Самодельный ЧПУ станок

Пришел последний драйвер, на ось Z вместе с контролером на опторазвязке.
Последний думаю, долго мне вообще не пригодиться. Что то я погорячился с ним.
Так как все мои предыдущие драйвера и этот в том числе с опторазвязкой на самих драйверах.
В общем первый тест драйв, механический.
На почте думаю. хорошо попинали посылку, дабы проверить вложение на механическую прочность.
Дивитесь сами.

Ну что поделать. Видно душу отводят, когда их заваливают разными посылками.
Сам заказ от этого продавца, шел без трека и почти 2 месяца. Хотя там еще контролер был с опторазвязкой и релюшками.
Сервис никакой. Благодарю, что хоть вообще дошло.
Два предыдущих, по сравнению с ним просто скоростники. пару недель.

В общем с содроганием достаем вложения в нее.
Видим такую картину.

Разрезаем антистатик и смотрим что у нас с платой.

Вроде как механический тест драйв плата прошла не плохо.
Многие жалуются что у них электролиты повылетали и оторвались и переключатели набок загнули.
Меня вроде как пронесло в этом плане.

Нас на мякине не возъмешь. Откручиваем радиатор и смотрим что там под ним.

Видим картину девственности, чипа. То есть термопаста напрочь отсутствует.
То ли, там у них она закончилась, то ли специально так сделано. Чтобы бычтрей сгорели и новые заказали. Маркетинг так сказать.
В общем достаем тюбик с пастой и небольшим равномерным слоем размазываем по поверхности чипа.

Вот теперь. как говорит мой старший сын «грамотно»
Все закручиваем. Кстати когда откручивал, нужна была мощная отвертка, китайцы прямо с большим усилием закрутили. Видимо чтобы не каждый открутить смог.

Для любителей познакомится с элементной базой платы. специально сделал фото, где все хорошо видно.

Видим что даже оптроны стоят дорогие, быстрые, видимо замануха.

Ну что радостно берем этот драйвер и идем на дачу, ставить на ось Z и глядеть как он покажет себя в работе.
Главное, не торопиться и ничего не перепутать в проводах. Не забыть проверить нужные перемычки на плате. Китайцы обычно выставляют на максимальные токи, дабы он сразу же и сгорел.
Максимальные заявленные, это пиковые. Даже вообще не знаю для чего их вообще выставляют? Ради эксперимента что ли?
Наш драйвер вроде как позволяет выставлять напругу максимальную 35 вольт и ток 3.5 А. Насчет напруги точно не скажу. Но ток такой лучше не следует вообще выставлять. Многие погорели на этом.
Да и китайцы советуют в лоте и на самом девайсе все же 24 вольт.

В общем провода прицепили куда нужно, выставили перемычки. Микрошаг по максимуму, ток 2А. Подали питание и смотрим.

Светодиоды весело светятся красным, дыма нет. Радиатор нагревается.
Движок сразу же, закрутился в оба нужных нам направлениях, в ручном режиме.
Прямой и с реверсом. В зависимости от команды драйвера.
Значит ничего не перепутали. Будет и по коду правильно крутить.
Для новичков схемы различные подключения.

Наш вариант номер №2. Ранее писал что по первому варианту драйвер может просто глючить, как бы вы вокруг него с бубном не бегали.
Китайцы упорно. почему то советуют вариант №1

Да еще забыл вам до кучи забросить печатную схему перемычек и режимов.
Можно ее распечатать и где нибудь на корпусе повесить, чтобы не искать и была под рукой.

Выводы.
================================================================
Плюсы
+++++++++++++++++
Цена
Быстрые оптроны
Много различных режимов, через переключатели
Радиатор без покрытия краской

Минусы.
— Этот драйвер более ощутимо нагревается.
Разъемы не удобные, не съемные.
Термопаста в моем экземпляре отсутствует.

Из всех трех драйверов более всего приятней крутит движки, все же наш «термобутерброд» то есть драйвер по первому моему обзору ссылка в самом начале.

Видно чип ТВ67 все же не плохим оказался. Фирму можно с ним поздравить.
Хотя он очень неказистый на вид, по сравнению с предыдущими.
Я конечно усилил ему теплосъем. Хорошо если это сразу на заводе сделали.
Потому что как сделано, не выдерживает никакой критики.
Через термопрокладку и еще и верхней пластиковой крышке чипа.

У кого денег не обрез, покупайте «термобутеброд» Явно рулит и микрошаг на 1/32 есть.

Я кстати его и оставил по основным осям. Намного приятней работают и мягче.

Ну и по самому станку. Ниже выложу вам фото и видео в виде бонусной части.
Хотел вам овчарку выложить, да ладно.
Наслаждайтесь просмотром.

Бонусная часть

Еще хочу заметить, что мы вообще не обсуждали серводвигатели и сервоконтролеры. К этой теме даже и не знаю как подойти вообще?

Там такое будет…
Для шаговых то, контролеры и драйверы, стали боле менее дешевыми.
Зато сами то шаговые движки многим не по зубам… то есть деньгам.
Поэтому покупают в притык самый дешевый, без запаса на механику и начинают мучится.

А вот с сервами, куча двигателей которые можно купить недорого.
На портале Мастеровых, есть фанаты, которые разрабатывают высоковольтные сервоконтролеры и под шаговые, для станочников.

Для тех кто хочет идти более дальше.

Сервы или шаговые?

 

Немного теории

На заре развития оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), под системой ЧПУ (СЧПУ) понимали электронный комплекс оборудования, довольно габаритный из-за больших размеров современной элементной базы.
Управляющие программы (УП) вводились в оперативную память СЧПУ при помощи перфорированных карт, затем перфорированной ленты, затем при помощи магнитной ленты, или «вручную» с пульта оператора. Оперативная память СЧПУ того времени была небольшой (около 64 Кб) что в среднем позволяло разместить в ней программы на 2-3тысячи кадров. Это очень мало, особенно для 3 и более координатных систем, обработки рельефа. Поэтому большое значение придавалось оптимизации программы, применению дуговых интерполяций и подпрограмм. В то время вычислительная мощность компьютерной техники была довольно скромной и программые пакеты автоматизированной подготовки УП (CAMы) были доступны только крупным производственным предприятиям. Остальные писали УП «вручную», вычисляя координаты точек траектории инструмента с помощью логарифмических линеек или калькуляторов.
По мере развития компьютерной техники и миниатюризации полупроводниковых элементов, Функции подготовки и ввода УП в оперативную память СЧПУ стали брать на себя промышленные компьютеры, а габариты СЧПУ уменьшились до размеров сравнимых с размерами бытовой техники.

В классическом понимании, в СЧПУ реализована схема управления следящим приводом, при котором сама координатная
система состоит из:
-приводных двигателей (синхронные, асинхронные, вентильные, постоянного тока, линейные), которые осуществляют позиционирование рабочего органа станка;
-датчиков обратной связи (линейных-показания реального положения рабочего органа, круговых-показания угла поворота ротора двигателя).
-системы согласования.

При этом управление приводом в упрощенном виде осуществляется так: СЧПУ извлекает кадр управляющей программы из оперативной памяти, преобразует его в команды приводу, привод осуществляет требуемое перемещение, и параллельно этому идет контроль отработки по датчикам обратной связи и коррекция управляющего сигнала на двигатели в зависимости от того, насколько отличается реальное положение рабочего органа от требуемого.

Однако с появлением шаговых двигателей (ШД), стали появляться СЧПУ, предназначенные для управления приводом на базе ШД, при этом значительно изменились способы управления, что связано с принципом работы ШД. Дело в том, что ШД имеет некоторое количество фиксированных положений (шагов) ротора (наиболее часто 200) на оборот. Используя специальные электронные устойства — драйвера шагового двигателя (ДШД) можно получить поворот ротора на один шаг (1.8 градуса) за один управляющий импульс. Современные ДШД позволяют дробить физический шаг на различное (до 256) количество аппаратных микрошагов, повышая таким образом дискретность ШД или в переводе на линейные перемешения рабочего органа — уменшая минимальное программируемое перемещение.
Управление приводом в упрощенном виде осуществляется так: СЧПУ извлекает кадр управляющей программы из оперативной памяти, преобразует его в количество шагов ШД, при этом не контролируется положение рабочего органа станка, а просто ведется подсчет импульсов ШД, косвенно получая при этом реальное положение рабочего органа. Поскольку эти два привода являются в какой-то мере конкурирующими, нелишним будет привести их сравнительную характеристику. Данная характеристика взята с сайта Одесской станкостроительной компании “ИнСтанкоСервис”.
Поскольку компания на рынке более 15 лет, информация, по моему мнению заслуживает внимания.

Надежность

Шаговый двигатель:
Шаговые двигатели отличаются высокой надежностью, так как в их конструкции отсутствуют изнашивающиеся детали. Рабочий ресурс двигателя зависит только от ресурса примененных в нем подшипников. Неоспоримым доказательством высокой надежности шаговых двигателей является тот факт, что при конструировании приводов необслуживаемых космических аппаратов, в большинстве случаев отдают предпочтение шаговым двигателям.
 

Серводвигатель:
Большинство современных бесколлекторных сервоприводов от известных производителей (Mitsubishi, Siemens, Omron …) отличаются высокой надежностью, порой сравнимой с надежностью шаговых двигателей, даже не смотря на значительно более сложное устройство сервопривода. Имеются более простые модели сервоприводов — коллекторной конструкции (со щетками). Применение коллекторного узла естественно снижает надежность сервоприводов данного типа. Но их пониженная надежность и необходимость периодического обслуживания в полной мере компенсируется более низкой стоимостью.

Эффект потери шагов

Шаговый двигатель:
Всем шаговым двигателям присуще свойство потери шагов. Данный эффект проявляется в некотором неконтролируемом смещении траектории перемещения инструмента, от необходимой траектории. При изготовлении простых деталей, имеющих малую длину траектории перемещения инструмента и при невысоких требованиях к изделию, в большинстве случаем данным эффектом можно пренебречь. Но при обработке сложных изделий (пресс-формы, резьба и т.п.) где длина траектории может достигать километров! данный эффект в большинстве случаев будет приводить к неисправимому браку. 

Данный эффект проявляется при выходе за допустимые характеристики двигателя, при неправильном управлении двигателем, а также при «проблемах» с механикой. Применение современных технологий управления шаговыми двигателями, с применением современной электроники, позволяет полностью устранить данный эффект.
 

Серводвигатель:
Эффект потери шагов у сервоприводов полностью отсутствует. Потому, что в каждом сервоприводе имеется датчик положения (энкодер), который постоянно отслеживает положение ротора двигателя и при необходимости выдает команды коррекции положения, на основании которых управляющая электроника, проанализировав данные, полученные с энкодера, вырабатывает необходимые сигналы управления на двигатель. Данный механизм называется обратной связью.
 

Скорость перемещения

Шаговый двигатель:
При использовании шаговых двигателей в приводах подач станков с ЧПУ можно добиться скорости 150-300 мм/сек (бывает и больше, но это уже «экзотика»). При максимальных скоростях и при превышении допустимой нагрузки возможно проявление эффекта потери шагов.
 

Серводвигатель:
Приводы подач станков с ЧПУ на основе серводвигателей позволяют достигать высоких скоростей. Скорость холостого перемещения 0.5-1 м/c является нормальным явлением для сервоприводов.
 

Динамическая точность
 

Шаговый двигатель:
Динамическая точность является определяющей характеристикой при обработке сложно-контурных изделий (пресс-формы, резьба и т.п.). Шаговые двигатели отличаются высокой динамической точностью, которая является следствием принципов работы шагового двигателя. Обычно, на хорошей механике, ассогласование
не превышает 20мкм (1 мкм = 0.001 мм)
 

Серводвигатель:
Высококачественные сервоприводы имеют высокую динамическую точность до 1-2мкм и выше! (1 мкм = 0.001 мм).
Для получения высокой динамической точности необходимо применять сервоприводы, предназначенные для контурного управления, которые точно отрабатывают заданную траекторию. Также существуют сервоприводы для позиционного управления. Приводы данного типа не предназначены для точной отработки траектории,
от них требуется только точное попадание в конечную точку. Поэтому применение в станках с ЧПУ сервоприводов данного типа приводит к большим динамическим погрешностям. В таком случае погрешность воспроизведения заданного контура может достигать 0.3-1 мм, что приводит к эффекту «поклеванности» обработанной поверхности и искажению его формы. Более низкое качество обработки при применении позиционных сервоприводов в некоторых случаях компенсируется их более низкой стоимостью.
 

Стоимость
 

Шаговый двигатель:
В шаговых двигателях применяются дорогостоящие редкоземельные магниты, а также, ротор и статор изготавливаются с прецизионной точностью, и поэтому по сравнению с общепромышленными электродвигателями шаговые двигатели имеют более высокую стоимость.
 

Серводвигатель:
Применение дорогостоящего датчика положения ротора, а также применение достаточно сложного блока управления обуславливает значительно более высокую стоимость, чем у шагового двигателя.
 

Ремонтопригодность
 

Шаговый двигатель:
У шагового двигателя может выйти из строя только обмотка статора, а ее замену может произвести только производитель двигателя, так как если двигатель даже только разобрать-собрать он уже не будет работать! Потому, что при разборке двигателя происходит разрыв магнитных цепей внутри двигателя и по этому происходит размагничивание магнитов. Поэтому после сборки двигателя требуется намагничивание внутренних магнитов на специальной установке.
 

Серводвигатель:
Поврежденный серводвигатель в большинстве случаев проще заменить, чем ремонтировать. Ремонту в основном подвергают только мощные двигатели, имеющие весьма высокую стоимость.
 

Столкновение с препятствием
 

Шаговый двигатель:
Столкновение подвижных узлов станка с препятствием, в результате которого происходит остановка шагового двигателя, не взывает у него каких-либо повреждений.
 

Серводвигатель:
В станке на базе сервоприводов, при столкновении подвижных узлов с препятствием, управляющая электроника определяет, что произошло повышение нагрузки и для компенсации повышенной нагрузки повышает уровень тока, подаваемый на двигатель. При полной принудительной остановке на серводвигатель подается максимальный ток. Поэтому, если управляющая электроника не отслеживает подобную ситуацию, то возможно сгорание двигателя.
 

Преимущества
Шаговый двигатель:
· Высокая надежность
· Низкие требования к обслуживанию и к обслуживающему персоналу
· Относительно низкая цена
· Высокая динамическая точность
Серводвигатель:
· Высокие динамические характеристики
· Отсутствие эффекта потери шагов
· Высокая перегрузочная способность
 

Недостатки
Шаговый двигатель:
· Падение крутящего момента на высокой скорости
· Низкая ремонтопригодность
· Возможность эффекта потери шагов
Серводвигатель:
· Высокая цена
· Более сложное устройство
· Повышенные требования к обслуживающему персоналу
· Низкая ремонтопригодность
· Требуется более бережное отношение к двигателю

Где купить драйвер TB6560

 

Драйвер TB6560 3A

Стоимость: 4.56 $

Вы так же можете найти этот товар на AliExpress

автор: Aslan54