Процесс создания станка почти с нуля или восстанавливаем убитый станок

[PavelK 1 525]

Приветствую!

Долгое время мне недовало покоя одно объявление о продаже "корпуса" лазерного станка Qualitech 9G 1290.
Да, именно Qualitech 9G 1290, т.е. одной из самых первых моделей (до 11G).
По словам хозяина ему 10 лет, из них 7 он работал, а в остальное время с него снимали потихонечку всё, что можно для запчастей к остальному оборудованию, а для восстановления этого у него нет ни сил, ни знаний, ни денег. 

Было решено купить и восстановить, а заодно модернизировать, т.к. родных запчастей уже для него нет.

Часть 1: охуевание

Вот в таком состоянии он прибыл ко мне:

 

Гора пиздецовых...  - это было моё первое впечатление. Доставка обошлась дороже, чем покупка  

Делаю инвентаризацию того, что осталось, а это немного:

1. В нормальном состоянии корпус (не бит, не крашен )
2. Направляющие без кареток 
3. Приводной ремень с одной стороны оси Y и ремень оси X
4. Гнутая рейка оси X с головкой, прикрученной на проволоку
5. Материнка (скорее всего RDL320) без экрана и блоков питания
6. Остатки подъёмного стола (винты, сам стол)

Мда... Чувствую, меня ждёт долгострой т.к. очень много чего нехватает и много чего придётся заказывать, как говориться, с миру по нитке.

В общем, подписывайтесь на тему, кому интересно, буду время от времени рассказывать про ход процесса.

[СивКА 257]

Ну.. С новым начинанием, однако..:)

[PavelK 1 525]

Часть 2: планирование

Пора бы начинать что-то делать т.к. будущий станочек занимает почти всё помещение.

Шаг 1:

Первым делом составил список того, что вообще нужно для восстановления без вникания в детали и мелочи:

1. Каретки осей X Y
2. Движки осей X Y Z  и драйверы к ним
3. Ремни
4. Зеркала, держатели зеркал, линза, головка, держатели трубки
5. Материнка с блоками питания
6. Концевики и проводка
7. Ламели для стола

Кстати, в дальнейшем буду указывать примерную рыночную стоимость всего, что покупалось, если кто-либо задумает так же повеселиться.

Такс, нужно почти всё, будем продвигаться постепенно и не заказывать абсолютно всё сразу (хотя руку чешутся) т.к. как могут всплыть мелочи, из-за которых заказанное может оказаться бесполезным (неподойти, невлезть, неприйти, кончиться).

Шаг 2:
Составим план что от чего зависит и в какой последовательности что можно делать, что бы не наебаться:

1. Делаем перемещение оси Y т.к. от неё зависит ось X, для этого необходимо:
   1. направляющие (2 штуки)
   2. каретки (2 штуки)
   3. движок
   4. вал и муфта соединительная
   5. шестерни 
   6. ремень 
   7. концевики
2. Делаем перемещение оси X т.к. от неё зависит выбор головки, держателей зеркал, для этого необходимо:
   1. сама рейка
   2. направляющая
   3. каретка (1 штука)
   4. движок
   5. шестерни
   6. ремень
   7. концевики
3. Делаем оптический тракт 
   1. Трубка
   2. Блок розжига
   3. Держатели трубки
   4. Держатели зеркал
   5. Головка
   6. Линза
4. Делаем подъёмный стол
   1. Сам стол для ламелей и ламели
   2. Движок
   3. Приводные шестерни
   4. Ремень
5. Ставим материнку, прокладываем проводку,
   1. Материнка
   2. Блоки питания
   3. Проводка
6. Доделываем, что забыли, наводим блеск.
7. Профит!

Сразу отвечаю на вопрос "в чём суть зависимостей и как понять, что от чего зависит для покупки?"

Отвечаю: Например ремень будет зависеть от шестерёнки, а она зависит от вала двигателя (посадочный диаметр, число зубьев, шаг и т.д) если для вас важно уложиться в определённую цену, то выбираете двигатель соответсвенно цене, к двигателю выбираете шестерню, а к ней ремень. Может оказаться так, что к выбранному двигателю не окажется нужной шестерни или к ней ремня, тогда выбираете следующий двигатель и проверяете, что бы к нему была соответствующая шестерёнка, ремень итд. Если уже есть движок, и менять не зочется, то соответственно для него выбираете шестерни, ремень и т.д. по аналогии.

Шаг 3:

Пора бы решить, что вообще хочу от станка, что бы понять, что начать заказывать.

Да, многие видели готовые "комплекты" механики, оптики на Алиэкспрессе, но я не хочу брать кота в мешке, ну и цена их значительно завышена, нежели собирать по отдельности. 

Брать что попало не хочется, т.к. станок собирается почти с нуля могу и привередничать (бюджет мал, но руки и поддержка есть),
если вам бюджет не позволяет, либо времени в обрез, то выбирайте соответственно вашим ценам, алгоритм такой же из шага 2.

1. Хочу СЕРВУ (серво-моторы) для офигительной скорости гравировки и холостого перемещения
2. Хочу трубку в 120 Ватт Рэси
3. Хочу материнку RDC6332G

Дальше ничего сверхестественного. 

На этом часть 2 закончена, и начну заказывать запчасти согласно шагу 2. Продолжение следует...

[PavelK 1 525]

Часть 3:  заказ запчастей

И так, следуя списку по шагу 2 из предыдущей части, были раздобыты каретки (направляющие у меня уже были):

Почти новые. По словам продавца откатали месяца два, потом решили смазать и не прочитав статью на форуме чем правильно смазывать каретки  
наталкали солидола, из-за чего движку стало слишком трудно перемещать ось X и начались пропуски шагов, купили новые, а эти лежали как запасные в надежде на промывку. По-видимому, так руки и не дошли, либо проще оказалось продать (люблю я человеческую лень).
Придётся погеморроиться, прочищая их, как закончу опишу здесь как чистил, а пока что продолжу хвастаться покупками. 

Кстати, стоимость новых кареток 4500 за пару на Aliexpress 

Дальше по списку были движки и благодаря Реклабу у меня появился офигительные серво-движки с родным драйверами,

гибридный для оси Y:

и синхронный для оси X:

ОГРОМНОЕ СПАСИБО, РЕКЛАБ @Reklab-Support @Alex Reklab!!!

Кстати, стоимость на Aliexpress 18000 руб. за движок и драйвер

Рекомендую обращаться к Реклабу для покупки и переделки вашего станка! т.к. серво-двигатели требуют предварительной настройки PID регулятора в драйвере и самим это делать крайне затруднительно (почти как юстировка), но нужно всего один раз.

Когда поставлю, расскажу про их преимущества, по сравнению с обычными шаговиками, и почему я бы рекомендовал их всем 

Это просто надо видеть 

Ну и так же в Реклабе были куплены шестерни и ремень для оси Y (один ремень уже был). 

Кстати, цена ремней на Aliexpress 300-700 рэ за метр не замкнутого, замкнутые вообще по 1500 О_о.

Пока что на этом всё, а я пошёл чистить каретки. Продолжение следует 

 

[WillForce 35]

Паш, лучше возьми материнку 6442G.

И чем думаешь серводвигатели лучше шаговых на китайских станках? 

[PavelK 1 525]

@WillForce  скоростью и точностью. У Raylogic ов среди всех китайцев по-моему лучшая механика и на них имеет смысл ставить их, а вот на другие под вопросом.

[DrDe@th 3]

Я бы тоже заморочился с восстановлением такого. Красава! А по чём обошёлся сам станок если не секрет?

[PavelK 1 525]

Форумчанин отдал за ящик пива. Вообще на Авито изредка проскакивают погорельцы и прочие "корпуса" в пределах 50 т.р. 

Восстановление немножко затянулось, т.к. зависли запчасти  =( должны прибыть в феврале теперь... продолжение однозначно будет.

[PavelK 1 525]

Часть 4. Начинаем собирать.

Давненько не писал, из-за трудностей с подбором комплектующих.

Каретки удалось очистить от старой смазки:

Сварил в бензине "калоша" за 5 часов, потом вынул все шарики и протряс в банке с мелким песком, продул посадочные места очистителем тормозных систем (гуглите перед применением, главное - что бы не разъедал пластик, т.е. карбклианер уже не подходит). Смазка растворилась =) Кстати, ацетон можете не пробовать - не растворяет.

Посадил на направляющую (когда будете ставить на место - следите, что бы шарики не выскочили! Если потеряете 1-2 плохо, но не критично, а вот 5-10 уже беда и каретку почти на выброс т.к. даже если вы найдёте новые шарики, то из-за износа остальных каретку может закусывать) и шприцом через штуцер смазал литолом24. 

Теперь по деталям, которые удалось достать:

Как уже выше написано - много зависимостей друг от друга и к тому же большинство запчастей продаваемых на Алиэкспрессе рассчитаны на тот или иной станок и к моей раме подходят лишь частично, а переплачивать нехотелось. 

Самое важное было тут - спланировать где и как будут проходить и крепиться ремни - важен был выбор высоты опор, что бы не оказалось так, что ремень оси Y проходит слишком низко или слишком высоко от рейки оси X и что бы одновременно он не мешал расположить на этой рейке отражающие зеркала и сам привод, что бы можно было поставить натяжители, а так же что бы третье зеркало не стояло слишком высоко, по сравнению со вторым (из-за высоты направляющей+ каретки) и что бы по высоте хватало по первому и т.д.

В общем решил долго не мучатся, взял всё от Raylogic 11G 1290 но не комплектом, а по частям в Реклабе (как обычно - респект и уважуха, что по моей просьбе измерили детальки ну и всё, что нужно, было в наличии). На картинке: 3 опоры зеркал, опоры ремней оси Y и X, опоры движков, муфты для валов оси Y, ремни и их натяжители.

Кстати, цена с Aliexpress:  опоры зеркал с зеркалами и соплом 7000 рэ, опоры ремней - от 2000рэ за штуку (как видите, не меньше 6 опор), муфты по 500рэ, цена ремней в предыдущей части. Весь набор целиком можно купить в районе 15000-20000 рэ, но не факт, что качественный.

Так как у меня станина и направляющие уже были, пришлось их подрезать (повезло, что рабочее поле раньше было больше, чем 1200х900 мм) и сделать по 4 отверстия под резьбу М4 для опор ремней:

Маленькая болгарочка вещь нужная, отпилились достаточно легко (чуть яйки не поджог), ну и пришлось стать адептом метчика и сверла т.к. была лишь одна попытка что бы опоры по обоим сторонам встали ровно, иначе перекашивало бы ремень.

Почему решил сделать резьбу, а не на гайки изнутри? А тут всё просто - в торец станины вварена пластина (раньше располагался натяжитель) ремня и отпилив её, что бы можно было накручивать гайки изнутри, рабочее поле столо бы ещё меньше.  Толщина металла станины 4мм, так что болты сидят мёртво.

Везде использовал винты под шестигранник (если конкретнее для поиска - DIN912 M4) т.к. надёжнее ну и с обычной головкой не влазят. 

В общем, итог:

Как видите, валы я не брал т.к. на моей раме движок крепился на поперечной рейке посередине сзади (см. фото 4,5 из первой части), а на 11G 1290 он крепиться посередине вверху,
поэтому было решено взять полированный вал от цилиндрических направляющих, целиковый, диаметром 12мм, длиной 2 метра.
Надеюсь не будет сильно гнуться и гулять, на крайний случай возьму ещё одну опору ремня с парой муфт и поставлю по центру.

