Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Здравствуйте Роман! Да, я специально смотрел несколько обзоров в Ютубе про Мюнхенскую выставку и там ничего не было о новой лазерной модели проигрывателя. Видимо не все там просто в конструкции
Действительно, объем работы по проигрывателю очень большой, точнее даже сказать колоссальный - в расчете на серъезное конструкторское бюро, а ведь все, абсолютно все, - и дизайн, и материаловедение, и механику, и электронику, и оптику, и логистику, и работу в различных компьютерных программах моделирования, работу на моих станках и 3д принтере (и в том числе их периодическое регламентное обслуживание) и все, все остальное делаю я один, и отдельные фотографии просто не передают всего процесса. Очень многое осталось за кадром - муки творчества, попытки впихнуть не впихуемое и т.д. Практически все свое личное время за редким исключением я посвящаю этой работе.

Почему, кстати, у меня в подвеске головки используется целых десять проволочных пружин? Все очень просто, по ним идут еще и сигналы: 1. Выход фото датчика, 2. + 5V питания, 3. - 5V питания, 4. земля, 5,6 - питание лазерного модуля, 7,8 катушки фокусировки, 9, 10 катушки трекинга.

 

Здравствуйте! Ну тиски это инструмент который используется в проекте, поэтому думаю что здесь вполне уместно об этом говорить. Кстати эта модель очень удачная попалась - тиски компактные но основа очень массивная, прочная. Думал покупать нечто подобное по размерам из современных китайских но много жалоб на их хрупкость. Брал тиски еще зимой на нашем Староконном рынке, это отреставрированные советские, очень пригодились в работе, ни разу не пожалел - все выдержали. На них и гнул, кстати, новые магнитопроводы для отклоняющей системы (на фото рядом с новым магнитопроводом с магнитом чуть дальше лежит старый магнитопровод). Видно и как это гнулось - сделал специальную оснастку в виде струбцинки из двух квадратных стержней от поворотных ручек дверей.

С помощью тисков ровнял и заготовки проволочных пружин из гитарных струн - зажимал один конец кривой проволоки в тисках, второй конец зажимал в патрон сверлилки Proxxon и вручную под натяжкой делал около двадцати оборотов патроном. В результате пружина идеально ровная.


Думаю, что это будет полезная информация для многих кто сам что-то мастерит руками.

 

Продолжаем. Сейчас пытаюсь выбрать вариант конструкции отклоняющей катушки фокусировки - с полноценным каркасом или бескаркасную (та которая слева на снимках). У каждого варианта свои плюсы и минусы в сборке/намотке/отладке. К ним на переднюю боковую стенку должны еще приклеиваться по две небольшие катушки трекинга. Моделирую каркасы двух вариантов и потом в результате выберем что будет более практичным. К сожалению пластик PLA с карбоном совсем плохо печатается, написал в магазин запрос - может что-то делаю не то. А пока печатаю пробные модельки из PLA+ и он больше мне нравится. Предстоит сделать еще серию из нескольких тестовых моделей каркасов печатая их разными диаметрами сопел, чтобы добиться лучшего качества и детализации.

 

Решил по мере появления новой, заслуживающей внимания информации, делится ею в теме.
После нескольких проб и напечатанных вариантов остановился вот на такой конструкции каркасов отклоняющих катушек -

Каркасы легко присоединяются и снимаются с головки, здесь удобно и относительно легко проводить какие-то изменения - катушка фокусировки (бескаркасная и намотанная отдельно на оправке и пропитанная клеем) просто вставляется в натяг в центальную нишу каркаса и подпаивается к контактам, а маленькие катушки трекинга мотаются на боковой грани каркаса на двух выступах со щечками и тоже подпаиваются к своим контактам. Удобно проводить всякие манипуляции при отладке, менять фазировку подключения, изменять количество витков и т.д.
Вот так выглядит это уже в сборе с магнитами отклоняющей системы. Головка по прежнему пока сидит вверх ногами но в ближайшее время уже планирую все развернуть как положено. Придется правда повозиться.

