Выбор контроллера для пенорезки.

Если рассмотреть варианты контроллеров, используемые для построения станков с ЧПУ, можно придти к интересным выводам. В настоящее время, множество фирм предлагают свои и не только варианты подобного оборудования. Рассмотрев несколько, и отбросив либо дорогие, либо самодельные изделия, остановил свой выбор, пока на трех вариантах.

• Вариант 1. Самостоятельное изготовление.

Имея опыт общения со связкой микросхем L297+L298 можно создать свой контроллер. Но что-то использовать устаревшие микросхемы не хочется, поэтому рассмотрел еще использование TB6560. Данная микросхема содержит полностью законченное решение для управления ШД и имеет неплохие отзывы. Цены брал в ChipDip.ru. Можно найти дешевле, но не факт, что с учетом пересылки будет выигрыш.

Картина получается такая:

- комплект микросхем L297+L298 на 4 оси стоит 1920 рублей

- комплект микросхем TB6560 на 4 оси стоит 2212 рублей

Кроме силовых драйверов потребуются разъемы, мелкая комплектуха, радиаторы и печатная плата + доставка. Все это вместе потянет в районе 1000 рублей.

Итого стоимость самодельного контроллера выходит под 3000 рублей. При этом необходимо учесть риски, связанные с ошибками в изготовлении.

• Вариант 2. Контроллер от Purelogic.

Два года пользуюсь ихним контроллером на своем станке и в принципе доволен. Основное нарекание было – необходимость изготовления радиатора и системы охлаждения. Сейчас Purelogic предлагает новый вариант на 4 оси под названием PLC330. В его основе лежат TB6560, установленные на радиаторе. Стоимость без доставки составляет 3885р. Еще, в данной конторе, появился интересный девайс - переходник USB-LPT для работы под Mach3. Стоит это чудо 2900р.

• Вариант 3. Китайский контроллер.

Нашел в сети предложение о 4-х осевом контроллере, изготавливаемом в Китае. Выполнен опять же на TB6560. Стоимость с учетом доставки 2400 рублей. Несмотря на некоторый риск напороться на Китайское качество, очень заманчивый вариант.

В итоге выводы: изготовление собственного контроллера не выгодно, если нет доступа к дешевым комплектующим, или нет фанатичной приверженности к самодельщине. (Здесь не рассматриваются варианты совсем простых моделей на транзисторных ключах). Стоимость фирменных контроллеров практически равна стоимости комплектующих. Лучшие цены (при неизвестном качестве) в Китае.

Пенорезка. Сборка осей.

Собрал вертикальную и горизонтальную ось в единое целое. Готовый вид порадовал, так как наконец-то появилась возможность увидеть результат.

Половина пенорезки

Вместе с тем вылез один неприятный момент - жесткость всей конструкции пока явно мала. Возможно это связано с тем, что сборка произведена на винтах, без клея и с некоторыми люфтами. При окончательной сборке многих неплотностей не будет и жесткость увеличиться. Тем не менее, вертикальную ось попробую немного усилить продольным ребром.
Следующий этап изготовления пенорезки - изготовление электроники. Пока рассматриваются три варианта:
- изготовление контроллера на основе микросхем типа L297+L298 или чего-то подобного
- изготовление контроллера на основе микросхем мелкой логики типа ТМ7
- покупка готового решения c прицелом на использование в других разработках.

Пенорезка. Вертикальная ось в сборе.

Собрал вертикальную ось микропенорезки, и опробовал работу двигателя. Сразу же вылезло несколько проблем. Первая - мощности двигателя похоже не хватает. Крутить - крутит, но можно легко остановить вал двумя пальцами. Хотя вопрос достаточно спорный, так как такую-же операцию можно проделать и на моем ЧПУ-станке, хотя конечно усилие там уже  на грани возможности. Пока менять двигатель не буду, поэкспериментирую с режимами работы и напряжением.

Вертикальная ось в сборе

Вторая проблема - большие люфты. Идея использовать только одну направляющую не оправдалась. В виду люфта винт-гайка, каретка ощутимо болтается. Хочется думать, что для пенорезки это не страшно.
Третья проблема - как закрепить вертикальную ось. Вариантов два - двигатель вверху и двигатель внизу. Второй вариант предпочтительней по развесовке системы. К сожалению нижняя возможная точка положения струны получается очень высоко. Потребуется подкладывать под заготовку какие-либо прокладки. Первый вариант имеет еще один плюс в простой замене двигателя, на модель с большими габаритами. 

Пенорезка. Вертикальная ось.

Потихоньку начала вырисовываться вертикальная ось. Думаю хватит только одной направляющей.

Сейчас осталось сделать крепление двигателя и каретку.

Пенорезка. Горизонтальная ось.

Следующая деталь пенорезки – опора под шаговый двигатель. Для пробы будет использоваться маленький мотор от 5-ти дюймовых дисководов. Его основное достоинство – наличие полного комплекта из 4 шт. Есть опасения по поводу нехватки момента, хотя в сети можно найти фото портальных станков с такими моторами. 

Опора под двигатель была изготовлена немного не правильно.  Было бы неплохо развернуть ее на 180 градусов, но переделывать уже не захотелось. Далее все опоры установлены на единое основание и фактически горизонтальная ось готова. Есть несколько вопросов, но лучше их решить в конце, что бы уменьшить возможный объем переделки.

Горизонтальная ось

Пенорезка. Каретка горизонтальной оси.

Работа над пенорезкой постепенно продолжается. Для отработки решений, детали изготавливаются только на одну половину станка. Следующая деталь – каретка по горизонтальной оси. Так как высокой точности от пенорезки не требуется, решено сделать ходовую пару винт-гайка из обычных шпильки и гайки М8. Подобное решение, но с компенсацией люфта, достаточно неплохо работает в экспериментальной оси из оргстекла. Главное его достоинство – простота и доступность материалов.

После выпиливания и сборки каретка стала двигаться на удивление легко. Дело осталось за электроприводом. Единственная возникшая проблема – подшипники. Нужного размера в магазинах, как назло, не оказалось. Придется искать в других городах или сети.

Первые детали пенорезки.

Наконец-то появилось окно в летних делах и были изготовлены первые детали на пенорезку. Решил все делать на своем станке с ЧПУ, поэтому несколько изменил концепцию. Также в процессе выпиливания подправлял вылезшие косяки. В итоге только третья опора была изготовлена так как надо.