Medzi širokou škálou ovládačov používatelia hľadajú vlastná montáž tie schémy, ktoré budú prijateľné a najefektívnejšie. Používajú sa jednokanálové aj viackanálové zariadenia: 3-osové a 4-osové ovládače.
Možnosti zariadenia
Viackanálové ovládače krokových motorov so štandardnými veľkosťami 42 alebo 57 mm sa používajú v prípade malého pracovného poľa stroja - do 1 m. Pri zložení stroja s väčším pracovným poľom - nad 1 m štandardná veľkosť 86 je potrebný mm. Je možné ho ovládať pomocou jednokanálového ovládača (riadiaci prúd presahujúci 4,2 A).
Najmä stroj s numerickým riadením môže byť riadený regulátorom vytvoreným na báze špecializovaných mikroobvodov - budičov určených na použitie pre krokové motory do 3A. CNC riadiaca jednotka stroja je riadená špeciálnym programom. Inštaluje sa na PC s frekvenciou procesora nad 1 GHz a kapacitou pamäte 1 GB). Pri menšom objeme je systém optimalizovaný.
POZNÁMKA! V porovnaní s prenosným počítačom v prípade pripojenia stacionárneho počítača - najlepšie skóre a stojí to menej.
Pri pripájaní ovládača k počítaču použite konektor paralelného portu USB alebo LPT. Ak tieto porty nie sú dostupné, použite rozširujúce dosky alebo radiče-konvertory.
Exkurzia do histórie
Míľniky technologického pokroku možno schematicky naznačiť takto:
- Prvý ovládač na mikroobvode sa bežne nazýval „modrá doska“. Táto možnosť má nevýhody a schéma si vyžaduje zlepšenie. Hlavnou výhodou je, že existuje konektor a ovládací panel bol pripojený k nemu.
- Po modrej nasledoval ovládač s názvom „červená tabuľa“. Používal už rýchle (vysokofrekvenčné) optočleny, 10A vretenové relé, výkonové oddelenie (galvanické) a konektor, kde by boli pripojené budiče štvrtej osi.
- Použilo sa aj iné podobné zariadenie s červenými značkami, ale viac zjednodušené. S jeho pomocou bolo možné ovládať malý stroj typ pracovnej plochy - spomedzi 3-osových.
- Ďalším v rade technického pokroku bol regulátor s galvanickým oddelením výkonu, rýchlymi optočlenmi a špeciálnymi kondenzátormi s hliníkovým krytom, ktorý poskytoval ochranu pred prachom. Namiesto ovládacieho relé, ktoré by zapínalo vreteno, mala konštrukcia dva výstupy a možnosť pripojenia relé alebo PWM (pulse width modulation) riadenia rýchlosti.
- Teraz na výrobu domácej frézky a gravírovacieho stroja s krokovým motorom existujú možnosti - 4-osový ovládač, ovládač krokového motora od Allegra, jednokanálový ovládač pre stroj s veľkým pracovným poľom.
DÔLEŽITÉ! Nepreťažujte krokový motor vysokou a vysokou rýchlosťou.
Ovládač vyrobený z odpadových materiálov
Väčšina remeselníkov uprednostňuje ovládanie LPT pre väčšinu programov ovládania amatérskej úrovne. Namiesto použitia sady špeciálnych mikroobvodov na tento účel niektorí ľudia stavajú ovládač z improvizovaných materiálov - tranzistorov s efektom poľa z vyhorených základných dosiek (s napätím nad 30 voltov a prúdom väčším ako 2 ampéry).
A keďže bol vytvorený stroj na rezanie peny, vynálezca použil ako obmedzovač prúdu automobilové žiarovky a SM bol odstránený zo starých tlačiarní alebo skenerov. Takýto regulátor bol inštalovaný bez zmien v obvode.
Robiť najjednoduchší stroj Urob si sám CNC, rozobratie skenera, okrem krokového motora, mikroobvodu ULN2003 a dvoch oceľových tyčí sa odstránia, pôjdu na testovací portál. Okrem toho budete potrebovať:
- Kartónová škatuľa (z nej sa namontuje puzdro zariadenia). Možnosť s textolitom resp list preglejky, ale lepenka je ľahšie rezať; kusy dreva;
- nástroje - vo forme klieští, nožníc, skrutkovačov; lepiaca pištoľ a spájkovacie príslušenstvo;
- možnosť dosky, ktorá je vhodná pre domáci CNC stroj;
- konektor pre LPT port;
- zásuvka v tvare valca na usporiadanie napájacieho zdroja;
- spojovacie prvky - závitové tyče, matice, podložky a skrutky;
- program pre TurboCNC.
Zostavenie domáceho zariadenia
Ak chcete začať s domácim cnc ovládačom, prvým krokom je jemné spájkovanie mikroobvodu doska na chlieb s dvoma napájacími koľajnicami. Nasledovať bude pripojenie pinu ULN2003 a LPT konektora. Ďalej pripájame zostávajúce závery podľa schémy. Nulový kolík (25. paralelný port) je pripojený k zápornému pólu na napájacej zbernici dosky.
Potom je krokový motor pripojený k riadiacemu zariadeniu a zásuvka pre napájanie je pripojená k príslušnej zbernici. Pre spoľahlivosť drôtených spojov sú upevnené tavným lepidlom.
