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Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !

Discussion dans 'Electronique spécifique CNC' créé par Otatiaro, 17 Novembre 2010.

  1. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Bon voilà un peu de retour dans la "vraie vie" après moults péripéties (mariage, achat immobilier, déméagement, travaux, changement de position professionnelle, etc).

    Et je ne reviens pas les mains vides mais avec un beau projet bien sympa dans mes cartons !

    Objet : Machine CNC pour découpe de "stencil" pour l'électronique, ou pour la dépose de pâte à souder directement.

    Description : Maintenant que je n'ai plus tellement de place et que je me suis remis à fond dans l'électronique, je fais de plus en plus de prototypes electroniques.
    Vous pouvez en voir quelques-uns sur mon blog http://www.murmureurs.fr
    Maintenant que j'attaque des composants avec des "pitch" vraiment très fins, appliquer la pâte à souder à la main avec une seringue devient de plus en plus difficile, voir impossible pour certains projets à venir.
    Dans ce cas, on utilise des "stencils", sorte de pochoir pour appliquer la pâte à souder : http://ohararp.com/Stencils.html
    Ces pochoirs sont soit en mylar de 3 ou 4 mil, soit en kapton.
    Seulement ces petites bêtes coutent une vraie fortune (compter environ 50 à 60$ pour un pochoir de 1 pouce carré, frais de port inclus ...).
    Donc forcément en bon petit forumeur d'usinages.com, la seule conclusion logique, c'est de se faire soi-même une machine CNC à découper les pochoirs, ou sinon pour déposer la pate automatiquement via un "penumatic dispenser" : http://www.teliasia.com/dis.asp (idéalement les deux).

    Cahier des charges :
    - grande précision, de l'ordre du 100ieme de mm
    - 0 "efforts de coupe" puisque pas de contact
    - pas mal de vitesse pour pas y passer la journée
    - petite dimension, tabler sur du MAXIMUM 100x160mm (carte europe) serait déjà très large.
    - electronique simple, deux axes continus (X et Y), un axe en tout ou rien (laser on/off ou pulse pour dépose de pate).
    - contrôle simple, uniquement "G0" et "G1" (déplacement linéaire 2 axes vitesse max, et vitesse contrôlée), plus quelques fins de course et capteurs.
    - logiciel simple, uniquement lecture de fichier RS-274X, et contrôle de la machine.

    Les idées comme ca vient :

    - Vu les dimensions et les puissances, on pourrait envisager un contrôle par moteur CC, avec un capteur absolu et pas incrémental (0.01mm sur 200mm ca fait 20000 pas, ce qui passe très bien dans 16 bits).
    Par contre ca veut dire un capteur avec une résolution minimale de 14 bits.
    - Contrôle via USB, avec un FT232R par exemple pour la conversion série, vu qu'on a pas besoin d'un gros débit de données, ni de feedback très rapide.
    - La partie software PC j'en fais mon affaire, l'electronique aussi ca devrait le faire, c'est sur la partie mécanique que je sèche un peu, et surtout sur le laser.
    - Etant donné la taille et la puissance, on devrait rester dans des tarifs très raisonnables, idem pour le laser, doit pas falloir 200W pour couper du mylar aussi fin.
    - Il faudrait calculer, en fonction du poids, la puissance moteur nécessaire pour avoir une acceleration et une vitesse suffisante.

    Les questions :

    - Je n'y connais vraiment rien de rien en laser ... quelle puissance pour cette utilisation ? est-ce que un laser de cette puissance se trouve facilement et pas cher ? quelle précision on peut attendre d'un tel laser ?
    - Qu'est-ce qu'on met derriere le mylar pour ne pas découper la table avec le laser ?
    - Quel guidage linaire et quel entrainement pour cette précision ?
    - Quelle matière pour le chassis ? aluminium ?
    - Il me faudra quelqu'un pour m'usiner les quelques pièces du chassis.


    Voilà comme ca vient ... si vous avez des questions, des réponses ou des remarques, si le projet vous interesse et que vous voulez participer, ou simplement si vous vous ennuyez, j'attend vos réponses :wink:

    ++
     
  2. chlore

    chlore Compagnon

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Bonjour

    Beau projet (j'en ai un de similaire : petite machine pour PCB)

    As tu vraiment besoin d'une précision au 1/100eme ?
    Parce que pour le laser je ne sais pas mais mécaniquement cela va couter cher pour garantir cette précision : vis à billes cl5 (18µ/300mm) au minimum avec écrou précontraint même classe que la vis, chariots a billes précontraints, règles de mesure (et pas des chinoises car si elles ont une résolution au 1/100 je suis loin d'être sur de leur précision et de la répétabilité de la mesure.
    Rien que pour ça on peut compter vite fait 400€/axe en neuf.

    Pour les moteurs : soit des pas à pas soit des vrai servomoteurs (pas de simples moteurs DC utilisé comme servo)
     
  3. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    C'est vrai que pour le précision je me suis peut-etre un peu emballé ... 0.01mm ca fait 10µm, rien que le point du laser est presque aussi large.

    Sachant que le "pitch" de certains composants est de 0.5mm, je pense qu'une précision entre 0.05mm et 0.1mm serait suffisante.

    ++
     
  4. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Re,

    Côté laser, j'ai trouvé quelques posts sur CNCZone qui confirment qu'une faible puissance est suffisante.

    D'autant que la longeur de coupe pour un pochoir n'est vraiment pas grande, donc même si la vitesse de déplacement pendant la coupe est faible, ca reste gérable.

    J'ai trouvé ca qui semble pas mal : http://cgi.ebay.com/High-Power-Laser-Mo ... 27ade88a7b

    Qu'en pensez-vous ?

    ++
     
  5. jvr33

    jvr33 Compagnon

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    8-) bonjour

    Sympathique ton projet.

    :cry: Pour le lien de la diode Ebay, tu peut oublier tout de suite, tu arrivera a rien avec.
    Pourquoi ?
    Collimation de la diode très mauvaise,lentilles en plastique de mauvaise qualité, donc spot trop gros, impossible d'avoir un spot de moins de 3mm.
    Alimentation trop petite, elle chauffe trop, drivers de la diode mal étudié.
    Je dits ca car j'ai essayé ces diodes :???:

    Effectivement tu as pas besoin d'une puissance énorme

    Je m'orienterais plutôt vers une diode infra rouge 860nm, de 1w (tu en trouve aussi a pas cher).
    Attention les yeux, lunettes indispensable.

    une bonne diode un bon drivers, qui pilote ta diode en intensité, et surtout pas en voltage

    Si tu as des question hésite pas :wink:
     
  6. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Merci beaucoup pour les infos !

    Quelque choe comme ca serait plus adapté : http://cgi.ebay.com/Focusable-800mW-808 ... 1c14c7d1eb ?

    Sinon ils ont la version 1.6W mais nettement plus chere (le double).

    Avec 0.8W on pourrait faire autre chose que du mylar, par exemple graver du bois ? (l'impératif c'est mylar et moins cher, mais si on peut faire plus, pk s'en priver :wink: ).

    ++
     
  7. kif

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut;

    je peux te fournir des stencils en découpe laser sur des clinquant alu 127µm ou autres, si tu est capable de me fournir des gerbers propres, et suivants tes besoins en qtés

    Mp si intéressé :wink:


    Salutations
     
  8. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Je te MP demain.

    ++
     
  9. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Bon j'ai MP kif, et j'au aussi trouvé un fournisseur qui semble interessant pour les stencils : http://www.smtstencil.co.uk/?gclid=CLnc ... 4wodG1FNZw avec des prix vraiment raisonnables.

    Mais quand même en attendant ... j'ai fais les fonds de tiroir et j'ai trouvé des moteurs portescap 22N28 216E F16 .286 avec réducteurs K24 1:8.

    Donc j'ai fais mes petits calculs ... en partant sur de la courroie de positionnement au pas de 2.5mm, la plus petite poulie qui irait sur le moteur fait un diametre primitif de 7.96mm (chez HPC).

    Soit une avance par tour de 25mm. La vitesse max à vide du moteur est de 5600rpm, soit avec le réducteur une vitesse max à vide de 700rpm, soit encore une vitesse linéaire de 283mm/s.

    En effort, on peut tabler sur grand max 200mm/s. Ce qui serait très bien en vitesse, de pouvoir traverser la surface complete en environ une seconde !

