mercoledì 30 dicembre 2015

CNC in Ferro #3 - Basamento completato

Rieccomi con nuovi aggiornamenti sull'avanzamento della mia nuova cnc.

Nel mio articolo precedente avevo iniziato a saldare i primi pezzi per comporre il basamento e mi ero fermato alla messa in squadro.

Il basamento ora è pronto e in squadro.

Confermo quanto si dice in giro riguardo alla saldatura ed alle deformazioni che i pezzi subiscono durante tale processo e ribadisco che le saldature contrapposte smorzano notevolmente questo fenomeno.

Non avendo mai saldato prima strutture così grandi scopro cose per me nuove, mi sono reso conto che quando facevo un cordone di saldatura il telaio dalla parte opposta andava fuori squadro di circa mezzo centimetro poi facendo un secondo cordone contrapposto il telaio ritornava in squadro.

Ho completato tutte le saldature e misurando le diagonali del basamento ho una differenza di mezzo millimetro per cui posso ritenermi per ora soddisfatto.







Ho infine preparato le piastre 120 x 170 x 8 mm da utilizzare come piedi del basamento.

Ognuna delle piastre avrà due fori diam. 12 mm all'interno dei quali posizionerò dei grani M12 per la regolazione della messa in bolla con il pavimento.







Queste le misure finite del basamento




Il primo step è completato.

Nel frattempo ho ordinato altri materiali per procedere con le fasi successive

  • guide SRB16 1300 mm  + 4 pattini per l'asse corto  (€ 106,00 su Ebay da cnc-discount)
  • guide SRB16  1600 mm + 4 pattini per l'asse lungo (€ 120,00 su Ebay da cnc-discount)
  • N.2 Tubolari in ferro 100x100x1300 mm sp. 3 mm per le spalle



al prossimo aggiornamento...

grazie per la lettura

giovedì 24 dicembre 2015

CNC in Ferro #2 - Saldatura del basamento

Come già anticipato nel mio articolo precedente oggi 24 Dicembre 2015 alle 5:00 del mattino ho iniziato con i lavori di costruzione del basamento della nuova cnc.



Come prima cosa ho pulito tutti i tubolari di ferro con diluente per eliminare tutte le traccie di olio, poi preparato i vari pezzi per la saldatura raschiando con il flessibile la superficie facendo risaltare il ferro vivo e creando delle piccole smussature a 45° per permettere al bagno di saldatura di penetrare meglio tra i pezzi.



Ho posizionato i 4 pezzi della prima parte del telaio su un piano lineare e li ho messi in squadro senza l'utilizzo di squadre o altro ma semplicemente con il metodo più semplice ed efficacie, misurando le diagonali e correggendo lo squadro un pò alla volta a suon di piccoli colpetti.

Dopo aver finalmente trovato lo squadro ideale ho dato dei punti di saldatura per fermare i pezzi poi ho ricontrollato le diagonali.



Successivamente dopo aver ricontrollato lo squadro altre n mila volte ho iniziato a fare i primi cordoni di saldatura.
Mi era stato suggerito che per evitare lo svergolamento dei pezzi è sempre meglio fare saldature contrapposte, es. prima il lato superiore poi quello inferiore poi quello destro e per finire il sinistro.

Questo è il primo cordone dopo qualche anno di inattività, devo dire che la saldatrice a filo mi ha veramente semplificato le cose.




Completo tutte le saldature prima da un lato poi dall'altro fino a completare la prima parte del basamento.


Pulisco e pareggio tutte le saldature con il flessibile e applico una mano di zinco freddo per proteggere la saldatura fino a che non mi deciderò a verniciare tutta la struttura.

Ripeto le stesse operazioni per l'altra parte del basamento.


Adesso che le spalle del basamento sono pronte non rimane che unirle con i traversi rimanenti stando sempre attento allo squadro.

Posiziono il tutto aiutandomi con degli strettoi (o morsetti) fino a mettere tutta la struttura in squadro misurandone sempre le diagonali.


Per correggere lo squadro ho usato delle cinghie con tensionatore posizionate tra le diagonali più distanti e tirando un po alla volta ho raggiunto lo squadro perfetto.


Dopo aver ricontrollato le diagonali decine di volte ho iniziato a fare dei punti di saldatura per fermare i pezzi.
Dato che si è fatto tardi ho abbandonato il cantiere e fermo quì, riprenderò il 26 Dicembre mattina sempre alla solita ora completando tutte le saldature e aggiungendo anche le travi di rinforzo.

al prossimo aggiornamento...

grazie per la lettura

mercoledì 23 dicembre 2015

CNC in Ferro #1 - Inizia la realizzazione della mia quinta (e spero ultima) cnc

Ebbene si, sono alle prese con la realizzazione di una nuova cnc, la quinta per l'esattezza...

Questa per me sarà una vera sfida perchè abbandonerò del tutto il legno ed utilizzerò solamente il ferro. Ho saldato in passato ed ho avuto delle buone basi di saldatura dall'I.T.I.S Meccanica per cui penso di potercela fare.

