Во время изучения в университете такого занимательного предмета, как схемотехника, мне пришло в голову сделать в рамках курсового проекта «Двух осевой плоттер на бумаге с головкой из авторучки на базе Arduino». К моменту начала работы я себе весьма смутно представляла разработку электрической части проекта, впрочем, как и механической. Подобного опыта в моей жизни еще не бывало.
Именно поэтому я нашла в сети, перебрав множество ресурсов, показавшийся мне наиболее простым и понятным туториал, и решила точно следовать ему. Однако, скоро выяснилось, что все простое на первый взгляд расписано не достаточно подробно для такого «умельца» как я. Поэтому в оставшихся «за кадром» вопросах пришлось импровизировать, не всегда удачно, как оказывалось в последствии. Это была небольшая предыстория. Теперь хотелось бы поделиться своим ценным опытом по ряду ключевых вопросов. Приводить полностью новую инструкцию с моей версией этого устройства не буду, т.к. на просторах интернета итак достаточно более удачных решений.
Установка grbl 1.1. Работы в LaserGRBL
1. Конструкция
Конструкция, которую я выбрала, изготавливалась из фанеры. В качестве осей использовались шпильки, которые крутились шаговыми двигателями, и за счет этого платформа на гайках двигалась по оси. Одна ось крепилась на платформу другой одним краем. Из изготовления всего этого могу сказать:
- Если верхняя ось не имеет опоры с двух сторон, а крепится, как у меня, только одним краем, то необходимо заранее продумать баланс осей. Верхняя неизбежно будет крениться, если вообще не заваливать всю конструкцию весом своего «висящего» края.
- Линии рисунка могут идти волнами по размеру резьбы шпильки, а также из-за дрожания самой конструкции во время работы.
- Две вышеперечисленные проблемы приводят еще к одной: перо (в моем случае ручка) может писать неравномерно в разных частях страницы.
- Вес и размеры устройства тоже стоит рассчитать заранее, чтобы потом не выяснилось, что ваши двигатели не тянут такую нагрузку.
- И еще одна важная деталь: лучше всего везде где возможно использовать для крепления шурупы, гвозди и т.д. Конструкции на клее, пусть даже самом надежном, имеют свойство разваливаться в самый неожиданный момент. И в некоторых случаях после сборки основной части будет весьма сложно возвращаться к «переклеиванию» мелких, но очень важных, внутренних деталей, не разбирая готовые части.
- Если же используете где-то клей, то очень и очень внимательно следите, чтобы он не попал в движущиеся части конструкции. Даже маленькая капелька способна застопорить механизм и привести в его негодность.
2. Схема электрическая
Сама схема была предельно проста и не требовала даже пайки. Я даже взяла готовый CNC Shield специально для работы с ЧПУ. Тем не менее и тут есть свои нюансы:
НАСТРОЙКА LaserGRBL. ИНСТРУКЦИЯ на русском Gistroy | Часть 3
- Мой китайский аналог Arduino под кодовым именем WAVGAT на отрез отказался прошиваться как обычная Arduino Uno R3. В интернете утверждали, что подобные платы полностью совместимы со всем ПО arduino, но для работы с ним через IDE пришлось скачивать отдельную библиотеку WAVGAT Update. Так мне удалось залить скетч на плату, но само ПО по прежнему не хотело корректно работать. Я испробовала все найденные варианты исправления такого рода проблем (перегружала бутлодер платы, изменяла файлы boards и константы самой библиотеки с ПО), но итог остался тем же. Видимо, именно для этой задачи придется обзавестись классической Arduino.
- Еще одной проблемой стал запуск шаговых двигателей. Они жужжали, грелись, несмотря на холодные драйвера, но не двигались. Методично проверяя цепочку поэлементно поняла, что проблема в их подключении. Дело в том, что и в этот раз китайцы соригинальничали. Оказалось, что выводы двигателя содержат перекрещенные пары А-В. Если у обычного магазинного двигателя пары шли по порядку 2В-2А-1А-1В, то у китайцев почему-то оказались 2В-1А-2А-1В. Выяснить это можно «пропикиванием» схемы мультиметром в соответствующем режиме: пищат парные А-В выходы.
