Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как запустить шаговый двигатель на чпу


Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка с ЧПУ


При конструировании очередного станка с ЧПУ, а попросту 3-х осевого фрезерного-сверлильного станочка для печатных плат и мелких фрезерных работ, у меня появилось неугомонное желание разложить всё «по полочкам».
Многие скажут, что тема не нова, существует множество проектов, множество технических и программных решений. Но, плавая в этом море информации, я постарался убрать всю «воду» и получить «сухой остаток».
Вот что из этого получилось…

Содержание / Contents

Сразу оговорюсь — все, что здесь далее написано, лишь мои личные выводы и не претендует на абсолютную истину. Истина рождается в споре, так что если уважаемые читатели в чем-то со мной не согласны, давайте это обсудим!

Задача построения станка обычно сводится к трем подзадачам — механика, электроника, программное обеспечение. Видимо и статьи придется писать тоже три.
Поскольку у нас журнал всё-таки практической электроники, начну с электроники и чуть-чуть с механики!

Нужно двигать собственно фрезер в 3-х направлениях — XYZ, значит нужно 3 привода — 3 мотора с передачей вращения вала двигателя в линейное перемещение.
О передаче…
Для фрезерного станка, где есть боковые усилия резания материала, желательно не применять ременные передачи, очень популярные в 3D принтерах. Буду применять передачу «винт-гайка». Самая бюджетная передача — обычный стальной винт и безлюфтовая, желательно бронзовая, гайка. Более правильная — винт с трапециевидной резьбой и гайка из капролона. Самая хорошая (и, увы, самая дорогая) шарико-винтовая пара, или ШВП. Об этом подробнее я еще расскажу далее…
У каждой передачи есть свой коэффициент, свой шаг — то есть насколько линейно по оси переместится фрезер за один оборот двигателя, например, на 4 мм.
В качестве двигателя для привода определил шаговый двигатель (ШД)
Почему шаговый? Что это вообще такое?
Двигатели есть переменного и постоянного тока, коллекторные и бесколлекторные, и так называемые «шаговые». В любом случае нам надо обеспечить какую-то точность позиционирования, например 0,01 мм. Как это сделать? Если двигатель имеет прямой привод — вал двигателя соединяют напрямую с винтом, то для обеспечения такой точности нужно повернуть его на некоторый угол. В данном случае, при шаге передачи 4 мм и желаемой точности перемещения 0,01 мм это… всего 1/400 оборота, или 360/400=0,9 градуса! Ерунда, возьмем обычный моторчик…

С «обычным» моторчиком без обратной связи никак не получится. Не вдаваясь в подробности, схема управления двигателем должна «знать», на какой угол повернулась ось. Можно конечно поставить редуктор — потеряем в скорости, и все равно без гарантии, без обратной связи вообще никак! На ось ставится датчик угла поворота. Такое решение надежное, но дорогое.

Альтернатива — шаговый двигатель (как он работает, почитайте сами). Можно считать, что за одну «команду» он повернет свою ось на определенный градус, обычно это 1,8 или 0,9 градуса (точность обычно не хуже 5%) — как раз то, что нужно. Недостаток такого решения — при большой нагрузке двигатель будет пропускать команды — «шаги» и может вообще остановиться. Вопрос решается установкой заведомо мощного двигателя. На шаговых двигателях и делается большинство любительских станочков.

2 обмотки, с минимальным током, минимальной индуктивностью и максимальным моментом — то есть максимально мощный и экономичный двигатель.

Противоречивые требования. Малый ток — значит большое сопротивление, значит много витков провода обмотки двигателя, значит большая индуктивность. А большой момент — это большой ток и много витков. Выбираем в пользу большего тока и меньшей индуктивности. А момент надо выбирать исходя из нагрузки, но об этом потом.

Характеристики некоторых двигателей приведены в таблице:


Для небольшого станка с рабочим пространством размером 300×300х100 мм и легким фрезером вполне сгодятся двигатели с крутящим моментом 0,3Нм и выше. Оптимальным является ток от 1,5 до 2,5 Ампер, вполне подойдет FL42STh48-1684 Двигатель есть. Теперь нужен драйвер — переключать напряжение на обмотках двигателя определенным образом, при этом не превышая установленный ток.

Самое простое решение — источник заданного тока и две пары транзисторных ключей на каждую обмотку. И четыре защитных диода. И логическая схема чтобы менять направление. И… Такое решение обычно делают на микросхеме ULN2003A для двигателей с малым током, имеет много недостатков, не буду на них останавливаться.