Il fatto è che a casa dispongo solo di attrezzatura per lavorare il legno e non il ferro così sto iniziando a comprarmela un pò alla volta. Avevo una vecchia saldatrice a elettrodo ma ho preferito munirmi di una nuova a filo così ho comprato questa:


Avevo anche una tradizionale maschera per saldatura che ho rimpiazzato con un casco a LCD con vetro auto oscurante per facilitarmi un pò nel processo di saldatura.


Poi ho comprato tutta una serie di accessori sempre utili: una squadra ca carpentiere con riscontro, un punzone per le segnature e dei supporti magnetici per eseguire saldature in squadro


Ho disegnato in 3D il nuovo progetto con Rhino ed ho iniziato a fare la distinta base dei pezzi da realizzare.
Il progetto non è particolarmente complesso e spero di riuscire a completarlo senza grossi intoppi.



La prima che farò  ovviamente sarà il basamento per cui ho fatto una distinta base dei pezzi e gli ho fatti tagliare dal fabbro a controllo numerico per garantire una precisione maggiore.
Costo totale del ferro per il basamento € 150



Da una ditta che esegue taglio al laser ho fatto tagliare tutte le piastre.
Spessore 8mm costo totale delle piastre € 90



Non mi rimane altro che iniziare a saldare il telaio in squadro.
Inizierò domani 24 Dicembre 2015 ore 5:00 del mattino...

Per ora è tutto, appena avrò fatto il primo passo aggiornerò questo blog con le ultime novità.

Grazie per la lettura

giovedì 3 dicembre 2015

Metto in vendita il mio pantografo CNC autocostruito

Preso dalla voglia di rinnovamento e di sperimentare tecniche nuove sono arrivato alla difficile decisione di abbandonare il mio sudato e fedele pantografo cnc.

Mi sono deciso a costruiren uno completamente in ferro più che altro per sfida e per mettermi alla prova su un settore di cui ho ancora poca esperienza tant'è vero che mi sto organizzando a comprare utensili per lavorare e saldare il ferro, la spesa che dovrò affrontare non sarà piccola e quindi per rientrare un pò ho deciso di vendere il mio attuale pantografo

Un'altra motivazione che mi ha spinto a fare questa scelta è quella logistica, non saprei proprio dove mettere la mia nuova costruzione.

Mi ha sfiorato anche la folle idea di demolirlo per poterne recuperare i pezzi ma avendo già fatto questa scelta in passato con la mia prima cnc preferisco evitargli questo destino e farlo continuare a vivere in altro posto.

Sono indeciso se venderlo chiavi in mano (pronto da utilizzare) o se tenermi qualche pezzo facilmente rimpiazzabile da chi se lo vorrà comprare.






un test di fresatura su alluminio di un cerchio diam. 30mm
Qualche dimostrazione del funzionamento








Area di fresatura 750 mm x 1000 mm (estendibile fino a 1300 mm posizionando il motore in un altro punto)
dimensioni di ingombro 1100 mm x 2000 mm


Soluzione 1 - Chiavi in mano 

cosa è compreso:
  • CNC assemblata completa di 6 guide SRB 16 + pattini, cinghie, barre led,sensori di finecorsa e homing, illuminatore fresa
  • 2 motori nema 23 2 Nm  (asse Y e Z)
  • 1 motore nema 34 12Nm + Driver  (asse X)
  • scheda di controllo TB6560 su LPT
  • quadro elettrico
  • elettromandrino Kress 800

cosa è escluso:
  • computer + monitor 
  • gamepad
  • tubo aspiratore
  • aspiratore
  • frese
  • trasporto

€ 1200






Soluzione 2

cosa è compreso:
  • CNC assemblata completa di 6 guide SRB 16 + pattini, cinghie, barre led,sensori di finecorsa e homing, illuminatore fresa
  • 2 motori nema 23 2 Nm (asse Y e Z)
  • scheda di controllo TB6560 su LPT
  • quadro elettrico

cosa è escluso:
  • computer + monitor 
  • gamepad
  • 1 motore nema 34 12Nm + Driver (asse X)
  • elettromandrino Kress 800
  • tubo aspiratore
  • aspiratore
  • frese
  • trasporto

€ 1000




Soluzione 3

cosa è compreso:
  • CNC assemblata completa di cinghie, barre led,sensori di finecorsa e homing, illuminatore fresa
  • 2 motori nema 23 2 Nm (asse Y e Z)
  • scheda di controllo TB6560 su LPT
  • quadro elettrico

cosa è escluso:
  • computer + monitor 
  • gamepad
  • 1 motore nema 34 12Nm + Driver (asse X)
  • elettromandrino Kress 800
  • guide SRB 16 + pattini
  • tubo aspiratore
  • aspiratore
  • frese
  • trasporto

€ 600




Non chiedetemi di trattare sul prezzo mi rimane già difficile abbandonarla.

Se siete interessati scrivetemi dal form di questo blog.

Grazie a tutti


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