giovedì 19 novembre 2015

DIY - come riutilizzare un vecchio hard disk

Premetto che non ho inventato niente di nuovo, mi sono semplicemente limitato a replicare quello che visto fare da un tipo su youtube e dato che la cosa è simpatica ho pensato di condividerla.

Avete un hard disk rotto? in 5 minuti lo potete trasformare in una levigatrice.
Penso che per chi fa modellismo statico (o anche dinamico) possa essere uno strumento utile.

E' veramente semplice, svitate le viti del coperchio del vostro hard disk, attenzione che sotto alle etichette ci sono delle viti nascoste per preservare la garanzia.

Private il disco dalle sue  interiora :-)
Eliminate la testina ed i 2 magneti Neodimio (Neodymium), lasciando solo i piatti liberi di girare.



Magneti Neodymium e testine

Smontate la ghiera che tiene uniti i piatti, prendetene uno e utilizzatelo come dima per ritagliare un disco di carta vetrata.




Inserite il disco di carta vetrata sopra ai piatti


Rimettete la ghiera e stringete le viti.


Alimentate il disco e la levigatrice è pronta!


martedì 17 novembre 2015

CNC fai da te: i libri insegnano tante cose... gli errori molte di più

E proprio vero che sbagliando s'impara...

Vi lascio qualche consiglio in più in virtù di questa mia ultima esperienza affinché possa esservi d'aiuto nei vostri progetti.

Vi ricordo nuovamente che non sono un progettista di macchine e tutto quello che so l'ho appreso dalle esperienze dirette, dagli errori e soprattutto dalla volontà di non fermarmi davanti ai problemi.

Mi sono reso conto solo averla finita e testata di aver sopravvalutato alcuni aspetti che mi hanno portato alla decisione di convertirla unicamente in incisore laser :-(((

Descrivo tutte le problematiche riscontrate in modo che se qualcuno ha intenzione di replicarla saprá in anticipo quali precauzioni adottare.



Il punto debole di questa cnc è il carrello che scorre sull'asse X ovvero quello che attraversa tutto il ponte. Ho fatto l'errore di farlo troppo stretto (in altezza) e con solo una guida e ne consegue che le sollecitazioni durante la fresatura fanno flettere tutto l'asse compromettendo le lavorazioni.
Nella foto qui sotto vi ho evidenziato con delle frecce rosse il verso in cui si avvertono le flessioni.


una dimostrazione un pò più pratica...


Un altro aspetto da valutare è il gioco che si viene a creare sul ponte che può leggermente ruotare in entrambe le direzioni avendo 2 soli punti di ancoraggio e non 4.
Quando i 2 motori delll'asse sono in tensione non c'è alcun problema, il carrello viaggia bene e sempre dritto ma ogni volta che si accende la cnc è necessario rimetterli in squadro.
In questo caso il problema è rappresentato dalla guide.


dimostrazione pratica


Infine due parole i motori...
I Nema 17 sono dei gioiellini ma si prestano meglio per applicazioni dove non sono richieste particolari forze di spinta infatti non è un caso che sono usati solo nelle stampanti 3d, nelle cnc laser.

Sono veloci, precisi e affidabili ma troppo deboli per poter fresare.

Qualche tavola di legno da 6mm sono riuscito a tagliarla (con i Nema 17) ma ho dovuto fare 12 passate da 0,5 mm con fresa da 1 mm ma non è proprio il massimo...

Poi ce da aggiungere che le frese di diametro più grande richiedono di più forza di spinta verso il pezzo  e quindi si rischia di sorpassare la coppia di tenuta dei motori e di conseguenza perdita di passi, insomma un problema dietro l'altro...

Se invece dovete fresare materiali come polistirolo o schiuma espansa allora non ci sono problemi.

Se volete costruire una cnc per fresare legno o alluminio passate direttamente ai Nema 23 o superiori.
Non dimenticate mai l'obiettivo principale: la struttura della CNC deve essere RIGIDA!!!!
Non dovrebbero essere ammesse flessioni di alcun tipo.

Per verificare se la vostra cnc ha delle flessioni basterà semplicemente abbassare l'asse Z fino a che la fresa non sfori il piano di lavoro poi con un dito provate a fare resistenza prima su un asse poi sull'altro e poi su entrambi. Se notate che la punta si sposta anche solo di mezzo millimetro sicuramente avete un problema di rigidità.

Non pensate che le mie cnc siano prive di questo problema, al contrario, il problema c'è ma ho cercato di minimizzarlo, poi al legno si può chiedere troppo.

Il primo consiglio che posso dare per eliminare questo problema è quello di evitare di avere corse in Z stratosferiche. Ho visto cnc con spalle strettissime ed un asse Z sproporzionato.
Se non é necessario fate spalle basse e larghe nel senso della loro corsa, la vostra cnc deve assomigliare più ad un carro armato che alla torre Eiffel.

Fate attenzione anche al peso degli assi, questo inciderà sulle performance della vostra macchina perché dovrete tenere basse le accelerazioni altrimenti si va in contro sempre alla perdita di passi. Provate voi a mettervi un vostro amico sulle spalle e a correre a zigzag... Se non decelerate per tempo finirete per terra e lo stesso vale per i motori che perderanno passi.

Il progetto Shapeoko (qui sotto in figura) ha tanto da insegnare.
Tanto semplice quanto geniale, pochi componenti ma assemblati al meglio per una struttura rigida e preformante.




