Устройство гравировального станка

[raport]

Доброго дня всем форумчанам. У меня вопрос такой. Как управляется рабочая алмазная головка в зависимости от полутона ( сильный или слабый удар алмазной иглы). Как вообще устроен этот контроллер ?

Дело в том , что стол у меня есть ( фрезерный 1000х2000 ) .А я вот думаю , как туда поставить рабочую головку для гравировки гранита. Наибольший интерес у меня вызывает этот контроллер который управляет головкой и конечно сама программа которой управляется контроллер, кстати как она называется? Если можно дайте ссылку на скачивание этой программы.

Пожалуйста , кто какой информацией владеет , подскажите , где можно приобрести этот контроллер? так как станок гравировальный новый мне покупать нет смысла.

Ту информацию которую представляют производители гравировальных станков очень скудная . Поэтому прошу совета у тех кто имеет такие станки.

С ув. Евгений

[raport]

To Руслан.

Все что там написано мне известно. контроллеры бывают разные : одни для управления шаговыми двигателями , а одни для управления рабочей головкой для гравировки . Два различных устройства. Меня интересует непосредственно контроллер рабочей головки( то есть как она распознает где ударить сильней а где слабей).

Если есть у кого нибудь подобные станки ,выложите ,пожалуйста, фото рабочих головок. Спасибо с ув. Евгений

[Mansur]

..хз..я даже не представляю о чем речь...а фото тебе не даст ничего...корпус и корпус..оттуда торчит игла с колесом...чтобы сфотать ее ..надо разобрать...а мне туды лезть чо то не особо хочется..еще чего не так привинчу...у меня постоянно опосля ремонта остаются лищние детальки))))))

Рукодельник ты наш....

[raport]

Ну вообщем то я еще не получил ответа. ЗНАЧИТ ЖДУ.

[RusKar]

Фото рабочей головки даже в разобранном виде вам ничего не даст, вернее вы не получите ответ на ваш вопрос о амлитудном режиме гравировки, попробуйте сконтактироватся с производителем станков и попробовать уговорить их продать вам именно ударную головку и программу управления, возможно это не будет стоить очень дорого, хотя...

[Александр]

Воопще что тебя интерисует устройство контролера?,так это програмируемая микросхема ,а плата привода управления гравировальной головкой это совсем другое и она каждом станке она разная.Например на станках сауно это одна плата управления на всё ,на станке гранит это разные платы управления на каждый привод и конролер вынесен на отдельную плату .Все зависит от типа приводов станка и мощности двигателей.

[ka_valer]

Зайди на Украинский сайт станка -Гранит- там есть фотография головки

[Трудоголик]

Вариантов контроллера может быть несколько, то что устанавливают туда "специализированную микросхему" скорее всего лохотрон.

Отсутствие информации по этому вопросу просто удивляет, как удивляет и цена на контроллер.

Сам контроллер - это очень простое устройство.

Поскольку все станки работают с программами KCAM, MACH, VRI-CNC то полутон для фрезерного станка формируется различным количеством шагов (импульсов Step) по оси Z. Чтобы превратить количество шагов в силу удара, есть два пути:

1. Подсчитать количество шагов и на основе подсчета выработать управляющее напряжение для ударной головки.Чем больше шагов, тем сильнее должен быть удар.

2. Подать на управление головкой сигнал Dir, действующий во время опускания инструмента вниз. Поскольку при разных оттенках длительность этого сигнала различна (за счетразной глубины опускания) то и импульс тока в обмотке электромагнита будет различен, а значит сила удара тоже будет варьироваться от нуля до максимума.

[Ivanovich]

Что касается разработки гравировального устройства для личного пользования, мне кажется это не очень разумное решение. Потратишь год, а возможно и не один, лучше потратить это время на зарабатывание а потом купить готовое. Другое дело если ориентироваться на последующее производство, тогда есть смысл попробовать.