Альтернатива — специализированные микросхемы «всё в одном» — с логикой, транзисторами и диодами защиты внутри (или снаружи). А еще такие микросхемы контролируют ток обмоток и регулируют его с помощью ШИМ-а, а так же могут реализовывать режим «полушаг», а некоторые режимы 1/4 шага, и 1/8 шага и т. д. Эти режимы позволяют повысить точность позиционирования, повысить плавность движения и снизить резонанс. Обычно достаточно режима «полушаг», что позволит повысить теоретическую точность линейного позиционирования (в моем примере до 0,005 мм).

Что внутри микросхемы драйвера шагового двигателя? Блок логики и управления, источники питания, ШИМ со схемами формирования момента и времени коммутации обмоток, выходные ключи на полевых транзисторах, компараторы обратной связи — ток контролируется по падению напряжения на резисторах (Rs) в цепи питания обмоток. Ток двигателя задается опорным напряжением.

Для реализации этих функций существуют и другие схемные решения, например, с использованием микроконтроллеров PIC или ATMEGA (опять же с внешними транзисторами и защитными диодами). На мой взгляд, они не обладают значительным преимуществом перед «готовыми» микросхемами и я их в данном проекте использовать не буду.

На сегодняшний день есть достаточно много различных микросхем и достаточно много уже готовых плат и модулей драйверов ШД. Можно купить готовый, а можно «изобретать велосипед», тут каждый решает по-своему.

Из готовых — наиболее распространённые и недорогие драйверы на микросхемах Allegro A4988 (до 2А), Texas Instruments DRV8825 (до 2,5А).
Поскольку модули изначально разрабатывались для использования в 3D принтерах типа Rep-rap проекта Arduino, они не являются законченными модулями (например, им нужно еще питание логики (+5V), которое подается с так называемой рампы (Ramp).

Еще есть решения на DRV8811 (до 1,9 А), A3982 (до 2 А), A3977 (до 2,5 А), DRV8818 (до 2,5 А) DRV8825 (до 2,5 А), Toshiba TB6560 (до 3 А) и другие.

Поскольку мне интересно что-то сделать самому, плюс появилась возможность «попробовать на вкус» микросхемы Allegro A3982 и A3977, решил сделать пару драйверов самостоятельно.

Готовые решения на A4988 не понравились, прежде всего, из-за миниатюризации размеров печатной платы в ущерб хорошему охлаждению. Типовое сопротивление открытых транзисторов у A4388 при токе 1,5А 0,32+0,43 Ом, плюс 0,1-0,22 Ома «измерительный» резистор — получается около 0,85 Ом. А таких каналов два, и хотя и работают они импульсно, но 2-3 Ватта тепла надо рассеивать. Ну не верю я в многослойную плату и малюсенький радиатор охлаждения — в даташите нарисована плата гораздо больших размеров.

Провода мотора нужно сделать короткими, драйвер устанавливать рядом с двигателем. Существует 2 технических решения в звукотехнике: длинный сигнальный кабель к усилителю + короткие провода к акустической системе, или короткий сигнальный кабель к усилителю + длинные провода, а акустической системе. Оба решения имеют свои плюсы и минусы. С моторами — так же. Я выбрал длинные провода управления и короткие провода к мотору.

Управляющие сигналы — «шаг» (step), «направление» (dir), «включение» (enable), индикация состояния сигналов управления. Некоторые схемы не используют сигнал «Enable», но это приводит в режиме простоя к ненужному нагреву и микросхемы и двигателя.

Одно питание 12-24 вольта, источник питания логики (+5B) — на плате. Размеры платы — достаточные для хорошего охлаждения, двухсторонняя печать с большой областью «меди», возможность приклеить на микросхему радиатор (применяемой для охлаждения памяти видеокарт).

Основные характеристики и блок-схема:

Напряжение питание силовое: 8…35 В Напряжение питание логики: 3,3…5 В Выходной ток (максимальный, зависит от режима и охлаждения): ±2 А Типовое сопротивление открытых транзисторов (при токе 1,5А): 0,33+0,37 ОмОсновные характеристики и блок-схема:

Напряжение питание силовое: 8…35 В Напряжение питание логики: 3,3…5 В Выходной ток (максимальный, зависит от режима и охлаждения): ±2,5 А Типовое сопротивление открытых транзисторов (при токе 2,5А): 0,33+0,45 Ом

Проектировал в среде DipTrace. Драйвер A3982 включен по схеме из документации производителя. Включен режим «полушаг». Дополнительно для надежной работы сигналов управления и индикации применил микросхему логики 74НС14 (с триггерами Шмитта). Можно было сделать гальвано-развязку на оптронах, но для маленького станка я решил ее не делать. Схема на A3977 отличается только дополнительными джамперами режима шага и более мощным разъемом питания, пока в «железе» не реализована.Процесс изготовления — ЛУТ, двухсторонняя. Габариты 37×37 мм, крепеж — как у двигателей, 31×31 мм.

