Как этот дизайн подходит для базовой печатной платы?

Многие самодельные станки для захвата и размещения очень похожи на фрезерные станки с ЧПУ, и именно здесь вы должны черпать вдохновение.

Станок состоит из трех линейных осей, каждая из которых состоит из:

• какой-нибудь линейный подшипник или рельс, чтобы ось могла свободно скользить.
• какой-то двигатель для приведения в действие движения.

Эти две части, вероятно, составят основную часть стоимости вашей машины. Ваш бюджет чрезвычайно ограничен; вы ищете менее 20 долларов за ось! Мне хочется сказать, что это невозможно, но я ненавижу скептиков и люблю вызовы.

Как вы уже заметили, ваша конструкция несовершенна, потому что на самом деле нет ничего, что могло бы предотвратить вращение деталей на резьбовых стержнях. Также отсутствует важная ось вращения, необходимая для поворота деталей в правильную ориентацию перед их размещением. В некоторых конструкциях это удается обойти, размещая некоторые детали, а затем предлагая оператору повернуть печатную плату на 90º, затем размещая дополнительные детали и т. д. Вы можете выбрать этот вариант.

Ваша реальная проблема заключается в бюджете, и вам придется очень много работать, чтобы либо сделать многие детали самостоятельно (те, которые вы можете сделать), либо найти эти детали как-то дешево (возможно, из сломанных машин). Одно место, где вы ищете, находится в старых принтерах. Они содержат довольно хорошие линейные рельсы, которые вы можете спасти, в том числе быстрый двигатель и полосу энкодера.

Двигатели: есть два типа двигателей, которые вы можете выбрать:

• Серводвигатели. Вы будете в основном делать это самостоятельно. Они состоят из двигателя постоянного тока, электроники для привода двигателя, датчика для измерения положения двигателя и контроллера, который рассчитывает, какую мощность приложить к двигателю, чтобы быстро и точно установить его в правильное положение.
• Шаговые двигатели. Этот тип двигателя не вращается свободно, ему можно приказать двигаться на один шаг за раз. Вам не нужен датчик положения, но вам нужно точно отслеживать, сколько шагов вы сделали в каждом направлении, чтобы точно знать, где вы находитесь, и как далеко вам нужно пройти, чтобы добраться до следующей позиции.

Я бы порекомендовал подход с шаговым двигателем. Большинство небольших станков с ЧПУ используют их. Вы также должны попытаться найти драйвер, который поддерживает микрошаг. Это не только увеличивает разрешение, но и помогает преодолеть резонанс на определенных скоростях. Если вы хотите быстрого движения, вам понадобится ускорение. Если вы ускоряетесь, вы, вероятно, достигнете резонансной скорости двигателя и пропустите шаги.

Разрешение: Добиться высокого разрешения не так уж и сложно. Например, если вы используете шаговый двигатель с 200 шагами на оборот, приводящий в движение стержень с резьбой M8 (с шагом 1,25 мм), вы можете ожидать, что каждый шаг будет производить 1,25 мм/200 = 0,00625 мм перемещения. Однако это не означает, что точность вашего станка составляет 0,00625 мм. Нелинейность резьбы, люфт, ступенчатый дрейф и другие факторы могут увеличить вашу ошибку.

Программное обеспечение : написать программное обеспечение для такого типа машин не так уж и сложно, но все это требует времени. Почему бы не проверить Открытый проект PNP . Их программное обеспечение уже полно функций.

Сложность:К сожалению, как и во всех проектах по робототехнике, вы начинаете с великой цели простоты. Вы часто можете заставить простые вещи работать быстро, но в конечном итоге вы обнаружите, что вам нужно довольно много сложностей, чтобы заставить вещи работать хорошо, надежно и в течение длительного времени. Нет особой проблемы в том, чтобы печатная плата двигалась по одной оси, а головка двигалась по другой оси. Можно подумать, что движущаяся плата будет трясти компоненты, но вряд ли это будет проблемой. Компоненты обычно очень легкие (если только вы не размещаете большие разъемы или очень большие микросхемы) и застревают в капле паяльной пасты. Я часто неуклюже засовываю печатные платы в печь оплавления, и я никогда не видел, чтобы какая-либо часть соскользнула со своего места. Однако, если вам нужно разместить много деталей, то вы перемещаете довольно большой стол, и вам

Забрать: это будет еще одна дорогая часть, если только вы не хотите сосать трубку, чтобы забрать каждую часть. Вакуумные насосы могут быть удивительно дорогими (если ваш бюджет составляет всего 100 долларов), и вам также понадобится клапан. Вам также может понадобиться сделать съемную головку, чтобы вы могли выбирать детали разных размеров. Для мелких деталей нужна маленькая трубка (очевидно), но для больших деталей нужна трубка большего размера, потому что они тяжелее и им нужна большая площадь поверхности для работы вакуума.

Первое, что бросается в глаза, это ваше заявление о том, что у вас практически нет опыта механического проектирования. Некоторым вещам действительно можно научиться, только делая. Построй что-нибудь!

Ваш дизайн в основном будет работать, но я уверен, что даже с небольшим опытом вы будете думать об улучшениях. Так что приобретите дешевые ходовые винты и гайки, муфты или зубчатые ремни и создайте одну ступень, которая просто перемещается вперед и назад с необходимой вам точностью. Вероятно, можно даже использовать резьбовой стержень и гайки из хозяйственного магазина, если вы всегда выталкиваете люфт. На самом деле, есть один термин, с которым вам обязательно нужно научиться иметь дело: обратная реакция.

Я серьезно: прежде чем вы слишком глубоко задумаетесь об этом, соберите что-нибудь простое с направляющими для выдвижных ящиков, резьбовым стержнем и шаговым двигателем. Стоимость будет меньше $20 и вы узнаете тонны.

Я работаю с кодом, чтобы перемещать прецизионное оборудование, и удивительно, как много существует возможностей для того, чтобы что-то пойти не так.