Рассказать друзьям
Техника 1 января 2013

Сверлильный станок оригинальной конструкции с ЧПУ (статья 6)

Предыдущие части работы:

часть 1
часть 2
часть 3
часть 4
часть 5

Разработка дополнительного программного обеспечения для сверлильного станка с числовым программным управлением.

Цель работы: разработка специализированного программного обеспечения для реализации возможности построения графических изображений с использованием сверлильного станка оригинальной конструкции.

Кроме проблемы быстрого сверления отверстии под ножки деталей по рисунку предварительно спроектированной монтажной схемы имеется проблема нанесения графических построений на заготовку (допустим, нанесение токопроводящих дорожек). Имеющийся в лаборатории самодельный малогабаритный сверлильный станок оригинальной конструкции, собранный учащимися в ходе предыдущих научно-исследовательских работ при определенной доработке позволяет решить и эту проблему.

Используя теоретический метод исследования, я рассмотрел возможность разработки специализированного программного обеспечения для создания графических построений с использованием среды разработки Delphi и драйвера Lpt порта lptwdmio.sys.

Используя практический метод исследования, я разработал программу для автоматического нанесения графических построений на заготовку при замене сверла в сверлильном станке на маркер или кисточку. Программа была написана в среде Delphi с использованием драйвера LPT порта lptwdmio.sys. При запуске программы открывается окно настроек (показано на рисунке).

В этом окне можно установить следующие параметры:
-скорость движения кареток по осям продольного и поперечного перемещения инструмента в горизонтальной плоскости и по оси подъема и опускания инструмента в вертикальной плоскости
-размер рабочей координатной плоскости
-масштаб координатной плоскости

После того как настройки установлены нажимается кнопка «Начать рисование» и на экране появляется окно с размеченной координатной плоскостью (показано на рисунке).

В этом окне размечаются линии для последующего их изображения на заготовке. После того как на виртуальную координатную плоскость нанесены линии, нажимается кнопка «Нарисовать» и станок начинает свою работу. При использовании программы для автоматического рисования в качестве рабочего инструмента может использоваться маркер или кисточка. При работе программы для автоматического рисования, основной двигатель (двигатель инструмента М4) всегда находится в состоянии покоя. При использовании в качестве рабочего инструмента специального маркера данная программа может использоваться для разметки дорожек на стеклотекстолите для последующего их вытравливания. В программе также присутствуют опция сохранения файла с  размеченной виртуальной плоскостью и последующей загрузкой этого файла. Эта опция может быть применена при необходимости нанесения графического изображения на  несколько одинаковых заготовок. Также в программе (в меню) присутствует опция остановки процесса рисования, которая может быть применена, если в процессе произошел какой-либо сбой.

Видео

Используя экспериментальный метод исследования, работа программы была проверена на малогабаритном сверлильном станке, собранном в лаборатории объединения «Радиотехник».  Станок под управлением данной программы использовался в лаборатории объединения «Радиотехник» для изготовления печатных плат для выполнения плановых практических работ, таких как: усилитель постоянного тока, генератор звуковой частоты, мультивибратор и другие.


Автор: Морозов Никита, 11 класс (СОШ №8 города Костромы)
Руководитель: Шестаков Александр Александрович, педагог дополнительного образования ЦДТ «Содружество», педагог-новатор Российской научно-социальной программы «Шаг в будущее»

Центр детского творчества города Костромы «Содружество»
Объединение «Радиотехник»

Комментарии ( 8 )
  • Administrator 2 января 2013, 17:29
    Морозов Никита,   м-да, а фломастер-то раздавило... Как регулируется усилие нажима? Пробовали ли вы рисовать какие-нибудь платы с помощью этого станка?
  • Морозов Никита 3 января 2013, 01:10
    Administrator,   на видео вообще то кисточка...Про делали-не делали вопрос риторический: покажу фото плат, а откуда будет известно, что они сделаны с помощью станка? Работоспособность программ и станка на видео показаны. Конечно не отрицаю, что отрегулировать нажим это проблема. Делается это с помощью программы для ручного управления станком: устанавливаются конечные координаты по вертикальной оси (опускание и подъём). Вообще это больше проблема конструкционная, чем программная, а конструкция, как уже сказано, сделана из того, что было. При наличии хоть какого то бюджета на данный проект, все эти нюансы устраняются элементарно. Но на проект никто ничего не выделял, кроме "личного кармана" Александра Александровича Шестакова - нашего научного руководителя, спасибо ему за это. Так что как можем...
    С Уважением, лауреат Президентской премии для поддержки талантливой молодежи Морозов Никита.
  • Administrator 3 января 2013, 09:02
    Морозов Никита,   про кисточку понял, спасибо. Думал, что там фломастер.
    В принципе, лично мне показывать платы необязательно, я задал вопрос лишь для того, чтобы убедиться, что станок действительно используется для рисования плат. Но для полноты картины (и если у вас есть такая возможность), было бы интересно взглянуть на фото дорожек, сделанных на вашем станке. Сможете сделать снимок? Хочется сравнить качество с типичной заводской платой.
  • Морозов Никита 5 января 2013, 13:57
    Administrator,   в работе написано, что станок используется для изготовления печатных плат для выполнения плановых практических работ, таких как:усилитель постоянного тока, генератор звуковой частоты, мультивибратор и другие. Для этих работ не требуется большая плотность дорожек (как на промышленных платах). Вполне устраивают даже дорожки толщиной 1 мм и расположенные друг от друга на расстоянии 1 мм. Фотографии будут чуть позже (когда каникулы закончатся).
  • Administrator 15 января 2013, 08:41
    Морозов Никита,   1 мм - это хороший показатель. Тогда сопутствующие вопросы:
    1) как выполняете непрерывную подачу лака на маркер?
    2) время рисования одной средней платы? (на каком-нибудь примере)
  • Фёдоров Дмитрий 15 января 2013, 13:05
    Administrator,   сейчас применяются специальные маркеры для рисования печатных плат, а не лак.Плата для изготовления мультивибратора рисуется примерно 1 минуту. Отвечаю я, так как вопрос не по программам.
  • Радмила 28 января 2013, 20:29
    Морозов Никита,   а какие еще методы исследования могли бы проверить работу вашей программы, кроме экспериментального.
  • Морозов Никита 2 февраля 2013, 21:50
    Радмила,   методы - по сути это только названия. Я могу написать, что использовал тестовый метод исследования (производил тестовый запуск станка и проверял его работу, измеряя погрешности в расстоянии между высверленными точками). Так же могу написать, что использовал аналитический метод исследования, производя анализ данных, полученных с использованием тестового метода. Могу написать, что использовал метод сравнения нескольких измерений после нескольких тестовых запусков станка. Могу написать, что использовал практический метод исследования, изготовив с помощью станка несколько стандартных плат. Так что от того, какой будет назван метод исследования, суть проводимого эксперимента не изменится.
Ваш комментарий
 
Кому:
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Комментарий:
 
  гостевые комментарии проверяются модератором