Еще раз по сборке CNC3018 + enhancement

[Viktor3018]

Добрый день!
Статей по сборке CNC3018, обзоров в том числе на данном форуме выпущено многое. Надеюсь привнести что-то новое. Несмотря на ряд критических обзоров решился приобрести это китайское «чудо». Исходя из опыта сборки и работы (полгода) на 3d принтере все критичности надеюсь найду как устранить.

Посылка
Заказал на али через мобильное приложение в комплекте с лазером 5.5 Вт. Посылка (большой полиэтиленовый мешок) вмещала короб запчастей и коробочку с лазером:

Лазер подозрительно маленький (мощность помечена маркером):

Сборка

Сам по себе конструктор такой, что нужно каждое соединение контролировать угольником и на плоскостность на горизонтальной поверхности. Иначе всё выгнется пропеллером. По совету данного форума все болтовые соединения делал на синий фиксатор резьбы.

Отдельно остановлюсь на кронштейнах с подшипниками для перемещения стола. Сделаны они методом 3D печати. Для меня это неплохо — сломаются, перепечатаю. Внешний вид их грубоватый, всё от того что печатали на сопле не меньше 0,5 — 0,6 мм (так быстрее для массового выпуска). Грубое сопло наверное может сказаться на точности геометрии, хотя на вид всё ровненько.

Ощущение от скольжения втулки по направляющей такое, что внутри находятся шарики. А иначе наверное быть не может — нагрузки на столик высокие. А раз сталь по стали ходит — нужна смазка (много смазки — чем больше тем лучше). Если просто смазать — пыль, опилки будут прилипать к направляющим — подшипники быстро забъются грязью. Решение — нужны пыльники на направляющие.

Перебрав все варианты решил пыльники на направляющие сделать сам из подручного материала — пергаментной бумаги. Тонкая, достаточно прочная, и форму сохраняет.

Длина выкройки в 1.5 раза больше свободного хода стола по направляющей. А дальше как в детском оригами по изготовлению «гармошки»:

Остается только приклеить картонные фланцы:

Очень кропотливая это работа. Пока сделал 3 пыльника.
Продолжение следует...

PS Еще столкнулся с проблемой — стол ставишь на подшипники, затягиваешь крепления — начинает подклинивать. Снял болты. Положил просто так без укрепления болтами на подшипники. Так и есть — играет. Зазор примерно 0,3 мм между столом и одной из втулок направляющей. А рама стоит на горизонтальной поверхности ровно, не играет. И столик ровный. Видимо причина в точности 3-D печати втулок. Как решаю данную проблему — напишу в следующий раз.

[BiFoot]

Лазер подозрительно маленький (мощность помечена маркером):

Ваши подозрения только усилятся, когда вы увидите сам лазер.

А сам кристалл, который, собственно и излучает, размером вообще с головку спички. То, что вы держите в руках, это радиатор, в который вставлен диод. Размер диода указан на рисунке, это его диаметр. Открутите линзу, и вы кристалл увидите.

Ощущение от скольжения втулки по направляющей такое, что внутри находятся шарики.

Вы сильно удивитесь, но там действительно четыре ряда маленьких шариков. Кстати, если догадаться, то на них можно даже посмотреть еще до сборки.

А раз сталь по стали ходит

Вообще то, есть вариант, когда не шариковый подшипник, а латунная втулка скольжения, просто очень гладкая дырка, в которой ось и скользит. Смазка нужна в любом случае.

Перебрав все варианты решил пыльники на направляющие сделать сам из подручного материала — пергаментной бумаги.

Небольшого кусочка фетра у вас дома не нашлось? Устойчивый к истиранию этот материал давно используется в технике для изготовления сальников. Защищая от пыли и грязи, он служит для хранения запаса смазки.

[Viktor3018]

BiFoot, круто! Спасибо за ответы и советы!

Линзу с лазера снял, собственно площадь кристалла полупроводникового по ощущениям 1-2 мм^2. Корпуса не видно - диаметр окошка не меньше 5 мм. Так что допускаю что по мощности похоже на правду. Жаль на телефоне макросъемка не получается. Попробую в ближайшие дни фотоаппаратом снять.

