www.cncmasterkit.ru • Просмотр темы - Сканер для ЧПУ

www.cncmasterkit.ru

ЧПУ своими руками

     · ПРАВИЛА ·

Текущее время: 26 сен 2017, 07:39
Сообщения без ответов | Активные темы

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Сканер для ЧПУ
Сообщение #1  Добавлено: 27 июн 2015, 19:51 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
История началась с публикации Трудоголика "Эхолокатор на Ардуино и перспективный Радар-Клиент Ардуино." viewtopic.php?f=13&t=4619 Там проскочила идея сделать сканер, ну и как говорят "тут меня понесло". Сделал первый вариант(оптико-механический). (коротко описан в выше указанной публикации) В принципе идея жизнеспособная и если над ней поработать, то можно добиться приемлемых результатов. Но все равно от механики высокой скорости не получить. Начал копать в сторону CCD матриц от сканеров. Скорость работы на несколько порядков превосходит оптико-механический вариант. Собственно решил обнародовать результаты своих экспериментов, чтобы подключились более молодые и продвинутые. Дело в том, что я уже практически пенсионер и "немного" отстал от современной элементной базы. То что я собираю на десятках корпусов ТТЛ логики можно элементарно затолкать в Ардуину и при этом параметры устройства будут намного выше. Чтобы читающему не ломать голову немного информации, которую я переварил.
Вот один из сенсоров от сканера. Обладает колоссальной помехоустойчивостью, если использовать допустим канал красного цвета, то луч лазерной указки четко различим на фоне киловаттной галогенки с расстояния полуметра

Изображение
Это его схема(зарисовал основные цепи, которые необходимы)
Изображение
Это то что необходимо подать для его работы
Изображение
Это схема формирователя всех управляющих импульсов. Выход красного канала подключен к компаратору.
Изображение
Ну и внешний вид этой электроники.

Изображение
Принцип работы элементарный- в исходном состоянии формирователь находится в статичном состоянии, тактовые импульсы на матрицу не подаются, счетчик подключенный к одному из тактовых сигналов сброшен. По команде ПК запускается процесс сканирования, импульсы подаются на матрицу и счетчик. Как только на выходе матрицы появляется сигнал от сканирующего луча, компаратор останавливает процесс сканирования и выдает ПК сигнал о готовности данных. ПК считывает состояние счетчика, которое однозначно соответствует расстоянию до объекта, и сохраняет его в файл. Затем сканер перемещается к следующей точке сканирования, счетчик обнуляется и запускается новое сканирование.


Еще несколько фото концепта сканера и видео работы.
Изображение

Изображение

видео на яндекс диске

https://yadi.sk/i/0IH9j898hWptw
В принципе в моем варианте на рассыпухе осталось поменять счетчик (сейчас стоит на 155ИЕ6 - бывший частотомер собран на двоично-десятичных счетчиках, что не очень удобно для пересчета) и организовать канал передачи информации со счетчика в ПК. Так как все устройство подключено к LPT порту, то придется передавать последовательно. Если у кого появится интерес подключайтесь. Свежие идеи всегда нужны.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #2  Добавлено: 27 июн 2015, 22:05 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
Сообщения: 982
Откуда: Краматорск Украина
Имя: Владимир
svm, под какую программу планируете вводить данные в компьютер? В каком виде? Какая тактовая частота планируется (на схеме 4Mhz, по датышу - max10MHz)? При 10MHz для uPD8872 получим частоту выдачи результата где-то 900Hz, т.е. если задаться разрешением в 0,01мм теоретическая максимальная скорость сканирования получается ~9мм/сек. , если ограничимся 0,1мм - получаем 90мм/сек. Но это без усреднений результата по нескольким измерениям.
Есть ещё несколько вопросов/пожеланий. Какая получается в среднем длительность импульса (на видео не видно длительности развертки) при какой тактовой uPD-шки. И хотелось быб посмотреть как оно покажет себя если подставить блестящий неровный предмет, или зеленую бутылку, например. Именно по осцилу интересно глянуть что там будет.
Обещать не буду, но, сам заинтересован в программке на атмегу. Ардуиной не баловался, но разницы нет. Под какой чип, если что, писать?
А вообще - получили полезный результат.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #3  Добавлено: 27 июн 2015, 22:50 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Fyva. насчет программы. Пока планирую тупо написать свою на VB6. Много от нее не требуется перемещать сканер и сохранять результаты. Никаких ускорений тупо шаг вперед, сканирование,запись результатов и т.д. Запись думаю пока как координаты точки сканирования или готовую УП. Как преобразовать в другие форматы пока не думал, нет опыта и знаний.
Возможен вариант использования девайса как имитация датчика касания в МАЧе, если МАЧ сможет выдавать достаточно высокую скорость перемещения по Z. Из VB6 мне удалось максимум 250 КГц. Это для uPD-шки мало. Начинаются глюки. Видеосигнал плавает и точно отловить компаратором не получается.

