Фанерный робот. Мой первый в жизни ЧПУ-станок из подножных материалов

Приветствую всех земляков Датагорцев!
Планировал написать очередную статью конечно же о новом увеселителе, даже знал каком – на лампах 6С4С, но это было год назад и усилитель остался только в мыслях и мечтах, хотя то, что получилось издаёт звуки громче многих усилков!

Началось всё с идеи моего друга сделать маленький ЧПУ-станочек для сверления отверстий в печатных платах. Если честно, мне мало верилось в успех этой затеи, но всё же решили попробовать. Тем более что было лето и нужно было заполнить чем-то полезным появившееся свободное время.

↑ Электроника

На органы были разобраны два отработавших своё струйных принтера. Один из них за неимением отвертки-звездочки нужной длины, аккуратно разобрали молотком. Из принтеров были изъяты три шаговых двигателя, одна микросхема драйвера ШД и валы, по которым бегала каретка. В силу того, что это был первый опыт работы с ЧПУ и главной целью были не скорость и точность работы, а хотя бы чтобы ОНО работало, в качестве схемы контроллера и драйвера ШД остановились на старой, простой и проверенной схеме на К155ТМ7 и КТ972/973.

Плюс несомненным достоинством являлось дешевизна и доступность деталей. Т.к. было два типа двигателей (биполярный и униполярный) пришлось комбинировать схемы контроллеров. Два двигателя управлялись К155ТМ7, а третий МР4020 из принтера.

Нарисовал плату, вытравил, впаял детали и пришло время первого включения. Очень боялся спалить LPT порт. Тут пригодился старенький Celeron 733, который несколько лет одиноко пылился в углу. Подключаю питания, нажимаю клавишу перемещения…ё-моё, моторчик крутится! Посидел, поигрался, все три оси крутятся-вертятся как надо. Разумеется, оборотов мало (схема без ШИМ), да и легко можно остановить пальцами, но ведь работает, а значит, пора заняться механикой!

↑ Механика

Бороздили Интернет в поисках подходящей конструкции и выбрали вариант, в котором площадка со шпинделем (ось Z) двигалась только вверх-вниз, а стол с заготовкой по Х, Y.

Почти всю механику оси Z выдернул из CD привода.

Направляющие по X и Y — мебельные с подшипниками, все остальные детали станка – б/у мебель.

На валах из принтера нарезали резьбу, соединив с валом двигателя очень гибкой муфтой, она же кембрик.

Получилась передача типа «винт-гайка». Какого-то конкретного чертежа или даже рисунка не было и «дизайн» придумывался в процессе сборки (тут надставить, там усилить). Долго возился с установкой вала с резьбой параллельно мебельной направляющей. Малейший перекос и моторчик клинит.

И вот первое испытание! Вместо шпинделя фломастер и очень сложное задание – написать слово «Test». Нажимаю заветную кнопку и что-то началось… Моторчики закрутились, стол с закрепленным листком бумаги начал перемещаться и стала прорисовываться заветная надпись. В воздухе летал вопрос: Как может эта хреновина из ДСП что-то рисовать?!

Но, потеха-потехой, а делу время. Надо же пробовать сделать то, для чего он и создавался, т.е. платы сверлить. В этот раз в роли шпинделя ставлю моторчик из принтера (не шаговый) на вал которого прилепил маленький цанговый патрон. Пришлось повозиться с позиционированием печатной платы на столе станка для того, чтобы как можно точнее совпадали отверстия. Файл сверловки подготовил в Sprint Layout, программа управления станком Vri-Cnc. Это наверное единственная программа под MS Windows, которая нормально работает с ТМ7. К тому же «Поддержим отечественного производителя!». И начался процесс сверления. Медленно, но верно, достаточно точно и главное не вручную! Вся работа заключалась в том, чтобы сидеть и смотреть.

↑ Выводы и пути совершенствования

Ну, а теперь о минусах и не доработках, которые выявились в процессе пользования. Их очень много к сожалению.

1. Жесткости станка явно недостаточно. Конструкция от CD-Rom легкая, но очень хлипкая и абсолютно не годится для сверления плат, только как рисовалка или выжигалка. По осям X, Y тоже не все хорошо. Одной мебельной рельсы на ось маловато будет, надо ставить по две.

2. Нормально просверлить получается лишь пару небольших плат. После чего сверло затупляется, и если вручную можно сильнее прижать или увеличить время прижима по своему усмотрению, то в данном станке опять же из-за хлипкости конструкции, в лучшем случае просто перекашивает станок и отверстие не просверливается, в худшем случае ломается сверло.

3. Т.к. схема без ШИМ, скорость передвижения очень низкая, и есть большая вероятность пропуска шагов при незначительном подклинивании.

4. Сильно греются моторчики. Буквально за 5 минут при питании 12в. Нужно ставить вентиляторы на обдув или городить ШИМ.

Платы я им так и не посверлил серьёзно. Сверлю вручную, но это стало отправной точкой в мир ЧПУ, и нисколько не сожалею о том, что собрали этот станочек. Специально не выкладываю каких-либо размеров и чертежей. Их попросту нет, да и не нужны они в данном случае. Просто попробовали свои силы в деле ЧПУ, не зря попробовали. Давно им не пользуюсь, но разбирать не хочу. Пусть стоит на память, как музейный экспонат.

↑ PS

Позже прикрепил к станку китайский шпинделёк типа Dremel, и попробовал фрезернуть сначала пенопласт, а потом и фанеру. Тянет, однако! И даже точность вполне нормальная. Ход мыслей понятен? Скоро будет вторая серия, о другом, большом (1 на 1 м) фрезерном станке, изготовленном с учетом ранее допущенных ошибок.

Уже начал писать статью. До скорого, друзья!

↑ Файлы

Плата контроллера и драйвера
🎁chpu-1.zip  41.69 Kb ⇣ 98

↑ Видео

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации