Chombo cha Kupima cha kiwango cha Kulisha cha CNC Kilitengenezwa Kutoka kwa chakavu: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Je! Kuna mtu yeyote amewahi kutaka kupima kiwango halisi cha malisho kwenye mashine ya CNC? Labda sivyo, mpaka vipande vya kusaga viwe sawa baada ya kazi ya CNC… lakini wakati zinaanza kuvunja mara kwa mara, labda ni wakati wa kuchunguza. Katika hii unaweza kufundisha unaweza kufuata azimio la kuamua kiwango halisi cha malisho ya mashine ya CNC. Itashughulikia sehemu ya uhandisi ya nyuma ya printa, firmware ya arduino, programu ya PC, na matokeo niliyopata kwa msaada wa wenzangu, na takataka ikageuzwa hazina.

Hatua ya 1: Vifaa, Zana, Vifaa vinavyotumiwa Kupata Mradi Unaendesha

Nilipoanza kufanyia kazi hii, nilifikiria orodha fupi ya vitu tutakavyohitaji:

• disassembled utaratibu wa kubeba printa
• zana za mkono ili kurekebisha hiyo
• chuma cha soldering, solder, waya
• multimeter
• oscilloscope au analyzer mantiki - hii sio lazima kabisa
• usambazaji wa umeme
• darubini
• Arduino nano + pinout
• PC na Arduino IDE, Vifaa vya Visual Studio 2008 Express + MS Charting imewekwa
• (MPU6050 - niliishia kutotumia hii)
• tayari kuvinjari kwa kila kitu ambacho hujui jinsi ya kufanya

Mwanzoni, nilifikiri kwamba bodi ya MPU6050 itaniruhusu kupima kiwango cha malisho kwenye shoka zote tatu mara moja. Kuwa na kipima kasi ndani yake, nilikuwa na hakika kuwa muhtasari wa data ya kasi itanipa thamani inayotakiwa - kasi kwenye kila mhimili. Baada ya kupakua na kurekebisha kijisehemu cha Arduino kilichoonyesha data mbichi kwenye mfuatiliaji wa serial, niliandika programu ndogo ya PC katika Studio ya Visual ambayo ilishughulikia data, na kuipanga kwenye chati kwa ufafanuzi rahisi. Ilinibidi kupakua zote Studio ya Visual C # Express 2008 na zana za kupangilia hii.

Baada ya kuweka nambari kwa muda na kutafuta vitu vyote nilivyohitaji kwa mawasiliano ya serial, niliishia na maadili yaliyopangwa, lakini bila kujali nilifanya nini, haikutumika. Harakati ndogo lakini za ghafla zitasababisha spikes kubwa, wakati safari ndefu hata hazikuonekana kwenye chati. Baada ya siku mbili za kupiga MPU6050, mwishowe nilijitolea na kugeukia kitu kingine - utaratibu wa maoni ya mchapishaji uliochanganywa.

Hatua ya 2: Vitu vya vifaa ambavyo vinahitajika kufanywa

Kubadilisha Uhandisi

Kwa kweli, utaratibu wa kuchapisha haukuwa na nambari ya sehemu ambayo ningeweza kutumia kubainisha mali zake halisi, kulikuwa na hitaji la uhandisi-nyuma kidogo kufikia mahali tunapotaka. Baada ya kuchunguza kwa karibu utaratibu na vifaa vya elektroniki, niliamua kuwa jambo la kwanza lazima liwe kitambulisho cha pini za sensorer macho. Hii ilibidi ifanyike ili kuunganisha jambo zima kwa Arduino. Niligawanya sehemu nyeusi ya plastiki, nikatoa PCB, na nikachunguza sensorer: ilikuwa imeandikwa ROHM RPI-2150. Hiyo ilinifurahisha, matumaini yalikuwa makubwa kwamba nitapata data. Kwa bahati mbaya hii ni ya zamani, au sehemu ya kawaida - hakukuwa na hati ya data kupatikana mahali popote kwenye wavuti. Hii ilimaanisha kwamba ilibidi nichukue mambo mikononi mwangu: kujua kwamba sensorer hizi kawaida zina taa ya infrared na mbili-transistors za picha ndani, nilichukua multimeter, nikaiweka kwa hali ya kipimo cha diode, na nikaanza kupima kati ya pini.