    Niveau puissance, le couple max du moteur est de 8.4 mNm, avec le réducteur on arrive à 8.4*8 = 67.2, multiplié par un rendement de 0.8 on a 53mNm, enfin divisé par le diametre de la poulie pour avoir la force linéaire : 50 / 8 = 6.25N.

    Si on part sur un poids à déplacer de 500g, et qu'on veut atteindre les 0.2m/s en 0.1s, ca fait une accélération de 2m/s², soit une force de 1N nécessaire.

    Avec tous les forttements et autres rendements, en ayant 6.25N alors qu'on en veut 1N efficace, ca me parait raisonnable.

    Conclusion : avec une poulie de 7.96mm de diametre primitif, ca devrait le faire.

    Ensuite l'encodeur a 16 lignes, donc 16x4=64 pas par tour, et le réducteur de 1:8 nous amène la résolution à 512pas/tour.

    Avec une avance de 25mm par tour, ca fait une résolution linéaire de 25/512 = 0.048mm/pas. C'est pas démentiel, mais ca devrait le faire, non ?

    Mon plus gros problèmes, c'est le backlash du réducteur, qui est de 1.5°, ce qui fait 25*1.5/360 = 0.10mm. Boh ca reste encore à peu près gérable, non ?

    Tout ca devant conduire à la bonne nouvelle que j'aurais déjà les moteurs qui vont bien pour les axes X et Y, et que je peux avoir les poulies et les courroie qui vont bien chez HPC sans avoir à bidouiller quoi que ce soit !

    Reste plus qu'a faire la mécanique qui va autour :wink:

    ++
     
  10. jvr33

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  11. Otatiaro

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Toujours en train de regarder "au cas ou", pour le déplacement, j'ai vu les systèmes Igus Drylin, les petits, qui supportent 50N, avec des patins précontraints 1N, un rail de 300m avec deux patins coute ... 11€ tout compris.

    Il en faut 4 (2 par axe) soit 50€ de guidage linéaire.

    Décidement on pourrait faire quelque chose de sympa pour vraiment pas cher :
    - 58€ HT pour les 4 poulies et les 2 courroies
    - 50.16€ HT pour les 4 rails + 8 patins précontraints
    - J'ai déjà les moteurs

    Reste :
    - Le laser
    - Le chassis
    - L'electronique de contrôle

    ++
     
  12. chlore

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    S'il s'agit des patins nk-02-17, il en faut 2 par rail vu la longueur d'un patin et sa portée ( 2 ronds de 5 mm entre axe de 14 mm). Pas d'indication de jeu ni même de tolérance ... :shock:

    Soit tu mets ton codeur sortie moteur (avant réducteur) et donc tu as une incertitude de mesure de 25/64*8=3.125 mm +0.1 backlash réducteur
    Soit tu mets ton codeur sortie réducteur et là tu as une incertitude de mesure/positionnement de 25/64=0.39 mm (backlash éliminé)

    A cela va s'ajouter l'incertitude de longueur de courroie puisque si je comprend bien c'est elle qui assure l'entrainement de l'axe (on va admettre quelle ne se déforme pas si c'est une synchroflex)

    Bref si tu peux récupère le système de guidage et de codage (bande mylar "rayée" sur certaines imprimantes) d'imprimantes jet d'encre : tu y gagnera grandement en précision
     
  13. Otatiaro

    Otatiaro Ouvrier

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    Oui pour les patins, c'est deux par rails.

    Sinon pour l'encodeur, je ne suis pas d'accord avec toi, monté sur le moteur directement (ce qui est le cas), le pas est de 25/(64*8)=0.0488mm.

    ++
     
  14. chlore

    chlore Compagnon

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    oui effectivement j'ai fais l'inverse (1 tour moteur donne 8 tours sortie réducteur) mea culpa
    Je suis donc d'accord avec toi
     
  15. freedom2000

    freedom2000 Compagnon

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    Ce n'est pas vraiment de l'usinage, mais un peu quand même !
    Salut,

    J'ai un laser et je peux te dire que malgré une focalisation parfaite la tâche n'est pas de l'ordre du µm... Le 0,1mm pas de problème, sûrement bien mieux d'ailleurs...

    Ceci dit on arrive à faire des choses sympa avec
    Si tu veux que je tente une découpe de stencil fais moi signe

    JP
     
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