프미케의 낙서장

​​Create Date :2015/01/06,  Modified Date : 2015/01/06,  Revision : 1.

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필자는 DIY를 하면서 몇가지 도구를 만들어 사용하고 있습니다. 그중 하나였던것이 1축 이송제어를 기본으로 설계한 프로젝트명 TD-1 자동드릴 머신입니다.  자작 PCB드릴링등을 수행해보며 테스트 해본결과 필자가 DIY를 수행하는데 있어 만족스러운 기능을 하는것 같았습니다. 아직은 부족한 부분이 많지만 취미용으로 사용할경우 유용하게 사용할수 있지 않을까라는 생각이 들었습니다. 필자는 문서를 통해 기구 제작 및 컨트롤부 제작방법 등을 하나씩 정리하면서 공유해 보도록 하겠습니다.

1. 회로도로 보는 프미케 TB6560 스텝모터 드라이버.

1-1. 회로도.(Schematic)

필자가 제작하여 사용하는 TD-1 자동 드릴머신의 수직축 이송 모터는 스텝모터를 사용하고 있습니다. 그렇기 때문에 모터의 기동을 위해서는 스텝모터 드라이버가 필요합니다. 이번에는 필자가 DIY에 사용하기위해 디자인 했던 TB6560 스텝모터 드라이버의 회로를 알아보도록 하겠습니다.

TB6560드라이버 소자는 2상 바이폴라 드라이버입니다.  그렇기 때문에 TB6560 드라이버회로를 사용할경우 2상 바이폴라 스텝모터를 사용하거나 유니폴라 모터의경우 바이폴라 결선(com결선하지 않음.)을 하여 사용하야합니다. 아래는 필자가 데이터 쉬트를 참고하여 드로잉했던 TB6560드라이버의 스키매틱 입니다. 

필자가 드로잉한 TB6560 스텝모터 드라이버 회로도입니다.

1-2. 보드 레이아웃.

위의 회로도를 토대로 작성한 보드레이아웃입니다.

필자는 단면 동판을 사용할 예정이었습니다. 상단면에 형성된 패턴은 보드 제작시에 와이어로 결선할 것이므로 이점을 최대한 고려하였습니다. 

1-3. 제작 예시

필자가 실제로사용하고 있는 TB6560 드라이버회로의 모습입니다. 

이번에는 TD-1 자동드릴 머신의 이송 모터에 적용한 스텝모터 구동을 위한 TB6560스텝모터 드라이버 회로에 대해서 알아보았습니다. 다음시간에는 동판, 메인소자, 보조소자,기타 재료를 준비하여 실제로 TB6560 드라이버를 제작해 보도록 하겠습니다. 끝까지 읽어주신 독자여러분께 깊은 감사드리며 앞으로 진행될 TD-1 공개프로젝트에 많은 관심 부탁드립니다.

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- 2015.01.06 불의날에 프미케 -

* TD-1 공개프로젝트 포스트는 프미케의 낙서장 블로그와 네이버 오로카 카페에서 동시 발행됩니다.

Create Date :2014/12/23,  Modified Date : 2015/01/06,  Revision : 4.​

프롤로그.

I. 기구부

 1. 모델링으로 보는 TD-1 리니어 이송모듈.

 2. TD-1 리니어 이송모듈 제작해 보기.

 3. 모델링으로 보는 TD-1.

 4. TD-1 제작해보기.

 5. 기구부 부품표.

II. 회로부

 1. 회로도로 보는 프미케 TB6560 스텝모터 드라이버.

 2. 프미케 TB6560 스텝모터 드라이버 제작해보기.

 3. 회로도로 보는 2X L298 DC 스핀들 드라이버.

 4. 2X L298 DC 스핀들 드라이버 제작해보기.

 5. 회로도로 보는 TD-1 아두이노 컨트롤 보드.

 6. TD-1 아두이노 컨트롤 보드 제작해보기.

 7. 회로부 부품표(프미케 TB6560 스텝모터 드라이버, 2X L298 DC 스핀들 드라이버, TD-1 아두이노 컨트롤러).

III. 컨트롤 프로그램.

 1. TD-1 기능 설정하기.

 2. TD-1 펌웨어 코딩.

 3. TD-1 컨트롤 보드에 펌웨어 퓨징 및 테스트

에필로그.

Create Date :2014/12/22,  Modified Date : 2014/12/25,  Revision : 2.

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필자는 DIY를 하면서 몇가지 도구를 만들어 사용하고 있습니다. 그중 하나였던것이 1축 이송제어를 기본으로 설계한 프로젝트명 TD-1 자동드릴 머신입니다.  자작 PCB드릴링등을 수행해보며 테스트 해본결과 필자가 DIY를 수행하는데 있어 만족스러운 기능을 하는것 같았습니다. 아직은 부족한 부분이 많지만 취미용으로 사용할경우 유용하게 사용할수 있지 않을까라는 생각이 들었습니다. 필자는 문서를 통해 기구 제작 및 컨트롤부 제작방법 등을 하나씩 정리하면서 공유해 보도록 하겠습니다.

1.모델링으로 보는 TD-1 리니어 이송모듈

1-1. 기본 부품 모델링

필자는 TD-1을 계획할 당시 취미용으로 사용하기에 접근하기 쉬운 가격과, 사용자 제어를 통한 어느정도 자동화된 조작 가능성에 촛점을 두었었습니다. 그래서 떠오른 것이 CNC나 XY 직교좌표 로봇등에사용되는 리니어 이송모듈을 적용해 보기로 하였습니다. 튼튼하고 기능좋은 상용품을 구매하여 사용하고 싶었지만 주머니 사정이 넉넉치 않은 필자로서는 비싼가격이 상당히 부담 스러웠습니다.

개인 취미용으로 사용할것이기 때문에 강성, 정밀도는 튼튼하고 기능좋은 상용품보다는  만족스럽지 못하더라도 필자가 접근할수 있는 가격에 기본기능을 수행하도록 하기위해 직접 제작을 하기로 하였습니다.또, 필자가 직접 가공을 해야하므로 복잡한 가공은 불가능 했기때문에 판재와 봉재를 기본으로 재단, 홀, 접합가공으로 제작 하기로 하였습니다.

우선 오폰소스 3D 캐드인 FreeCAD를 사용하여 부품의 기본 모델링을 수행하였습니다. 프레임은 판재를, 레일은 봉재를 사용하였습니다. 이송및 윤활 요소로는 스크류와 베어링등을 설정하였습니다.(이미지에는 모델링 되지 않았지만 스크류부의 이송너트와, 이송레일의  리니어 베어링이 포함 되어야 합니다.)

좌측상단 부터 전후면판, 이송레일용 연마봉, 좌우측면판, 이송스크류, 베어링, 모터 마운트 브라켓, 축커플링, 이송모터를 대략적으로 모델링하였습니다.

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이송시 직선운동으로 움직이는 부분인 이송블럭과 이송판으로 구성된 모듈 부품을 모델링 하였습니다.

1-2. 모델링을 통한 조립순서 시뮬레이션 

(1) 상단그림 : 홀가공이된 전후면 판을 배치합니다. (2) 하단그림 : 가공된 홀에 레일로 사용될 연마봉을 장착합니다.

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(3)​ 상단그림 : 전후면판사이에 베어링과 이송 스크류를 설치합니다. (4) 하단그림 : 이송모터가 장착되어야 하므로 모터 브라켓을 설치합니다.

​(5) 상단그림 : 스크류와 모터축을 연결할수 있도록 축커플링을 설치합니다. (6) 하단그림 : 커플링에 모터를 설치합니다. (아... 그림에는 커플링 없네요, 상단그림과 같이 커플링이 있다고 가정합니다. 사진찍을때 실수가 있었네요 많은 이해부탁드립니다.)

​(7)  상단그림 : 전면판을 잠시 제거한후 이송블럭 부품을 장착합니다. (8) 하단그림 : 이송블럭 장착을 위해 잠시 빼놓았던 전면판을 다시 끼워넣습니다.