Немного не понял Ваши рассуждения о скорости. Например 1 МГц-1 мкс .У сенсора 10400 ячеек, т.е. чтобы просканировать весь сенсор нужно 10400 мкс или 10,4 мс.
Разрешение никак не зависит от частоты, а только от фокусного расстояния оптики.
По поводу ширины импульса есть небольшой нюанс. По уму нужно измерять длительность импульса компаратора (найти энергетический максимум луча) и добавлять половину ее к моменту срабатывания. Но на жесткой логике мне это делать влом. Ширина импульса при перемещении объекта в разумных пределах практически неизменна (на глаз)

По поводу различных отражающих поверхностей. Зеленая бутылка дает слабый отклик, приходится увеличивать мощность излучения, зеркало дает очень четкий широкий прямоугольный импульс. Вращение зеркала форму практически не меняет.Или есть от него отклик или нет.
Правда это справедливо если сканирующий луч=линия. Я целую неделю возился с точкой, с ней результаты непредсказуемы. Ширина ячеек сенсора несколько микрон и даже небольшое смещение точки сканирования по вертикали резко меняет отклик. Как-то так.

Скорость развертки -2 мс/дел. Синхронизация вешняя, от сигнала TG, в качестве которого используется импульс переноса четырех декадного счетчика, который в принципе для этого и стоит.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #4  Добавлено: 28 июн 2015, 03:06 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
Сообщения: 982
Откуда: Краматорск Украина
Имя: Владимир
Текс. Ну, по-порядку.
svm писал(а):
насчет программы

Если привязаться к мачу и эмулировать датчик касания, то придется покумекать над аппаратной "обманывлкой" мача.
О чем я: мач выдает макс. 100КГц. Если сделать умножитель частоты x10 для тактового сигнала от мача в упдшку, а потом сигнал от упдшки задерживать на длительность всех этих 10 тактов, то получим умножение тактовой на микросхеме но при делении разрешения в 10 раз. Но по даташиту на uPD8872 не указана минимальная тактовая частота, фигурирует только типовая в 2МГц, а это больше нашего 1Мгц.. Значит, пока это в сторону.

Если ездить из своей программы. Затактировать микру от компьютера не получится - будет частота и низкая, да ещё и нестабильная. Этот вопрос мною конкретно обработан (в своё время начал писать драйвер под WinXP типа мачевского совместно с Юрой (x4axis), но так жизнь повернула, что на пол-пути он стал ненужен. Ну, то отдельная история). Тут только вариант с MK (ну, или ПЛИС :rz: ). Т.е. аппаратно тактировать, опрашивать упдшку и выводить координаты в комп, при этом надо синхронизировать старт опроса упд с шагами движка, ну и т.д.
Размер данных за один сеанс измерения выходит 2 байта (10400 значений впихнется только в 2 байта).

