ИНТЕРЕСНО Renishaw своими руками. Теория.

Как правило, такие штуки не только дорогие, но и достаточно габаритны.
Для нашего станочка великоваты.
Нужен очень маленький вариант, вернее, небольшой высоты, иначе никуда им не подлезть и смысла по-этому не будет...
 
Да что за "неверная" схема такая то? Это когда они все параллельно подключены что ли? Анекдот прямо!
Да, смешно сказать, но вот так. :oops: не параллельно, а последовательно. Если взять с двух рядом расположенных шариков. До этого только мысленно представлял конструкцию, и только сегодня взглянув внимательней на фото в посте #1, понял свою ошибку.
Ваши сообщения автоматически объединены:

По внутреннему устройству сего девайса инфы практически нет, так что вот.
Есть. И кажется именно на Чипмакере. Вроде там встретил что-то похожее, и пришел к своему варианту.
 
Здравствуйте. Сегодня я бы хотел рассказать об устройстве измерения деталей или инструмента типа Renishaw\ ренишоу как у нас говорят. Что то, что это устроено примерно одинаково и отличается только конструктивным исполнением. Поскольку мы тут все любим 3018, то я думаю, измерение инструмента нам особо не пригодится. А вот измерение заготовки? Что ж, это интересная задача.
Сначала я расскажу о том, как это все происходит на "больших и крутых" станках (на самом деле это не то чтобы крутые станки Haas, можно сказать дешманские. Но явно не домашние - цены под 50 млн р. я думаю отрезвят любого). Но в промышленности все прывыкли умножать на тысячу, вот и в микронах считают, и деньги миллионами. Давайте рассмотрим, как работают "сурьезные" устройства измерения заготовок и габаритов. Вот один из распространенных щупов, которые это позволяет делать на Хаасах.1638895844386.png
На фото измерительная головка, конус 50` , керамический стержень с рубиновым шариком на конце. А почему он замотан изолентой? Ну, было дело, оператор не предусмотрел и щупом врезался в оснастку, керамический щуп сломался. А синяя изолента дает + 100 к точности и прецизионности, поэтому на фото у щупа точность даже выше, чем изначально с завода.
Данный прибор позволяет очень точно ( до микрон) обмерять заготовки, их границы, строить карты поверхности и рубиновый шарик на конце там как раз для повторяемости. Ведь карту поверхности можно строить с плотностью до 1000 точек на миллиметр! Шарик в это время тык-тык-тык! Мало какой материал выдержит подобное обращение и не потеряет геометрию. А шарик этот - искуственно выращенный рубин, с твердостью почти не уступающей алмазу - поэтому его там и используют. Но зачем тут используют керамическую тонкую трубочку, которую и сломал в данном случае незадачливый оператор? А именно для того, чтобы она ломалась! Ведь нутрянка данного щупа очень прецизионная (я же упоминал про микроны?) и пусть лучше сломается сам щуп, чем сам девайс.

Вот теперь разберем, что за девайс то такой. С виду это похоже на патрон для фрез, и начинающий фрезеровщик может спокойно влипнуть на неустойку в районе 500 000 рублей, а то и больше, нажав команду включения шпинделя. В этом случае все внутренние детали (а внутренние схемы распаяны исключительно на лавсановой пленке) - разлетаются, стекло весело лопается, и ренишоу превращается в одну большую и ненужную железяку. А оператор глотает валидол. Потому что станок никак не распознает инструмент в шпинделе, он слушается лишь оператора.

Принцип работы сей приблуды - обычный концевик. Ну как обычный. Он состоит из шести контактных пар.1638896630364.png
Есть шесть шариков (да, просто обычные прецизионные шарики), на изолированном основании (обычно это анодированный алюминий). Шарики соединениы между собой перемычками из мелких пружинок. Между шариков находится треугольная платформа с цилиндрическими контактами. Суть в том, что все эти шарики, контакты платформы - соединены последовательно, и по сути это один такой большой концевик. Высокоточный. Высокая точность обеспечивается не только геометрией шаров и контактных цилиндров - но самой конструкцией. Посмотрите на рисунок. При любом воздействии на щуп - строго вертикально или горизонтально - рвется минимум один контакт из шести. Оно неочевидно, но именно эта конструкция позволяет ловить микроны, в отличие от других. Никакого значимого тока через этот "концевик" не протекает, там микроамперы, и при попадании СОЖ это все дело начинает адски глючить. Но я отвлекся. По факту щуп - это двухполярник, а схема которая с ним работает - в режиме омметра. Но омметр очень хитер. У ренишоу есть ИК передатчики и ИК приемники (на станке). Следите за руками. Задается хитрая программа, скажем, найти центр отверстия. Ренишоу начинает обмениваться со станком световыми посылками - их видно. Красненькие, зелененькие, желтенькие мигают. Станок начинает ехать примерно в центр, опускает свой шарик, и едет до примерной стенки отверстия условно на G1.F10. За 10 мм до условной стенки отверстия станок сбрасывает скорость до F0.1 и оччень плавно дотрагивается шариком щупа до края отверстия. В это время происходит колдунство. Буквально до мгновения, когда щуп дотронется до стенки детали, щуп со станком обмениваются точным временем. ПЛИС в станке взводит таймер и начинает свой отсчет. Происходит отскок. Эти параметры все заложены в программу замера, поэтому станок точно знает, сколько микрон проехал щуп отсюда досюда.Потом станок опять щупает деталь, каждый раз уменьшая расстояние до щупа. Математика там не сильно сложная, чуть ли не выборка по среднему. Поскольку при каждом касании щуп выдает в станок данные "я коснулся!", подобно Лунтику, станок знает координаты каждого этого касания. Вот так это выглядит изнутри ПО станка и электроники в частности.

Вопрос - а как можно изготовить подобный прибор для 3018? Принцип прост - если на 6 точек касания довольно мелковатая механика будет, то хотя бы на три - пойдет. Конечно, у нас не будет никаких беспроводных трансляций, тут главное изготовить сам концевик по образу и подобию. Три точки, три шарика от подшипника, полированная пластинка (от клапанов 2109 идеально) , схема 3 И - НЕ - выход можно приспособить как минимум для постройки карты высот. А если для Кандли кто умеет писать скрипты (я пока не умею) - думаю там есть куда развернуться. И обмер заготовок, и использование станка как измерительная машина. И не за кучу денег, а своими руками. Ну вот. Поделился.
Во сразу вспомнились 155 микросхемы, правда там 2 и не по-моему были, кстати обмер заготовок и раньше на заводе не слишком востребованная функция была, что не скажешь про центрирование (нахождения центра отверстия или заготовки) , но грбл по-моему этого делать не умеет, нужен как минимум MACH 3 , да и реализация очень сомнительная, нет это конечно понятно, три точки дают одновременные значения координат, но на заводе такую схему не любили, большая погрешность сработки, все же четырех точечная, давала лучшие результаты с меньшей погрешностью если измерения идут вдоль одной оси с определенным сдвигом
, вот только измерители такие имели цену как крыло от самолёта, там даже цена станка типа 3018 , где-то среди десятых частей затерятся стремилась, дело даже не в самом измерителе было, сколько в программном обеспечении. оного.
 
но грбл по-моему этого делать не умеет
ГРБЛ и не обязана. А вот управляющий софт (или его "железный" аналог) - вполне.
Двигаемся в режиме щупа к одной стенке, остановились, запомнили координату, движемся в другую сторону - аналогично. Координаты известны, пройденное расстояние - тоже, центр найти не проблема. Это по одной оси. По второй - такой же алгоритм и вот мы в центре.
У себя в офф. контроллере, я повесил на кнопки Шифт + "вниз по Z" поиск "0" по Z. Так, как есть ещё и кнопки перемещений по XY, то можно добавить схожие перемещения для поиска края заготовки с любой из 4-х сторон.
Остальное - поиск центра отверстия и поиск центра круглой детали, планирую реализовать через меню.
А такой 3Д-искатель у меня где-то в тумбочке завалялся, так что есть, над чем поиздеваться :)
 
Тут уже спрашивали, что за команды в кренделе встроены. Без всяких доп макросов, поиск центра отверстия и поиск центра по наружнему размеру. Не помню в какой версии, надо по форуму искать.
 