(9) ​상단그림 : 좌우 측면판을 설치합니다. (10) 하단그림 : 모델링을 통해조립이 완료된 리니어 이송모듈 입니다.

위의 조립시뮬레이션에서는 우선 모델링을 통해 조립 과정을 간략하게 알아보기 위한것이므로 필자는 스크류 이송너트와 레일의 리니어 베어링은 표현하지 않았습니다.(실제로는 조립완료 모델링에서 빼먹은걸 알았네요. 귀차니즘신님께서 실제로 만들때 끼워넣으면 된다는 계시를 주시어 따르기로 하였습니다. ^^;)

1-3. 제작 예시

필자는 리니어 이송모듈 제작 당시 수가공을 통해 제작을 하였습니다. 톱 재단, 드릴 홀 가공, 에폭시 접합 가공을 통하여 제작을 할수 있었습니다.

로뎅의 혼이 어린 필자의 수공예 TD-1 리니어 이송모듈 입니다. (결속시 접합을 한다면서 이송판에 왜저리 구멍을 많이 뚫었는지 참~ 미스테리합니다.)

필자의 TD-1 자동드릴 머신의 기본이 되는 리니어 이송모듈을 FreeCAD 모델링을 통하여 알아보았습니다. 다음에는 리니어 이송모듈에 대한 실제 재료및 부품, 필자가 설정한 치수, 여기서는 표현되지 않았던 이송너트 및 리니어베어링 등에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 끝가지 읽어주신 독자여러분께 감사드리며 앞으로 진행될 TD-1 공개프로젝트에 대한 많은 관심 부탁드립니다.

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- 2014.12.22 달의날에 프미케 -

* TD-1 공개프로젝트 포스트는 프미케의 낙서장 블로그와 네이버 오로카 카페에서 동시 발행됩니다.

Create Date :2014/12/22,  Modified Date : 2014/12/25,  Revision : 3.

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프롤로그.

필자는 DIY를 하면서 몇가지의 도구를 만들어 사용하고 있습니다. 그 중에 하나였던 것이 TD-1 자동드릴 머신입니다. 만들기를 하다보면 홀가공작업 및 재단작업의 소요가 매우 많이 발생하는것 같았습니다. 또 전자공작을 위해 제작하는 PCB는 부품삽입을 위해 많은 홀작업을 필요로 했습니다.

도구를 구매하여 사용하고 싶었지만 튼튼하고 기능좋은 상용장비의 경우 취미로 DIY를 하면서 사용하기에는 주머니 사정이 넉넉치 않은 필자로써는 비싼 가격이 상당히 부담스러웠습니다.

그래서 필자가 생각한것은 목적한 만큼의 도구를 제작하여 사용한다면 접근할수 있는 가격이나 필요로 하는 기능이 어느정도 맞춰질것이라는 생각에서 TD-1을 제작하게 되었습니다.

우선 PCB드릴링등을 수행해보며 사용해본결과 취미용 사용할경우 어느정도 쓸만한 모델이지 않을까라는 생각에 아직 부족한 부분이 많지만 공개 프로젝트 형태로 기구 제작 및 컨트롤부 제작방법등을 하나씩 정리하면서 공유해 보도록 하겠습니다.

문서화를 위한 위키, 코드 및 이미지를 담을 리파지토리도 설정해야 하지만 아직까지는 어느것을 정확시 사용할 것인지 설정되지 않았습니다. 리파지토리 경우 GITHUB를 사용하면 될것 같은 생각이지만 위키는 사용해본 서비스가 딱히 없는 관계로 아직 떠오르는 것이 없습니다.(좋은 위키서비스를 알고 계신분이 계시다면 추천 부탁드립니다. pls~) 검색을 좀더 해보고 하나하나 설정 해보도록 하겠습니다.