Pini za umeme kawaida ni rahisi kupata - zitakuwa na capacitors kote, na kawaida huunganishwa na athari pana kwenye PCB-s. Ufuatiliaji wa ardhi mara nyingi huunganishwa na pedi nyingi kwa kukataa kelele bora.

Pini za kuingiza na kutoa sio ndogo, hata hivyo. Wakati wa kupima diode, mita itaonyesha voltage yake ya mbele kwa mwelekeo mmoja, na kupakia zaidi (isiyo na kipimo) kwa upande mwingine. Niliweza kutambua diode nne kati ya pini, nilihitimisha kuwa diode ya nne lazima iwe aina ya zener au diode ya TVS, kwani ilikuwa sawa kati ya pini za nguvu za sehemu hiyo. Kupata mtoaji wa infrared ilikuwa rahisi, kulikuwa na kinzani ya 89R katika safu nayo. Nilibaki na vipimo viwili vya diode kwenye pini mbili zilizobaki, hao walipaswa kuwa wapokeaji wawili.

Kumbuka: Sensorer hizi zina vipokezi viwili ili kuweza kuamua mwelekeo wa harakati pamoja na kuamua msimamo kwa kuhesabu kunde. Aina hizi mbili za mawimbi ya pato ni 90 ° nje ya awamu, hii hutumiwa kutengeneza mapigo ya kuhesabu au ya kuhesabu. Kwa kufuata idadi ya kunde hizi, msimamo halisi wa kichwa cha uchapishaji unaweza kuamua.

Wakati mtoaji na wapokeaji wawili walipatikana, niliuza waya kwenye pini zao, kwa hivyo ninaweza kuunganisha sensa na Arduino. Kabla ya kufanya hivyo, nilitoa sensorer na 3.3V, nikachora ukanda kati ya sensa mara kadhaa, na nikaona wimbi la mraba kwenye matokeo. Mzunguko wa wimbi la mraba ulitofautiana na kasi ya harakati, na nilihitimisha kuwa mfumo wa kipimo sasa uko tayari kuunganishwa na Arduino.

Kuunganisha Arduino

Kuunganisha 'sensor' hii mpya ni rahisi sana. Unganisha tu matokeo ya sensorer kwa D2 na D3 (pini zenye uwezo wa kukatiza!), Na laini za usambazaji wa umeme, na usimbuaji unaweza kuanza.

Hatua ya 3: Arduino Coding

Nambari ya Arduino ni rahisi sana. Niligawanya kazi ambayo hufanya kila wakati D2 inapoona kuongezeka, hii ndio kazi ya kupita kutoka kwa nambari ya Arduino niliyoambatanisha. Ukiangalia ishara za encoder ya quadratic, utaona hii:

• katika mwelekeo mmoja awamu A ni mantiki ya juu kwa kila hatua B inayoongezeka
• katika mwelekeo mwingine awamu A ni mantiki ya chini kwa kila hatua B inayoongezeka

Hii ilikuwa mali ya kisimbuzi nilichotumia: kwani kazi ya kupitisha hufanya kila wakati D2 ina kingo inayoinuka, niliandika tu ikiwa hiyo inaongeza kaunta wakati D3 iko juu, na kuipunguza wakati D3 iko chini. Hii ilifanya kazi mwanzoni mwa kujaribu, nilituma thamani ya kaunta kwa mfuatiliaji wa serial, na kuitazama ikiongezeka / kupungua wakati nikisogeza kichwa cha printa kwenye shimoni.

Hadithi ndefu, firmware hufanya jambo lifuatalo katika kazi ya kitanzi:

1. huangalia kitambulisho cha kupokea serial kwa data yoyote inayoingia
2. ikiwa kuna data inayoingia, angalia ikiwa ni '1' au la
3. ikiwa ni '1', inamaanisha kuwa programu ya PC inaomba thamani ya kaunta
4. tuma thamani ya kaunta kwa PC kupitia serial
5. anza saa 1.

Na hii, mpira uko katika korti ya programu ya PC sasa. Wacha tuingie katika hilo!

Hatua ya 4: Studio ya Visual C # Programu

Kusudi la programu ya VS C # ilikuwa kuhamisha mzigo wa kihesabu kutoka Arduino kwenda kwa PC. Programu hii inapokea data ambayo Arduino inatoa, inahesabu na inaonyesha kasi katika mfumo wa grafu.

