[CNC INFO] Prime impressioni

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Call_Me_Vi
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[CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 11/10/2017, 23:25

Ciao a tutti,
apro questa discussione per chi come me ha acquistato la CNC da Futura e ha cominciato a utilizzarla per la realizzazione dei propri PCB.
Volevo condividere e postare le prime impressioni avute, partendo dal suo assemblaggio; devo dire che avrei immaginato un assemblaggio più complicato e lungo, tipo la 3Drag ma devo dire che la velocità e la facilità di assemblaggio di tutta la macchina sono state impressionanti, praticamente in due serate ho completato il tutto e sono passato all'aspetto della configurazione dei tool software per partire immediatamente con la realizzazione dei PCB. Il pacchetto in mi possesso è quello di CNC più board USB che ha semplificato di molto la sua gestione anche a livello software!! In una fase iniziale pensavo che la struttura in PVC al posto di una struttura fatta con materiali più robusti potesse essere uno svantaggio ma mi sono ricreduto e devo dire che condivido la scelta fatta da Futura. ;)

Passando a un aspetto pratico, ho provato a realizzare un PCB completamente in SMD per cercare di capire quali possano essere i limiti di tale architettura e a tal proposito posto una foto da prendere come "prime prove di incisione":

Immagine

considerate che ho utilizzato un bulino da 0.3mm (10 gradi), in più ho effettuato solo una passata perciò non prendete in considerazione i "land pattern" e le rimanenze di rame che con più passate possono essere eliminati.
Nel progettino (un amplificatore stereo per auto da collegare al cellulare) oltre ai componenti del tipo resistenze/condensatori SMD, c'è un SO8 in cui su un pad è presente un "thermal pad" che è venuto correttamente inciso. Mentre per quanto riguarda la dimensione delle tracce ho impostato in EAGLE 20mil e misurandole con un microscopio la dimensione è di poco inferiore a tale valore. Perciò direi che a primo impatto la CNC ha risposto in modo eccellente a quanto atteso. :D

Tengo a precisare che ho anche effettuato prove con un un bulino da 0.1mm e la situazione è nettamente migliorata ma probabilmente visti i 10 gradi della punta utilizzata e visto il materiale scelto poco resistente, tende a spezzarsi molto facilmente. Ho ordinato vari bulini in titanio e carburo di tungsteno da 0.1mm con 15/25/30 gradi per effettuare ulteriori prove, appena in mio possesso vi posto ulteriori riscontri.

Vi aggiorno presto. :ugeek:

Call_Me_Vi
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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 15/05/2018, 22:24

Ciao a tutti,
dopo un periodo di inattività dovuto a vari impegni che mi hanno portato lontano dalle mie "passioni/divertimenti/svaghi", sono tornato alla carica rispolverando la mia CNC e ripartendo da dove avevo lasciato......anche se ho pensato di accantonare temporaneamente il progetto del primo post e testare la CNC su un Gerber di un progettino che presenterò presto anche come articolo!! 8-)

Considerate che la board è realmente semplice (solo il layer TOP) ma può essere utile per verificare/analizzare e tarare i vari parametri della CNC e comprenderne le potenzialità. In ogni caso, senza farla troppo lunga, questa prima versione di board riguarda un GamePad realizzato con 4 tasti SMD per le direzioni (alto, basso, destra e sinistra) e due tasti aggiuntivi (Start e Select)......e per il momento non aggiungo altro :D

Per poter verificare e successivamente misurare la board realizzata con la CNC, posto un'immagine che riporta le maggiori grandezze d'interesse:

Immagine

come potete vedere, nell'immagine è presente la dimensione minima delle piste (impostata per tutte a 24mil), la distanza minima dal bordo a 8mil e infine sono riportate le varie distanze minime (impostate tutte a 32mil). A breve posterò la board su Github e il file G-Code utilizzato per la sua realizzazione!

