CDPnP 3D 原文件

dukelec

因为是开源项目，所以优先选择了 FreeCAD，用的是版本 0.19

刚把力传感器之前手工切削打的草稿，同步修改到 3d 文件中了，手工切的太薄了，只有 0.9mm，3d 文件则为 1.5mm，需要打样试试效果，应该问题不大

压缩包里面包含了 git 历史提交，日后有需要的话可以提交 github，压缩包也包含导出的 step 文件



因为没有滑台模组的 3d 图，加上我比较业余，所以干脆没有组装，画的时候全部是在大脑中组装

滑台模组的型号是 FUYU FSK30，配 35 电机

Y 轴：Tr8*4 250mm 2pcs
X 轴：Tr8*4 300mm 1pcs
Z 轴：Tr8*4 100mm 1pcs

https://detail.tmall.com/item.htm?id=616126294349

话说，一开始我想买不带电机的小滑台模组，然后自己配 FOC 有感无刷电机，没找到，小号滑台的丝杆和步进电机都是一体的

3d 文件中 yz 连接器，我之前在考虑把后面水平延伸出去，上面放气泵，但又怕震动大了影响精度，怕吸住中的料被震移位

R 轴电机是 JUKI 中空步进，我在这家买的：
https://item.taobao.com/item.htm?id=625944243493
尺寸资料： https://item.taobao.com/item.htm?id=624150467927

我目前用的气管和它带的旋转气管接头不配套，我的管子粗了，把蓝色塑料拿掉，硬插进去的
不知道原本的快接气嘴，是不是可以配软硅胶管，以前只见过这种配硬管


欢迎提意见和加入修改

bzbs

首先感谢楼主的奉献精神
建议楼主对整个工作做一下分解.
部分可以外包的让其他朋友做的事情.分包出去.每个小任务,分包2个或多人同时完成,选择最优最快的.

实际上还是有很多人可以参与一起,分担你的部分工作,加快整个进度.

甚至可以采用集资方式,分担你的成本压力.

你主要起到组织,验收的核心工作就好.当然组织和管理工作也可以以你为核心,多人一起参与.

以上仅仅只是针对楼主建议.他人不喜请勿喷!!

armok.

bzbs 发表于 2021-8-13 23:56
首先感谢楼主的奉献精神
建议楼主对整个工作做一下分解.
部分可以外包的让其他朋友做的事情.分包出去.每个 ...

支持！

楼主可以发一个招募帖子，更多人参与，更好的开源气氛。

我是一个大白菜

其实我也想能出点力，虽然可能我水平不行，能帮上最好了୧( "̮ )୨✧ᐦ̤

lhaoyue

想参加这个项目，很有意思

amigenius

那种直线模组没什么精度可言吧，梯形丝杆，还要靠电机的小小深沟球轴承来承受轴向力，深沟球轴承不说，电机轴承位还有波垫。。。。

dukelec

amigenius 发表于 2021-8-15 21:34
那种直线模组没什么精度可言吧，梯形丝杆，还要靠电机的小小深沟球轴承来承受轴向力，深沟球轴承不说，电机 ...

模組廠家寫的參數，重複定位精度 ±0.05 mm

軟件走位可以優化每次走一個方向

或者你有什麼建議？可以達到更高精度，價格不能太高，體積不能太大

amigenius

dukelec 发表于 2021-8-16 22:30
模組廠家寫的參數，重複定位精度 ±0.05 mm

軟件走位可以優化每次走一個方向

这种梯形丝杠的模组甚至不如同步带，起码同步带可以做到无回差。 要精度高一点，起码配个P5级或C3级的滚珠丝杠，轻预紧，轴端使用配对的角接触轴承，像贴片机这种轻负载的，轴端使用深沟球轴承也行，两端轻预紧。这样机械精度上，就有了保证。

dukelec

amigenius 发表于 2021-8-17 11:50
这种梯形丝杠的模组甚至不如同步带，起码同步带可以做到无回差。 要精度高一点，起码配个P5级或C3级的滚 ...

之前用過同一家的大的滑台 FSL40，是滾珠絲槓的，標的精度也是 ±0.05mm，以爲區別不大
https://item.taobao.com/item.htm?id=546026103881

剛試了一下，小的 T 型絲槓滑台 FSK30，用力用手來回掰動滑台，的確有明顯的機械間隙，卡尺大概測了下有 0.12 mm 的幅度（相當於 ±0.06mm？），來回掰的時候還能聽到噠噠的聲音

FSL40 滾珠絲槓用手掰，紋絲不動（這個精度不僅不虛標，反而 ±0.05mm 標的太保守？）

FSL40 比 FSK30 大太多了，有沒有小一點的滾珠絲槓滑台？

amigenius

dukelec 发表于 2021-8-17 16:42
之前用過同一家的大的滑台 FSL40，是滾珠絲槓的，標的精度也是 ±0.05mm，以爲區別不大
https://item.tao ...

国内的厂商虚标乱标已经是惯例。对于定位精度，包含绝对定位精度和重复定位精度。重复定位精度主要受间隙/回差的影响，绝对定位精度主要受丝杠导程的精度、积累误差影响。0.12mm的间隙，重复定位精度已经低至±0.12mm了，而绝对定位精度，得看导程的误差。 而您说的使用滚珠丝杠的FSL40，他们标称的只是定位精度±0.05mm，还达不到最普通的P5级滚珠丝杠，P5级丝杠其任意300mm行程内行程变动量为0.023mm。

H2O123

开源成功后，能否各自生产，商用起来？

flash3g

用皮带配合视觉标定效果应该不错

flash3g

T型丝杆不适合

cne53102

这些模组确实不行，依靠步进电机承受轴向载荷纯属扯蛋，电机及丝杠固定端的刚性也存在很大问题，螺母上也有问题。。
丝杠本身精度的影响其实并不需要关心，需要解决的问题是与丝杠连接的这一堆东西的问题，这些是主要影响因素。

但是，希望楼主在这一步不要消耗太多精力，手头上的这些能动能调试就好，只要驱动形式确定下来就行，（驱动形式我个人还是赞成用丝杠的）
毕竟这东西不是机床也没什么载荷，楼主这机器应该也不会以疯狂的速度运行，只要螺母带消回差功能，应该不会在调试阶段导致什么大问题，

这些东西成品没有多少没问题的，真精度好的， 一个轴就能换台不错的电脑了，也用不起。
想要好的话，自己设计加工丝杠以外的部分也可以实现很好的效果，但是结构和加工也都挺麻烦的，估计不能作为标配选项。
在这上面纠结起来，会钻入无底洞的。

楼主先重点解决大家搞不定的核心问题，这些可以大家之后慢慢改进。

楼主贴片头加应变片的位置我本来想发个图来着（当前结构太脆弱且会倾斜，建议改为带限位的平行四边形钢片柔性支撑），但最近要搞的事情太多，一直都没有画，过些天发上来

dukelec

cne53102 发表于 2021-8-24 14:47
这些模组确实不行，依靠步进电机承受轴向载荷纯属扯蛋，电机及丝杠固定端的刚性也存在很大问题，螺母上也有 ...

因爲找不到小體積的滾珠絲槓滑台，目前打算給 T 滑台加一個彈簧拉住滑塊到電機端，以消除回差間隙，效果待驗證。
除了驗證這個，接下來打算先把 GUI 軟件及文檔優化一波。

如果誰有更合適的滾珠絲槓滑台推薦就更好。或者拿出多個方案大家投票選擇。
甚至同時搞兩個版本，一個輕量便宜，一個高精度高性能笨重一點。

整體架構應該不用大改，換滾珠絲槓滑台後，可以考慮把步進電機升級爲 FOC 伺服電機，效率更高，速度更快，上電找零也更方便。
因爲目前的步進電機也是以伺服的形式連接，所以改動不大。FOC 伺服的方案我也有現成的，所以貴不了多少。

cne53102

dukelec 发表于 2021-8-24 15:42
因爲找不到小體積的滾珠絲槓滑台，目前打算給 T 滑台加一個彈簧拉住滑塊到電機端，以消除回差間隙，效果 ...

小范围用弹簧拉是可以的，一些显微镜平台（稍大体积的）就是这样做的，效果很好，
但这个方法不适合贴片机，只适合几厘米的小行程，太长的话，拉力变化太大或拉簧尺寸会太大。
试验阶段可以暂时使用这种方法，或者临时拉线加配重。

滑台很难找到特别合适的，而且都不便宜，小尺寸滚珠丝杠更是贵

如果是我做这个东西我倾向于自己设计加工实现这个机械部分，不依靠成品滑台，但我目前的加工能力只能是很少的数量

iamseer

我个人也是不太赞成稍微复杂一点的东西完全开源的。项目的维护是需要精力的，要是得不到正向的反馈甚至是负反馈，搞得楼主心灰意冷放弃项目，对大家都没有好处。尤其是现在楼里已经出现想摘桃子的人了。

我这边引用一下Wiring Pi作者废弃项目时候的声明（http://wiringpi.com/wiringpi-deprecated/）。开源免费项目不可避免的会遇到很多新手甚至恶意用户，而让这些用户把项目搞死就很不值。
我也知道楼主很忙没空看大段外文文章，这里贴个翻译再高亮一下。

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这已经变成了一个有点咆哮的问题。对不起。

在过去的10年左右的时间里，我的生活发生了很多变化，主要是身体和精神健康问题，生意来来去去，但也有一些复古计算、arduino和Raspberry Pi的乐趣，以及我为它编写的wiringPi GPIO库。

然而，近年来，Raspberry Pi已经从一个小的黑客玩具变成了更大的东西，越来越多的人开始转向Python和其他语言，而wiringPi在设计上从来不支持这些语言--wiringPi是为有经验的C和RTB BASIC程序员所设计的。它不是一个新手学习工具。

我也从未打算让wiringPi进行静态链接--由于许多人的无能，他们就是这样做的，我已经收到了超过10,000封电子邮件，这些人升级了他们的Pi，发现代码停止工作，因为他们依赖于一个系统（通常是一些java/javascript/node或家庭自动化或UPS的东西），这个系统已经静态链接了一个旧版本。他们的这种纯粹的无能让我感到非常难过和郁闷。对未来的提示。如果你要这样做，至少要准备好支持它。

再加上那些把wiringPi "敲打 "到其他水果Pi平台上的人，却把我的名字作为联系邮箱......好吧，感谢你使用wiringPi，但不感谢你指望我支持你的一次性廉价勉强工作的电路板。如果你想得到支持，那就买一个真正的树莓派，这将有助于资助教育和研究，而不是一些廉价的山寨货，只是因为它有一些看起来更快/更大/更好的东西。

那些盗用我的软件并把它当作你自己的软件出售的人呢？嗯。当然--窃取自由软件是很难的，但是如果你是一个德国的Pi UPS制造商，你把wiringPi拆开，只得到你需要的部分，把它静态地连接到你自己的控制代码中，但是你没有公布代码和一个小小的 "感谢 "字条，而是把我的电子邮件地址留在里面，然后那些花钱买你的工具包的可怜的用户在升级他们的Pi时就会和我联系。

可悲的是，这只是迅速融化的冰山一角，但绝不是唯一的案例。可悲的是，人们一直在偷窃GPL、LGPL和其他自由/自由软件。甚至有人当面告诉我，他们会把我的代码拿到他们名下重新发布，因为我对此无能为力。所以没有了。

再有就是懒惰。我已经记不清有多少人问我wiringPi是否能支持这个、那个、其他......所以我说是的，你所要做的就是写代码来支持你的设备......然后他们就不高兴了，因为他们不知道怎么做（我有没有提到这不是一个新手学习工具？）或者我给他们报价，他们就更不高兴了，因为 - 免费软件和所有这些.... 我的微博呢？多年来，我在我的个人资料中写道：通过电子邮件支持wiringPi......但人们仍然在推特上谈论它。难道人们都不看别人的资料吗？我想不是。我最近把它删除了，因为它不值得占用空间。