Что касается контролера то это, как правило, микропроцессор стоимостью 3-15$ но в нем зашита программа, а вот она и стоитденег, причем в один и тот же микропроцессор можно зашивать совершенно разные программы, и только производитель может знать как управлять таким контроллером. Поэтому маловероятно что Вам удастся использовать чужой контроллер в своей схеме, за исключением контроллеров которые специально выставляются на продажу, такие как контроллеры шагового двигателя например.

[Трудоголик]

Сложного в контроллере ничего нет,даже в полутоновом, его можно выполнить не только на МК, но и на рассыпухе, схему могу нарисовать, но нужно знать под какой программой вы его хотите использовать? Кроме того, для расчета контроллера нужно знать сопротивление обмотки и индуктивность обмотки электромагнита. Если можете представить такие данные, сделаю схему, испытаю и представлю на всеобщее обозрение. В любом случае, для своего станка пригодится.

[Роман н]

Лучше если кто нибудь выложил чертежи именно гравировальной головки. Это бы пригодилось тому кто пытается делать самодельный станок. А контролеров найти в инете можно много.

[Ivanovich]

Так что сложного в самой головке. Латунная трубка, на ней катушка, внутри трубки болтается подпружиненный магнит с прикрепленной к нему иглой. По катушке пошел ток, магнит притянулся - игла "тюк", ток пропал, магнит в исходное положение. Все.

[Роман н]

Проблема в подборе параметров. То есть размер, количество витков и диамерт провода и т.п. Ведь если делать это на поток то можно много эксперементировать и подгонять. А если делать в еденичном экземпляри то лучше уже по готовым чертежам. Ведь головка это именно высокотехнологичный продукт а остальная механика это куча вариантов от полностью самодельной до покупной. Сейчас есть много сайтов на которых можно купить и ходовые винты, направляющие, движки, контролеры и т.п. А вот головку как раз и сложно и придумать и сделать а купить вообще негде.

[Ivanovich]

Помимо количества витков, диаметра трубки прочих железяк на работу головки влияет ток, напряжение, длительность приложенного импульса, полярность и еще пара тройка электрических параметров и все эти параметры контролируются микропроцессором. Программа которая зашита в процессор пишется програмистом месяц а может и больше, т.е. чтобы получить работоспособную головку необходимо само железо и контроллер, чтобы управлять всем этим еще необходимо иметь исходник программы или хотя бы систему команд программы контороллера. Маловероятно что кто то из разработчиков сольет такой труд в инет.

Мне кажется что правильней разовое устройство все-таки купить.

[Александр]

Мне кажется что вариант электро- магнитной головки это вчерашний день,меня поддержат владельцы и сауновских(старых-до версии 6) и гранитовских станков-- сложно настраиваются после обслуживания,часто не держат настройки.Заслуживает внимания гравировальная головка на базе шагового двигателя как в новом Сауно.

[Роман н]

Головка сделанная на шаговом двигатели наоборот гораздо проще. И программа для её управления наипростейшая. Если не делать электронное слежение за зазором над поверхностью то можно отказаться от сложного контролера на процессоре. Делать электромагнит который меняет мощность в зависимости от яркости в пределах 256 раз это дествительно сложно. Но даже делать электромагнит с одинаковой мощностью для удара с регулятором зазора на шаговом двигатели (как я понимаю сделано в Сауновских станках) всё равно сложно. Если кто делает самодельный станок то я думаю что все таки чертежей самого электромагнита будет достаточно чтобы сделать работоспособное устройство.

[Ivanovich]

Прежде чем начать делать самодельный станок, я бы предложил обдумать следующие вопросы:

1. Прога из-под которой устройство будет работать.

Универсальную программу, такую как для координатно-фрезерных станков, найти будет сложно, по крайней мере мы в свое время не нашли, следовательно писать ее придется вероятней всего самому. Т.е. надо быть немного програмистом.

2. В той же проге надо будет придумать или выбрать из существующих алгоритмов пересчета ошибки при преобразовании файла изображения 256 уровней серого в формат полутонового (даже в фотошопе эта процедура немного хромает). Т.е. необходимо немного математики.