Для сравнения — слева мое творчество, справа драйвер на A4988.
Все заработало сразу, наладки не требовалось.

Температуру корпуса микросхемы мерил пирометром — без радиатора она достигала 90-95 градусов (при токе обмоток 1,6А) — мне это не понравилось. С радиатором — 55-60 градусов — куда лучше! Вообще плата вся теплая — около 35 градусов.

Спасибо за внимание!
Продолжение следует…

В архиве схема и плата в формате DipTrace
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Даташит на микросхему Allegro A3982
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Антон (basilevscom)

Россия, Санкт-Петербург

О себе автор ничего не сообщил.

 

Программное обеспечение для определения размеров шаговых и серводвигателей для ЧПУ

Я вижу, как многие задаются вопросом, какого размера двигатели им нужны для проектов преобразования с ЧПУ. Самый большой всегда лучший? Как быстро это будет идти? Много вопросов.

В связи с этим я решил добавить некоторые вычисления, которые я обычно использую, в последнюю версию нашего калькулятора G-Wizard CNC (1.641). Экран расчета выглядит следующим образом:

Давайте пройдемся по каждой строке и посмотрим, для чего она предназначена и как пользоваться калькулятором.

Начнем с расчета пикового крутящего момента. Его целью является определение скорости вращения оси, когда ваш двигатель работает с максимальным крутящим моментом. Мне нравится делать эту скорость на порогах для машины, чтобы пик соответствовал наиболее быстрому движению. Чтобы рассчитать скорость вращения оси при пиковом крутящем моменте, введите следующее:

- Пик крутящего момента двигателя: в идеале, вы увидите это на графике мощности от производителя. Если у вас его нет, я предлагаю попробовать 2000 об / мин для степперов и 3000 об / мин для сервоприводов.Большинство производителей могут предоставить вам эту информацию, и она того стоит.

- Коэффициент шкива привода двигателя: Если двигатель непосредственно приводит в движение ходовой винт, введите значение «1». В противном случае введите соотношение шкивов.

- Вывод ходового винта: это количество единиц (дюймов или мм) за оборот, на которое винт будет перемещать ось.

Из этой информации G-Wizard рассчитает:

- число оборотов двигателя на дюйм движения (или мм движения): показывает количество оборотов, необходимое для перемещения оси на одну единицу.

- Пиковая скорость оси крутящего момента: как быстро ось будет двигаться, когда двигатель достигнет своего пикового момента вращения.

В общем, вы должны предполагать, что это будет самый быстрый способ, которым вы сможете запустить свой ЧПУ, и вам может быть трудно добиться этого числа из-за множества факторов. Если крутящий момент двигателя не может прикладывать достаточное усилие в течение достаточно короткого периода времени, ось может не ускоряться достаточно быстро, чтобы достичь скорости до того, как она достигнет конца хода. Или ваш контроллер cnc может быть не в состоянии генерировать достаточное количество шагов в секунду, чтобы управлять такой большой скоростью.Подробнее об этом через минуту.

Второй раздел посвящен резолюции. Разрешение - это мера наименьших движений, на которые способна ваша система. Обратите внимание, что он может быть неспособен выполнять такие маленькие движения многократно, что означает, что его точность меньше, чем его разрешение. Ни в коем случае точность никогда не будет выше разрешения.

Для расчета информации о разрешении нам нужны два значения:

- Шаг за оборот: большинство степперов используют 200 шагов за оборот, но вы должны увидеть, что говорит ваш производитель.Для сервоприводов это зависит от того, сколько шагов за оборот имеет энкодер.

- Микрошагы: в то время как ваш шаговый привод может выдерживать очень мелкие ступени микроперехода, стоит помнить, что при большем количестве микрошагов вы теряете много крутящего момента. При выборе количества шагов, на которые вы действительно можете рассчитывать, учитывайте следующее:

Микрошаг / полный шаг Крутящий момент удержания / Microstep
1 100.00%
2 70,71%
4 38,27%
8 19,51%
16 9,80%
32 4,91%
64 2,45%
128 1,23%
256 0,61%

Как видите, разрешение в 256 микрошагов - иллюзия - всего 0.61% удерживающего момента доступно в этом разрешении.

Эта запись имеет другое назначение для сервоприводов. Большинство сервокодеров являются квадратурными, что означает, что они генерируют в 4 раза больше импульсов, чем подразумевает их разрешение. Таким образом, мы вводим «4» под микрошагом для этих кодеров.