사용 방향은 여러가지가 있을것 같지만 자료및 기타사항들이 정리된후에 XY플레이트를 애드온 해보려고 합니다. ROS를 적용하여 PCB홀에 대한 타켓스캔 / 자동 드릴링 플랜을 수행해보면 어떨까 하는 대략적인 계획을 가지고 진행해보도록 하겠습니다.

많은 관심과 조언 부탁드립니다. 꾸벅~

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- 2014/12/22  달의날에 프미케 -

* TD-1 공개프로젝트 포스트는 프미케의 낙서장 블로그와 네이버 오로카 카페에서 동시 발행됩니다.

계획은 3축 자동 조형장비였지만 1축 드릴프레스 장비가 되어버려서 필요한 기능들을 하나씩 추가하기로 하였습니다. 일단 가이드를 설치하여 테이블쏘 기능을 부여하고, 로터리 척을 사용한 센터드릴링 기능, 자유도가 필요한 다양한 작업을 하기위한 핸드 조각기 기능의 인챈트를 시전하였습니다. 

초기 계획과는 많이 달라졌지만 오히려 즉흥적으로 부여한 기능들 덕분에 모델링 도면이나 가공 코드 없이 작업하는 경우에도 대응할수 있는 나만의 DIY 스테이션이 되었습니다. 

[TD-1 드릴머신 만들기 바로가기]

* 본 포스트의 원문은 프미케의 낙서장(http://pmice.tistory.com)에서 작성되었습니다.

* 본 포스트의 원문은 프미케의 낙서장(http://pmice.tistory.com)에서 작성되었습니다.

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필자는 요전번에 조각기용으로 표면처리 공구를 만들어 보았습니다. 테스트를 해보아야 하는데 필자는 핸드조각기가 없는 관계로 스핀들 속도 제어가 가능한 탁상용 자동 드릴 머신에 적용해서 테스트를 해보았습니다. 필자가 사용하는 니퍼에 녹이 좀 보여서 이것을 제거해보기로 하였습니다. 일단 녹슨것은 잘 제거 되는것을 확인할수 있었습니다. 테스트 결과 도색전 샌딩이나 표면이물질 제거에 사용하기에 딱 좋은것 같습니다. 

* 본 포스트의 원문은 프미케의 낙서장(http://pmice.tistory.com)에서 작성되었습니다.

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일전에 제작했던 탁상용 미니자동드릴 입니다. Z축을 제어하도록 제작하여 깊이 및 속도를 수치로 제어하여 홀 가공을 할수 있도록 제작하였습니다. ​그동안 만들기를 할때 3축 CNC를 DIY 하여 사용하고 있었습니다. 크기도 조금 큰것같고 도면 작업을 하지 않으면 즉석에서 재단하고 홀뚫고 하는 작업의 빈도가 더 많은것 같아 크기를 작게하여 Z축만 제어되는 드릴 프레스 비슷한 형태의 기기를 제작하여 사용하게 되었습니다.

드릴 프레스 형태이지만 Z축 제어형이므로 엔드밀을 사용한 재단이 가능할것으로 생각하고 있었습니다. 로봇팔 만들기를 하면서 판재 조각이 생겨서 문득 재단테스트를 해보아야 겠다는 생각이 들었습니다.

우선 가지고 있는 알루미늄 막대기를 재단 가이드로 사용하여습니다. 조기대 형태로 만들면 좋겠지만 일단은 테스트 이므로 임시로 거치하였습니다.

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엔드밀을 설치하고 판재를 밀어서 재단해 보았습니다. 3mm MDF 판재로 테스트 해보았습니다. 생각보다 힘이 많이 안들어가도 잘 재단되는것을  확인할수 있었습니다. 작은 사이즈의 테이블쏘를 만들어볼까 생각하고 있었는데 미니드릴 머신을 이용한 재단이 가능해져서 드릴, 테이블쏘 이렇게 따로 사용하지 않아도되구 저의 DIY 라이프에 조금더 보탬이 되는것 같습니다. 

* 본 포스트의 원문은 프미케의 낙서장(http://pmice.tistory.com)에서 작성되었습니다.