Vi aggiorno entro il fine settimana con i risultati dei primi test. :ugeek:

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 16/05/2018, 7:37

Ho caricato la board su Github, per chiunque fosse interessato, la trova al seguente link:

https://github.com/CallMeVi/GamePad_PiGameB

Come potete notare il progetto è stato realizzato in EAGLE! Presto caricherò anche la prima versione del GamePad-Button, stesso PCB ma con i tasti A, B, X, Y ed ESC.

Vi aggiorno con i primi risultati :ugeek:

urri
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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da urri » 16/05/2018, 22:18

Call_Me_Vi sono tutto orecchi, sono curioso di vedere il risultato ... Buon Lavoro ;)

Call_Me_Vi
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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 18/05/2018, 23:28

Ciao Urri,
mi fa piacere che comunque stai continuando a leggere il forum!!
Sono riuscito a effettuare un po' di prove incidendo 3 differenti varianti del PCB, riportate con i numeri identificativi nelle immagini:
Immagine

Il bulino utilizzato è un 0.1 da 20°, quindi molto sottile e il materiale del PCB è bachelite (non vetronite).
Sulle varie board sono presenti parti di rame non rimosso (principalmente sulle parti basse), da imputare al piano della CNC non perfettamente livellato.....il tutto è risolvibile rapidamente mediante varie accortezze ma ci torneremo nei prossimi post :D

Immagine

Immagine

Sulle prove condotte non ho importato/utilizzato i file di foratura, ne quelli relativi alla rimozione di aree di rame non d'interesse o bordi e via dicendo, preferisco prima concentrarmi sulle piste e la loro corrispondenza con i file CAD.

Passando alle differenza tra le 3 incisioni nelle immagini (e non considerando il parametro Cut Z):
1 - nella prima indicata con il numero '1' ho effettuato una sola passata come riportato nelle impostazioni di FlatCAM (rettangoli rossi), ovvero tool da 0.1 e Feed Rate a 65:
Immagine
Immagine

2 - nella '2' ho effettuato due passate come riportato nelle impostazioni di FlatCAM (rettangoli rossi), mantenendo gli stessi parametri ma con una sovrapposizione delle passate di 0.7:
Immagine
Immagine

3 - nella '3' ho fatto tre passate come riportato nelle impostazioni di FlatCAM (rettangoli rossi), mantenendo gli stessi parametri ma con una sovrapposizione delle passate di 0.15:
Immagine
Immagine

Ovviamente nella 2 e 3 ho utilizzato il bulino "in maniera impropria", visto che volevo provare a rimuovere più rame in più passate invece di utilizzare un bulino/fresa....ma questo test non era orientato a tale scopo!!

A questo punto non rimane altro che effettuare un po' di misure sul PCB mediante il microscopio per verificare la corrispondenza con quanto attesao....in ogni caso, valutando complessivamente le varie incisioni il risultato mi sembra buono, con qualche accortezza aggiuntiva si possono migliorare di molto, senza considerare ancora di effettuare nessuna modifica HW/FW sulla CNC.

Vi aggiorno dopo le misure. :ugeek:

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 21/05/2018, 22:49

Misure effettuate....anche se con il mio mitico microscopio cinese da 5€ :lol:
Devo comunque spezzare una lancia a suo favore, se non si cerca la precisione estrema, come nel nostro caso.....allora va benissimo!!!
Vi posto i rilievi di due PAD con piste annesse per le tre varianti di incisione del post precedente, quindi partendo dal numero 1 (una passata con mandrino 0.1 a 20°):
Immagine

Immagine

come potete notare la CNC ha inciso un po' troppo rame, perché le dimensioni del PAD risultano 1,7x1,7mm, mentre in EAGLE è stata impostata la dimensione di 2x2mm quindi si sono persi circa 0.3mm considerando entrambe i lati. Facendo la stessa considerazione sulle piste, il valore risultante è pari a 0.4mm mentre doveva essere 24mil ovvero circa 0.6mm, in questo caso si sono persi circa 0.2mm totali sui due lati. Infine considerando l'isolamento, la misura è circa 0.3mm pur avendo un bulino da 0.1mm con angolo da 20°gradi.
Prima di ulteriori considerazioni vediamo le misure per l'incisione con due passate sovrapposte 0.7:
Immagine