关于针脚编号的混乱也是如此。我收到了许多关于这个问题的电子邮件和推特--为什么？因为人们太懒了，不愿意阅读详细的手册，也不愿意花时间去了解如何和为什么。这是关于针脚编号的最后一句话。

最后的救命稻草？一个叫DanielK的人，因为我没有及时发布Pi v4版本的源代码而大发牢骚。我放了一个为正确的动态链接设计的.deb文件，但Daniel指出

我不想成为一个完全的混蛋或任何东西，但从技术上讲，LGPL许可证要求你在它发布时提供源代码。

很好。谢谢你，丹。由于我当时的能力有限，我只是觉得就这样吧。如果我为了一个小项目而收到这样的邮件，那么就不值得了。

我将很快发布wiringPi的最终版本--包括源代码，但就是这样。不再有公开发布。我仍将为我自己的用途和客户维护它，但对于其他人来说，请为正在进行的项目寻找替代的GPIO库。

-戈登，2019年8月。

通过www.DeepL.com/Translator（免费版）翻译

dukelec

cne53102 发表于 2021-8-24 21:29
小范围用弹簧拉是可以的，一些显微镜平台（稍大体积的）就是这样做的，效果很好，
但这个方法不适合贴片 ...

想到一個方案，把 彈簧拉 改成 U 型彈片推，這樣可以覆蓋全行程範圍，而且 U 型彈片順便可以起到走線的作用（代替履带），還方便安裝和收納。

可以做為選配，什麼都不加其實也可以湊合用。

dukelec

iamseer 发表于 2021-8-24 21:58
我个人也是不太赞成稍微复杂一点的东西完全开源的。项目的维护是需要精力的，要是得不到正向的反馈甚至是负 ...

謝謝提醒，不過不用太擔心，畢竟我自己日常都要用，順便維護問題不大，除非哪天我轉行不再搞電路，也不再 DIY，只要我還健在，這個概率就接近零。

我有在想，基礎版本全部開源，日後可以考慮各別部件的高配版本暫時不開源，譬如 foc 伺服。

cne53102

dukelec 发表于 2021-8-25 01:45
想到一個方案，把 彈簧拉 改成 U 型彈片推，這樣可以覆蓋全行程範圍，而且 U 型彈片順便可以起到走線的作 ...

恩可行

不用考虑最终怎样，现阶段满足调试需要即可，实际消回差换个螺母就可以了

dukelec

cne53102 发表于 2021-8-25 13:10
恩可行

不用考虑最终怎样，现阶段满足调试需要即可，实际消回差换个螺母就可以了 ...

螺母消回差？滑塊內部有螺母調節緊密度的嗎？

cne53102

dukelec 发表于 2021-8-25 15:20
螺母消回差？滑塊內部有螺母調節緊密度的嗎？

不清楚它这个滑台里面有没有啊，不知道它用的啥玩意，搞不好就是3D打印机那种黄铜螺母，我甚至担心它两头黑色的板是塑料的。。

但如果还挺能玩的话也许是弹性填料压缩实现的

最常见的就是2个螺母（不能转但第二个螺母轴向自由），中间一个弹簧，在负载小于弹簧预紧力之前都是零回差。

负载较大的传统机械多使用在螺母上切个槽然后加螺丝拧紧，靠变形来调整，这种承载能力大，但不能调整到绝对零回差。

其他的还有类似弹簧夹头一样把螺母切成三瓣，用弹簧施加预紧，通过锥面转换轴向弹簧力为径向力夹紧丝杠实现零回差，这种复杂些，阻力和承载能力比前面第一种最常见的要好，一些大牌子会用这种的。

还有一些特殊结构的专利产品，一个比一个贵就是了……

这个贴片机负载很小，工作时没有外部载荷，使用最普通的双螺母弹簧消隙即可，弹簧力大于运行阻力即可，适当抛光的不锈钢丝杠+POM塑料螺母+2号塑料齿轮润滑脂的比较适合的。

dukelec

cne53102 发表于 2021-8-25 13:10
恩可行

不用考虑最终怎样，现阶段满足调试需要即可，实际消回差换个螺母就可以了 ...