Pripojenie Turbo CNC nebude zložité. Program je účinný s MS-DOS, kompatibilný s Windows, ale v tomto prípade sú možné chyby a zlyhania.
Konfiguráciou programu na prácu s ovládačom môžete vytvoriť testovaciu os. Postupnosť akcií na pripojenie strojov je nasledovná:
- V otvoroch vyvŕtaných na rovnakej úrovni v troch drevené kocky, vložte oceľové tyče a zaistite malými skrutkami.
- SD sa pripojí k druhej tyči nasadením na voľné konce tyčí a priskrutkovaním pomocou skrutiek.
- Cez tretí otvor sa prevlečie vodiaca skrutka a umiestni sa matica. Skrutka zasunutá do otvoru druhej tyče sa zaskrutkuje až na doraz tak, aby prešla cez tieto otvory a vyšla na hriadeľ motora.
- Ďalej je pripojenie tyče k hriadeľu motora kusom gumenej hadice a drôtenou svorkou.
- Na upevnenie matice so závitom sú potrebné ďalšie skrutky.
- Vyrobený stojan je tiež pripevnený k druhej tyči pomocou skrutiek. Horizontálna úroveň sa nastavuje pomocou prídavných skrutiek a matíc.
- Motory sú zvyčajne pripojené spolu s ovládačmi a testované na správne pripojenie. Potom nasleduje kontrola mierky CNC, spustenie testovacieho programu.
- Zostáva vyrobiť telo zariadenia a toto bude konečná fáza práce tých, ktorí vytvárajú domáce stroje.
Pri programovaní práce 3-osového stroja v nastaveniach pre prvé dve osi - žiadna zmena. Ale pri programovaní prvých 4 fáz tretej sa zavádzajú zmeny.
Pozor! Pri použití zjednodušenej schémy ovládača ATMega32 (príloha 1) sa v niektorých prípadoch môžete stretnúť s nesprávnym spracovaním osi Z - polovičný krok. Ale v plná verzia jeho dosky (príloha 2), prúdy osí sú regulované externým hardvérovým PWM.
Záver
V ovládačoch montovaných CNC obrábacími strojmi - široké využitie: v plotroch, malých frézach pracujúcich s drevom a plastové diely, oceľorytce, miniatúrne vŕtačky.
Zariadenia s axiálnou funkčnosťou sa používajú aj v plotroch, dajú sa kresliť a vyrábať dosky plošných spojov... Takže námaha vynaložená na montáž zručnými majstrami sa v budúcom ovládači určite vyplatí.
Ovládač pre stroj možno ľahko zostaviť a Domáci majster... Opýtať sa požadované parametre nie je to ťažké, stačí vziať do úvahy niekoľko nuancií.
Bez správna voľba ovládač pre stroj nebudete môcť zostaviť ovládač pre CNC na Atmega8 16au vlastnými rukami. Tieto zariadenia sú rozdelené do dvoch typov:
- Viackanálový. To zahŕňa 3 a 4-osové ovládače krokových motorov.
- Jednokanálový.
Malé guľôčkové motory sú najúčinnejšie riadené viackanálovými ovládačmi. Štandardné veľkosti v tento prípad- 42 alebo 57 milimetrov. Ide o výbornú možnosť pre svojpomocnú montáž CNC strojov, pri ktorých má pracovné pole veľkosť až 1 meter.
Ak je stroj samostatne zostavený na mikrokontroléri s poľom väčším ako 1 meter, je potrebné použiť motory vyrábané v štandardných veľkostiach do 86 milimetrov. V tomto prípade sa odporúča zorganizovať ovládanie výkonných jednokanálových ovládačov s riadiacim prúdom 4,2 A a vyšším.
Ovládače so špeciálnymi mikroobvodmi vodiča sa rozšírili, keď je potrebné organizovať riadenie prevádzky strojov so stolovými frézami. Najlepšia možnosť tam bude mikroobvod označený ako TB6560 alebo A3977. Tento produkt má vo vnútri ovládač, ktorý pomáha generovať správnu sínusovú vlnu pre režimy, ktoré podporujú rôzne polovičné kroky. Prúdy vinutia je možné nastaviť softvérom. S mikrokontrolérmi je ľahké robiť veci.
Kontrola
Ovládanie je jednoduché pomocou špecializovaného softvéru nainštalovaného na PC. Hlavná vec je, že samotný počítač má aspoň 1 GB pamäte a procesor aspoň 1 GHz.
Notebooky sa dajú použiť, ale lepšie výsledky v tomto smere poskytujú stolné počítače. A sú oveľa lacnejšie. Počítač možno použiť na iné úlohy, keď stroje nevyžadujú ovládanie. Je dobré, ak existuje možnosť optimalizovať systém pred začatím práce.
Paralelný port LPT je detail, ktorý pomáha organizovať pripojenie. Ak má ovládač USB port, tak je použitý správne tvarovaný konektor. Zároveň sa vyrába stále viac počítačov, ktoré nemajú paralelný port.
Vytvorenie najjednoduchšej verzie skenera
Jeden z najviac jednoduché riešenia pre domáca tvorba CNC obrábací stroj - použitie dielov z iných zariadení vybavených guľovými motormi. Staré tlačiarne plnia svoju úlohu dokonale.
Preberáme nasledujúce časti extrahované z predchádzajúcich zariadení:
- Samotný čip.
- Krokový motor.