3.Контроллер . Тут надо быть немного системным програмистом. Можно правда обойтись и без контроллера, если

использовать прямое управление с компа допустим через LPT порт . Но тут вылезет другая проблемма - винда не очень-то дает возможность жестко контролировать временные интервалы при работе с паралельным портом, а это необходимо при работе гравировальной головки. И эту проблемму можно решить если работать изпод DOS как в старые добрые времена, хотя я бы сейчас на это не решился. Значит всетаки с контроллером будет легче. Значит всетаки надо быть немного системщиком.

4.Немного схемотехники, всякие там ключи, согласование, переферия.

5.Ну и наконец самое простое это само железо, разрисовать в автокаде не сложно, но его придется заказывать на заводе

за деньги.

Хотелось бы увидеть человека который смог бы решить эти проблеммы в одиночку.

Чертеж выложить не могу, извини, наш народ думает что, вдруг ты и есть такой парень, а чем четр не шутит.

А вообще возьми магнит от динамика да намотай катушку что бы она входила во внутреннее отверстие магнита. Катушка витков эдак на 600 да диаметром провода эдак 0.33мм да все это к 12 вольтам - посмотришь как это будет. Мы такую систему вполне реально тестировали.

С уважением Ivanovich

[Роман н]

Ну могу сказать тоже по пунктам.

1. Универсальную прогу я тоже не нешел да и думаю её и нет. Поэтому я например писал на Турбобейсике под DOS.

2.Тут я не совсем понял про што речь. Я брал формат BMP и тупо переводил на свой формат придуманный под свою прогу.

3.Я отказался от сложного контролера и сделал на обычной мелкой логике. К сожалению не умею програмировать под винды, поэтому делал всё под DOS. Но запуслал и в виндах. При правильной понимании процесса работы станка проблем с одновременной работе виндов проблем не возникало. Но работало конечно только под винды 98 или мелениум.

4.Пришлось сразу сделать гальваническую развязку чтобы не париться с заземлением и всякими проблемами не туда типа запаял. А так схема контролера наипростейшая. По себистоимости в рублей 200.

5.Все железо сделано дома при помощи дрели нажовки и напильника.

Электромагнит самый удачный вариант был сделан из винчестера. Но всегда что то ожень сложное переделывать в очень сложное. Поэтому весь станок завис на этапе изготовления головы. Хотя пробы работы были. Но качество далеко от даже неудовлетворительного.

Кстати спасибо за выкладки. Тяжело сейчас найти человека который хоть что то выложит для общего обозрения.

[Ivanovich]

По второму пункту.

Если использовать силу удара с 256 уровневой градацией то на портрете будут видны все дефекты камня. Если у тебя сейчас есть возможность пробить на камне поле 10х10 см средним уровнем, но средним уровнем не для твоего станка а для камня, то квадрат получится не серый а рябой, по крайней мере у нас так и было и от такого режима работы мы отказались. На Сауне тоже нет градации в 256 уровней, присмотрись. Думаешь они не могут такого режима осилить?

По этому применяется преобразование 256-уровнего изображения в одно или 2-х, 3-х уровневое. В фотошопе это называется режим изображения "битовый", тут и надо немного математики.

С уважением Ivanovich.

[Роман н]

Битовый принцип я конечно знаю. Я применял его. Но это не дает того качества что вообще в принципе нужно. Боле мене можно добиться качества если скажем портрет будет очень большой и контрасный. А для стандартного потрета это не пойдет. Этот метод используют на станках "Брюлёв". В Сауно используется полутоновый режим. А глубина скажем так втыкание иглы в камень регулируется шаговым двигателем. Отсюда и более качественное изображение потому что не имеет значение структура камня. (возможно я не прав конечно но по другому не предстовляю себе как работает станок Сауно)

[Ivanovich]

Откровенно говоря то что сауновская головка работает на шаговом двигателе для меня новость, никогда не разбирал.

А вот по гравюрам , которые делались на их станках можно судить , что используется битовый принцип, на нашем устройстве уровень пикселя либо черный либо белый, а у них судя повсему 3 или четыре градации силы удара.