svm писал(а):
Немного не понял Ваши рассуждения о скорости

Думаю, можно на "ты". Ну, как я считал - открыл датыш, глянул на графики и увидел магическое число 10871 такт - это , насколько я понял, кол-во тактов измерений со всякими накладными расходами. Плюс стартовые импульсы сброса/синхронизации и т.п. Итого получим ~10 890 тактовых импульсов полный цикл опроса упд. При тактовой частоте в 10МГц получим максимальную частоту повторения полного цикла опроса упд равную 10 000 000/10 890=918.27Гц :) . Что, между прочим, практически равно Вашему (твоему) результату в 10,4мс, если учесть, что это для 1МГц тактовой, т.е. при 10МГц получим 1,04мс = 1/0,00104=961,54Гц, ну и плюс Вы (ты) считал только кол-во точек без накладных расходов времени.

svm писал(а):
Разрешение никак не зависит от частоты, а только от фокусного расстояния оптики.

Та не, я не о разрешении по глубине, а о разрешении вдоль пути сканирования. Ну, т.е. мы ж не можем поехать к следующей точке сканирования, пока не досканируем текущую. А это и ограничивается этими 918Гц.

svm писал(а):
По поводу ширины импульса есть небольшой нюанс.

Ну, на МК это совсем не проблема. К стати, в нем, даже в простеньком, есть и встроенный компаратор (не помню параметры, но, думаю, подходящий).

svm писал(а):
По поводу различных отражающих поверхностей

А если просто чего-нить не плоское, а круглое-глянцевое-непрозрачное (контейнер от киндер-сюрприза, напр., или клизма какая :tss: ). Я чего спрашиваю - всё-же хотелось бы оценить возможности этой системы (раз уж она собрана) до затрат времени на оставшуюся работу. Чтобы не было зря.

svm писал(а):
Я целую неделю возился с точкой

Ну да, там надо и большУю жесткость конструкции, и высокую термостабильность размеров. Но это точно решаемо.

svm писал(а):
Скорость развертки -2 мс/дел

Т.е. ~900мкс ширина, эыээ.. А при какой частоте тактовой? Я хочу прикинуть в пикселях :)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #5  Добавлено: 28 июн 2015, 09:20 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Fyva писал(а):
Если привязаться к мачу и эмулировать датчик касания, то придется покумекать над аппаратной "обманывлкой" мача.

Обмануть его , я думаю несложно. При измерениях он поднимает Z, а затем начинает опускать до касания. Использовать сигнал DIR для запуска автономного сканирования, а затем считать импульсы STEP. Как только их количество сравняется с данными сканирования, выдать МАЧ команду "есть касание". Привязывать импульсы МАЧ к процессу сканирования это тупиковый путь.
Fyva писал(а):
Но по даташиту на uPD8872 не указана минимальная тактовая частота, фигурирует только типовая в 2МГц, а это больше нашего 1Мгц

Нижняя граница, где-то 500 кГц. Дальше начинаются проблемы. Срабатывает что-то типа эффекта накопления заряда или насыщения матрицы и сигна на выходе начинает искажаться. Этот вариант я пробовал в начале, когда собрал формирователь на 561 серии. Максимум, что у меня получилось это тактовая 250 кГц. Выше микросхемы отказывались работать. Отловить отклик при такой тактовой не удалось. Хотя визуально на осциллографе, что-то менялось. Короче если информацию из матрицы считывать с низкой скоростью, то она недостоверна.
Fyva писал(а):
глянул на графики и увидел магическое число 10871 такт - это , насколько я понял, кол-во тактов измерений со всякими накладными расходами. Плюс стартовые импульсы сброса/синхронизации и т.п. Итого получим ~10 890 тактовых импульсов полный цикл опроса упд

Ну это максимальное число. При работе сканера изображения оно возможно и необходимо. От первых 66 калибровочных импульсов никуда не денешься, ну а дальше нас интересует только количество импульсов до получения отклика, остальные в принципе уже не нужны и можно начинать новое сканирование
Fyva писал(а):
А если просто чего-нить не плоское, а круглое-глянцевое-непрозрачное (контейнер от киндер-сюрприза, напр., или клизма какая ). Я чего спрашиваю - всё-же хотелось бы оценить возможности этой системы (раз уж она собрана) до затрат времени на оставшуюся работу. Чтобы не было зря.