- Pár oceľových tyčí.
Pri vytváraní puzdra ovládača musíte vziať aj starý kartónová krabica... Je povolené použiť krabice vyrobené z preglejky alebo PCB, na zdrojovom materiáli nezáleží. Kartón sa však najjednoduchšie spracováva pomocou bežných nožníc.
Zoznam nástrojov bude vyzerať takto:
- Spájkovačka spolu s príslušenstvom.
- Pištoľ s lepidlom.
- Nožnicový nástroj.
- Kliešte.
Nakoniec výroba ovládača bude vyžadovať nasledujúce ďalšie časti:
- Konektor s drôtom pre pohodlné pripojenie.
- Valcová zásuvka. Takéto štruktúry sú zodpovedné za napájanie zariadenia.
- Vodiace skrutky sú tyče so špecifickým závitom.
- Matica s vhodnými rozmermi pre vodiacu skrutku.
- Skrutky, podložky, drevo v tvare hrudky.
Začneme pracovať na vytvorení domáceho stroja
Krokový motor spolu s doskou musia byť odstránené zo starých zariadení. Na skeneri stačí odstrániť sklo a potom odskrutkovať niekoľko skrutiek. V budúcnosti bude potrebné odstrániť aj použité oceľové tyče, čím vznikne testovací portál.
Riadiaci IC ULN2003 sa stane jedným z hlavných prvkov. Samostatný nákup dielov je možný, ak skener používa iné typy mikroobvodov. V prípade dostupnosti požadované zariadenie jemne prispájkujeme na doske. Postup montáže ovládača pre CNC na Atmega8 16au vlastnými rukami je nasledujúci:
- Najprv cín nahrejte pomocou spájkovačky.
- Odstránenie vrchnej vrstvy bude vyžadovať použitie odsávania.
- Na jednom konci pod mikroobvod inštalujeme skrutkovač.
- Hrot spájkovačky sa musí dotýkať každého kolíka mikroobvodu. Ak je táto podmienka splnená, nástroj je možné stlačiť.
Ďalej je mikroobvod prispájkovaný k doske, tiež s maximálnou presnosťou. Pri prvých skúšobných krokoch môžete použiť rozloženia. Používame variant s dvomi napájacími lištami. Jeden z nich sa pripája na kladný pól a druhý na záporný.
Ďalším krokom je pripojenie kolíka na druhom konektore paralelného portu ku kolíku v samotnom mikroobvode. Kolíky konektora a mikroobvod musia byť vhodne zapojené.
Nulový kolík je pripojený k zápornej zbernici.
Jeden z posledné etapy- prispájkovanie krokového motora k ovládaciemu zariadeniu.
Je dobré, ak si môžete preštudovať dokumentáciu od výrobcu zariadenia. Ak nie, potom budete musieť hľadať vhodné riešenie sami.
Drôty sú pripojené k vodičom. Nakoniec sa jeden z nich pripojí na kladnú zbernicu.
Prípojnice a elektrické zásuvky musia byť pripojené.
Tavné lepidlo z pištole pomôže zaistiť časti, aby sa nerozbili.
Používame Turbo CNC - riadiaci program
Turbo CNC softvér bude určite fungovať s mikrokontrolérom, ktorý využíva čip ULN2003.
- Používame špecializovanú stránku, kde si môžete stiahnuť softvér.
- Každý používateľ môže zistiť, ako nainštalovať.
- Tento konkrétny program funguje najlepšie v systéme MS-DOS. Niektoré chyby sa môžu objaviť v režime kompatibility v systéme Windows.
- Ale na druhej strane vám umožní zostaviť počítač s určitými vlastnosťami, ktoré sú kompatibilné s týmto konkrétnym softvérom.
- Po prvom spustení programu sa zobrazí špeciálna obrazovka.
- Musíte stlačiť medzerník. Tým sa používateľ dostane do hlavnej ponuky.
- Stlačte F1 a potom vyberte Konfigurovať.
- Ďalej musíte kliknúť na položku "číslo osi". Používame kláves Enter.
- Zostáva len zadať množstvo sójových bôbov, ktoré plánujete použiť. V tomto prípade máme jeden motor, preto klikneme na číslo 1.
- Na pokračovanie použite Enter. Opäť potrebujeme kláves F1, po jeho použití vyberte z ponuky Konfigurovať Konfigurovať os. Potom - dvakrát stlačte medzerník.
Drive Type - to je druh karty, ktorú potrebujeme, dosiahneme ju mnohými stlačeniami karty. Šípka nadol vám pomôže prejsť na Typ. Potrebujeme bunku s názvom Scale. Ďalej určíme, koľko krokov motor urobí len počas jednej otáčky. Všetko, čo potrebujete vedieť, je číslo dielu. Potom bude ľahké pochopiť, o koľko stupňov sa otočí len v jednom kroku. Ďalej je počet stupňov rozdelený jedným krokom. Takto vypočítame počet krokov.