С учетом этой информации G-Wizard рассчитает следующее:

- Разрешение полного шага: насколько далеко ось будет двигаться на полный шаг?

- Разрешение на микрошаге: Как далеко ось будет перемещаться на микрошаге? Это по сути полное разрешение шага для сервоприводов.

- Шагов на единицу: Сколько шаговых импульсов необходимо для перемещения оси на дюйм или мм?

- число шагов в секунду при максимальном вращающем моменте: это критическое значение, так как оно говорит вам о частоте импульсов, которую должно обеспечить ваше программное обеспечение ЧПУ для управления осью с максимальной скоростью вращения. Пользователи Mach4 могут запустить тест драйвера, чтобы определить максимальную надежную скорость при использовании параллельного порта. При определенной частоте пульса трудно получить надежное движение, если у вас нет платы управления движением, такой как Smoothstepper.Если это число больше, чем то, что Mach4 сообщает как максимальную надежную скорость параллельного порта, вам понадобится одна из этих плат.

Последнее значение, которое мы можем вычислить, - это максимальная следующая ошибка до того, как система сообщит об ошибке сервопривода. Например, моя машина использует приводы Gecko 320 для сервоприводов, и они отказывают, если ось отстает на 128 импульсов. Итак, я ввожу 128, и он говорит мне, что моя система выйдет из строя, если ось отстанет от заданной позиции более чем на 0,0045 ″.

Этот калькулятор не является полным расчетом размеров.Я думаю об этом как о большей проверке здравомыслия. Но это может быть полезно, так как вы смотрите на различные варианты двигателя. В будущем я, вероятно, добавлю больше наворотов к нему.

Присоединяйтесь к 100 000+ CNC'еров! Получайте наши последние сообщения в блоге прямо на вашу электронную почту один раз в неделю бесплатно. Кроме того, мы предоставим вам доступ к некоторым отличным справочным материалам по ЧПУ, включая:

.

Как настроить станок с ЧПУ GRBL & Control с помощью Arduino

Если вы думаете или создаете свой собственный станок с ЧПУ, то, скорее всего, вы встретитесь с термином GRBL. Итак, в этом уроке мы узнаем, что такое GRBL, как его установить и как использовать его для управления станком с ЧПУ на базе Arduino.

Кроме того, мы узнаем, как использовать Universal G-code Sender, популярное программное обеспечение GRBL-контроллера с открытым исходным кодом.

Что такое GRBL?

GRBL - это программное обеспечение с открытым исходным кодом или встроенное программное обеспечение, которое позволяет управлять движением станков с ЧПУ.Мы можем легко установить прошивку GRBL на Arduino, и мы сразу же получим недорогой, высокопроизводительный контроллер с ЧПУ. GRBL использует G-код в качестве входа и выводит управление движением через Arduino.

Для лучшего понимания мы можем взглянуть на следующую диаграмму:

Из диаграммы мы можем видеть, где GRBL имеет место на «большой картине» принципа работы станка с ЧПУ. Это прошивка, которую нам нужно установить или загрузить в Arduino, чтобы она могла управлять шаговыми двигателями станка с ЧПУ.Другими словами, функция встроенного ПО GRBL заключается в преобразовании G-кода в движение двигателя.

Требуемое оборудование

  • Arduino - Как мы уже говорили, нам нужен Arduino для установки GRBL. В частности, нам нужна плата Arduino на базе Atmega 328, то есть мы можем использовать Arduino UNO или Nano.
  • Шаговые двигатели - Очевидно, что шаговые двигатели обеспечивают движение машины.
  • Драйверы - Для управления шаговыми двигателями нам нужны драйверы, и, когда речь идет о небольших станках с ЧПУ DIY (с использованием степлеров NEMA 14 или 17), нам нужны драйверы A4988 или DRV8825.
  • Arduino CNC Shield - Для подключения шаговых приводов к Arduino проще всего использовать Arduino CNC Shield. Он использует все контакты Arduino и обеспечивает простой способ подключения всего: шаговых двигателей, шпинделя / лазера, концевых выключателей, охлаждающего вентилятора и т. Д.

Обратите внимание, что это только основные электронные компоненты, которые нам необходимы для Станок с ЧПУ работает.

На самом деле, как пример того, как все должно быть подключено, мы можем взглянуть на мою машину для резки пенопласта с ЧПУ.

Вы можете проверить и получить основные электронные компоненты, необходимые для сборки этого станка с ЧПУ, здесь:

Раскрытие информации: Это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Основным инструментом этого станка с ЧПУ является горячая проволока, которая может легко плавиться или прорезаться через пенопласт и принимать любую нужную форму. Для получения более подробной информации о том, как я сделал машину и как все работает, вы можете проверить конкретное руководство.

Тем не менее, мы будем использовать этот станок в качестве примера в этой статье, потому что тот же принцип работы применим к любому другому станку с ЧПУ, будь то фрезерный или лазерный.

Как установить GRBL

Во-первых, чтобы иметь возможность установить или загрузить GRBL в Arduino, нам нужна IDE Arduino.

Затем мы можем скачать прошивку GRBL с github.com.

Загрузите его в виде файла .ZIP и выполните следующие действия:

  • Откройте файл grbl-master.zip и извлеките файлы
  • Откройте среду разработки Arduino, перейдите в раздел «Эскиз> Включить библиотеку> Добавить библиотеку .ZIP». …

  • Перейдите к извлеченной папке «grbl-master», там выберите папку «grbl» и щелкните по открытому файлу.Теперь мы должны GRBL в качестве библиотеки Arduino.

  • Далее перейдите в Файл> Примеры> grbl> grblUpload. Откроется новый эскиз, и нам нужно загрузить его на доску Arduino. Код может выглядеть странно, так как это всего лишь одна строка, но не стоит беспокоиться, все происходит в фоновом режиме в библиотеке. Итак, нам просто нужно выбрать плату Arduino, COM-порт и нажать кнопку загрузки, и все готово.

Конфигурация GRBL

На этом этапе нам необходимо настроить или настроить GRBL для нашей машины.Мы можем сделать это через последовательный монитор Arduino IDE. Как только мы откроем Serial Monitor, мы получим сообщение типа «Grbl 1.1h [‘ $ ’for help]». Если вы не видите этого сообщения, убедитесь, что вы изменили скорость передачи данных на 115200.

Если мы введем «$$», мы получим список команд или текущих настроек, и они будут выглядеть примерно так:

$ 100 = 250.000 (x , шаг / мм)
101 = 250 000 (у, шаг / мм)
102 = 3200 000 (з, шаг / мм)
110 = 500 000 (максимальная скорость, мм / мин)
111 = 500.2)

Все эти команды можно или нужно настраивать в соответствии с нашим станком с ЧПУ. Например, с помощью первой команды, $ 100 = 250.000 (x, шаг / мм), мы можем отрегулировать количество шагов на мм станка или указать, сколько шагов должен сделать двигатель, чтобы ось X сместилась на 1 мм.

Однако я бы предложил оставить эти настройки как есть. Существует более простой способ настроить их в соответствии с нашей машиной с помощью программного обеспечения контроллера, что мы объясним в следующем разделе.

GRBL Controller

Итак, после того, как мы установили прошивку GRBL, теперь наш Arduino знает, как читать G-код и как управлять станком с ЧПУ в соответствии с ним. Однако для отправки G-кода в Arduino нам нужен какой-то интерфейс или программное обеспечение контроллера, которое сообщит Arduino, что делать. На самом деле для этой цели существует множество как открытых, так и коммерческих программ. Конечно, мы будем придерживаться открытого исходного кода, поэтому в качестве примера мы будем использовать отправитель G-кода Univarsal.

Как использовать универсальный отправитель G-кода

Для этого примера я буду использовать версию платформы 2.0. Как только мы загрузим его, нам нужно извлечь zip-файл, перейти в папку «bin» и открыть любой из исполняемых файлов «ugsplatfrom». На самом деле это программа JAVA, поэтому, чтобы иметь возможность запускать эту программу, сначала нам нужно установить JAVA Runtime Environment.

После того, как мы откроем отправителя универсального G-кода, сначала нам нужно настроить машину или настроить параметры GRBL, показанные ранее.Для этого мы будем использовать мастер установки UGS, который гораздо удобнее, чем вводить команды вручную через последовательный монитор IDE Arduino.

Первым шагом здесь является выбор скорости передачи данных, которая должна быть 115200, и порта, к которому подключен наш Arduino. Как только мы подключим Универсальный отправитель G-кода к Arduino, на следующем шаге мы можем проверить направление движения двигателей.

При необходимости мы можем изменить направление вращения с помощью мастера или вручную переключив соединение двигателя на Arduino CNC Shield.

На следующем шаге мы можем настроить параметр step / mm, который мы упоминали ранее. Здесь гораздо проще понять, как его настроить, поскольку мастер установки рассчитает и сообщит нам, до какого значения мы должны обновить параметр.

Значение по умолчанию составляет 250 шагов / мм. Это означает, что если мы нажмем кнопку перемещения «x +», двигатель сделает 250 шагов. Теперь в зависимости от количества физических шагов, которые имеет двигатель, выбранного разрешения шага и типа трансмиссии, машина будет двигаться на некоторое расстояние.Используя линейку, мы можем измерить фактическое движение, совершенное машиной, и ввести это значение в поле «Фактическое движение». Исходя из этого, мастер рассчитает и сообщит нам, на какое значение мы должны изменить параметр steps / mm.

В моем случае для станка DIY с ЧПУ, который я сделал, станок сдвинулся на 3 мм. В соответствии с этим мастер предложил обновить значение шага / мм до значения 83.

После обновления этого значения станок теперь перемещается правильно, 1 мм в программном обеспечении означает 1 мм для станка с ЧПУ.

В консоли UGS, когда мы выполняем каждое действие, мы видим команды, которые выполняются. Мы можем заметить, что, обновляя параметр steps / mm, программа UGS фактически отправила Arduino или прошивке GRBL команду, которую мы упоминали ранее. Это было значение по умолчанию: $ 100 = 250 000 (x, шаг / мм), и теперь мы обновили значение до 83 шагов на мм: $ 100 = 83.

На следующем шаге мы можем включить концевые выключатели и проверить, работают ли они должным образом.

В зависимости от того, являются ли они нормально открытым или нормально замкнутым соединением, мы также можем инвертировать их здесь.

Здесь стоит отметить, что иногда нам нужно отключить концевой выключатель оси Z. Это было в случае с моей машиной для пенной резки с ЧПУ, где мне не требовался концевой выключатель оси Z, и я должен был отключить его, чтобы иметь возможность правильно установить машину. Итак, для этого нам нужно отредактировать файл config.h, который находится в папке библиотеки Arduino (или Documents \ Arduino \ library).

Здесь нам нужно найти линии цикла самонаведения и прокомментировать набор по умолчанию для 3-осевого станка с ЧПУ и раскомментировать настройку для 2-осевого станка.Чтобы изменения вступили в силу, нам нужно сохранить файл и повторно загрузить эскиз grblUpload на нашу плату Arduino.

Тем не менее, на следующем шаге мы можем включить или отключить самонаведение ЧПУ.

С помощью кнопки «Попробуй самонаведения» машина начнет движение к концевым выключателям. В случае, если это идет противоположным путем, мы можем легко изменить направление.

Наконец, на последнем шаге мастера настройки мы можем включить мягкие ограничения для нашего станка с ЧПУ.

Мягкие ограничения не позволяют машине выходить за пределы установленной рабочей зоны.

Заключение

Итак, благодаря встроенному микропрограммному обеспечению GRBL и Arduino, мы можем легко настроить и запустить наш станок с ЧПУ. Конечно, мы рассмотрели только основы в этом уроке, но я думаю, что этого было достаточно, чтобы понять, как все работает и как запустить наш первый станок с ЧПУ.

Конечно, есть много других настроек и функций, так как GRBL действительно поддерживает встроенное ПО контроллера ЧПУ.Документация GRBL объясняет все это в деталях, поэтому вы всегда можете проверить их на их вики-странице на github.com.

Кроме того, существует много других программ-контроллеров GRBL с открытым исходным кодом, таких как Универсальный отправитель G-кода, и их немного: GRBLweb (веб-браузер), GrblPanel (Windows GUI), grblControl (Windows / Linux GUI), Easel (на основе браузера) ) и т. д. Вы должны изучить их и посмотреть, какой из них подходит вам лучше всего.

Двигатели с ЧПУ, Драйверы с ЧПУ, Шаговый драйвер и электроника для маршрутизаторов с ЧПУ и станков с ЧПУ

ЧПУ - двигатели с ЧПУ, драйверы шаговых двигателей, мощность и многое другое ...

Вот управляющая электроника ЧПУ, которая понадобится вам, чтобы заставить фрезерный станок с ЧПУ двигаться! Я предлагаю комплект компонентов, как показано ниже, и отдельные продукты. Это оборудование будет иметь силу для Комплекты фрезерных станков с ЧПУ, которые я предлагаю на главной странице продаж.Эта система также позволит многие другие модификации с ЧПУ.

Интерфейсы управления ЧПУ (платы коммутации)

Один из самых важных компонентов в комплекте это контроллер ЧПУ, также называемый платой Brekout. Этот маленький драгоценный камень позволяет вам для подключения вашего компьютера к шаговым двигателям через USB, параллельный порт или даже Ethernet кабель.