Немного поэкспериментировал
Прозрачные, полупрозрачные и блестящие предметы для сканирования не годятся, есть небольшие проблемы с предметами с контрастным рисунком (уровень отклика различный)
Вот фото на котором видно как изменяется отклик на одном и том-же предмете, но с различной поверхностью.

Изображение
Ну и еще несколько видюшек, не знаю насколько они информативны

https://yadi.sk/i/MprgVjD7hXE2n

https://yadi.sk/i/1zY5uT1jhXE3T

https://yadi.sk/i/sFbjHDq3hXE3w


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #6  Добавлено: 29 июн 2015, 18:49 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
Сообщения: 982
Откуда: Краматорск Украина
Имя: Владимир
svm, принял, посмотрел. Надо думать над мат. обработкой сигнала. Т.к. возможно наличие ложных сигналов при отражающей поверхности как до так и после реального сигнала, то без математмки не обойтись. Или ограничиваться матовыми однородными поверхностями, чего не хотелось бы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #7  Добавлено: 29 июн 2015, 21:09 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Fyva писал(а):
принял, посмотрел. Надо думать над мат. обработкой сигнала.

И не только математика, нужна и аппаратная поддержка. Различные поверхности на одинаковом расстоянии дают отклик различной интенсивности. Приходится регулировать яркость луча. Если подключен осциллограф, то проблем нет, а в реальной конструкции это мягко говоря неудобно. Придется делать какую-то калибровку для каждого материала. Оказалось что матрица ПЗС достаточно капризная штука. Её нужно вовремя читать, нельзя сильно освещать-её клинит ну и желательно поддерживать постоянную температуру. У меня после включения питания она около минуты выходит на рабочий режим. Правда если загрубить компаратор и поднять яркость сканирующего луча, то работает сразу. Но здесь есть опасность перенасыщения матрицы. Да и поднимать яркость можно не бесконечно. Правда если вместо линии использовать точку, то яркости обычного ЛД от указки хватает с большим запасом. Особенности работы матрицы неплохо описаны в одной статье. Правда на Английском. Но даже машинный перевод дает неплохой результат.
Если владеете техническим Английским, то наверное поймете более точно.
Вот ПДФка
http://cncfiles.su/download/4868
раздел CCD detector

Я пока занялся вводом данных в компьютер, спаял четыре счетчика и леплю к ним регистры сдвига для последовательного ввода в ПК.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #8  Добавлено: 02 июл 2015, 02:21 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 01 окт 2011, 00:07
Сообщения: 79
Откуда: Россия Псковская
Fyva писал(а):
Или ограничиваться матовыми однородными поверхностями, чего не хотелось бы.

Для начала хотя бы с матовыми , буржуи пишут у них тоже с прозрачными и бликующими поверхностями проблемы.
Данные если в виде таблицы хуz будут уже хорошо.

Интересна мне тема , жду продолжения .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #9  Добавлено: 06 июл 2015, 22:51 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Дела немного продвинулись, с помощью ножевки напильника и суперклея, немного облагородил оптику. Теперь уже на что-то похоже стало.
Изображение
В ходе испытаний выяснилось, что полностью использовать ресурсы матрицы проблематично. Расстояние от точки сканирования до объектива, гораздо больше, чем от объектива до матрицы. Поэтому достаточно значительные перемещения точки сканирования на матрице незначительны. К тому-же при значительных перемещениях теряется фокус как у лазерного диода, так и у матрицы, что ведет к погрешностям измерений. Хотя как эта проблема так и нелинейность компенсируется программно (как пишут в умных книгах). Можно уменьшить эти проблемы изменив конструкцию сканирующей головки, но зто приведет к увеличению ее размеров.

Электроника нарисовалась такая

Изображение

Пока собираю счетчик с регистром сдвига. К выходным наверное перейду к программе.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #10  Добавлено: 07 июл 2015, 10:12 
Не в сети
КУМ
КУМ
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 26 авг 2009, 00:00
Сообщения: 5990
Откуда: Инта респ. Коми, 2000 км от Москвы на север!
Имя: Николай Иосифович
Попробуй освещать инфракрасным светом, если матрица его берет - ИМНО система будет равномернее реагировать на разнородные по окрасу поверхности.

