低成本制作高灵敏高精度3D寻边器、对刀器、全向探针持续更新

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我使用雕刻机主要刻pcb、电木板、玻纤板、木头、塑料等薄点的东西，薄的工件用压板固定在雕刻机台面上，不管台面多平整，只要压板一压，其他地方肯定高低不平，就像刻pcb电路，总共深度才刻0.02mm深，如果稍微有高低不平的地方，要么刻太深断线，要么刻不住，所以我都用高度图探测功能，这样事先用探针把工件隔段距离探一下，把高低落差弄清楚，再弄进刀路z轴里，高减低加，这样做出来的东西非常漂亮，上下左右深度完全一致.
探测pcb可以用探测线直接夹刀具上探测，因为覆铜板导电，但是如果工件是电木塑料之类的绝缘体就不好探测了，因为探测需要把两根线一根夹在刀具上，一根接工件上，刀具慢慢下降接触工件形成回路，一个点就算探测完成，
过去我探测绝缘体工件都是拿个小pcb电路板放在刀具下方，跟着刀具跑，探测一次高度图麻烦死，
所以准备做个3D全向探针，要求是高灵敏度，高精准度，成本低，业余条件下能容易制作，
这东西买成品太贵了


偶然一次看到一个视频，老外用压电陶瓷片做探针，心血来潮，马上还原





这个是电路，实际组装后使用中发现，这东西只能发出极短的脉冲，用手触碰探针头，有时候需要碰上去才会有输出，轻触不触发，


而且这个东西由于业余条件下加工，精度没那么高，探针会移位，这精度我接受不了，放弃。

然后就构思市面上那种钢珠接触的寻边器




这种构造的，不容易制造，精度也要非常高才能用，我这个做出来各种调整测试，总是会接触不量，三个爪，总有一个不对位，而且这个重复探测，误差太大，因为制作的间隙都太大，左右晃动间隙太大，影响二次探测



所以，以上都放弃


接下来上最终思路，并且已经装好在雕刻机上，效果非常非常棒，重复探测误差0！最起码我这机器感受不到误差


没错 就是电子秤传感器



电路也非常简单，用stc15w401as单片机，输出用光耦隔离




临时写了个寻角代码测试视频：



这样的对刀器有个好处是可以可以更改对刀力度,目前设计了两段式的功能,当接触工件时,触发探测输出,当继续移动硬接触到内部程序设计的力度时,触发急停输出,以防意外撞毁探针

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这是在海绵上探测寻边角/对刀的测试视频


一些测试视频

高度图探测

带堵转检测的自动收放探针，可以通过上位机g代码指令收放

通过上位机发送G代码，自动弹出探针



精准自动寻角



4点找圆心，圆、方通用

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cj8510 发表于 2022-3-29 07:52
对刀用上了称重传感器，这思路666啊。不知道传感器上面的应变电阻会不会开裂，还有就是响应的问题。 ...

根本没有那么大的力量导致变形,程序设计的超过一定数值会急停的,相应速度80HZ,每秒检测80次

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cj8510 发表于 2022-3-29 07:52
对刀用上了称重传感器，这思路666啊。不知道传感器上面的应变电阻会不会开裂，还有就是响应的问题。 ...

一般对刀我用F50的速度,每秒移动0.83mm
每1毫秒移动0.00083mm,寻边器需要12毫秒检测一次,12ms工件移动了0.0099mm,百分之一毫米,远远够用

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jounge 发表于 2022-3-29 07:40
什么系统 usb cnc还是mach3

任何系统都可以，我的是grbl

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snowrose2000 发表于 2022-3-29 13:53
这波玩的真6！

感谢小姐姐赏光

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jpdd521 发表于 2022-3-29 14:56
感觉可以做成两层，加一个带有锥度自复位的弹性下顶的带二次限位装置，以达到双保险，避免针毁机亡 ...

有道理,要好好构思一下

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水表君 发表于 2022-3-29 12:39
这思路，我感觉也可以用在3D打印自动调平上面，哈哈哈

当然可以

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command123 发表于 2022-3-30 15:17
牛逼，我也有雕刻机，做的是钢珠探针式，也很好用，但不能寻边海绵

能分享下构造吗？

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tmdmm009 发表于 2022-4-1 08:50
工业巡边和你结构略微不同，钢珠在下有6颗，导针圆盘3分3根柱子。机加工出来的精度还是不错的 ...

嗯嗯 看过视频

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lgspace 发表于 2022-4-1 09:49
楼主牛啊，大赞

为啥牛？

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snowrose2000 发表于 2022-3-29 13:53
这波玩的真6！

3d寻边器，自适应高速四点定中心程序，圆方通用

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zhjiang04 发表于 2022-4-3 11:17
楼主牛啊，期待放出详细结构，想仿一个

根本就没什么详细结构，所见即所得，因为构造太过简单，直接拿来用，关键是触发程序

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zhjiang04 发表于 2022-4-3 12:54
还是一头雾水，用哪一种传感器，电路板怎么弄，看不懂

主楼有说明 称重传感器

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douzi707 发表于 2022-4-3 20:34
这个大牛了，思路了得，是不是申请个专利

你拿去申请吧