Так же не купил держатели самой трубки (как оказалось, место под трубку гораздо меньше, чем в 11G 1290), и 120 Ваттная Рэси не влезет, поэтому ещё думаю как и что будет в этом отсеке и где заказать гибку металла для нового отсека, об этом в пятой части будет.

С подъёмным столом то же вышла заминка - раньше стоял просто асинхронный двигатель и изменение высоты было тумблером с точностью +- трамвайная остановка, а на валу у него шкив с очень большим посадочным отверстием и просто так на вал обычного шаговика не посадить, да к тому же шаг ремня очень большой. Т.е. походу всё проще переделать, а раз так, то решил, что по "полу" станка ремней идти не будет - будет по движку с каждой стороны. Ну и сам стол изначально был плоский без ламелей либо ячеистого поэтому будем переделывать на ламельный как у 11G 1290, но об этом в пятой части. 

Привод оси Y буду выносить сбоку, что бы к нему было удобнее добираться для обслуживания (почему так же не поставить по движку на каждую сторону? Потому что у меня серво-двигатели и с синхронизацией будут проблемы), но об этом уже в пятой части, тогда же и должна уже придти рейка оси X, ох тот ещё геморрой будет. 

[PavelK 1 525]

Часть 5. Собираем дальше. 

Наконец-то пришли вот такие детальки:

Алюминиевый уголок 20х20 мм, полированный вал 12 мм и главное - алюминиевый станочный профиль.

Так как работаю я с ним в первый раз, думал что прочности ему не хватит на длину полтора метра, но, на удивление, достаточно рпочная и удобная штука =)  

Ну и поиздевался немного над ним:

Прикрепил направляющую (32 резьбы нарезал ппц), просверлил сквозные отверстия для крепления к каретке, а так же отверстия для натяжителя ремня оси X и крепления двигателя. С креплением каретки возникла одна загвоздка - нужны было не допустить перекоса по левому и правому краю рейки, иначе каретки при движении начинает закусывать и что бы не геморроиться с выравниваем отверстия просверлены большим диаметром, а именно 5,5мм вместо 4, тем самым при закручивании можно будет немного подрегулировать.  Но так как винты  4мм, а отверстия 5,5 то понадобились бы увеличенные шайбы, а они тонкие и прогибаются, поэтому было решено сделать накладки из толстого металла для низа и верха рейки с каждой стороны что бы получился бутерброд, вот они:

Таким макаром рейка фиксируется намертво без перекосов:

Дальше настало время сделать крепление натяжителей ремня, отверстия под них на картинке выше.

Хотел сначала сделать как на 11G 1290 - резьбу под винты и всё, но резьба в дюрали дело тонкое, а в столь ответственном месте в дальнейшем не хотелось сюрпризов да и основная нагрузка будет в этих местах, поэтому отверстия решено было сделать сквозными и через них пропустить шпильку М4:

Ну и итог:

С этим разобрались, дальше ставим на рейку натяжитель ремня оси Х, крепление мотора:

С натяжителем ремня проблем не оказалось, а вот крепление мотора проблем подкинуло:

Дело в том, что мотор то у меня серво с большими размерами,нежели рассчитано крепление, поэтому промежутка для головок винтов почти не остаётся, поэтому пришлось отверстия в рейке сделать сквозными и использовать обычные винты с плоской головкой, а что бы можно было снизу затягивать и винты не прокручивались, под головки подложил стопорные шайбы. Так же пришлось сделать прокладку между фланцем движка и креплением из пластика т.к. на фланце движка было кольцо большим диаметром, нежели у крепления отверстие. Вроде сработало и ремень можно натянуть:

Пока суть да дело установил уголок сбоку рейки для кабель канала ну и сам кабельканал, сделал из жести крепления его к головке:

Тут было важно сначала проложить жёсткий воздушный шланг внутрь кабельканала, а уже потом делать крепление,
т.к. если бы оно было слишком низко из-за малого радиуса изгиба шланга добавлялось бы большее сопротивление движению каретки.