Ostatné nastavenia môžete ponechať tak, ako sú. Výsledné číslo v bunke Mierka sa jednoducho skopíruje do tej istej bunky, ale na inom počítači. Bunke zrýchlenia by mala byť priradená hodnota 20. Predvolená hodnota pre túto oblasť je 2000, ale pre budovaný systém je príliš vysoká. Počiatočná úroveň je 20 a maximálna je 175. Potom zostáva stláčať TAB, kým používateľ nedosiahne položku Posledná fáza. Tu musíte zadať číslo 4. Potom stláčajte Tab, kým sa nedostaneme na riadok X, prvý v zozname. Prvé štyri riadky by mali obsahovať nasledujúce pozície:
1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX
Zvyšok buniek nie je potrebné meniť. Stačí vybrať OK. To je všetko, program je nakonfigurovaný na prácu s počítačom, samotnými výkonnými zariadeniami.
Článok popisuje domáci stroj s CNC. Hlavná výhoda túto možnosť obrábací stroj je jednoduchý spôsob pripojenia krokových motorov k počítaču cez port LPT.
Mechanická časť
Stanina
Lôžko nášho stroja je vyrobené z plastu s hrúbkou 11-12mm. Materiál nie je kritický, možno použiť hliník, organické sklo preglejka a akékoľvek iné dostupný materiál... Hlavné časti rámu sú pripevnené samoreznými skrutkami, ak si želáte, môžete upevňovacie body dodatočne usporiadať lepidlom, ak používate drevo, môžete použiť lepidlo PVA.
Posuvné meradlá a vodidlá
Ako vodidlá boli použité oceľové tyče s priemerom 12mm, dĺžka 200mm (na os Z 90mm), dva kusy na os. Strmene sú vyrobené z DPS s rozmermi 25X100X45. Textolit má tri cez otvory, dve z nich pre vodiace lišty a jedna pre maticu. Vodiace časti sú upevnené skrutkami M6. Strmene X a Y v hornej časti majú 4 otvory so závitom na upevnenie stola a zostavy osi Z.
Strmeň Z
Vodidlá osi Z sú pripevnené k podpere X cez oceľový plech, ktorý je prechodovým plechom, rozmery plechu sú 45x100x4.
Krokové motory sú namontované na upevňovacích prvkoch, ktoré môžu byť vyrobené z oceľového plechu s hrúbkou 2-3 mm. Skrutka musí byť spojená s osou krokového motora pomocou ohybného hriadeľa, ktorý je možné použiť ako gumenú hadicu. Pri použití pevného hriadeľa nebude systém fungovať presne. Matica je vyrobená z mosadze, ktorá je vlepená do strmeňa.
zhromaždenie
zhromaždenie domáce CNC stroja, sa vykonáva v nasledujúcom poradí:
- Najprv musíte nainštalovať všetky vodiace komponenty do strmeňa a priskrutkovať ich k bočným stenám, ktoré neboli pôvodne nainštalované na základni.
- Posúvame strmeň po vodidlách, kým nedosiahneme plynulú jazdu.
- Utiahneme skrutky a pripevníme vodiace časti.
- K základni pripevníme podperu, vodiacu zostavu a bočnú stenu, na upevnenie používame samorezné skrutky.
- Zmontujeme uzol Z a spolu s doskou adaptéra ho pripevníme k podpere X.
- Ďalej nainštalujeme vodiace skrutky spolu so spojkami.
- Krokové motory inštalujeme spojením rotora motora a skrutky spojkou. Prísne dbáme na to, aby sa vodiace skrutky hladko otáčali.
Odporúčania pre montáž stroja:
Matice môžu byť vyrobené aj z liatiny, nemali by ste používať iné materiály, skrutky sa dajú kúpiť kdekoľvek železiarstvo a narežte podľa vašich potrieb. Pri použití skrutiek so závitom M6x1 bude dĺžka matice 10 mm.
Strojové výkresy.rar
Obraciame sa na druhú časť montáže CNC obrábacieho stroja vlastnými rukami, a to na elektroniku.
Elektronika
Zdroj
Ako zdroj energie bola použitá jednotka 12V 3A. Jednotka je určená na napájanie krokových motorov. Na napájanie mikroobvodov regulátora bol použitý ďalší zdroj napätia 5V a s prúdom 0,3A. Napájanie závisí od výkonu krokových motorov.
Tu je výpočet napájania. Výpočet je jednoduchý - 3x2x1 = 6A, kde 3 je počet použitých krokových motorov, 2 je počet vinutí pod napätím, 1 je prúd v ampéroch.
Control Controller
Riadiaci regulátor bol zostavený iba na 3 mikroobvodoch série 555TM7. Ovládač nevyžaduje firmvér a má pomerne jednoduchý schematický diagram, vďaka tomu môže tento CNC stroj vlastnými rukami vyrobiť aj človek, ktorý sa v elektronike zvlášť nevyzná.
Popis a účel kolíkov konektora LPT portu.
| Záver. | názov | Smer | Popis |
| 1 | STROBE | vstup a výstup | Nastavte na PC po dokončení každého prenosu údajov |
| 2..9 | DO-D7 | výkon | Výkon |
| 10 | OPÝTAŤ SA | vstup | Po prijatí bajtu nastavte externým zariadením na „0“. |
| 11 | ZANEPRÁZDNENÝ | vstup | Zariadenie signalizuje, že je zaneprázdnené, nastavením tejto linky na „1“ |
| 12 | Papier von | vstup | Pre tlačiarne |
| 13 | Vyberte | vstup | Zariadenie signalizuje, že je pripravené, nastavením na tomto riadku „1“ |
| 14 | Autofeed | ||
| 15 | Chyba | vstup | Označuje chybu |
| 16 | Inicializovať | vstup a výstup | |
| 17 | Vyberte možnosť In | vstup a výstup | |
| 18..25 | Zem GND | GND | Spoločný drôt |
Na experiment bol použitý krokový motor zo starého 5,25-palcového. 7 bitov sa v obvode nepoužíva. použité 3 motory. Môžete naň zavesiť kľúč na zapnutie hlavného motora (frézy alebo vŕtačky).