Credo che questa configurazione sia ottimale sia per strutture piccole che grandi.

Grazie per la lettura e alla prossima...




CNC Laser DIY - taratura automatica con sensore di prossimità LJC18A3-H-Z/B

Rieccomi con nuovi aggiornamenti sulla mia cnc combo (fresa + laser) che ahimè è diventata solo laser.

Mi sono reso conto solo averla finita e testata di aver sopravvalutato alcuni aspetti che mi hanno portato alla difficile decisione di convertirla unicamente in incisore laser.
Ho dedicato un apposito articolo sulle criticità riscontrate.

In compenso gli ho fatto un'interessante upgrade che voglio condividere con voi.

L'ho dotata di un sensore di prossimità LJC18A3-H-Z/B (0-10 mm) per poter regolare in modo automatico la distanza tra laser e pezzo da lavorare.
Inizialmente regolavo la distanza del laser a mano aiutandomi con un blocchetto di cartone che posizionavo tra laser ed il pezzo ed abbassando l'asse Z di 1 mm alla volta. Questa operazione era lunga, noiosa e non sempre affidabile.

Il fascio di luce emesso dai moduli laser non è un sottile punto a larghezza fissa ceh si estende per kilometri  ma è una fascio largo che tramite una o due lenti viene collimato in un punto ben preciso formando una sorta di cono; nel punto più piccolo è concentrata tutta la potenza del laser. E' quindi fondamentale fare in modo che la distanza tra la lente ed il pezzo sia sempre regolata per avere la massima potenza.

Tempo fa un collega è stato così gentile da regalarmi (senza che gli chiedessi niente) un sensore di prossimità perchè ne aveva comprati due per la sua stampante 3D e gliene avanza uno, così ho deciso di dargli un destino.





  
Il funzionamento di questo sensore (adesso che l'ho capito) è molto semplice, in pratica sente se un oggetto è nelle sue vicinanze attivando un impulso elettrico. un pò come quello delle auto solo che questo può sentire oggetti anche non metallici entro il centimetro di distanza.

L'idea di base è quella di utilizzarlo come fosse un finecorsa per eseguire l'homing della macchina cos' l'ho collegato ai pin di arduino incaricati di gestire il limite dell'asse Z.

Poi per completare il lavoro ho modificato le librerie GRBL per non far eseguire l'homing su tutti gli assi ma solo su Z.

Ho tarato il sensore per farlo lavorare ad una distanza di 1mm poi nei settaggi di GRBL gli ho impostato l'altezza desiderata.

Andiamo per gradi e vediamo passo passo come procedere...

Il sensore lavora tra 6 e 36 Volt,  ha 3 fili (Marrone, Nero e Blu) e l'ho alimentato con i 12 Volt di un alimentatore per computer.
  • Marrone (positivo +) 12 V
  • Blu (negativo -)
  • Nero (segnale negativo)
Se applichiamo tensione tra marrone e blu il sensore non fa nulla ma appena avviciniamo la parte arancione ad un oggetto ed entriamo entro la distanza di 1 cm si accende un led posto in cima al sensore e tra il cavo nero e  marrone si può misurare la stessa tensione in ingresso.

Quindi ho collegato un vecchio relè a 12 Volt ai cavi marrone e nero e quando il sensore capta un oggetto il relè scatta attivando dei contatti.


una volta capito il funzionamento diventa tutto in discesa perché il relè si sta comportando proprio come un finecorsa.

Questo è lo schema di collegamento che ho adottato:



Relè

Dopo aver terminato i collegamenti sono andato nei sorgenti delle librerie GRBL ed ho aperto il file: config.h
Alla riga 76 (circa) c'è un parametro chiamato HOMING_CYCLE_1




Tale parametro serve per attivare l'homing rispettivamente sugli assi X e Y.
Ho commentato il parametro con due barre // e salvato il file...
E' necessario ri-uploadare le librerie su Arduino tramite l'apposito IDE.
Da adesso la cnc eseguirà l'homing solo sull'asse Z.

Subito dopo ho modificato i parametri delle GRBL.
Digitando il comando $$ nella console di Universal Gcode Sender compare un elenco di parametri e quelli che servono per questa funzionalità vanno da $22 a $27

$22=0 (homing cycle, bool)
$23=0 (homing dir invert mask:00000000)
$24=100.000 (homing feed, mm/min)
$25=20.000 (homing seek, mm/min)
$26=250 (homing debounce, msec)
$27=1.000 (homing pull-off, mm)

$22 abilità la funzionalità di homing

$23 serve per invertire il movimento degli assi nel caso in cui l'homing sia dalla parte opposta; nel mio caso l'asse Z faceva l'homing verso l'alto per cui ho dovuto settare questo parametro binario in questo modo: 00000111

$24 specifica a che velocità deve andare l'asse per raggiungere il punto di home

$25 specifica a che velocità deve andare l'asse per sfiorare il punto di home

$26 (se ho ben capito) sono i millisecondi che passano subito dopo aver raggiunto il punto di homing per poi tornare indietro e riavvicinarsi con velocità più bassa

$27 è la distanza alla quale allontanarsi dal punto di homing una volta intercettato; ne mio caso ho impostato 26 (mm) che è la distanza che voglio ottenere tra laser e pezzo da lavorare.

Su Universal Gcode Sender per eseguire l'homing e quindi la calibrazione della distanza sarà sufficiente andare nella schermata dei comandi manuali e digitare $H (invio)

questo e quello che succederà...



Grazie per la lettura