Драйверы: Будут транслировать сигналы на какие шаговые двигатели будет понимать и усиливать переведенные сигналы для поворота двигателей.Как вы можете Видите ли, есть много информации, шелкография на корпусе для облегчения подключения. Этот забавно выглядящий полосатый металлический кусок предназначен для отвода тепла, так как эти драйверы чипсы могут нагреваться В частности, эти драйверы смогут принимать от 24 до 40 вольт с током до 3 ампер. Думайте об амперах как о мышцах, а о вольтах как о скорости мышцы могут быть введены в двигатели. Они также позволяют микрошаг в два раза, четверть, пятый, восемь, десятый, 1/25, 1/32, 1/50, 1/64, 1/100, 1/128, 1/200 и 1/256 (Вот это было утомительно).Он даже имеет схему защиты от перегрева, перенапряжение и ток. есть DIP-переключатели для легкого переключения тока и этот водитель будет принимать 4, 6 или 8 ведущих двигателей. Ах да, самое главное, у этих щенков снижение тока холостого хода.

Шаговые двигатели: Обеспечивают линейное движение. Когда водитель отправляет Сочетание тока с катушками двигателей, оно превратится в 1.8 градусов или крепче в зависимости от настройки микрошагов на драйверах. То есть, если у вас есть полшага, затем вал повернется .9 градусов за шаг, четверть шага .45 градусов за шаг, и так далее, и так далее ... Это моторы NEMA 24 (стандартная терминология который относится только к его спецификации и измерениям лицевой панели), но не позволяйте Как ни странно, эти двигатели могут удерживать крутящий момент 382 унций или 425 унций (в зависимости от по доступности).Текущий рейтинг составляет 2,8 А и 4,17 В, поэтому вам понадобится источник питания, который может быть запитан на 8,4 А, что является хорошим источником энергии поставка.

Размеры вала для NEMA 24 обычно составляют 1/4 ", а NEMA 34 - 1/2".

Схема подключения: Схема подключения для 3-х осевой с использованием стандартной отрывной платы

Советы по устранению неполадок:

Если моторы не вращаются, а вам интересно, почему? Ниже несколько простых шаги, которые вы можете предпринять, чтобы локализовать проблему.Эти шаги предполагают, что у вас есть Mach4 или другое установленное управляющее программное обеспечение, и для интерфейса требуется параллельный кабель.

1. Чтобы определить, есть ли сигнал, исходящий из вашего компьютера, вам потребуется проверить порт на задней панели компьютера и выполнить пробежку, чтобы увидеть, изменяется ли напряжение. Вам понадобится мультиметр. Проверьте каждый вывод, который вы установили в качестве выхода. Если нет сигнала, это проблема программного обеспечения или компьютера.

2. Если в порту есть сигнал, подключите параллельный кабель и проверьте другой конец, чтобы увидеть, если кабель показывает вывод. если нет, кабель плохой.

3. Если есть сигнал от параллельного порта, проверьте соответствующие контакты на разделительная плата, если нет, то разделительная плата может быть неправильно настроена (перемычки).

4.Если есть сигнал, вы на полпути. Тогда нам нужно будет проверить водители.


Вот отличное руководство, разработанное одним из моих клиентов, Дэвидом У. устранял неисправность собственной электроники:

Устранение неисправностей - Построй свой ЧПУ - диагностика - моторы не работают / не работают

Это один из советов по устранению неисправностей для стола с ЧПУ Blacktoe, основанный на моем опыте.Это начинается с того момента, когда вы ознакомились со всеми учебными материалами для сборки стола, установлен Mach4 на настольном ПК, настроен мотор, подключен в параллельном кабеле попытался совершить пробежку по одной из осей ... и ничего не получил. Это Также предполагается, что у вас есть мультиметр и основные инструменты. Вот некоторые дополнительные ресурсы, которые вы, вероятно, захотите прочитать, прежде чем начать:

Документация Mach 3: http: // www.machsupport.com/documentation.php

Вот так:

1. Прежде чем мы начнем правильно, если вы еще этого не сделали, отключите передачи сняв цепи со звездочек, чтобы избежать непредвиденного движения, которое может повредить вам или вашей машине. Кроме того, убедитесь, что вы не убили себя электрическим током - отключайте логическую систему, когда вы работаете в проводке (и будьте осторожны, когда вы тестируете).Отключите ваш параллельный кабель на данный момент (пока вы на это, убедитесь, что у вас есть правильный кабель - вам нужен Straight Thru Serial DB25M / DB25M как этот [http://www.amazon.com/Belkin-25ft-Straight-Serial-DB25M/dp/B00004Z5W7 ]). Кроме того, перезагрузите компьютер, чтобы убедиться, что вы начинаете все заново.