  • Последнее редактирование:
Последнее редактирование:
В принципе, можно сделать даже аппаратный поиск середины заготовки по двум краям, по центру отверстия, по квадрату или прямоугольнику без влезания в Кандли. Перехват управления шаговиками на внешний контроллер и там уже сколько угодно крути программу. Но мне кажется, это сильно излишне. У нас же есть целый компьютер на управлялке. Сделать простейший посылатор-приниматор кодов с дятла я думаю любой ардуинщик справится. Ну вот, можно написать микро-сендер-грбл-обнулятор, по типу как в взрослых станках "визуальное программирование", входов у нас на плате минимум 4 - 3 концевика и датчик касания. хватит и одного канала.
Вручную кнопочками или совсем вручную приводим шарик примерно в центр отверстия на высоте примерно 5мм от поверхности. Задаем примерный диаметр отверстия, и глубину опускания щупа. Ничего сложного нет. Жмем старт, станок аккуратно ощупывает отверстие шариком (с поправкой на шарик разумеется), сначала по одной оси, потом по другой, уточняя каждый раз наибольшую разницу по обмерам для каждой оси. Мы так например штангелем внутренними губками и измеряем, верно? Потом шарик уходит ровно в центр вычисленной координаты и посылает ее в грбл. Я не знаю, посылает ли, но станок в эту координату нужно привести. Закрыть утилитку. Запустить Кандли. И сразу нажать "хоум" после коннекта. Вот и центр. Да, конечно, было бы удобнее из одной программы все делать, но я пока не сильно разбирался с этим. Опять же я просто описал как это делается на взрослых станках. И не вижу никаких преград использовать это на 3018. Если Кандли позволяет скрипты такого рода - то наверное можно и там реализовать все эти алгоритмы.

Ниже я разрисовал примерную схему обмерки отверстия по одной координате. Даже пункты алгоритма расписал
1. Это у нас примерный центр отверстия, выставленный на глазок, плюс минус сантиметр. Можно и рулеткой померить - ничего страшного.
2. Едем влево, учитывая примерный диаметр отверстия перестрахуемся, и решаем, что оператор мог напутать, и там не 52 мм, а скажем, 64. Но в общем и целом закладывается величина в полтора сантиметра. Сплошным показан точный подвод. Его можно усложнить, делая 2-4 касания все ближе и ближе.
3.Смещаемся по Y заведомо ниже центрального отверстия. Все еще помним - что оператор у нас с очень плохим глазомером, поэтому закладываем 10% от диаметра.
4.Повторяем п.2 в обе стороны. И мы получаем расстояние X от заранее заданного диаметра.
5. Вернемся в нулевую точку и то же самое повторяем уже выше ее. Получим Y от заранее заданного диаметра.

Ну а дальше простая математика и скрипты.
 

Вложения

  • obmerrenishow.jpg
    obmerrenishow.jpg
    49.2 KB · Просмотры: 11
Если Кандли позволяет скрипты такого рода - то наверное можно и там реализовать все эти алгоритмы
Самое главное, чтобы шарик на конце щупа стоял точно по оси шпинделя, не бил, иначе все старания и алгоритмы псу под хвост.
А алгоритм определения центра детали или отверстия прост до дури и даже диаметр шарика никакой роли не играет. Он играет роль только в случае выставления нуля по углу детали.
 
Самое главное, чтобы шарик на конце щупа стоял точно по оси шпинделя, не бил, иначе все старания и алгоритмы псу под хвост.
Как правило, такие девайсы имеют винты подстройки для центровки щупа по индикатору.

