cnc-club.ru

Приветствую всех участников данного форума!

Кратко опишу проблему и надеюсь получить хоть какую-нибудь помощь от уважаемого коммьюнити

В этом году я поступил в аспирантуру. Тема моего исследования связана с электромагнитными процессами в печатных платах. Для проведения полноценного исследования необходимы экспериментальные данные.
А теперь собственно почему я оказался на этом форуме

Научрук поставил задачу разработать и собрать так называемый "сканер ближнего электромагнитного поля". За основу предложено взять конструкцию иностранного коллеги (проект во вложении, в конце сообщения). Если честно я никогда не имел дела с подобными системами, но это реально нужная вещь и мне для защиты и потом для обучения студентов.

У меня возникла куча вопросов, т.к. я даже теоретически не знаю с чего начать. Плиз подскажите примерный алгоритм разработки, желательно со ссылками на литературу обучающую.
И еще общие вопросы:
- сколько примерно будет стоить такой сканер?
- каким образом он взаимодействует с ПК? т.е. есть ли стандартные оболочки позволяющие задать движения пробника?
- данные с пробника поступают на анализатор спектра. Это как-то связано с управлением системы.

В общем в голове каша. Надеюсь при помощи форума профессионалов хоть как-то упорядочить мысли. Если нужны какие-то уточнения, спрашивайте, постараюсь ответить.

Ну и в любом случае, всем заранее спасибо!

aspirant писал(а):У меня возникла куча вопросов, т.к. я даже теоретически не знаю с чего начать. Плиз подскажите примерный алгоритм разработки, желательно со ссылками на литературу обучающую.

Я так понимаю, что в простейшем случае нужно равномерное движение "змейкой" с записью данных датчика поля и текущих координат?
Для управления движеним сгодится практически любой управляющий софт для станков с ЧПУ типа LinuxCNC, Mach3 и т.п. или даже что-то самописное.

aspirant писал(а):- сколько примерно будет стоить такой сканер?

Это сильно зависит от размеров рабочего поля, веса пробника и требуемой скорости сканирования.

aspirant писал(а):- каким образом он взаимодействует с ПК? т.е. есть ли стандартные оболочки позволяющие задать движения пробника?

Да. LinuxCNC, Mach3 и т.п.

aspirant писал(а):- данные с пробника поступают на анализатор спектра. Это как-то связано с управлением системы.

В простейшем случае (см. выше) нет, но возможно захочется, чтобы система меняла траекторию сканирования в реальном времени в зависимости от полученных результатов...

UAVpilot писал(а):Я так понимаю, что в простейшем случае нужно равномерное движение "змейкой" с записью данных датчика поля и текущих координат?

Да! Именно так. В первой реализации будет достаточно просто пройтись змейкой, и каким-то образом сформровать массив X - Y - E . Координата Z выставляется в начале измерения и в процессе не меняется.

Думаю будет правильно разделить задачу на два этапа:
1-ый это как раз построение самой "железки" и заставить ее тупо двигаться по программе. Думаю этот форум как раз то, что нужно.
2-ой это связь датчика с анализатором спектра+ПК. Ну тут я уже сам кое-что могу.

UAVpilot писал(а):Для управления движеним сгодится практически любой управляющий софт для станков с ЧПУ типа LinuxCNC, Mach3 и т.п. или даже что-то самописное.

Все равно я как-то слабо себе это представляю. Ну вот на пальцах, у ПК есть разъем USB . И каким образом я этот USB подключу к двигателю? тем более что их 4 планируется.

UAVpilot писал(а):Это сильно зависит от размеров рабочего поля, веса пробника и требуемой скорости сканирования.

Размер под небольшую печатную плату, т.е. примерно 200x200мм, ну пусть с запасом 300x300мм. И по оси Z хватит 150мм. Пробник весит макс грамм 200. Скорость не критична вообще, т.к. измерения делаются редко, можно даже на ночь оставить.

UAVpilot писал(а):В простейшем случае (см. выше) нет, но возможно захочется, чтобы система меняла траекторию сканирования в реальном времени в зависимости от полученных результатов...