 

Всем привет! Извиняюсь что долго отсутствовал, просто хотелось выдать уже что-то конкретное и без лишней воды (хотя может для некоторых интересен и сам процесс создания в подробностях , но такое подробное описание деталей процесса отнимает очень много времени которого и так вечно не хватает, поэтому пока так). Работа за этот период ни на минуту не прекращалась, даже если и занимался чем-то другим. Основная проблема выяснилась после первых испытаний работы подвески головки - проволочные пружины в целом расположены больше по центру конструкции головки, а отклоняющие катушки расположенные по краям имеют довольно большой вес и вызывают паразитное раскачивание головки в виде крена. Стало ясно что нужно что-то радикально переделывать (чего очень не хотелось - на это уйдет много времени). В результате долгих размышлений я решил все же переделывать конструкцию, но эти переделки должны были быть минимальны.
На сегодняшний день имеем следующее: 1. Кардинально изменена конструкция крепления отклоняющих катушек, сами катушки будут бескаркасными для облегчения общего веса (они готовы) и будут приклеиваться к рамке из стеклотекстолита клеем (все фотографии выложу постепенно). 2. Изменено расположение проволочных пружин - они стали в том числе и по краям рамки держащей катушки, чтобы уменьшить эффект раскачивания. 3. Доработана еще немного головка и схема подключения сдвоенного фотодиода фокусировки. 4. Разработан специальный стапель для фиксации головки при сборке и приклеивании бескаркасных катушек (долго искал подходящий клей для этих целей и открыл для себя клей В-6000 применяемый для ремонта смартфонов - быстро сохнет, достаточно хорошо держит, но можно оторвать если необходлимо что-то переделать. Я буду его широко применять в конструкции головки, и не только). 5. Параллельно уже заканчиваю доделывать очень нужное приспособление без которого нам никак не обойтись - это отладочный стенд. О нем я расскажу отдельно более подробно.
На этом пока временно все. Завтра еду на два дня в командировку и по возвращению продолжу описание и постараюсь выложить фото и наверно видео. Никто не расходится, будем все делать до финального конца.

 

Опять я пропал. Спустя какое-то время после последнего сообщения скоропостижно накрылся мой системный SSD диск со всеми программами и файлами (HDD, например, сдыхает не так резко и позволяет при первых признаках краха успеть скопировать важное). Но файлы проекта удалось почти все спасти, и это главное. Установка Windows, установка множества нужных программ на новом диске и разгребание кучи файлов по папкам и типам потребовала какого-то времени, и еще доделывается по сегодняшний день. Одновременно с этими событиями я умудрился купить еще один станок по металлу – фрезерный (это уже наверно последний ), весом в 60 кг. Просто на этапе разработки отладочного стенда я в какой-то момент понял, что без такого станка сделать необходимые детали более-менее точно не получится. Станку этому тоже пришлось уделить время – поиску и выбору подходящей модели, а после покупки практически полностью разбирать, чистить, смазывать, регулировать. Еще не все довел в нем до ума, еще не хватает многого из оснастки, но что-то простое делать на нем уже можно.
Но возвращаяемся к проекту. Отмечу, что еще несколько месяцев назад некоторые вопросы конструкции у меня оставались без решения и просто висели в воздухе, но на сегодняшний день все неизвестные пазлы на мой взгляд наконец стали на место и теперь осталось только все реализовать.
Одновременно с этим я долго думал, как при отладке в головке настраивать линзу, фокусируя тем самым луч на пластинке. Подлезть к линзе сбоку нигде нет возможности, поэтому оставалось только одно место доступа - сверху (но и сверху полезешь и неизбежно перекрываешь пальцами лазерный луч двигая оправку линзы…., но все же я придумал решение). Кроме этого, изначально было непонятно, как делать все точные оптические настройки, если головка висит на мягкой подвеске и малейшее касание к ней сбивает ее положение. В результате родилась идея со стендом. Суть идеи – на время отладки головка жестко фиксируется на стенде в своем среднем рабочем положении, а под головкой, в месте где будет падать луч лазера, располагаем небольшой фрагмент реальной пластинки с канавками записи. С помощью специального микрометрического механизма этот кусок пластинки может немного перемещаться по вертикали и по горизонтали. Настройку делаем в два этапа: 1) При включенном лазере фокусировки перемещаем микрометрическим винтом фрагмент пластинки вверх/вниз и добиваемся нулевого сигнала сдвоенного фотосенсора системы фокусировки. Это получится наша рабочая высота головки над пластинкой, и она будет удерживаться системой слежения. Теперь этап 2) – включаем второй лазерный луч (звуковой), и регулируя в головке положение линзы добиваемся нужного пятна на пластинке и соответственно нужной картинки изображения звуковых канавок. Чтобы во время регулировки линзы пальцы не попадали под луч я придумал приспособление - цилиндр с отверстием под луч и ребристым кольцом для пальцев который вводится сверху в отверстие головки под линзу. Внизу цилиндра есть выступы которые цепляются за ответные части в оправке линзы и вращают ее по резьбе перемещая ее таким образом выше-ниже.
Продолжение скоро следует.