Я для себя продумал легенду для реализации возможностей поиска края, углов и центра.
В принципе, в теории, должно получиться, но применительно к моим условиям - только в полуавтоматическом режиме. Т.е. основные алгоритмы перемещений - поиски краёв, а на базе их уже математика - угол/центр. Для поиска угла - два поиска края, для центра - четыре. Из задаваемых параметров - только диаметр шарика. Из ожидаемых плюсов - не нужно никуда прицеливаться и можно передвинуть в точку следующего измерения вручную, минуя препятствия (прижимы).
 
epoXY, а вот такой вопрос.
У такого центроискателя, ось вращения может не совпадать с точкой срабатывания при отклонении щупа, т.е. учитывать нужно не только половину диаметра шарика щупа, но и некую поправку, которую нужно ещё как-то определить. Как выходят из положения?
 

А в ответ тишина... :rolleyes: Видимо забил автор темы... :cautious:

оффтоп
 
  • Последнее редактирование:
Последнее редактирование:
Сделал небольшой набросок, пока дождь на улице... (ну не видел я на нашем форуме чертежей)
Прикинул, что и как... Изобразил, как я понимаю это безобразие...
Сильно не пинайте...
Значит так...
Вот рисунок...

37352
Это своего рода шаблон, по которому нужно делать две платы...
На рисунке
(немного объяснений):
желтая линия - шарики 2 мм, отверстия на плате под шарики сверлить сверлом Ø=1,5 мм, припаять к платам;
красная линия - крепёжное отверстие для самого щупа Ø=3 мм
(можно изменить);
Зелёная линия - проходное отверстие
(через него выходит щуп) Ø=8 мм (можно изменить);
Голубая
(ладно, синяя) линия - наружный диаметр плат Ø=20 мм (можно изменить)...

При желании можно ещё с размерами поиграть и уменьшить... Вот так выглядят платы...

3735637357

Корпус для плат уже можно додумать, ещё нужно сделать думаю паз
(возможно два-три) в плате, в корпусе выступ входящий свободно в паз(ы), для того, что бы платы не проворачивались... Под плату верхнюю пружинку вставить Ø=18-19 мм...

Вот когда закончу станок делать, тогда займусь за воплощение...
Пока только идеи, чертежи, прикидки... :)
В архиве всякая всячина, думаю от неё можно будет отталкиваться... По крайней мере, всегда легче готовое исправить не всем конечно, чем чертить всё с нуля... Там шаблон, платы
(Sprint-Layout) и STL модели плат...
 

Вложения

  • ЩУП.rar
    159.2 KB · Просмотры: 8
Интересная идея с подключением датчика... :)

 
У меня аналогичный датчик, подключил тоже через ЮСБ с магнитным разъёмом. Не только для реализации "автоотпадания" кабеля в случае включения шпинделя, но и что бы не раздалбывать относительно нежное гнездо на корпусе.
Ещё нужно учитывать, что выходной сигнал конкретно этого датчика инвертирован, поэтому пришлось в разрыв кабеля воткнуть каскад на транзисторе.
Ещё вариант от китайцев, подешевле, чем по ссылке, что я выкладывал ранее.
V5-3D.jpg
Haaf8572544fd49c9ae416f7f262ba139l.jpg
 

Да, но это же не руками сделано... :rolleyes: Самое интересное сделать самому... :cautious:

оффтоп
 
Сверху Снизу
Обнаружен блокировщик рекламы AdBlock

МЫ ДОГАДЫВАЕМСЯ, ЧТО РЕКЛАМА ВАС РАЗДРАЖАЕТ!

Конечно, Ваше программное обеспечение для блокировки рекламы отлично справляется с блокировкой рекламы на нашем сайте, но оно также блокирует полезные функции. Мы стараемся для Вас и не обязываем Вас донатить и скидывать денег на наши кошельки, чтобы пользоваться форумом, но реклама это единственное, что позволяет поддерживать проект и развивать его.

Спасибо за Ваше понимание!

Я отключил свой AdBlock    Нет, я не буду ничего отключать