- И еще, как оказалось, безобидный маломощный сервопривод вполне способен безвозвратно «подпалить» всю плату arduino при длительной чрезмерной нагрузке на него. При этом плата продолжит работу, но будет иногда прерываться на середине, останавливаясь на командах сервопривода.
- Поэтому следите за температурой устройств во время работы во избежании неисправимых последствий.
3. ПО
Тут есть варианты:
- Проще всего взять замечательную простенькую программу BenВox. Она специализирована именно под работы с ЧПУ и проста в установке и обращении. Минус этого варианта в его ограниченности. Во-первых прошивка для платы в комплекте ПО содержится уже в hex-файле, потому возникают проблем с ее редактированием. Да и функционал в общем не особо обширен, похож на простейший графический редактор. Если не хотите вдаваться в подробности работы всего этого механизма, то можно поработать с этим вариантом.
- Немного сложнее, но и перспективней работа через GRBL-прошивку. Эту библиотечку можно без проблем взять в интернете и она дает значительно больше возможностей, чем BenBox. Но для работы через этот механизм надо разобраться с начальной настройкой всего этого.
- Итак, скачиваем и распаковываем grbl-servo библиотеку. Теперь ее можно залить на плату через IDE, просто отыскав ее среди примеров.
- Для пересылки непосредственно команд устройству понадобится Universal Gcode Sender (или другое подобное ПО). После его установки на компьютер в нем открываем канал связи с платой по com-порту, к которому подсоединена плата.
- Для начальной и последующих настроек платы в командной строке приложения набираем «$$». По этой команде получаем полный набор базовых настроек платы, которые можно менять, настраивая нужные параметры. К примеру, команды «$110=380» и «$111=380» ставят скорость двигателей на осях Х и У на 380 мммин. Важными пунктами настройки являются скорость и ускорение двигателей, направление осей (прямое или инверсное). Подробнее инструкцию по такой настройке можно найти в интернете.
- Также есть возможность машинного контроля над двигателями (вкладка machine control) и серво (команды М5(поворот в начальное положение) и М3 s90(поворот на 90 или любое другое кол-во градусов)).
- Далее надо подготовить изображение для работы. Для этого тоже понадобится доп. ПО, к примеру, Inkscape. Оно похоже на любой другой графический редактор и подробно работу с ним можно изучить также в интернете. Но есть пара важных замечаний:
- Для начала надо задать правильные размеры страницы в свойствах, чтобы размеры вашего изображения не оказалось больше возможностей плоттера. Так же необходимо заменить пиксели на миллиметры в единицах измерения.
- После создания изображения жмем ctrl+shift+C и идем в меню — расширения — MI GRBL… — задаем скорости двигателей и угол поворота серво — сохраняем изображение в формате gcode.
- Наконец возвращаемся в Universal Gcode Sender и во вкладке File Mode открываем наше gcode-изображение. Кнопкой Visualize можно графически отслеживать работу программы, а в окне command Table можно проследить по командное выполнение. Осталось только запустить все это и наблюдать за результатом.
В итоге работа над подобным устройством оказалось сложной и кропотливой, а конечный результат не идеальным. Но подобный опыт интересен и не бесполезен. Поэтому, надеюсь, кому-то пригодятся и помогут избежать лишних «граблей» мои советы.
- Схемотехника
- DIY или Сделай сам
Источник: habr.com
roboforum.ru
Недавно купил лазерный гравер, но пока никак не могу осилить настройку софта.
С гравером идет программа benbox, которая сама рулит гравером (и похоже прошивка используется какая то нестандартная, во всяком случае не grbl). С программой как то не срослось. Во-первых перепутано направление по всем осям, во-вторых управление лазером какое то странное — жжет когда не нужно, и наоборот не включает лазер когда нужно, комманд включения-выключения не слушает. Управлять мощностью лазера тоже не вышло
Захотел я вкатить grbl. Скачал последнюю, настройки по умолчанию. теперь направление осей стало верным, но появилось очень медленное ускорение. Но Самое главное benbox теперь не видит плату.
