Станок ЧПУ, как точно измерять коодринаты?

Осваиваю платформу Arduino. Мигание светодиодом пройдено, поворачивание вебкамеры — тоже. Теперь хочется собрать что-то действительно полезное: до квадрокоптера я пожалуй ещё не дорос, но вот станок с ЧПУ (для начала, чтобы он рисовал что-то) мне кажется собрать вполне по силам.


Если вы собирали такой — как вы отсчитываете координаты? Нужна же большая точность, и ошибка сервопривода ± 3 градуса может сильно сказаться (думал о соединении через редуктор с целью уменьшения ошибки, но решил всё же спросить). Читал статью, где можно подключиться к выходам цифрового штангенциркуля — это вообще круто, там точность измерения ±0.05мм — великолепная точность, но до этой статьи (конец 2011 г) народ же тоже собирал самодельные станки: как отсчитывались координаты?


Но, может быть, есть элегантные способы измерения координат? Интересуют реально применяемые методы, не мечтания и домыслы (это я и сам умею).
  • Вопрос задан
  • 5417 просмотров
Решения вопроса 1
@smartly
Обычно в приводе стоит шаговый двигатель, по нему и отсчитывают координаты (без обратной связи)
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 3
@rPman
Шаговые двигатели меряют фактически количество оборотов ДО редуктора, соответственно будут ошибки, накапливаемые в самом редукторе (а это основной их источник, помимо люфта шарниров и деформации всей конструкции под физическим напряжением, инерции, собственным весом и изменений температуры).

Значит необходимо измерять угол поворота последнего шарнира в редукторе (или предпоследнего, тогда можно сочетать измерение угла с количеством оборотов) или даже расстояние, на которое сдвигается сам инструмент.

Для изменения угла легче всего использовать диск с большим количеством насечек у стекла/щелей у непрозрачного/просто полос и считать их обычным фотоэлементом (парой, чтобы определять направление вращения). Сейчас посмотрел, в википедии есть вполне понятная статья про энкодеры: ru.wikipedia.org/wiki/Датчик_угла_поворота

Если речь идет о 'сделай сам' и низких бюджетах, то в этом случае, чем больше радиус диска, тем проще его изготовить самому, полоски же вообще можно напечатать на принтере. Так же можно развить идею, и вместо диска и фотоэллемента можно поставить зеркало/фонарик и ловить световой зайчик вебкамерой на большем расстоянии — речь идет не получении координат в реальном времени, а о постоянной автоматической компенсации ошибок измерений (пока этот световой зайчик будет распознан....)
Ответ написан
kotomyava
@kotomyava
Системный администратор
Если использовать не шаговый двигатель, то необходимо применять энкодер(тут вариантов немало, самый простой полоска на плёнке и готовая пара светодиод фототранзистор), редуктор с высоким передаточным числом и довольно навороченный алгоритм управления оборотами двигателя, чтобы точно позиционироваться.

В самосборных станках обычно применяют всё же шаговые двигатели, что намного проще, иногда делают обратную связь по не задействованной обмотке ШД, чтобы отлавливать потенциальные пропуски шага, или опять же применяют энкодер.
Ответ написан
Комментировать
@king2
Добавлю, что еще стОит посмотреть на софт, которым собираетесь управлять станком — некоторые не умеют обратной связи. И тогда только шаговые движки и никакой обратной связи. Да, еще при большой нагрузке шаговики умеют пропускать шаги, и тогда ошибка накапливается.

Имеет смысл настроить ток примерно на 30% больше, чем начинают пропускаться шаги при самой большой нагрузке на станок.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы