Autor Tópico: Máquina Pick and Place  (Lida 14805 vezes)

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Precisao

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Máquina Pick and Place
« Online: 10 de Agosto de 2006, 08:47 »
Prezado,Amigos eu estou iniciando uma máquina Pick and Place , tenho uma indústria de balanças eletrônicas e quero montar esta máquina para montar minhas placas automaticamente,eu vou usar o controlador AT89S52 da Atmel,já estou separando os motores de passo , mas não tenho nenhuma experiência com eles , só sei q se fizer uma contagem Jonhson "motor unipolar" ele roda com passo, mas preciso roda-lo com maior velocidade e manter o torque,eu li aqui algo sobre "chopper",além disso preciso de uma resolução no eixo X e Y de 0,015 cm,estou pensando em usar guias lineares e tração com correia dentada, se alguem puder me ajudar dando sugestôes ou esquemas de drivers para motores de passo, ou qualquer dica será bem vinda, Muito obrigado !

Offline rgallas

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Máquina Pick and Place
« Resposta #1 Online: 10 de Agosto de 2006, 08:54 »
Olá Precisão;
Apenas adiantando um pouco o trabalho pro Fábio, que deverá lhe dar as boas vindas, você pode postar mais dados para embazar mais a resposta dele. Dados como:
Velocidade desejada dos eixos; curso dos eixos; ritmo de trabalho (nr.horas/dia); etc...
Você consegue esta resolução mas irá abrir mão de velocidade e torque.

Mas o Fábio irá lhe explicar melhor.

Abraço e boa pesquisa.

Precisao

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Máquina Pick and Place
« Resposta #2 Online: 10 de Agosto de 2006, 09:55 »
Obrigado Roque , vc foi muito gentil em me responder tão rápido,esta máquina nao faz força nenhuma "pouco peso no Z" , ela tem uma agulha com buraco no meio por onde existe uma pressão negativa"vácuo" que suporta o peso da peça que deve pesar menos de 1grama,eu preciso que o eixo X e Y se movimente com uma velocidade de pelo menos 300mm/segundo e o maior deslocamento de X e Y é 56.000 mm,o eixo Z é de 380mm,ela deve trabalhar pelos menos 2 horas por dia,tenho 3 motores aqui que comprei na sucata e vou agora buscar os dados tecnicos deles na net eles sao:ASTROSYN-23LM-C004 V/PHASE 6.0 V, 1.2A/PHASE 1.8 DEG/STEP ;
ASTROSYN-23LM-C035 V/PHASE 3.0 V, 2.4A/PHASE 1.8 DEG/STEP
ASTROSYN-23BB-H052 V/PHASE 12 V, COIL 36  7.5 DEG/STEP
Eu copie as inscrições dos motores na íntegra,pq muita coisa nao faz sentido para mim,gostaria de saber como comanda-los com uma tensão maior para q tenha mais velocidade , mas de forma a não queima-los e que não percam os passos !

Muito obrigado , mais uma vez,

Marcos Garcês

Offline rgallas

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« Resposta #3 Online: 10 de Agosto de 2006, 10:32 »
Bom Marcos;
Acho que você está colocando características de um equipamento profissional, e que certamente você não irá atingir utilizando estes motores. 300mm/seg são 18 m/min, em um curso de 56mm? Esqueça. Ainda mais na precisão que você quer.
A saída que vejo: Como você pensa em trabalhar apenas 2 horas por dia e normalmente é difícil abrir mão de precisão você terá de fazer uma máquina mais lenta e aumentar esta quantidade de horas.

Offline rgallas

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« Resposta #4 Online: 10 de Agosto de 2006, 10:50 »
Continuando....
Vamos fazer umas contas:
PAra atingir alta velocidade e ter uma rampa de aceleração maior possível você terá de usar fusos de esferas recirculantes, nada baratos, mas vamos apenas imaginar ista situação, e um passo de 4mm (menor que conheço).
Você quer 0,0015mm de precisão. A menor resolução que ví trabalharem com motor de passo foi com micro-passo de 1600 divisões por volta.
Assim você terá resolução de 4mm/1600 = 0,0025mm quase o dobro do que você quer. Se colocar um redução 2:1 chegará a 0,00125, muito bom mas terá de fazer um sistema mecânico sem folgas, oque acarretará em perda de velocidade.
Sobre velocidade. Voce pode ter, no máximo, 35000 pulsos por segundo(acho queé isso no TurboCnc), dividido por 3200 pulsos para andar 4mm então sua velocidade máximo será de 10,9 voltas por seg. x 4mm chegaria a no máximo 43,6mm/seg. Veja que estou considerando limite do TurboCNc, que é muito superior que a capacidade do motor.
Concluíndo, sinto muito colocar um balde de água fria mas o que você "deseja" é uma coisa, o que é possivel de se fazer mas com sistemas caros, com servo-motores especiais de baixa inércia, com um estudo sobre a mecânica para atingir rampas de aceleração acima de 2G, mas com motores de passo baratos acredito que você deverá adaptar a sua realidade ao material.

Precisao

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Máquina Pick and Place
« Resposta #5 Online: 10 de Agosto de 2006, 11:03 »
Entendi , sem problema ! , vc esta certo , esta velocidade eu vi em uma máquina americana em um vídeo na net , gostaria até, q se possível vc desse uma olhada:www.apsgold.com , tem um video lá q não se permite baixar , mas pode roda-lo no computador,eu nao preciso de velocidade,isto era um luxo , hehehe , só preciso q funcione , agora a precisão é importante,vc acha q preciso usar ainda assim guia linear combinado com fuso de esfera ? , ou posso usar guia linear e correia dentada como esta na máquina deste fabricante ?
o q é Turbo Cnc ? é um SW ? , eu nao sei se ele vai servir para minha aplicação será ? , eu pensava em fazer um SW próprio , mas se ele servir, pq pretendo passar do CAD direto para a Picka and Place.
Abraços ,
Marcos Garcês

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« Resposta #6 Online: 10 de Agosto de 2006, 11:26 »
Bom Marcos;
Ví o filme. Dê um slow motion (bem slow) e você terá a possibilidade de fazer parecido. Trabalhei em uma empresa que tinha duas dessas. A última colocava 8000 componentes por hora. Tinha uma cabeça que pegava 12 componentes e depois colocava no lugar.
Sinto ter lhe dado este banho de água fria, o que vai facilitar o trabalho do Fábio hehehehehe
Inicialmente acho que você deve pesquisar mais neste fórum para se familiarizar com as soluções mecânicas, eletrônicas, software de controle e aplicativos de software.
Você sabe que tudo é uma relação custo benefício. Você verá por exemplo, na sessão de mecânica o rendimento de um fuso de esfera e de uma rôsca trapezoidal, e tambem o comparativo do coeficiente de atrito entre aço com aço (0,12) e guias lineares (0,003). Portanto se sua máquina lhe render $$$, vale o investimento nas guias. O mesmo acontecendo com fusos, software, etc....
Se você quiser existem sistemas de controle da máquina que possibilitam maior número de pulsos por segundo.
Mas "ganhe" uma hora pesquisando estes assuntos, trace melhor seu objetivo e tente definir um valor que você está disposto a gastar baseado no retorno do equipamento.
Outra coisa. Os cursos de X e Y estão corretos? 56mm? Lembre que a máquina deve buscar os componentes que esstão fora da área da placa. Achei tão pouco. e o Z? 380mm de curso vertical? não é menor ?

Abraço

Precisao

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« Resposta #7 Online: 10 de Agosto de 2006, 11:59 »
Legal , Roque eu dei uma olhada no forum , estou muito feliz de estar aqui compartilhando com pessoas tem os mesmos interesses que eu , sim a máquina uma vez terminada , dá retorno financeiro com certeza , pq economiza funcionários e impostos, eu quero faze-la , mesmo lenta, claro que nao precisa ser como a do filme,eu achei aqui no forum um link para um driver www.piclist.com/techref/io/stepper/linistep/index.htm
me parece ser um driver muito interessante , vc acha que se eu montar a maquina usando estes motores que mencionei com correia dentada e guias lineares eu consigo esta precisao q preciso ? , vc conhence alguem que usou este driver ?, o curso de que preciso é de 56 cm em ambos os eixos X e Y, o Z como na máquina não precisa ser maior q 3,8 cm , uma vez q ela só pega ou coloca os componentes ,  e quanto as estes motores que vc mencionou antes , melhores, onde encontro informações sobre eles ?, quanto ao custo , eu pretendo fazer como aquela estória do salame , vc come um pedacino e toma uma cerveja , quando assusta , o salame esta quase no fim.hehehehe, vc acha que posso fazer uma relação entre "peão no motor",correia  dentada Nº1 e peão na correia dentada  que segura a agulha de tal modo q dois passos do motor dê um passo de 0,015 na agulha ?,se usar guia linear , nao vejo necessidade de fuso de esfera vc vê ? , como vc vê eu sou um pouco cru em mecânica , mas vou ouvi-lo e aprender mais aqui no forum , de qualquer modo , obrigado pela atenção !

Marcos Garcês

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« Resposta #8 Online: 10 de Agosto de 2006, 12:29 »
Lembre, apenas estou amaciando para as respostas mais objetivas do Fábio, quero apenas esclarecer alguns pontos e ganhar tempo.
Sabia que havia algo errado nos cursos. Como trablhamos sempre em mm você postou que o curso era de 56mm, e agora colocou 56cm,, bem mais coerente, ficando o eixo Z em 380mm, proporcionalmente bom.
Meu conhecimento de eletrônica e motores de passo é bem limitado e vou deixar o Fábio falar sobre isto já que posso dar um nó em nós dois. Portanto motores, driver, controle fica em aberto para outra pessoa te ajudar.
Citar
vc acha que posso fazer uma relação entre "peão no motor",correia dentada Nº1 e peão na correia dentada que segura a agulha de tal modo q dois passos do motor dê um passo de 0,015 na agulha ?,

Primeiro, tente utilizar sempre mm como unidade. Este 0,015 são em cm, portanto 0,0015mm. MUITO apertado. Você poderá chegar a esta resolução sim mas terá de gastar e sistemas sem folgas e abrirá mão de velocidade. Ficará um máquina realmente lenta.
Sobre usar guias e despensar o fuso de esferas a relação não é verdadeira. Não consigo ver uma máquina que precise ter 0,0015mm de precisão e ser montada sem guias lineares. Pra você ter uma idéia uma guia linear de 600mm, classe C (pior) possui paralelismo de 0,0020 e uma classe P (usada em máquinas cnc) possui 0,0008. Pra medir 0,0015 você precisa ter uma mecânica compativel com isso. O que será usado se não for guia linear? Para essa precisão só guias mecânicas retificadas por uma máquina muito boa, o que sairia mais caro que as guias.
O mesmo vale para os fusos. Acho que com correia dentada você terá uma boa relação e baixa folga. Pode funcionar.
Mas onde realmente estou querendo chegar é de convencê-lo de que não precisa tanta precisão. Verifique seus componentes, tamanho dos furos, tolerância deles, tolerância do posicionador dos componentes onde serão pegos, etc... critique o processo e veja se voce precisa tudo isso.
Para o fabricante da máquina é fácil colocar grande precisão e grande velocidade - o cliente paga - mas você fará sua máquina sob medida, esqueça seu sonho, trabalhe com o objetivo de fazer o SEU serviço.

Offline F.Gilii

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« Resposta #9 Online: 10 de Agosto de 2006, 18:57 »
Olá Marcos Garcês,

Seja bem vindo ao forum!

Confesso - lí e gostei do desafio!