_________________
Я вКонтакте: https://vk.com/trud0golik

Самое ценное в этом мире - информация.
Мы рады предложить вам ее в подарок!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #11  Добавлено: 07 июл 2015, 14:07 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Trudogolik,
Вряд-ли прокатит. Матрица рассчитана на видимый спектр. Входное окно закрыто ИК фильтром. Каждый из трех массивов ячеек , своими фильтрами RGB. Объектив отсечет УФ.
Кстати фильтра работают очень хорошо. При освещении красным ЛД, выходной сигнал присутствует только в красном канале. Остальные не реагируют.
При освещении галогенкой 1 кВт с полуметра, значительный сигнал появляется во всех каналах, но точка сканирования, резко выделяется на его фоне в красном канале, хотя глазом её практически не видно.
Сейчас больше проблем с фокусировкой. На небольших расстояниях не удается сфокусировать луч, чтобы от имел одинаковые размеры на всю глубину сканирования. В первом варианте (оптико механическом viewtopic.php?f=13&t=4619) фокус в точке сканирования всегда был оптимальным и для излучателя и для приемника, что в принципе должно обеспечить большее разрешение, точность и линейность системы. Платой за это будет низкое быстродействие и более сложная механика. Вот там можно и ИК применить. Ничего не мешает


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #12  Добавлено: 08 июл 2015, 00:15 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 02 фев 2012, 15:45
Сообщения: 364
Откуда: Украина Херсонская обл
Вставлю свои 5 копеек, для гравировального станка хотел соорудить электронный компенсатор высоты ударной головки для работы на рельефных поверхностях, и сам смотрел на датчик с сканера, даже пытался шось паять, вариантов было не мало но один хороший человек принес мне омроновский датчик высоты, подключив разочаровался в своих поделках, его на разные материалы тоже приходится калибровать но прекрасно работает, правда проект не доделал, так роликом и шкрябаю по камню.
Есть здесь у нас один уникальный человек который может всё https://www.youtube.com/watch?t=13&v=hDiW02L2LXA трэба його спытаты.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #13  Добавлено: 08 июл 2015, 14:36 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Алгоритм работы показанный на блок схеме была неплох, но оказалось, что LPT порт совместно с VB6 вследствие своей медлительности не позволяют работать с ПЗС матрицей в реальном времени.
Любое вмешательство в процесс сканирования, недопустимо меняет временные диаграммы процесса сканирования из за чего матрица выдает черт знает что. Придется немного изменить схему, чтобы сканирование шло непрерывно и независимо от ПК.
А считывание информации производить в любое удобное время. Предварительно запретив запись данных в регистр.
Еще немного есть опасения , что регистр на 561 серии не захочет работать на 2 МГц, но это выяснится после эксперимента.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #14  Добавлено: 09 июл 2015, 02:47 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
Сообщения: 982
Откуда: Краматорск Украина
Имя: Владимир
kudrinni писал(а):
подключив разочаровался в своих поделках

Отож, они свою цену отрабатывают.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #15  Добавлено: 13 июл 2015, 20:45 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Ну вот, в принципе результаты появились. Написал небольшую программку на VB6 и немного поработал паяльником. В результате экспериментов, выяснилось, что программа и сканер напрямую договориться не могут. Пришлось измерения полностью реализовать аппаратно. На все ушло 16 корпусов 555 серии , четыре 561 и один компаратор. Получилась вот такая замысловатая "конструкция"
Изображение

Изображение
Я думаю на МК можно будет обойтись одним, те более, что алгоритм уже практически рабочий.