2. Загрузите, установите и запустите монитор параллельного порта:

HTTP: // WWW.geekhideout.com/parmon.shtml

Это даст вам немедленную обратную связь о том, какие пины проводят в привет и ло напряжений. Помните: «В цепях TTL любое напряжение от 0 до 0,8 вольт называется «lo» и любое напряжение от 2,4 до 5 вольт называется «привет».

3. Дважды проверьте конфигурацию «Ports and Pins».

В Config / Ports and Pins / Motor Output вы хотите эти значения:

X, Y и Z установлены на Включено

X, Y и Z установлены на Step Low Active

Ось X: шаг №: 2
Ось X: Dir Pin №: 3
Ось Y: Шаг № штыря: 4
Ось Y: Штифт Dir: 5
Ось Z: ступенчатый контактный номер: 6
Ось Z: Dir Pin №: 7

4.Зайдите в Config / Ports and Pins / Input Signals / EStop и нажмите «Активный низкий уровень». Mach 3 не может отключить EStop, поэтому это «обратит» аварийный останов в неактивный на сигнал lo (например, когда вилка отключена). Вы нажмете эту настройку несколько раз во время устранения неполадок при подключении и отключении порт кабеля, так что узнайте это:

Активный Ло для когда кабель отключен
Активный Привет, когда кабель подключен

5.На экране «Выполнение программы» несколько раз перемещайте ось Х назад и вперед, глядя на параллельном мониторе. Вы должны быть в состоянии перемещаться по осям X и Y, нажимая клавиши со стрелками на клавиатуре, но если вы нажмете кнопку Tab, вы можете вызвать бег подэкран, который позволит вам бегать мышью. Обратите внимание на расположение и цвета из выводов в верхнем правом углу массива (выводы с 1 по 7) и как они изменить, когда вы меняете направление.Обратите внимание, что контакты 3, 5 и 7 изменятся с Lo Привет, когда вы чередуетесь.

Красный = привет сигнал (2,4 - 5,0 вольт)
Зеленый = Сигнал Lo (0,0 - 0,8 В)

6. Подтвердите эти значения, протестировав подключение к параллельному порту на задней панели ПК. Вам нужно будет присмотреться, чтобы найти номера контактов на вашем порту, потому что они печатаются очень маленькие, но они должны быть там.Вставьте черный зонд в № 1 (должен быть Lo) и зондировать каждый последующий контакт (2-7) красным зондом. Соответствуют ли напряжения значениям, сообщаемым монитором параллельного порта? В моем случае сигнал Lo составлял 0,0 - 0,1 Вольт, а сигнал hi - 3,3 Вольт. + Изменить направления несколько раз, чтобы подтвердить. Если нет, ваша проблема лежит перед параллелью порт вывода с вашего ПК.

7.Теперь подключите кабель параллельного порта к задней панели компьютера *, но не к разъему доска еще *. Повторно проверьте напряжения на конце кабеля так же, как вы тестировали их в задней части ПК. На этот раз будет немного сложнее, потому что вместо того, чтобы зонд удерживался в отверстиях, обращайтесь к штырям, но это поддается управлению. Получаете ли вы соответствующие показания напряжения? Если нет, у вас может быть плохо / неправильно кабель.

8.Теперь вы можете снова подключить параллельный кабель к коммутационной панели и подключить разделительная доска и блоки питания водителя - должны гореть светодиодные фонари на каждом компоненте. Вы заметите, что Mach 3 перейдет в режим EStop, потому что Теперь у вас есть привет сигнал на ПК, поэтому вернитесь в Config / Ports and Pins / Input Сигналы / EStop и выключение «Активный низкий уровень». Нажмите кнопку сброса и попробуйте пробежку ось X несколько раз. Если ничего не происходит, переходите к следующему шагу.

9. Проверьте проводку источника питания к коммутационной панели. Горит ли свет? Если не Вы могли бы изменить свою схему. Есть ли петля, работающая от 5В подать на контакт "EN" на плате? Если не ваша доска не занята. Проверьте это поместите красный зонд на вывод 5V и черный зонд на выходные выводы № 2-7. Если ваша плата включена правильно, выходной сигнал Hi должен быть около 5,5 Вольт (примечание увеличение напряжения).Если он не задействован, он будет работать около 1,5 Вольт на каждом штырьке.

Хотя это ни в коем случае не исчерпывающее руководство по устранению неисправностей, оно должно помочь Вы изолируете любые проблемы, которые могут возникнуть в вашей системе, и, надеюсь, получите началось немного раньше.

Удачи!

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.