試了很多方法，最終發現用卷簧拉繩最合適

而且發現，即便什麼都不加，定位精度也是足夠高的，默認不用配拉繩，雖然用手用力晃動有機械間隙，但不用力的時候，它默認也是在中間位置

圖片中，Y 軸兩個電機共享了一個拉繩，後來測試還是要靠近電機，各放一個拉繩更好
拉繩標稱是 1 米長、拉力 500 克
我取了拉繩中段範圍進行使用，這樣拉力會均勻一點

請忽略亂糟糟的線，後續會用 “釣魚杆” 提起來

cne53102

dukelec 发表于 2021-12-1 12:17
試了很多方法，最終發現用卷簧拉繩最合適

而且發現，即便什麼都不加，定位精度也是足夠高的，默認不用配 ...

不错，这样还解决了电机那边轴承的间隙。

500克拉力也比较合适。

有些显微镜平台是类似的结构，只是不是卷簧是拉簧（它行程小）。

这样载荷小于拉力的时候，就是零间隙的，这个结构的阻力，加速度，500克足够了。

XIE2099

dukelec 发表于 2021-12-1 12:17
試了很多方法，最終發現用卷簧拉繩最合適

而且發現，即便什麼都不加，定位精度也是足夠高的，默認不用配 ...

您好，请教一下，Y轴双电机，同步用的主从控制吗？还是同时发脉冲

dukelec

XIE2099 发表于 2021-12-1 16:37
您好，请教一下，Y轴双电机，同步用的主从控制吗？还是同时发脉冲

不是脈衝方式，是伺服方式，一個 MCU 控制一個電機
主機直接發 Y 軸位置到對應的組播地址，兩個 Y 軸電機同時接收到位置信息，然後同步動作
（兩個 Y 軸電機同時接收到組播包，也幾乎同時發送回覆命令給主機）

dukelec

iamseer 发表于 2021-8-24 21:58
我个人也是不太赞成稍微复杂一点的东西完全开源的。项目的维护是需要精力的，要是得不到正向的反馈甚至是负 ...

最近想到一個可能還不錯的方法，讓類似的開源項目可以健康發展

拿我這個 cd-pnp 貼片機舉例，基礎版本完全開源免費，但是會在電路板的 otp 區域留一個簽名，不用改開源固件的一行代碼，這個簽名和開源的固件以及軟件一點關系都沒有，也不做驗證，只是日後用來證明是官方出品

然後日後增配的個別配件不開源，譬如增加朝天的攝像頭用來自動校準，且攝像頭升級更好的模組、更高的幀率，但是這個部件會檢查上述簽名，只有確認鄰居是官方的硬件才工作。（甚至是以後軟件增加一些高階的功能插件，個別插件不開源，且工作前檢查硬件簽名。）

這樣，至少在價格差不多的情況下，用戶就沒有理由選擇第三方的硬件，即便當前用不上（或還沒有）進階配件，但以後可能會用上，官方也可能會推出其它有趣的部件，就算都不用，至少也可以保值，方便日後轉手

當然，因為協議是開放的，第三方可以自己研發同樣功能的進階配件，但至少會好很多，因為研發能力還不錯的人也不太需要做這種事情

以上是技術層面的方法，對於其它的項目，版權、商標、專利什麼的可以另說

dukelec

感謝 嘉立创 幫忙做了這個件，速度超快，不到一天就做好了，因爲是做實驗用，所以沒有做表面處理
貼傳感器的位置加厚了之後，效果不錯，拿到手沒有形變



自己畫了一個力傳感器的板子，板子很窄，所以也可以貼在這個件上面，形成一個整體，且不影響打螺絲，更方便接線

momoyu323

支持，这个真的很有参考价值，感谢楼主的奉献精神