Принцип работы следующий :
1 Формирователь импульсов выдает почти все необходимые импульсы для работы ПЗС матрицы.
2 Тактовая частота кроме матрицы подается на счетчик с коэффициентом пересчета 10880 (выбрано из соображений простоты дешифрации и близости к разрешению матрицы), после этого счетчик сбрасывается и формируются недостающие для матрицы импульсы TG и CLB и так до бесконечности, т.к. любое изменение в сигналах на матрицу, вызывает изменение её выходных данных
3 выходной сигнал с канала красного цвета подается на компаратор. При появлении сигала от отраженного луча , логика записи переносит данные из счетчика (число однозначно определяющее положение сканирующего луча) в сдвиговые регистры, где эти данные хранятся до поступления сигнала сброса совпадающего с TG. После чего процесс повторяется.
Таким образом достоверные данные нужно считать в промежутке между фиксацией положения луча и сигналом сброса. Процесс чтения никаким образом не вмешивается в процесс сканирования. В обмене данными участвует только регистр хранения и сдвига. Между сканером и LPT портом задействованы только три провода: один на ввод готовности данных, один для самих данных и один на вывод для подачи 16 импульсов сдвига. В принципе если добавить еще пару корпусов, то можно реализовать режим сканирования для МАЧа.

Осталось доработать программу, чтобы она управляла дижками перемещения и записывала координаты XYZ сканируемых точек в файл. Что получится пока н ясно, хотя чувствительность сканера довольно высока.
Вот видео работы.

https://yadi.sk/i/nsLwYfVBhqhHi

Если кому интересно могу выложить схемы и прграмму (пока только чтение информации из сканера)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #16  Добавлено: 15 июл 2015, 22:01 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Сегодня решил установить сканирующую головку на станок. Тем более, что прошел дождь и поливать ничего не нужно.Притащил станок к столу, и понял, что писать программу, когда такой гроб занимает больше половины стола, жужжит и при этом движется как черепаха, толком не получится.
Покопался в закромах и решил сделать небольшой макет ЧПУ станочка. За четыре часа, используя только болгарку и сверлильный (при чем большая часть времени ушла на поиск гаечек М3) собрал такой вот агрегат.
Изображение

Изображение
Поставил на него сканирующую головку и запустил под МАЧем. Движется достаточно шустро, только ориентацию ему поменять пришлось. Масса станка и головки одного порядка и при остановках он пытается завалиться. А в положении когда ось на которой закреплена головка, лежит на столе практически стоит как выкопанный.

Изображение

Немного отойду от темы. Посмотрел,я на сей агрегат и подумал, куда-бы его потом приспособить? Выкидывать жалко, поставить фломастер и отдать внучкам, не поймут у них уже другие игрушки. И возникла такая мысль, а если платы рисовать? При современной элементной базе поле 40х40 мм не такое уж и маленькое. Идея такая - на фольгу наносится тонкий равномерный слой тонера смешанного с связующим (не знаю какой-то растворитель, сахар или крахмал), а потом это желе запекается лазером. Незапеченное смывается и травится. Теоретически должно работать. В первых копировальных аппаратах тонер наносился вручную, правда держался за счет статики. А сплавлялся обычными лампами. Может кто попробует и расскажет?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #17  Добавлено: 18 июл 2015, 23:42 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Продвинулся еще немного. Програмку написал, правда пока в ручном режиме работает, но просто времени не хватает. Немного великовата скорость перемещения в ручном режиме . В процессе испытаний вылезли глюки. Когда встречаются резкие перепады (сенсор затеняется), программа намертво виснет.
Будем допиливать. Вот фото самого испытательного стенда, сканирую пока какую-то пластиковую шайбу. И скиншот программы.
Изображение

Изображение

и видео работы

https://yadi.sk/i/7UV76ciqhwf7C


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #18  Добавлено: 26 июл 2015, 09:57 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
Еще немного продвинулся, хотя запал уже пропадает.
Собрал все в кучу и сделал пробные сканирования. Размер моделей 30х30 мм,
шаг сканирования 0,2 мм, время сканирования около 6 минут. На выходе получается готовая УП. Пока есть артефакты , их видно на скринсетах экрана МАЧ. Нужно дорабатывать алгоритм сканирования. Ну и аппаратная часть, в основном оптика требуют серьезных изменений.
Вот фото исходных моделей и результат сканирования.