Penso que se voce fizer o que o Roque disse - de tentar "acertar" as unidades de trabalho para "milimetros" a coisa vai ficar melhor (e padronizada) para todos nós...

Antes de falar em resoluções e unidades de medidas, de cara eu acho que uma maquininha com correias dentadas e toda montada com rolamentos de qualidade ficaria um show, pois aliaria alguma velocidade (não tanto quanto foi cogitado, mas seria bastante mais alto do que estamos acostumados!) com alguma precisão de posicionamento!

Tenho uma dúvida - se são componentes "SMD" eles se fixam na placa como? direto com soldagem ou através de "adesivagem"?

Tente colocar aqui todas as dimensões úteis que voce imagina do seu dispositivo, e se possível justifique, pois muitas vezes poderemos "otimizar" bem certas coisas, e com isso diminuir massas e movimentos mortos, o que aceleraria o processo.

Mas tenho que usar a "máxima" do Roque:
"você fará sua máquina sob medida, esqueça seu sonho, trabalhe com o objetivo de fazer o SEU serviço."

Precisao

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« Resposta #10 Online: 11 de Agosto de 2006, 08:29 »
Olá , Fábio q bom q vc´s me deram boas vindas, quanto as unidades eu ja tinha colocado em "mm" eu errei em números pq escrevi 56.000 mm e nao 560 mm daí mudei para "cm" pq o Roque não tinha entendido as unidades pq eu errara em números ,ok ? se vc quiser ver o filme da máquina funcionar ,dá uma olhada naquele link q eu passei pro Roque.Para ganhar tempo eu estou usando as dimensões q esta máquina já usa que são: movimento máximo para X e Y = 560 mm e movimento Z máximo de 38 mm , uma vez q tenho estes movimentos preciso de uma resolução de:0,254 mm, estou confuso pq como estou usando dimensões do data sheet desta máquina, la fala em resolução em três pontos diferentes,primeiro fala em resolução de colocação de componentes:(0,006") fiz uma regra de três e achei (1,524 mm) , depois fala em resolução ,usando um adicional que é um posicionador a laser "opcional" que dá uma reolução de (0,254mm) , em um terceiro momento fala de resolução de 2 microns, acho q este manual esta confuso mesmo, eu não tenho como saber a não ser testando com um componente bem exigente ou fazendo muito conta , heheheh.
Quanto ao sonho , não entendi bem , mas a maneira com a qual prentendo contruir esta máquina é : fazer o q for preciso pra ela ficar funcional , bonita , e rápida , isto vai gastar meses ou talvez anos , mas a medida q melhoramentos forem se fazendo necessário eu vou melhorando-a , pq nao ? , se a meta é atigir a velocidade de uma fabricada em série pq não ? , se eu nao tiver conhecimento ou componentes suficientes vou atrás , temos ai no planeta FEDEX ,UPS , o mundo hoje é pequeno, então não entendi o "sonho", mas se tirarmos os nossos sonhos o q sobra em nós? como ja dizia o saudoso Raul Seixas na  música Gita :Deus disse "...Do sonhos eu sou o autor...", de qualquer modo estou aqui procurando parceiros q possa me ajudar nesta empreitada.É uma oportunidade maravilhosa a existencia deste fórum e a oportunidade de conhecermos novos amigos , peço desculpas por ter entrado com dados errados , mas minha área é eletrônica e eu nao entendo nada de mecânica , mas quero aprender se vc´s estiverem dispostos a compartilhar conhecimento comigo desde ja receba meus sinceros respeitos.Se alguem se interessar baixe o data sheet ou o filme no www.apsgold.com e me um retorne com suas conclusões.

Muito obrigado a todos pela atenção

Marcos Garcês

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« Resposta #11 Online: 11 de Agosto de 2006, 08:41 »
Marcos,

Acredito que o que o Roque quis dizer em relação aos "sonhos" é que existe uma tendência de a gente querer o máximo gastando o mínimo - o que é extremamente natural, é claro!!! :)
O que tanto ele como eu já sabemos é que é muito dificil ter "performance de Ferrari com motor de fusca" - mas será possivel alcancar uma qualidade e performance respeitável, e tudo depende da sua necessidade e bolso!