Kile nilichofanya kwanza ni google jinsi ya kufanya mawasiliano ya serial katika C #. Nilipata habari nyingi nzuri kwenye MSDN.com pamoja na mfano mzuri, kisha nikatupa tu kile ambacho sikuhitaji - kimsingi kila kitu isipokuwa sehemu ya kusoma. Niliweka bandari ya COM na kasi ya kulinganisha na ile ya Arduino, kisha nikatoa majaribio kadhaa na kutupa kila kitu kilichokuja kwenye bandari ya serial kwenye sanduku la maandishi mengi.

Baada ya maadili kusomwa, ningeweza tu kutumia kazi ya kusoma na kugawanya kutenga vipimo moja kutoka kwa kila mmoja, na kutoka kwa herufi za kutenganisha. Hizi zilipangwa kwenye Udhibiti wa Chati, na maadili yakaanza kuonekana kwenye skrini.

Ikiwa huwezi kuona udhibiti wa Chati kwenye kisanduku chako cha VS, unaweza google shida na kupata suluhisho hapa (tafuta jibu # 1): kiungo

Kanuni ya kipimo

Ili kupata unganisho kati ya idadi ya hesabu na umbali ambao kichwa kinasafiri, tuliweka thamani ya hesabu, tukasogeza kichwa cha printa 100mm kwa mkono, na tukaona mabadiliko katika hesabu. Hatimaye tulikuja na idadi ifuatayo: hesabu 1 = 0.17094mm.

Kwa kuwa tunaweza kuuliza umbali na tunaweza kupima wakati kati ya sampuli, tunaweza kuhesabu kiwango ambacho mabadiliko ya msimamo hufanyika - tunaweza kuhesabu kasi!

Kuna wakati mbaya wa programu ya 50ms shukrani kwa TMR0, lakini tuliona kuwa nyakati hizi hazikuwa sahihi sana. Kwa kweli, baada ya vipimo vya kasi ya programu, tuligundua kuwa 50ms zilizopangwa sio 50ms kabisa. Hii ilimaanisha kuwa sampuli hazikuchukuliwa kwa muda uliowekwa, kwa hivyo hesabu ya kasi haikuweza kutumia msingi wa muda uliowekwa. Mara tu tulipopata suala hili, ilikuwa rahisi kuendelea: tulichukua tofauti kwa umbali na tofauti kwa wakati na kuhesabu kasi kama D_distance / D_time (badala ya D-umbali / 50ms).

Pia, kwa sababu mlingano wetu unarudisha kasi katika vitengo vya mm / 50ms, tunahitaji kuzidisha hii ifikapo 1200 kupata umbali ambao kichwa kinaenda kwa dakika moja, kwa [mm / dakika].

Kumbuka: Programu ya kudhibiti kinu ya Mach 3 CNC inafafanua viwango vya malisho katika vitengo vya [mm / dakika]

Kuchuja

Kuanzia wakati huu, vipimo vilionekana kuwa sawa, lakini kulikuwa na kelele kwenye ishara iliyopimwa. Tulishuku kuwa hii ilitokana na kutofautiana kwa mitambo kwenye shimoni, kuunganishwa kwa shimoni, nk, kwa hivyo tuliamua kuichuja, ili kupata thamani nzuri ya ile inayopimwa.

Marekebisho mazuri kwa programu

Ili kubadilisha kiwango cha sampuli na kiwango cha kichujio wakati wa kukimbia, baa za kusogeza ziliongezwa - moja kwa kila moja. Pia, uwezo wa kuficha viwanja pia ulianzishwa.

Hatua ya 5: Matokeo

Baada ya vifaa vya vifaa na programu kuwa tayari, tulikimbia seti tatu za vipimo na mach 3 + programu yangu, unaweza kuona matokeo kwenye picha zilizoambatanishwa. Majaribio ya baadaye yalionyesha usahihi bora, na viwango vya vichungi na sampuli vimeongezeka. Viwanja vinaonyesha kasi iliyopimwa na nyekundu nyekundu, na wastani na bluu-dotted bluu.

Hiyo inasemwa, inaonekana kama Mach 3 inashughulikia mipangilio hii ya kasi kwa usahihi, lakini sasa tunajua hakika:)

Natumai ulifurahiya mafunzo haya mafupi juu ya uhandisi wa kugeuza na kugeuza maji kuwa divai!

Heri!