 

Сергей, приветствую!
Рад , что проект двигается.
Ошибки в технических решениях всегда будут, и все постепенно исправится, главное идти к цели.
Рад бы помочь вам техническими средствами, но расстояние между нами не позволяет это сделать.
Свой станок, токарно-фрейзерный я запустил в CNC исполнении, если нужны советы, рад помочь.
Ждем продолжение проекта!
Всех благ!

 

Спасибо за пожелания! Конечно очень осложняет, и главное замедляет, работу отсутствие дополнительной помощи со стороны. По хорошему тут нужно несколько человек, чтобы один занимался только механикой, изготовлением всех необходимых конструктивных элементов и узлов, и отдельно электронщик-программист, для всей остальной электронной части. По хорошему тут не мешал бы и отдельный оптик со своими навыками. Но нужно отдать должное нашему уважаемому Optics-у за его бесценные подсказки и посильную помощь.

 

Ну и наконец обещанные фото/видео.
Собственно вот по этому испытанию в видео под номером 1 и было решено переделывать конструкцию головки. Сильное раскачивание всей головки как я писал здесь раньше из-за неудачно выбранной развесовки - все пружины подвески ближе к центру а тяжелые катушки с медным проводом наоборот по краям. Общая мелкая вибрация головки - нужно добавлять демпфер для гашения колебаний (все это уже проработано). Демпфер испытаем после окончательной сборки. О нем расскажу чуть позже.
1)

А вот это кстати макросъемка головки пикапа от СД проигрывателя. Драйвер и сигналы управления используются те же что и для самодельной головки.
2)

А вот это уже работа катушек трекинга, слежения за дорожкой. Стук это каркасы катушек в крайнем положении головки бьются о магнитопроводы - пропорционального управления же пока нет, просто проверял максимальную амплитуду отклонений головки в бок. Обратите внимание на не параллельность горизонтального движения (мелкая вибрация тоже присутствует но я о решении этой проблемы писал выше). Мне это не понравилось (это же болтается и оптическая ось линзы фокусировки пятна луча на пластинке).
3)

Но оказалось что в пикапе от СД проигрывателя наблюдается тот же эффект не параллельности бокового движения. Видимо на максимальных амплитудах это имеет место, но в целом реальные движения трекинга мелкие (микроны) и в этом случае проявления непараллельности не проявляются так сильно. Поэтому я немного успокоился. Извиняюсь за качество последнего видео - макровидеосъемка не совсем подходящей для этого камерой. Вот.
4)

 

Ну и обещанные фотографии
Головка с новой стеклотекстолитовой оправкой для бескаркасных катушек. На оправке распаяна и схема усилителя фокусировки с субплатой, к ней же будут припаиваться проволочные пружины - и по центру и уже по краям тоже, для улучшения развесовки.


Лазерный модуль фокусировки. Пока зафиксирован стяжкой, но будет приклеиваться после окончательной настройки. Обратите внимание что он как бы в разобранном виде - разделен на две половины, видна внутренняя пружина. Это из-за малого расстояния от модуля до пластинки не хватает диапазона регулировки пятна луча (широкое пятно получается), поэтому пришлось так выходить из положения - сильнее разносить линзу и лазер.

Не собранная головка. В левой части вверху в углублении виден белый прямоугольник (там должен вклеиваться сдвоенный фотодиод фокусировки) - это из папиросной бумаги вырезал временный экранчик, для визуального контроля отраженного луча системы фокусировки при предварительных настройках.
Кстати, там же слева, только внизу виден "хвост" - это винт с резьбой М1 который будет играть роль рычага демпфера гасящего паразитные колебания головки. Об этом еще расскажу чуть позже.


Модуль держателя сдвоенного фотодиода фокусировки и его цилиндрическая линза (уже вклеил внутрь)

Резьба М9х0,5 мм под оправку линзы фокусировки луча звукового лазера. Нарезана специальным метчиком для изготовления микрометров (специально покупал для этих целей)

Фрагмент пластики приклеенный на двухсторонний скотч к подвижной платформе.

Примерка разных катушек на сборочном стапеле для последующей приклейки их при окончательной сборке (буду делать в самый последний момент когда будет уже все понятно, чтобы потом не отрывать при ошибках)

Примерка полусобранного стенда к алюминиевой траверсе проигрывателя

Мой новый фрезерный станок (аналог WMD-16) с бесколлекторным приводом.

 

И еще серия фотографий отладочного стенда на разных этапах его изготовления и сборки. Применялись токарные работы и ручная слесарка (фрезерного станка тогда еще не было). Частично использовал позиционер от какого-то биологического прибора. Кстати, микрометрические винты для этой конструкции позиционера были куплены специально в Китае. Не все сделано как хотелось бы но по предварительным испытаниям вроде платформа с направляющими двигается в двух координатах как и задумывалось. Расстояние перемещения по осям ограничено - около 13 мм, но этого с головой хватает для настроек.

 

Здравствуйте! Все видео лежат в одном месте, в открытом доступе, почему у вас одно из них не воспроизводится честно не понимаю. Специально попробовал открыть их на другом устройстве - на смартфоне, и все четыре видео прекрасно воспроизводятся. Даже не знаю чем здесь можно помочь.

 

Два слова наконец о демпфере для гашения паразитных колебаний головки. Долго ломал голову что делать с этой бедой, совсем не хотелось связываться с разными демпферными жидкостями. Но к сожалению другого варианта я пока не нашел, поэтому пришлось остановиться (временно?) именно на решении с жидкостью. Вот этот "хвост" на конце головки, - винт М1 со шляпкой, будет наполовину погружен в крошечную емкость-ванночку, напоминающую большую ванну, закрепленную на основании держателя пружин. В емкость капну несколько капель густой демпферной жидкости. Собственно все. Густоту жидкости или форму/размеры окончания винта (шляпка, либо лопатка, либо что-то другое), возможно придется подобрать по характеру движения шляпки в жидкости для хорошего гашения колебаний. Фото тоже постараюсь выложить (если удастся добраться фотоаппаратом до того места когда будет все в сборе), но сделаю это позже - к окончанию сборки. Саму ванночку отдельно могу уже сфотографировать, но это будет мне кажется малоинформативно.

 

Сергей, приветствую Вас!
Огромная работа, супер!
На счет стенда, очень правильный подход, так как отьюстировать "по месту" - марна праця...
А ваш фрейзер, младший брат моего... все крутится вокруг одних технических решений, только надписи другие...
Удачи и сил в продвижении проекта!

 

На счет демпфера, нормальное решение, в тонармах LP многие прибегают к этому решению.
Форму в основном используют - нож, для демпфирования вверх-вниз - погружение.
Немного придется "помучится" с подбором вязкости, той же силиконовой смазки.
Для начала можно использовать густую, а потом добавляя масла, довести ее до нужной вязкости.
Главное потом ванночку закрыть от попадания пыли, чтоб жидкость снова не изменила свои свойства.

 

В теодолитах и нивелирах при подвеске компенсатора использовались пневматические демпферы с малым зазором.

 

Думаю, что найти пневматический демпфер маленького размера, будет проблематично.
И нужно точно подобрать настройку компенсации "резонанса", а это или жиклер или регулировочный винт для регулировки жесткости демпфера.
Решение с "силиконом" проще и доступнее. Имхо.

В догонку, можно так же использовать и электрический тормоз, катушка в магнитном поле или проще, медный сердечник в магнитном поле. Но нужно все пробовать и настраивать.