По крайней мере мы так думаем. А полутоновое изображение это и есть преобразованное в битовое изображение.

[Трудоголик]

Может быть шаговый двигатель просто изменяет на сотые доли миллиметра высоту ударной головки над заготовкой, а сама игла имеет постоянный ход?

В принципе, если учесть что шаговые двигатели имеют очень хорошие динамические характеристики, и могут совершать в режиме "шаг-шаг назад" до 200-500 движений в секунду, имея к тому же хороший, регулируемый момент на валу, в качестве скоростной головки может и ШД с кривошипом применяться. При величине шага 7,5 град и длине плеча кривошипа в 30 мм длина хода на шаг получится 2 мм.

Только насколько это надежно?

Ivanovich, я сегодня испытал "контроллер" на 2-х микросхемах NE555 и SLA7029, которому надо только подать импульс на удар и напряжение, пропорциональное яркости, а он сам регулирует и ограничивает силу тока(удара) в одной или 2-х обмотках и еще с двух обмоток снимает напряжение в момент удара(типа возвратных обмоток).

Правда устройство тестовое, для испытания всяких головок, на максимальный ток 1,5А и напряжение 45 В, имеет кучу настроек: "яркость", "контрастность", длительность удара. Если ктото заинтересован в экспериментах и нуждается в такой схеме - пишите в ЛС.

Испытывал с такой головкой:

[step]

Извините, вы настолько мудрёно говорите, что всего не понять досконально,

но имея опыт работы с сауно убеждаю вас, сила удара регулируеться величиной тока

подаваемого на магнит, это програмно (моё мнение, я не специалист в обсуждаемой плоскасти).

И рост широты амплитуды удара наблюдал лично на протяжении почти пяти лет, с каждым обновлением

до версии 6.3.

Битовый принцип лежит в основе, и только в основе. Всё закопано в програмных достижениях.

Не убеждён, просто мнение.

[Ivanovich]

Что касается битового принципа, то я имел в виду преобразование формата самого рисунка.

Ну а по принципам работы самих головок, то любая конструкция имеет право на существование если она работает, мы остановились на электромагнитной. Не стану утверждать что это наилучший вариант, но то что это самая простая реализация при ударной гравировке - это без сомнения.

[Роман н]

Я никак не утверждаю что у сауно именно так как я описал. Я никогда в живую не видел работы ни одного станка. Просто в качестве своего хобби делаю всякие усройства. И пытаюсь сделать свой станок уже года 3-4. Я бы купил станок но проблема в том что я не хозяин в мастерской. А в этом году когда я наконец созрел для покупки цены на станки восросли до астрономических цен.(это для меня).

По поводу работы гравировальной головки. Я пробывал сделать головку в которой изменяется мощность удара. Для этого я взял электромагнит из обычного винчестера. Очень скажем так высокотехнологичесая штука. Очень чувствителен. Надежен. При малом количестве витков имеет очень малый коэфициент самоиндукции.(Точных данных не скажу просто их не определить). Но по идеи можно получить частоту до 200 герц. Но проблема в самом устройстве элекромагнита. Очень сложно его приспособить для прямого удара. Здесь конечно я не буду описывать всю технологию. Это все таки не сайт о самодельных станках.(ещё вдруг уважаемый админ начнет ругаться)

Но в результате я получил изображние где то на 150 градаций. И получилось опять проблема в том что камень имеет неотнородную структуру. Отсюда я сделал вывод что возможно получть градации при использовании шагового двигателя для изменения зазора. А электромагит сделать с одинаковой мощностью. По идеи тогда можно добиться более стабильной работы. И отпадает проблема в неоднородности камня. К сожалению из за то го что сделано все в домашних условиях получилось неакуратно. Но сейчас вроде все переделываю и может что и получиться. Кстати по скорости. Даже без применения сложного контролера на проце можно добиться хорошего результата. И у меня есть вроде бы решение как полностью убрать строчность. Опять же буду описивать(уж больно долго)