Ovládač krokového motora
Na ovládanie krokového motora sa používa driver, ktorým je zosilňovač so 4 kanálmi. Konštrukcia je realizovaná len na 4 tranzistoroch typu KT917.
Môžete tiež použiť sériové mikroobvody, napríklad - ULN 2004 (9 kľúčov) s prúdom 0,5-0,6A.
Na ovládanie slúži program vri-cnc. Detailný popis a pokyny na používanie programu sú na.
Po zostavení tohto CNC stroja vlastnými rukami sa stanete vlastníkom stroja schopného vykonávať prácu mechanické spracovanie(vŕtanie, frézovanie) plastov. Oceľové rytie. Podomácky vyrobený CNC stroj sa dá použiť aj ako plotter, môžete na ňom kresliť a vŕtať dosky plošných spojov.
Na základe materiálov z lokality: vri-cnc.ru
Pekný deň všetkým! A som tu s novou časťou môjho príbehu o CNC - obrábací stroj... Keď som začal písať článok, ani som si nemyslel, že bude taký objemný. Keď som písal o elektronike stroja, pozeral som sa a bál som sa - hárok A4 bol z oboch strán pokrytý nápisom a stále je toho veľa, veľmi veľa čo povedať.
Nakoniec to dopadlo nejako podobne návod na vytvorenie CNC stroja, pracovný stroj, od nuly. O jednom stroji budú tri časti článku: 1-elektronická náplň, 2-mechanika stroja, 3-všetky jemnosti nastavenia elektroniky, samotného stroja a programu riadenia stroja.
Vo všeobecnosti sa pokúsim spojiť v jednom materiáli všetko, čo je užitočné a potrebné pre každého začiatočníka v tomto zaujímavom podnikaní, čo som sám čítal na rôznych internetových zdrojoch a prešiel cez seba.
Mimochodom, v tomto článku som zabudol ukázať fotografie vyrobených remesiel. opravujem to. Rastlina z penového medveďa a preglejky.
Predslov
Potom, čo som svoj malý stroj zostavil bez veľkého vynaloženia úsilia, času a peňazí, táto téma ma vážne zaujala. Pozrel som si na YouTube, ak nie všetky, tak takmer všetky videá týkajúce sa amatérskych strojov. Obzvlášť ma zaujali fotografie produktov, ktoré ľudia vyrábajú na svojich „ domáce CNC". Pozrel som sa a rozhodol som sa - zostavím svoj veľký stroj! Takže som na vlne emócií nepremýšľal o všetkom dobre, ponoril som sa do nového a neznámeho sveta CNC.Nevedel som, kde začať. Prvá vec, ktorú som si objednal, bol normálny krokový motor Vexta o 12 kg / cm, okrem iného s hrdým nápisom „made in Japan“.
Kým prechádzal celým Ruskom, sedával po večeroch na rôznych CNC fórach a pokúšal sa rozhodnúť o výbere STEP / DIR ovládač a ovládače krokových motorov. Zvažoval som tri možnosti: na mikroobvode L298, na terénnych pracovníkov, alebo si kúpte hotové čínske TB6560 o ktorých sa objavili veľmi protichodné recenzie.
Niekomu to dlho fungovalo bez problémov, inému zhorelo pri najmenšej používateľskej chybe. Niekto dokonca napísal, že vyhorel, keď mierne nakrútil hriadeľ motora, ktorý bol vtedy pripojený k ovládaču. Pravdepodobne v prospech výberu schémy hral fakt nespoľahlivosti Číňanov L297 + aktívne diskutované na fóre. Okruh je asi naozaj nezničiteľný, pretože poľné budiče budiča v ampéroch sú niekoľkonásobne vyššie, ako je potrebné dodať motorom. Aj keď sa potrebujete spájkovať (to je len plus) a náklady na diely vyšli o niečo viac ako čínsky ovládač, ale je to spoľahlivé, čo je dôležitejšie.
Trochu odbočím od témy. Keď to všetko bolo hotové, ani ma nenapadlo, že raz o tom budem písať. Neexistujú preto žiadne fotografie z procesu montáže mechaniky a elektroniky, iba niekoľko fotografií urobených fotoaparátom mobilného telefónu. Všetko ostatné som naklikal špeciálne pre článok, už zložený.
Puzdro spájkovačky sa bojí
Začnem napájaním. Plánoval som spraviť impulzný, strávil som ním asi týždeň, no nedokázal som poraziť vzrušenie, ktoré prichádzalo z ničoho nič. Trance namotám na 12v - všetko OK, namotám na 30-úplný zmätok. Prišiel som na to, že lezie nejaký byaka spätná väzba od 30v do TL494 a zbúra jej vežu. Tak som od tohto impulzu upustil, našťastie bolo niekoľko TS-180, z ktorých jeden išiel slúžiť domovine ako zásoba tranzu. A čokoľvek poviete, kus železa a medi bude spoľahlivejší ako kopa sypkého prášku. Transformátor sa previnul na požadované napätia, ale bolo potrebné + 30v pre napájanie motorov, + 15v pre napájanie. IR2104, + 5V zapnuté L297 a ventilátor. Motory je možné dodať 10, alebo 70, hlavné je neprekračovať prúd, ale ak menej, maximálne otáčky a výkon sa znižujú, ale to už transformátor neumožňoval. 6-7A bolo potrebné. Napätia 5 a 15V stabilizované, 30 ponechaných "plávajúcich" podľa uváženia našej elektrickej siete.
Celý ten čas som každý večer sedel za počítačom a čítal, čítal, čítal. Nastavenie ovládača, výber programov: ktorý nakresliť, ktorý ovládať stroj, ako vyrobiť mechaniku atď. atď. Vo všeobecnosti, čím viac som čítal, tým to bolo desivejšie a čoraz častejšie vyvstávala otázka „načo to potrebujem?!“. Ale na ústup už bolo neskoro, motor bol na stole, detaily niekde na ceste – museli sme pokračovať.
Je čas spájkovať dosku. Tie dostupné na internete mi nevyhovovali z troch dôvodov:
1 - Obchod, ktorý si objednal diely, sa nenašiel IR2104 v balíkoch DIP, a poslali mi 8-SOICN. Na dosku sú prispájkované z druhej strany, obrátene, a preto bolo potrebné zrkadliť stopy a ich ( IR2104) 12 kusov.
2 - Rezistory a kondenzátory boli tiež prijaté v SMD puzdrách, aby sa znížil počet dier, ktoré bolo potrebné vyvŕtať.
3 - Radiátor, ktorý mám, bol menšej veľkosti a koncové tranzistory boli mimo jeho plochy. Bolo potrebné posunúť terénnych pracovníkov na jednej doske doprava a na druhej doľava, takže som vyrobil dva druhy dosiek.
Schéma ovládača stroja
Pre bezpečnosť LPT portu sú ovládač a počítač prepojené cez opto-oddeľovaciu dosku. Vzal som schému a pečať na jednej známej webovej stránke, ale opäť som si ju musel pre seba trochu pozmeniť a odstrániť nepotrebné detaily.
Jedna strana dosky je napájaná cez USB port, druhá, pripojená k ovládaču, je napájaná zo zdroja + 5V. Signály sa prenášajú cez optočleny. Všetky podrobnosti o konfigurácii ovládača a decouplingu napíšem v tretej kapitole, ale tu spomeniem len hlavné body. Táto oddeľovacia doska je určená na bezpečné pripojenie ovládača krokového motora k portu LPT počítača. Plne elektricky izoluje port počítača od elektroniky stroja a umožňuje vám ovládať 4-osový CNC stroj. Ak má stroj iba tri osi, ako v našom prípade, zbytočné detaily môžete ich nechať visieť vo vzduchu, alebo ich vôbec nespájať. Je možné pripojiť limitné snímače, tlačidlo núteného zastavenia, relé zapnutia vretena a ďalšie zariadenie, napríklad vysávač.
Bola to fotka dosky optoizolátora stiahnutá z internetu a takto vyzerá moja záhrada po osadení do puzdra. Dve dosky a zväzok drôtov. Zdá sa však, že neexistujú žiadne vodidlá a všetko funguje bez chýb.
Prvá riadiaca doska je pripravená, všetko som skontroloval a otestoval krok za krokom, ako je uvedené v návode. Trimrom som nastavil malý prúd (je to možné vďaka prítomnosti PWM) a pripojil napájanie (motorov) cez reťaz žiaroviek 12 + 24V tak, aby tam nebolo nič, ak vôbec niečo. Mám terénnych pracovníkov bez radiátora.
Motor zasyčal. Dobrou správou je, že PWM funguje ako má. Stlačím kláves a točí sa! Zabudol som spomenúť, že tento ovládač je určený na ovládanie bipolárneho krokového motora t.j. ten so 4 zapojenými vodičmi. Hrá sa s krokovými / polovičnými krokovými režimami, prúd. V polovičnom režime sa motor správa stabilnejšie a vyvíja vysoké otáčky + zvyšuje sa presnosť. Skokan som teda nechal v „polkroku“. Pri maximálnom bezpečnom prúde pre motor pri napätí cca 30V sa ukázalo, že motor vytočí až 2500 ot./min! Môj prvý stroj bez PWM o tomto nikdy nesníval.))
Objednal som ďalšie dva výkonnejšie motory, Nema o 18 kg / s, ale už „vyrobené v Číne“.
Majú nižšiu kvalitu VextaČína a Japonsko sú predsa rozdielne veci. Keď otočíte hriadeľ rukou Japonca, deje sa to akosi jemne, no od Číňanov je ten pocit iný, no na práci sa to zatiaľ vôbec neprejavilo. Nie sú k nim žiadne komentáre.
Prispájkoval som dve zvyšné dosky, skontroloval som to cez "LED simulátor krokového motora", všetko sa zdá byť v poriadku. Pripojím jeden motor - funguje dobre, ale nie 2500 otáčok, ale asi 3000! Podľa už vypracovanej schémy pripojím tretí motor k tretej doske, na pár sekúnd sa roztočím a vstanem ... Pozerám sa oscilátorom - na jednom výstupe nie sú žiadne impulzy. Volám predstavenstvo - jeden z IR2104 prepichnutý.