Открутил куллер с тыльной стороны радиатора и тут "китайский сюрприз": лазер - это гильза высотой примерно 40 мм, диаметром 18 мм. А диаметр отверстия в радиаторе - 19мм!! Внутрь гильзу лазера воткнули и немного прижали к одной из стенок радиатора заклепкой-шплинтом с противоположной стороны. Визуально - тепловой контакт отвратительный. Фото приложу. Буду что-то решать. Пока на уровне идеи- плотно забить в щель "пирог" из алюминиевой фольги, слои которой промажу термопастой.

[peratron]

Пока на уровне идеи- плотно забить в щель "пирог" из алюминиевой фольги, слои которой промажу термопастой.

У вас что - перегревается кристал?!
С чего вы так решили?
Какие симптомы перегрева вы обнаружили?

[BiFoot]

Какие симптомы перегрева вы обнаружили?

При плохом контакте диода с радиатором, основной признак будет, это сгоревший внезапно диод. Как косвенный признак, это в непрерывном режиме и длительной работе радиатор не нагревается достаточно. А как он должен достаточно нагреваться? А кто ж его знает, тут нужен опыт. А если кристалл перегрет, то он деградирует, а если сильно перегрет, то просто выгорает моментально.

[BiFoot]

Фото приложу. Буду что-то решать.

Не надо фото. Я свой кристалл уже видел без линзы. Кстати, у меня несколько иная конструкция диода.

Если вы так любите что то делать своими руками, то можете сами сделать и простой лазер:
http://laserkids.sourceforge.net/rus_n2teaLaser.html

Для совершенствования конструкции могу порекомендовать цеповод для того, что бы провода не болтались.
https://ru.aliexpress.com/wholesale?cat ... re+Carrier
Одной ленты 100 см хватит на три таких станка.

[peratron]

При плохом контакте диода с радиатором, основной признак будет, это сгоревший внезапно диод.

Вообще-то для начала следовало б выяснить - сколько мощности реально потребляет лазер.
А потом - померять температуру обратного диода, расположенного на том же кристалле: падение напряжения на нём в холодном состоянии и в нагретом...

[BiFoot]

Вообще-то для начала следовало б выяснить - сколько мощности реально потребляет лазер

На диод идет 2,75А при 12В питания. Остальное измерить невозможно из-за конструкции. Ваши действия?

[Viktor3018]

Пока на уровне идеи- плотно забить в щель "пирог" из алюминиевой фольги, слои которой промажу термопастой.

У вас что - перегревается кристал?!
С чего вы так решили?
Какие симптомы перегрева вы обнаружили?

Пока что еще даже до электроники не дошел. Собираю механику. Заодно изучаю что мне прислали китайские комрады. Нареканий по лазеру к CNC 3018 много прочитал тут на форуме. Хотелось бы понять почему.
Пока у меня складывается впечатление что использован диод, который допускает режим работы до 5 Вт. В таких корпусах такие диоды выпускают.

Но 5 Вт только при хорошем охлаждении допускается. Аксиома радиолюбителя - тепловой контакт м-ду охлаждаемым радиокомпонентом и радиатором должен быть плотным, оптимальным по площади охлаждаемого компонента (негласно не меньше 30-50% площади поверхности радиокомпонента должно соприкасаться с радиатором) Фотографию делал на просвет, как ни старался - размыто получается. И полностью невидно, что зона контакта гильзы с лазером и радиатора шириной 2-3 мм, т.е. не больше 7% (зона упругих деформаций на линии соприкосновения двух цилиндров-внутреннего и внешнего).

Так что одна из возможных причин с данной моделью - не сам светодиод "разогнанный", а отсутствие качественного охлаждения.

[BiFoot]

Так что одна из возможных причин с данной моделью - не сам светодиод "разогнанный", а отсутствие качественного охлаждения.

Тут скорее важнее теплоемкость конструкции. За счет большей массы и теплоемекости, корпус лазерного диода оттягивает теплоту от диода. По мере нагрева он отдает свое тепло радиатору. У кристалла размер и теплоемкость маленькая, зато пиковые выделения теплоты большие, вот и задача эти пики отбирать за счет массы и по этой массе перераспределять. Далее не спеша отбор теплоты на радиатор.
У вас диод в закрытом корпусе со стеклянным окном.

[peratron]

Нареканий по лазеру к CNC 3018 много прочитал тут на форуме

Подавляющее большинство проблем станков-клонов дятла возникает из-за втыкания лазера в гнездо "лазер" на дятле!
Это недопустимо!
Это гнездо годится только для лазеров без собственного контроллера!
На гнезде "лазер" присутствует ШИМ, который подаётся на контроллер. А в контроллере - свои блокирующие ёмкости.
Лазеры с контроллером требуют включения контроллера на постоянное питание 12 В, а управление должно вестись через ТТЛ-вход контроллера.
При этом, прямого выхода на ТТЛ у дятла нет - надо либо припаиваться соплёй к затвору полевика, коммутирующего шпиндель, либо искать альтернативные варианты (например, брать ШИМ с гнезда ЛАЗЕР, но инвертировать его логически).

[BiFoot]

При этом, прямого выхода на ТТЛ у дятла нет

Потому я и брал контролер с выходом TTL. Тем более, что и лазер мой кушает все же побольше, чем штатные, которыми комплектуется обычно эти граверы. Включал на выход лазера, работает, но долго гонять не рискнул, что бы не выжечь. Задача контролера стабилизировать рабочий ток диода, при этом контролер почти не реагирует на изменение напряжения, высасывая заданный рабочий ток или ограничивая его.

[peratron]

Задача контролера стабилизировать рабочий ток диода, при этом контролер почти не реагирует на изменение напряжения, высасывая заданный рабочий ток или ограничивая его.

Но это он может делать правильно только при стабильном питании - без ШИМ.

Про этот контроллер не скажу, поскольку с ним незнаком. Речь о дятле, к которому лазерный контроллер подключают неправильно с подачи продавца...

[BiFoot]

с подачи продавца...

Да недавно была история была, там прод, кстати, тот же, что и мне станок продал, порекомендовал включить лазер вместо шпинделя. А там до 24В. Но даже если выставить 12В, идея смысла не имеет, ведь шпиндель запускается и работает, а процесс прерывания обработки для перемещения в новую точку обеспечивается подъемом, лазер при этом выключаться не будет, разве только за счет разфукусировки при подъеме прервется, да и то сомневаюсь. Тем не менее прод такое предложил. Потом выяснилось, что провода на разъеме кабеля между драйвером и БП перевернуты. Кстати, у меня была проблема с кареткой шпинделя. Там крепление шагового никуда не годилось, первая гайка вывалились еще по дороге, я ее отдельно в упаковке нашел. Постом смотрю, а шаговый гуляет при работе, сунулся, а там уже еще две гайки открутились, висел уже на одной. Перебрал я это крепление, посадил на фиксатор. Отписался проду в личку, типа, или у тебя кто то откровенно халтурит, или поставщик, я уже все исправил, имей в виду. Этот мне пишет, что пришли видео, я ему повторяю, видео не снимал, проблему уже устранил. Другая проблема с тем же узлом, вверх-вниз гоняет в противоположную сторону. Пишу, так и так, что делать? Молчит. Потом нашел как ось инвертировать в настройках. Не помогло. Если инвертирую, то ось прекращает работать вообще. Нашел аппаратный способ, на одном разъеме к двигателю поменял местами два провода А+ и А-, все заработало. Или двигатель инверсный поставили, или на плате что то начудили, правда непонятно как. Отписал ему как проблему исправил. Прод так и промолчал.

[Viktor3018]

Нареканий по лазеру к CNC 3018 много прочитал тут на форуме

Подавляющее большинство проблем станков-клонов дятла возникает из-за втыкания лазера в гнездо "лазер" на дятле!
Это недопустимо!
Это гнездо годится только для лазеров без собственного контроллера!
На гнезде "лазер" присутствует ШИМ, который подаётся на контроллер. А в контроллере - свои блокирующие ёмкости.
Лазеры с контроллером требуют включения контроллера на постоянное питание 12 В, а управление должно вестись через ТТЛ-вход контроллера.
При этом, прямого выхода на ТТЛ у дятла нет - надо либо припаиваться соплёй к затвору полевика, коммутирующего шпиндель, либо искать альтернативные варианты (например, брать ШИМ с гнезда ЛАЗЕР, но инвертировать его логически).

Знаю, нарыл темок по проблеме. Например тут http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 0%B5%D1%80 или тут http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 80#p422825 или тут (где не правильно на мой взгляд): http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 83#p424583.

