у меня такая хорошая повторяемость, а потом дошло. У меня шаг то 5 микрон. Вот он и округляет.

С утра погонял, покрутил по оси. Центр я установил с точностью 0.5 мм. И даже с такой центровкой я пару соток точности получу математикой. А центровать очень трудно. Вот и гадай нужна ли она.

При вращении датчика результат по Z меняется 0.05мм. Ну это так и должно быть. Вращать его никто не будет. Провод всегда влево.

Но зато сразу обнаружил что оргстекло лежит с перекосом 0.1мм. Это и печатка значит так лежала. Ну в общем баловство это на наших станках, но все равно надо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.