Для начала надо сделать самое римитивное устройство а-ля "палка-веревка", главное чтоб заработало, да и я хоть освоюсь немного.

aspirant писал(а):Все равно я как-то слабо себе это представляю. Ну вот на пальцах, у ПК есть разъем USB . И каким образом я этот USB подключу к двигателю? тем более что их 4 планируется.

Напрямую - никак, нужен контроллер. И лучше не использовать USB, а делать через LPT порт.

aspirant писал(а):Все равно я как-то слабо себе это представляю. Ну вот на пальцах, у ПК есть разъем USB . И каким образом я этот USB подключу к двигателю? тем более что их 4 планируется.

Я думаю стоит посмотреть в сторону контроллеров для 3D принтеров - для организации движения там уже всё есть, причём может работать автономно,. Нужно только подключить датчик ЭМ поля, если у него аналоговый выход, то проблем быть не должно. Далее слегка модернизируется прошивка и сканер сможет работать даже без компа, записывая данные например на флешку. Ну обмен с компом по USB тоже будет.
Механику наверно тоже проще будет собрать на комплектующих для 3D принтеров, если конечно датчик не весит несколько килограммов...

UAVpilot писал(а):если конечно датчик не весит несколько килограммов

ТС вроде написал про вес

aspirant писал(а):Пробник весит макс грамм 200

Или я что-то не так понял?

Predator писал(а):ТС вроде написал про вес

Да, просто я не заметил - читал "по диагонали".
Тогда точно надо брать механику и электронику от 3D принтеров. Если основу делать из станочного/рекламного профиля, то можно будет долларов в 500 уложится без особой экономии.
Да и на направляющих можно сэкономить - полагаю точность лучше, чем ±1мм тут не нужна.

UAVpilot писал(а):читал "по диагонали"

Ты прям, как Ленин

UAVpilot писал(а):Тогда точно надо брать механику и электронику от 3D принтеров. Если основу делать из станочного/рекламного профиля, то можно будет долларов в 500 уложится без особой экономии.
Да и на направляющих можно сэкономить - полагаю точность лучше, чем ±1мм тут не нужна.

Поддерживаю. Для задачи автора будет идеально.

Кстати, тут же где-то на форуме продается набор для 3D принтера. Сейчас найду, кто продаёт...

Нашел темку, вот ссылка

Predator писал(а):Напрямую - никак, нужен контроллер. И лучше не использовать USB, а делать через LPT порт.

Дык нынче LPT уже в диковинку Но это решаемо.

Господа! Премного благодарен за примерное направление "куда копать". А можно еще подсказать какую теорию почитать-полистать. Не люблю "в слепую" вещи покупать. По той ссылке, что дал Predator там сам автор не в курсе, что у него есть. То 2 двигателя, то 3. Плюс еще какие-то столы с подогревами и экструдерами... Опятаки хотелось бы всеже к ПК подвязать, автономность не нужна. Все равно потом обработку данные проводить.
Скажем так, где можно посмотреть пошаговую инструкцию сборки простейшего девайса.

aspirant писал(а): Дык нынче LPT уже в диковинку

Если почитаешь темы на форуме, поймешь почему я так написал, и чем LPT лучше USB.

aspirant писал(а):Плюс еще какие-то столы с подогревами и экструдерами

Это в твоем случае не нужно, можно продавца сбить по цене, без этих компонентов, а их он отдельно продаст.

Predator писал(а):Это в твоем случае не нужно, можно продавца сбить по цене, без этих компонентов, а их он отдельно продаст.

Извините за навязчивость, но вот придет мне этот комплект, а дальше как быть? Если с механикой еще можно разобраться что и куда прикрутить, то как быть с электрикой. Куда там к чему подключать? А если еще и некомплект...
Вот я и прошу дать какую-нибудь пошаговую инструкцию для самого простого агрегата

aspirant писал(а):Извините за навязчивость, но вот придет мне этот комплект, а дальше как быть?

Изучить конструкцию ---> докупить недостающие детали ---> собирать, пробовать.

aspirant писал(а):Куда там к чему подключать?