Ну и завершающим штрихом - ставим концевик, в отличие от 11G 1290, где он стоит прямо на рейке по ходу движения каретки,
у меня не столь много места и что бы не терять драгоценные сантиметры по оси X было решено вынести его сбоку, а не на саму рейку:

На саму каретку сделал из той же жести ответную часть для концевика (просто когда делал крепление кабель-канала увлёкся и отпилил лишнего :D)
и в итоге вот так это выглядит:

Как вы могли заметить - один из натяжителей ремня не родной =) у Реклаба он был лишь один в наличии, поэтому второй пришлось делать самому,
в этом мне помог их фрезерный станочек Аман 3040:

Крепление фрезеровалась из дюралевой плиты 16мм. Жёсткости станка для неё хватает вполне. Итог:

Время изготовления 2 часа. Скорость 300мм/мин, глубина 0.3 мм.  Все отверстия уже разумеется сверлились вручную т.к. он лишь 4х осевой.

Так же чё-то я подумал, что передаточное число у новых шестерен слишком большое, а скорость это то, зачем я ставлю сервы,
поэтому было решено вместо них  использовать старые:

Посмотрим как пойдёт, если мощи движкам будет нехватать, поставлю другие.

На этом ось Х почти закончена, переходим к оси Y. 

Как вы помните, я не хотел ставить движок посередине т.к. у меня там нету места и обслуживать его вообще не удобно: 

поэтому было решено ставить его сбоку, но так как из готового у Реклаба да и на Алиэкспрессе ничего похожего не было, опять делаю сам
с помощью Амана 3040 из дюралевой плиты. 
Процесс: 

Время изготовления 8-10 часов. Скорость 300мм/мин, глубина 0.3 мм. Сказывается моя неопытность обработки алюминия, до этого только с деревом работал.
Легонько отшкурил и
Было:

Стало:

От прежнего крепления осталась лишь боковинка. Ставим движок, ремни, профит:

 

Пока что временно, что бы прикинуть, посмотрим, может перенесём его на другую сторону.

Тут в общем я задумался, можно было ведь не брать вообще ничего из готового, а отфрезеровать самому все детали.
Т.е. покупаем фрезер и на нём делаем лазер

Пока что отстанем от оси Y заколебался я с ней. Впринципе осталось только концевик поставить, чуть позже допишу. 

Так, по поводу подъёмного стола меня ждало разочарование.
Не смог найти замкнутых ремней нужной длины, а так же к ним шестерни, где согнуть крепление под движок и как поставить натяжитель.
Хотел было заменить ремни на полюбившуюся мне цепь, но основная проблема со сгибанием металла и его резка для крепления движков никак не хотела решаться,
поэтому была просто выточена втулка для шестерёнки, что бы можно было посадить её на вал шаговика и он встал на прежнее место:

Чуть позже посмотрю, хватит ли шаговику сил прокрутить всё это дело. Тем не менее первоначальная идея с тем, что пол лазера должен быть "ровный" удалась. 
На пол же положен лист рифлёного алюминия - стильненько, красивенько и ничего другого просто не было:

 

из него же сделаны боковины отсека для лазерной трубки:

Как я и говорил, прежний отсек был маловат под трубку 130Ватт да и был из соплей сделан. Тут же в основе профилированная труба 40х20 и регулирующиеся по высоте крепления трубки, которые раздобыты в Реклабе. Важно было рассчитать высоту, на которой будет второе отражающее зеркало на рейке, что бы высчитать на какой высоте должны быть крепления трубки (с учётом того, что трубки будут либо 80 либо 130 Ватт). Профиль 40х20 оказался самый оптимальный. Так как крепления легко регулируются по высоте на 20мм, то обе трубку смогут влезти в дальнейшем.

