Почему мы отказались от конструкции Нихромового ЧПУ со «стрелой»?

На самой ранней версии нихромового выжигателя механика выглядела совсем по-другому, то есть у него не было жесткой привязки и фактически весь станок размещался только на одной направляющей. По этой балке вся система двигалась по оси Y (она находилась слева, там где стоит двигатель как видно по фотографии) и к ней же была прикреплена балка с выжигающей желтой головкой (так называемая стрела). Около ролика она ни как не была жестко закрепленной, а опиралась только на него, это конечно давало возможность уменьшить разницу силы тяжести по всей длине перемещения, а так же не давал изогнуться под весом выжигающей головки с нихромом.

Из-за того что справа не имелось жесткого крепежа образовывался некоторый зазор. И рано или поздно он давал обязательно о себе знать. То есть механика даже хорошо закрепленная в конце выжигаемой строки могла дать наложение два раза на одно и то же место на фанерке. Получалось что в одном месте появлялись белые клинья, а с другой двойной прожиг в одном и том же месте (черные клинья). Все попытки привести данную систему в идеальное состояние не увенчались успехом. Постоянно в процессе тестирования на большое количество часов возникал где-то зазор. Его не было только на небольшых работах (формат А5 и А4) или при не частых запусках аппарата. В конечном итоге было принято инженером решение на изменение всей конструкции и отказа от идеи со стрелой.  Так как мы даем гарантию на Пиропринтер нас не устраивала проблема с зазором из-за балки на колесике.

Опираясь на негативный опыт тестирований изначально собранного механизма Пиропринтера, инженера решили закрепить правую половину точно также как и левую, что бы каретка на них двигалась синхронно. Тогда ведущее колесо с шестреней жестко посадили на основной ведущий вал , таким образом и правая и левая часть двигаются одинаково. Получилось что для того, что бы решить проблему с люфтом нам пришлось отказаться полностью от той разработки системы выжигателя.

Самая ранняя версия Пиропринтера была собрана в 2014 году. Сейчас нихромовый выжигатель, который продается у нас выглядит по-другому. Каретка больше не крепится к одной из балок, а ездит по двум направляющим, которые закрепляются параллельно, как по рельсам. Это изменение позволило справиться с люфтом.

На фото ниже показана следующая кострукция выжигателя собранная в 2015 году, которая и стала основной для сегодняшнего Pyroprinterа. После этого еще было много изменений у ЧПУ в проводах, плате, подшипниках, материалах и т.п., но уже не в самой сути механики. Сейчас используются не такие простенькие провода как на фотографии, а только медные акустические провода, подробнее об этом уже писали ранее на сайте и в группе в ВК.

Подробнее о минусах конструкции Нихромового станка со стрелой

1.Главный минус, о котором мы уже говорили — это неустроняемый люфт из-за поперечной балки.

При тестировании на длительное выжигание появляется небольшой зазор у каретки, который при продолжении работы ЧПУ только начинает усиливаться. Для устранения этого необходимо пересобирать часть механики и закреплять раскачавшиеся элементы. Данные манипуляции с кареткой пользователем станка, никак не вписывались в наши задачи — хотелось создать легко обслуживаемый нихромовый выжигатель. Производить ЧПУ на продажу у которого будут постоянные гарантийные случаи — не выгодно, так как при гарантийном случае весь ремонт и доставка в обе стороны идут за наш счет. Не давать гарантию было бы глупо.

Из-за механики, которая подвергалась вибрации, и не нужным движениям люфт образовывался в конце выполнения больших работ. Что вызывыло особенное расстройство у инженера. Зрительно при процессе выжигния сложно было что-то заметить, но видно было на самих работах. С левой части избражения были идеальные, а со стороны ролика появлялись пробелы или наложения. В этот момент стрела ЧПУ могла себя вести как секундная стрелка на механических часах, у которых вот-вот сядет батарейка.

Два типа дефектов появлялось на картинке:

• Белый клин — это когда полоса выжглась, а следующая пошла не ровно за ней, а с интервалом. Этот вариант заметно, когда попадает на важные части изображения, к примеру на лицо.
• Черный клин — это когда наоборот — полоса выжглась, в другая частично зашла на предыдущую выжженую линию. Этот вариант сильнее видно на темных портретах.

На рисунке выше показан смысл того как выглядит черный и белый клин при построчном выжигании. Верхняя красная линяя — это одна строчка, синяя линяя — это вторая выжженая строчка. Ближе к правой части между ними образовалось место, которое не прожглось ни красной полосой, ни синей — это и есть белый клин. С черным клином тоже самое только наоборот.

2. Следующий минус — это разный прижим по всей длине стрелы, то есть оси Х.

Одинаковый прижим обеспечивает равномерное нанесение выжигания изображения без затемнений с одной из сторон. Когда в каком-то месте жало начинает давить слабее, чем в другом, то появляется бледное пятно. Оно будет расплывчато и не будет сильно бросаться в глаза. Но это будет несоответствием изображения. В конструкции с поперечной балкой такой засвет постоянно образовывался в левой части портрета. Из-за усиленного давления выжигающей головкой на части портета со стороны ролика. Вернее даже будет сказать образовывался не засвет, а затемнение реального изображения справа. Не однородность картины выявлалось на тестах в виде выжигания большого количества однотонных толстых линий. На портретах это было сложнее увидеть.

В новой модели этой проблемы нет, во-первых потому что каретка теперь стоит на закрепленных двух балках. А во-вторых дополнительно за равномерный прижим сейчас отвечает гибкая вставка, которая давит на фанеру.

3. Еще один минус — вибрация в поперечном вале.

Правая часть стрелы никак не закреплена, поэтому при движении выжигающей головы образуется небольшое дрожжание. Она почти незаметна, но можно почувствовать дотронувшись рукой. Из-за этого появляются проблемы с четкостью мелких деталей, таких как радужка глаз, ресницы и т.п. А именно прорисовка таких деталей особенно нравится клиентам, которые заказывают выжженую работу. В том числе из-за такой дрожи не возможно больше было поднять скорость, что сразу было сделано на новой версии выжигателя.

4. Ну и расстраивало конечно отсутвие возможности увеличения рабочего поля даже в длину.

Нынешняя конструкция справилась со всеми недостатками предыдущей конструкции.

Линияя за линией теперь наносятся ровно от края до края фанерки. Размер выжигаемого изображения  не влияет на точность нанесения мелких деталей. Устранена лишняя вибрация на каретке. Давление на нихромовое жало стало равномерным на всей площади рабочего поля ЧПУ, при этом плавающая головка с жалом обладает достаточной упругостью.

На фотографии ниже показана последняя версия Pyroprinter, которая работает на обновленном одноименном программном обеспечении Pyroprinter.