Такие 3D принтеры как правило работают с автономным контроллером.
Если вам это не нужно, купите интерфейсную плату.
Компьютер -LPT(USB)-> интерфейсная плата ---> драйвер ---> шаговый двигатель

aspirant писал(а):Вот я и прошу дать какую-нибудь пошаговую инструкцию для самого простого агрегата

Никто не даст вам пошаговую инструкцию. Никто же не знает что именно вам нужно...
Что касается 3D принтеров, информации по ним выше крыши. Нужно только поискать
http://lmgtfy.com/?q=%D1%81%D0%B1%D0%BE ... %B0+RepRap

Вопрос РАЗ: бюджет установки?
Вопрос ДВА: кто мешает купить готовые актуаторы и собрать на них?
Вопрос ТРИ: - почему ВЫ занимаетесь этим, а не те, кто должен делать для вас "железо"?
ну и почти вопросы - точность позиционирования должна быть какая? Если мерить будете ЭМ-поле - что с требованием по внешнему полю самой установки?

ok-evgenij писал(а):Такие 3D принтеры как правило работают с автономным контроллером.
Если вам это не нужно, купите интерфейсную плату.
Компьютер -LPT(USB)-> интерфейсная плата ---> драйвер ---> шаговый двигатель

Да, вот сейчас прочитал 40 страниц по 3D принтерам и в принципе остался основной вопрос - Когда печатается модель, то соответствующая прога управляет движением головки. А какже в моем случае ею управлять?

megagad писал(а):Вопрос РАЗ: бюджет установки?
Вопрос ДВА: кто мешает купить готовые актуаторы и собрать на них?
Вопрос ТРИ: - почему ВЫ занимаетесь этим, а не те, кто должен делать для вас "железо"?
ну и почти вопросы - точность позиционирования должна быть какая? Если мерить будете ЭМ-поле - что с требованием по внешнему полю самой установки?

1. Я так планирую тысяч в 30 надо уложиться (это разумеется без ПК и анализатора спектра)
2. Мешает отсутствие опыта/знаний. Именно поэтому я здесь, т.к. есть желание
3. Это идет как разработка экспериментальной установки и включается в результаты работы. Ну и аспирант это такое бесправное существо, которому НИКТО НИЧЕГО не должен. Наука она такая наука...

точность - в исходном проекте было указано 2мкм, но что-то мне кажется это не реальным. Думаю порядка 0,1 мм будет норм. Тут вполне можно скорректировать ТЗ в зависимости от степени труднореализуемости.
ЭМ-поле - измеряется поле от печатной плате на расстоянии от 1 до 10 см. В принципе измерение происходит когда двигатели отключены, поэтому они не должны влиять, в крайнем случае их можно дополнительно заэкранировать. Также можно заэкранировать и плату управления. Хотя в прототипе там вообще все открытое стоит (см. файл)

aspirant писал(а):В принципе измерение происходит когда двигатели отключены, поэтому они не должны влиять, в крайнем случае их можно дополнительно заэкранировать.

Шаговые моторы нельзя отключить - они потеряют позицию.

aspirant писал(а):Да, вот сейчас прочитал 40 страниц по 3D принтерам и в принципе остался основной вопрос - Когда печатается модель, то соответствующая прога управляет движением головки. А какже в моем случае ею управлять?

Будете в контроллер загружать управляющую программу, описывающую траекторию сканирования. Программа пишется на спец. языке, называется G-Code. Например:
G1 X50 Y100 F500 - ехать в точку с координатами 50мм, 100мм со скоростью 500мм/мин.

aspirant писал(а):точность - в исходном проекте было указано 2мкм

aspirant писал(а):ЭМ-поле - измеряется поле от печатной плате на расстоянии от 1 до 10 см.

Какие-то несопоставимые величины...

michael-yurov писал(а):Шаговые моторы нельзя отключить - они потеряют позицию.

В случае ременной передачи их можно поставить сильно в стороне и хорошо экранировать.
Наверно предпочтительней будет схема привода X-Y как у AKlion. Двигатели можно будет поставить в стороне и в один экран.