No dobre, možno mám vadný, čítal som, že tejto mikruhe sa to často stáva. Spájkujem nový (vzal som 2 kusy s rezervou), rovnaký nezmysel - na pár sekúnd sa otáča STOP! Potom som sa sprísnil a poďme skontrolovať terénnych pracovníkov. Mimochodom, moja doska má IRF530(100V / 17A) oproti (50V / 49A), ako v origináli. Do motora pôjde maximálne 3A, takže zásob 14A bude dosť, ale rozdiel v cene je takmer 2-násobný v prospech 530-ky.
Takže kontrolujem pracovníkov v teréne a čo vidím... jednu nohu som nespájal! A na výstupe z tejto "irky" letelo všetkých 30V od operátora poľa. Spájkoval som nohu, znova som všetko dôkladne preskúmal a dal ďalšiu IR2104, Sám mám obavy - toto je posledné. Zapol som a bol som veľmi rád, keď sa motor po dvoch sekundách chodu nezastavil. Režimy boli ponechané takto: motor Vexta- 1,5A, motor NEMA 2,5A. Pri tomto prúde sa dosahujú otáčky okolo 2000, ale je lepšie ich softvérovo obmedziť, aby sa predišlo preskakovaniu krokov a teplota motorov pri dlhá práca neprekračuje bezpečnosť pre motory. Výkonový transformátor si poradí bez problémov, pretože zvyčajne sa točia len 2 motory súčasne, ale pre chladič je žiaduce dodatočné chladenie vzduchom.
Teraz o inštalácii terénnych pracovníkov na radiátor, a je ich 24, ak si niekto nevšimol. V tejto verzii dosky sú umiestnené ležiace, t.j. radiátor sa o ne len opiera a niečo ho priťahuje.
Samozrejme je vhodné dať poriadny kus sľudy na odizolovanie chladiča od tranzistorov, ale ja som ho nemal. Našiel som cestu von. Pretože v polovici tranzistorov, puzdro ide na plus napájanie, môžu byť pripevnené bez izolácie, len s tepelnou pastou. A pod zvyšok som dal kúsky sľudy, ktoré zostali po sovietskych tranzistoroch. Prevŕtal chladič a dosku na troch miestach a stiahol ich skrutkami. Jednu veľkú dosku som získal spájkovaním troch samostatných dosiek po okrajoch, pričom pre pevnosť som po obvode prispájkoval 1mm medený drôt. Celá elektronické plnenie a zdroj umiestnil na nejaké železné šasi, ani neviem prečo.
Bočné a horné kryty som vyrezal z preglejky a na vrch dal ventilátor.
"RFF" - dokáže ovládať ako samostatné 3 ovládače krokových motorov, tak aj hotovú dosku ovládača pre 3-osové CNC s výstupom LPT.
Táto doska je alternatívou k starému počítaču s LPT portom, na ktorom je nainštalovaný MACH3.
Ak sa v počítači načíta G-kód do programu MACH3, tak sa tu načíta „RFF“ z SD karty.
1. Vzhľad poplatky
1 - SLOT pre SD kartu;
2 - tlačidlo štart;
3 - joystick pre manuálne ovládanie;
4 - LED (pre osi X a Y);
5 LED (pre os Z);
6 - výstupy pre tlačidlo napájania vretena;
8 - kolíky nízkej úrovne (-GND);
9 - závery na vysokej úrovni (+ 5v);
10 - výstupy na 3 osiach (Xstep, Xdir, Ystep, Ydir, Zstep, Zdir), 2 výstupy pre každú;
11 - kolíky konektora LPT (25 kolíkov);
12 - LPT konektor (samica);
13 - USB konektor (iba pre napájanie + 5v);
14 a 16 - riadenie frekvencie vretena (PWM 5V);
15 - GND (pre vreteno);
17 - výstup pre ZAPNUTIE a VYPNUTIE vretena;
18 - ovládanie otáčok vretena (analógové od 0 do 10 V).
Po pripojení k hotovej doske s ovládačmi pre 3 axiálne CNC ktorý má výstup LPT:
Nainštalujte prepojky medzi 10 a 11 kolíkov.
8 a 9 pinov z 11, sú potrebné, ak sú pre ovládače pridelené ďalšie piny na aktiváciu a deaktiváciu (neexistuje žiadny špecifický štandard, takže môže byť ľubovoľná kombinácia, nájdete ich v popise alebo napísaním :) -)
Pri pripojení k samostatným pohonom s motormi:
Nastavte prepojky medzi 10 pinmi Step, Dir dosky „RFF“ a Step, Dir vašich ovládačov. (nezabudnite napájať ovládače a motory)
Zapojte „RFF“ do siete. Rozsvietia sa dve LED diódy.
Vložte naformátovanú SD kartu do LOT 1. Stlačte RESET. Počkajte, kým sa rozsvieti pravá LED. (Približne 5 sekúnd) Vytiahnite kartu SD.
Zobrazí sa na ňom textový súbor s názvom „RFF“.
Otvorte tento súbor a zadajte nasledujúce premenné (tu v tomto tvare a poradí):
Príklad:
V = 5 D = 8 L = 4,0 S = 0 Smer X = 0 Smer Y = 1 Smer Z = 1 F = 600 H = 1000 HORE = 0
V je konvenčná hodnota od 0 do 10 počiatočnej rýchlosti počas zrýchlenia (akcelerácie).