В данной темке попробую систематизировать как-то хотя-бы для моего контроллера GRBI 0.9. Ибо поиск на сайте по словарю, а в словарях нет ни TTL ни ШИМ. Если задать в поиске TTL или ШИМ - результат 0. Сложно найти схему однозначно хорошую.
А вообще тут многие рассуждают про TTL, а кто-то реально смотрел что там на TTL-выходе контроллера? Подозреваю что на выходе открытый коллектор для повышения нагрузочной способности (часто так делают на интерфейсах с TTL-уровнями) и такой выход при определенных подключениях может инвертировать сигнал, работая в неноминальных режимах на базу транзистора в TTL входе. Конечно можно просто включить резистор в выходную цепь на +5V питанию, только есть ли он где-то +5v по питанию, но по логике должен быть на плате управления лазером.

[Viktor3018]

с подачи продавца...

Другая проблема с тем же узлом, вверх-вниз гоняет в противоположную сторону. Пишу, так и так, что делать? Молчит. Потом нашел как ось инвертировать в настройках. Не помогло. Если инвертирую, то ось прекращает работать вообще. Нашел аппаратный способ, на одном разъеме к двигателю поменял местами два провода А+ и А-, все заработало. Или двигатель инверсный поставили, или на плате что то начудили, правда непонятно как. Отписал ему как проблему исправил. Прод так и промолчал.

Как-то пытался разобраться в принципах работы шаговых двигателей, там должна быть строго определенная последовательность импульсов, скажем условно (точно не помню) 00 01 11 10, а если будет 00 10 11 01 то уже типа не заработает. Смысл примерно такой, т.е. цифровое инвертирование само по себе ничего не дает, нужно менять подключение (или прошивку по импульсам)

[peratron]

А вообще тут многие рассуждают про TTL, а кто-то реально смотрел что там на TTL-выходе контроллера? Подозреваю что на выходе открытый коллектор для повышения нагрузочной способности (часто так делают на интерфейсах с TTL-уровнями) и такой выход при определенных подключениях может инвертировать сигнал, работая в неноминальных режимах на базу транзистора в TTL входе. Конечно можно просто включить резистор в выходную цепь на +5V питанию, только есть ли он где-то +5v по питанию, но по логике должен быть на плате управления лазером.

ТТЛ-вход лазерного контроллера привязан по умолчанию резистором к питанию на плате контроллера - потому, к слову, при отсутствии шлейфа на этом входе, лазер открыт на 100% (подана логическая единица).
Если присоединить управление с открытым коллектором, то этот резистор послужит нагрузкой - и всё состоится, но только при условии прямого кода.
Если же использовать гнездо ЛАЗЕР, то там стоит силовой ключ - на выходе которого логика обратная.
Потому можно взять либо с разъёма ЛАЗЕР (там на контактах +12 и силовой ШИМ), но придётся инвертировать своими силами.
Либо брать правильный сигнал с затвора силового ключа при помощи сопли...

[Viktor3018]

В качестве поминалки себе и остальным, про взять сигнал "при помощи сопли" - это тут: url=http://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php? ... 48#p423848]Re: CNC 2418: функциональный апгрейд #39[/url]

Потому можно взять либо с разъёма ЛАЗЕР (там на контактах +12 и силовой ШИМ), но придётся инвертировать своими силами.

Инвертировать нужно своими силами лишь в том случае, когда вход TTL на плате управления лазером инверсный. В CNC3018 + 5.5 Вт TTL вход прямой. Т.е. когда лог 1 - лазер включен (сегодня уже испытал свой лазер). А на выходе ключа - ключ включен - +12 В, поэтому и китайцы так и предлагают на выход Лазер подключать питание платы управления лазером (это кому не жалко контроллер жечь).

Поэтому мой предварительный пока еще никем не проверенный на практике вариант подключения платы управления лазером по каналу управления (канал питания, как на картинке по ссылке выше) :

Есть пока сомнения в номинале сопротивления. Достаточно или нет будет 1К для надежного удержания 0. Поэтому пока намерен всё сам проверить, и никоим образом пока не даю никаких рекомендаций.

[peratron]

Поэтому мой предварительный пока еще никем не проверенный на практике вариант подключения платы управления лазером по каналу управления (канал питания, как на картинке по ссылке выше) :

Работать не будет!
На коннекторах шпинделя и лазера плюс привязан к шинам 24 и 12 В соответственно, а минус коммутируется ключом IRF540.
Таким образом, на этих разъёмах ШИМ инверсный!
И именно по этой причине возникает проблема инвертирования ШИМ для стандартного входа лазерного контроллера.
Вариант решения - тут: http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 46#p424346

[BiFoot]

Схемка попалась подключения через лазерный выход с развязкой.

Отсюда: http://micronc.ru/engraver/