Immagine

per gli stessi due PAD le misure si equivalgono anche se l'isolamento è rimasto quasi identico. :roll:
Infine per la terza incisione, ovvero tre passate con sovrapposizione 0.15 le misure sono le seguenti:
Immagine

Immagine

si discostiamo "leggermente" dalle due precedenti ma non di molto!! In queste due ultime immagini si nota sensibilmente la crescita dell'isolamento dovuto alle 3 passate con una minima sovrapposizione tra esse di appena 0.15.

Credo che la cosa interessante tra le varie incisioni è l'uniformità, quindi con un po' di accortezze aggiuntive si può migliorare di molto la riuscita dei PCB. :)

Si potrebbero fare vari considerazioni sulle misure e tolleranze in gioco ma preferisco prima effettuare qualche prova aggiuntiva gestendo meglio il parametro "Cut Z" e la vicinanza dell'asse Z al piano mediante auto-livellamento attuabile anche sul GRBL 0.9, ovvero il firmware di base presente sulla board USB di Futura. :ugeek:

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 24/05/2018, 7:40

....modifica per auto-livellamento del piano effettuata :D ....ora si che cominciamo a divertirci!!!! :D

La CNC e il grblControl rispondono bene (sia con sw/fw che hw), quanto prima vi aggiorno e posto le incisioni dei post precedenti dopo la modifica fw. :ugeek:

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 28/05/2018, 0:34

Dopo varie sistemazioni e modifiche, sono riuscito a far funzionare alla perfezione sia l'auto-livellamento che lo Z-Probe, un esempio:

Immagine

un auto-livellamento di circa 3 minuti, che ha mappato il piano per compensare la sua "normale distorsione", ho settato un'interpolazione di 50 punti per asse, partendo da 5 punti rilevati per asse!! :D

A prima impressione le incisioni sono migliorate molto ma effettuo un po' di misure e poi vi dico meglio.... :ugeek:
Ultima modifica di Call_Me_Vi il 30/05/2018, 7:23, modificato 1 volta in totale.

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da Call_Me_Vi » 30/05/2018, 7:23

Ho effettuato qualche altra prova sul Candle/grblControl per affinare e ottimizzare l'autoleveling, confrontando due passate consecutive si ottenine qualcosa di molto simile ma non ancora sufficientemente "identico" come potete vedere nell'immagine:
Immagine

sono stati aumentati di molto i punti da rilevare passando a 10 per asse e sono stati aumentati i punti d'interpolazione griglia a 200 per asse, il tempo per rilevarli si aggira sui 10 minuti complessivi, al posto dei 3 minuti del post precedente.
Credo che per rendere maggiormente "uguali" le varie passate, si possa tarare il condensatore di filtro che ho inserito tra il pin di probe e il pin di riferimento zero volt, in modo da limitare/diminuire le interferenze che si presentano......se poi avete altri consigli, sono ben accetti!!! :D

A presto :ugeek:

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Re: [CNC INFO] Prime impressioni

Messaggio da menniti » 30/05/2018, 9:47

Ciao, grazie per aver condiviso le tue prove. Io ho attivato l'autolivellamento e funziona nella fase di mappatura, purtroppo però tutti i campi delle coordinate X-Y-Z sono a 0 e cambiano valore solo quando fisso lo zero, però assumendo valori sballati.
Siccome mi pare di capire dalle immagini che tu questo problema non lo abbia, ti chiedo gentilmente:
1 - quale pin hai adottato per il probe?
2 - potresti fornirmi la versione grblControl/Candle che hai modificato e che ti sta funzionando?
Grazie.

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