Só te respondí agora para deixá-lo mais tranquilo - vou ver o filme do sítio indicado, e tentar entender o que há de confuso nesse catálogo.

Uma dica: 1 polegada tem 25,4 mm
A conversão de 0,006" = 0,1524mm (0,006 x 25,4)  :)

Offline F.Gilii

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« Resposta #12 Online: 11 de Agosto de 2006, 08:57 »
Marcos,

Pra gente tentar otimizar nosso tempo, qual dos modelos voce sugere?
Ví um de bancada muito interessante, mas não sei se te serve!

Tenho algumas questões, e voce que é do ramo pode ajudar:
- ví em um dos filmes que a máquina tem a capacidade de "rotacionar" a peça a ser colocada sobre a placa - esta é uma necessidade?

- Notei que há "rolos" ao lado da máquina, e acredito que sejam os componentes. Acredito que deva existir um sistema de alimentação automático que sempre deixa um componente na posição de recolhimento da cabeça

Pelo pouco que ví acho que um acionamento por correias pode ser a solução - só falta voce dizer o modelo para podermos ver as reais necessidades de resolução dos movimentos e dimensões... :)

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« Resposta #13 Online: 11 de Agosto de 2006, 09:12 »
MArcos;
Desculpe se fui meio desanimador mas o que normalmente procuram aqui no fórum são formas de se fazer máquinas baratas. Meu ramo é o contrário, faço máquinas de usinagem para indústria de ponta e conheço bem a diferença no bolso. Pra ter uma idéia um servo motor de baixa inércia com encoder para esta sua máquina custa ao redor de US$5.000,00. Apenas um servo motor.
Imagino que o que você busca não é uma solução caseira, como a maioria dos hobbistas, e sim uma solução industrial confiavel dentro de um valor rasoável.
Pode sim contar comigo para o que for preciso. A solução de correias que o Fábio sugere é ótima para velocidade, porém para medições é mais complicada conseguir precisão.
Poste o modelo da máquina e vamos dar uma olhada.
Mais uma vez: desculpe se fui chato e incistente no assunto sonho.

Precisao

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« Resposta #14 Online: 11 de Agosto de 2006, 10:01 »
Não tem nada q desculpar , eu é quem agradeço a todos pela atenção,o Modelo da máquina que estou usando como referência é a L40, obrigado Fábio pela dica, sim é um necessidade o movimento C na agulha , mas ela não precisa de precisão pode ser ate 4 pontos cardeais , e ainda existe um outro movimento que vou chama-lo de Z1 o qual coloca a cola no componente , este movimento pode ser por solenoíde pq a altura é sempre a mesma e ele nao precisa encostar na placa para dispensar a cola, não entendo bem de mecânica, mas concordo com vc quando acha que usando correia dentada é suficiente,Roque vc esta certo , estes equipamentos são caros mesmos , esta máquina deve custar algo em torno de US$ 50.000,00,eu decidi fazer uma pq não tenho como compra-la , e nas balanças q eu fabrico se faz necessário adotar a montagem em SMT pq só estes componentes são mais imunes a Radiações eletromagnéticas (EMI) pq as balanças q fabrico tem quer ser aprovadas pelo INMETRO que exige compatibilidade (EMC),logo a montagem manual e díficil e demorada , a minha balança utiliza 60 componentes e eu nao fabrico mais q dez por dia , logo se esta maquina montar 600 componentes por 6 horas estou feliz , heheheeh  , e nao tem impostos nem salario , né ?
mais uma vez muito obrigado por tudo e vamos pensando , pq pensar é verbo, queria dizer q estou muito feliz em conhecer vc´s !

Grande abraço

Marcos Garcês

 

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