Изображение

Изображение

Изображение


Видео процесса сканирования

https://yadi.sk/d/W_dyOzWyi6DHy


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #19  Добавлено: 26 июл 2015, 20:59 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 01 окт 2011, 00:07
Сообщения: 79
Откуда: Россия Псковская
svm писал(а):
На выходе получается готовая УП.

УП не может получаться , скорее файл формата по коему УП можно изготовить.
На скринах вижу не точности сканирования в виде всплесков на поверхности.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #20  Добавлено: 26 июл 2015, 22:38 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
GAZ, Пока не совсем УП, а файл с координатами точек, который уже не сложно превратить в полноценную УП. Но толку от неё не будет, как Вы правильно заметили , есть всплески, да и шума много. Часть уберется в прцессе доводки программы сканирования, часть при модернизации оптической системы и механики. Полностью избавиться не удастся. Сегодня начал изучать Geomagic Studio 2012. Она преобразует облако точек в STL или любой другой формат. Никак не пойму в каком формате ему данные подавать. Может кто-то работал с этой программой и подскажет формат файла. Текстовый формат с координатами XYZ читает, но рисует, что-то непонятное, в отличии от МАЧ
Вот что выходит после сканирования ( МАЧ это заглатывает)
X0
Y10,6Z5,76
Y10,4Z5,76
Y10,2Z5,76
Y10Z5,72
Y9,8Z5,8
Y9,6Z5,76
Y9,4Z5,64
Y9,2Z5,68
Y9Z5,72

Это один из вариантов после обработки:

X 0 Y10,6 Z5,76
X 0 Y10,4 Z5,76
X 0 Y10,2 Z5,76
X 0 Y10 Z5,72
X 0 Y9,8 Z5,8
X 0 Y9,6 Z5,76
X 0 Y9,4 Z5,64

Сделать можно все что угодно, только-бы знать что.


Заработало, оказывается нужно убрать все буквы, и запятые поменять на точки. Тогда Geomagic Studio все прекрасно читает.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #21  Добавлено: 27 июл 2015, 11:04 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 01 окт 2011, 00:07
Сообщения: 79
Откуда: Россия Псковская
svm писал(а):
Заработало, оказывается нужно убрать все буквы, и запятые поменять на точки.

Совершенно верно. У меня тоже после контактного сканера рос. программа Компас не желал переваривать облако точек пока ему не преподал в должном виде и тогда можно создать поверхность.
Эти всплески - помехи могут отразиться при создании поверхности - думаю они не допустимы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #22  Добавлено: 27 июл 2015, 11:51 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель

Зарегистрирован: 27 апр 2015, 21:45
Сообщения: 70
Откуда: Бузулук
Имя: Владимир
GAZ,
Программа сканирования еще сырая. Я в ней предусмотрел только одну нештатную ситуацию - полное пропадание отраженного луча (что возможно при затенении). В этом случае пишется последнее корректное значение,но тут тоже есть нюансы - это значение зависит от направления сканирования.
Никаких проверок больше нет. Сейчас добавлю несколько сканирований одной точки и усреднение, ну и предварительную калибровку сканера, и задание максимальных и минимальных допустимых значений. Просто пока не увидел визуализацию тяжело было понять адекватность показаний. На зкране визуально только сотки менялись +- еденица. А при сканировании большого числа точек ( в моих пробах 1400х1400) такой объем мозг переварить не в состоянии


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сканер для ЧПУ
Сообщение #23  Добавлено: 28 июл 2015, 03:46 
Не в сети
Станкостроитель
Станкостроитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
Сообщения: 982
Откуда: Краматорск Украина
Имя: Владимир
svm писал(а):
Сейчас добавлю несколько сканирований одной точки и усреднение

Этого мало. Надо брать несколько измерений, определять между ними разницу, те, что с максимальной разницей отбрасывать, а по оставшимся (с мин. разницей) делать усреднение. При этом не стОит задавать какой-то конкретный предел разницы как признак принимать/не принимать измерение, нужно именно определять измерения с наибольшими отклонениями и отбрасывать.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Мобильная версия