Но вот с расстоянием между центрами осей зеркал я поднаебался и луч от.стировать не получиться - забыл, что у верха корпуса сбоку сука стенки и регулировать будет ну никак не удобно и слишком далеко отодвинул первое зеркало: 

Поэтому зверствуем над держателем зеркала и натяжителем ремня - чутка укоротили, и вот теперь наконец-то можно будет отюстировать луч прямо.

На этом, пожалуй, пока что всё =) продолжение следует. В нём мы уже будем дособировать и вносить мелкие поправки. 

Итог на данный момент:

[Автор 128]

@PavelK подъемный стол из листового алюминия... отражаться луч же будет и рисовать на обратной стороне  материала... нет?!

[PavelK 1 525]

@Автор   это просто пол. Подъёмный стол сегодня выложу как сделан - он ламельный.

[PavelK 1 525]

Часть 6. Подъёмный стол.

Приехали наконец-то ламели и руки зачесались их поставить, но так как самой основы, в которую они вставляются, у меня нет, а отдельно они не продаются, пришлось придумывать как их закрепить. 

Решение нашлось достаточно простое: берём шпильку на 10, сверлим в ламелях с обоих сторон отверстия, прорезаем до основания и насаживаем на шпильку, с боков фиксируем гайками:

 

В итоге: 

Сверху гаек не хватило, низ сделан. По краям - уголки 50х50 и между ними шпилька натянута до состояния струны.

Минусов, по сравнению с родным столом, нет вообще, а из плюсов добавилась возможность легкой регулировки расстояния между ламелями и возможность их зафиксировать, что бы не шатались. Снимать и ставить их так же легко.

Вот как-то так =) В следующей части продолжим дособировать.

[Автор 128]

@PavelK для лучшей фиксации с одной стороны ламели поставить 2 гайки затянутые, а с другой стороны одну свободную гайку для фиксации ламели. расстояние между ламелями вряд ли придется регулировать в последствии.

как вариант можно было основу для установки ламелей сделать из акрила 5 -8 мм, несколько слоев таких "расчесок" скрепить болтами, было бы почти как по заводскому. акрилу ничиго не будет т.к. лазер обычно в той зоне на работает.

Кстати, где и по какой цене были куплены ламели?

[PavelK 1 525]

5 часов назад, Автор сказал:

как вариант можно было основу для установки ламелей сделать из акрила 5 -8 мм, несколько слоев таких "расчесок" скрепить болтами, было бы почти как по заводскому. акрилу ничиго не будет т.к. лазер обычно в той зоне на работает.

Кстати, где и по какой цене были куплены ламели?

Не хотелось из пластика т.к. перфекционист  ну и основная проблема, с которой боролся - что бы в пазах не болтались. На 11G у меня это иногда проявляется, когда выставляю сверхбольшие скорости гравировки, а тут ещё и сервы будут, так что лучше так.  Может в дальнейшем специально выфрезерую из профиля так же пазы, но скорее всего нет т.к. и так нормально смотрится и функцию выполняют.

Ламели брал в Реклабе, по цене именно их - хз, брал много всего и не весь комплект т.к. в наличии не было, но вроде достаточно дёшевы.  

 

[Автор 128]

@PavelK с болтанием ламелей в пазах на гравировке я борюсь так: у меня есть стальной брусок размерами 20х50х1000 мм весом около 8 кг, кладу его на ламели с перекрытием на корпус станка, либо с упором в корпус станка за пределами рабочей зоны лазера и проблема решается сама собой. никаких вибраций и качаний не наблюдается

Изменено 19 апреля 2017 пользователем Автор

[KUZNETS 57]

В 19.04.2017 в 09:45, Автор сказал:

болтанием ламелей в пазах на гравировке я борюсь так:

Чуть изгибаю ламели и вставляю в пазы. Всё норм.

[Автор 128]

52 минуты назад, KUZNETS сказал:

Чуть изгибаю ламели и вставляю в пазы. Всё норм.

исходя из предложенного вообще ламели можно винтом скрутить или со сдвигом на паз разложить)