Vysvetlenie príkazov
D - súprava na drvenie stúpania na pohonoch motora (všetky tri by mali byť rovnaké).
L je dĺžka prechodu vozíka (portálu) s jednou otáčkou krokového motora v mm (na všetkých troch by mala byť rovnaká). Vložte tyč z rukoväte namiesto frézy a ručne otočte motor o jednu celú otáčku, táto čiara bude mať hodnotu L.
S - aký signál zapne vreteno, ak 0 znamená - GND, ak 1 znamená + 5v (môžete empiricky vyzdvihnúť).
Smer X, Smer Y, Smer Z, smer pohybu pozdĺž osí je možné zvoliť aj empiricky nastavením 0 alebo 1 (vyjasní sa to v manuálnom režime).
F - rýchlosť pri nečinný(G0), ak F = 600, potom je rýchlosť 600 mm/s.
H je maximálna frekvencia vášho vretena (je potrebné ovládať frekvenciu vretena pomocou PWM, povedzme ak H = 1000 a S1000 je napísané v G-kóde, potom výstup s touto hodnotou bude 5v, ak S500 potom 2,5 v atď., premenná S v G-kóde nesmie byť väčšia ako H v SD.
Frekvencia na tomto kolíku je asi 500 Hz.
UP - riadiaca logika pre ovládače krokových motorov (neexistuje štandard, môže to byť napr vysoký stupeň+ 5V a nízke -) nastavte 0 alebo 1. (aj tak mi to funguje .-)))
Samotný ovládač
Pozrite si video: 3-osová CNC riadiaca doska
2. Príprava riadiaceho programu (G_CODE)
Doska bola vyvinutá pre ArtCam, takže ovládací program musí byť s rozšírením. TAP (nezabudnite zadať mm, nie palce).
Súbor G kódu uložený na SD karte musí mať názov G_CODE.
Ak máte inú príponu, napríklad CNC, otvorte súbor pomocou poznámkového bloku a uložte ho v nasledujúcom tvare G_CODE.TAP.
x, y, z v G-kóde musia byť veľké, bodka musí byť bodka, nie čiarka a dokonca celé číslo musí byť s 3 nulami za bodkou.
V tejto forme:
X5.000Y34.400Z0.020
3. Manuálne ovládanie
Manuálne ovládanie sa vykonáva pomocou joysticku, ak ste nezadali premenné v nastaveniach špecifikovaných v odseku 1, doska "RFF"
nebude fungovať ani v manuálnom režime!!!
Ísť do manuálny mód musíte stlačiť joystick. Teraz to skúste zvládnuť. Ak sa pozriete na hraciu plochu zhora (SLOT 1 nižšie,
12 LPT konektor v hornej časti).
Dopredu Y +, dozadu Y-, doprava X +, vľavo X-
Znova stlačte joystick. LED 4 svieti, znamená to, že ste prepli na ovládanie osi Z. Joystick hore - vreteno
by mal ísť hore Z +, joystick dole - ísť dole Z- (ak je pohyb nesprávny v nastaveniach Dir Z, zmeňte hodnotu
k opaku).
Spustite vreteno, aby sa fréza mohla dotýkať obrobku. Kliknite na tlačidlo Štart 2, teraz je to nulový bod, odtiaľ sa spustí vykonávanie G-kódu.
4. Offline operácia (vykonávanie rezania G-kódu)
Stlačte opäť tlačidlo 2 s miernym podržaním.
Po uvoľnení tlačidla začne doska RFF ovládať váš CNC stroj.
5. Režim pauzy
Počas chodu stroja krátko stlačte tlačidlo 2, rezanie sa zastaví a vreteno sa zdvihne 5 mm nad obrobok. Teraz môžete ovládať os Z hore aj dole, nebojte sa ísť dokonca hlbšie do obrobku, pretože po opätovnom stlačení tlačidla 2 bude rezanie pokračovať od pozastavenej hodnoty v Z. V stave pauzy môžete vypnúť a na vretene tlačidlom 6. režim pauzy nie je možné ovládať.
6. Núdzové zastavenie práce s chodom vretena na nulu
Stlačte a podržte tlačidlo 2 autonómna práca, vreteno sa zdvihne 5 mm nad obrobok, tlačidlo nepúšťajte, 2 LED diódy, 4. a 5., budú striedavo blikať, keď prestane blikať, tlačidlo uvoľnite a vreteno sa presunie do nulového bodu. Opätovným stlačením tlačidla 2 vykonáte úlohu od úplného začiatku G-kódu.
Podporuje príkazy ako G0, G1, F, S, M3, M6 na ovládanie otáčok vretena, existujú samostatné kolíky: PWM od 0 do 5V a druhý analógový od 0 do 10V.
Akceptovaný formát príkazu:
X4.000Y50.005Z-0.100 M3 M6 F1000.0 S5000
Nie je potrebné číslovať riadky, nie je potrebné dávať medzery, uvádzať F a S len pri zmene.
Malý príklad:
T1M6 G0Z5.000 G0X0.000Y0.000S50000M3 G0X17.608Y58.073Z5.000 G1Z-0.600F1000.0 G1X17.606Y58.132F1500.0 X17.599Y58.363 X17.597Y58.476 X17.603Y58.707 X17.605Y58.748
Ukážka ovládača RFF