Как правильно их срастить?
Добавлено спустя 2 часа 51 минуту 58 секунд:
Вопрос снимается. Ответ — никак
Сам спросил — сам отвечу.
С Benbox’ом идет своя прошивка, возможно это «творчески переработаная» grbl, но протокол управления совершенно разный.
G-Code еще более менее похож, но с какими то хитрыми расширениями.
Я поставил СОМ-сниффер и вот, что я увидел. На старте benbox дожидается вот такого приветствия
benbox laser 3.1(c) mul 2015.06.06
И посылает вот такую команду
$21 P-2
Эта хитрая команда возвращает в ответ список всех настроек
[2,3,5,6,-1,-1,-1,-1,12,12,15,20,80.00,80.00,3000,0]
Эти настройки соответствуют настройкам на второй закладке настроек benbox. При чем это номера портов ардуино куда подключены шаговики (2 и 3 — сигнал STEP для X и Y, 5 и 6 сигналы DIR, итд)
дальше интерфейс готов к работе. Для движения используются вполне стандартные комманды
G91
G01 X-1 L0 F800
G91
G01 X1 L0 F800
G91
G01 Y1 L0 F800
G91
G01 Y-1 L0 F800
А вот для управлением лазера гкод не вполне стандартный (судя по документации должна использоваться буква S, а не L)
Выключить лазер
M05 L0
Лазер на минимум
M3 L16 P0
Лазер на максимум
M3 L255 P0
При изменении настроек опять используются нестандартные штуки:
laser mode
$5 m0
servo mode
$5 m2
$1 X2 Y3
$2 X5 Y6
$3 X-1 Y-1
$4 X-1 Y-1
$6 X320 Y320
$7 F5000
$8 A11 B11
$9 A15 B20
$21 S-2
M05 L16 P5
G00 X0 Y0 F1600
Как поменять направление движения я так и не разобрался. Похоже без исходников прошивки это будет сложно.
В общем для работы с grbl придется найти другой генератор гкода.
Re: Настройка grbl для лазерного резака
Myp » 25 сен 2016, 22:37
grafalex писал(а): Во-первых перепутано направление по всем осям
это потому что моторы подключены неправильно, прозвони тестером обмотки мотора, аккуратно вытащи пины из разъёма на одном конце провода и вставь обратно, только так чтоб обмотки поменять местами.
ну или может быть там разные провода для разных моторов и ты перепутал провода местами?
На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!
Всё уже придумано до нас!
Re: Настройка grbl для лазерного резака
grafalex » 26 сен 2016, 00:51
Дык а почему grbl с дефолтными настройками рулит правильно?
Провода перепутать там сложно. Разъемы разные, и провода разной длины для разных моторов. Обмотки перекинуть не сложно, вопрос только в том где прошивка более правильная?
Re: Настройка grbl для лазерного резака
Dmitry__ » 26 сен 2016, 07:03
Прикольная штука. А мозги кто у резака? Если атмега, то может и железо перевести на grbl?
Как показывает практика, свой закрытый софт неюзабелен вообще никак. Я лет 15 назад искал альтернативный софт для гравера egx300, а это Япония. В результате выкинул из него все платы и поставил grbl
Re: Настройка grbl для лазерного резака
grafalex » 26 сен 2016, 15:39
Мозги там такие на базе ардуины нано. Что значит перевести железо на grbl?
Вчера вечером гуглил на тему плюсов и минусов benbox в сравнении с другими тулами. benbox при всей его закрытости предоставляет подход «все в одном». Лично мне выжигание растровых картинок не нужно, но прикольно. А вот то, что в нем одной кнопкой можно подсветить область выжигания это удобно, можно правильно расположить материал.
В противовес народ предлагает использовать inkscape — опен сорсный векторный редактор. Но тут уже остаешься один на один с огромным функционалом самого редактора, кучи плагонов по генерации гкода, ручной загрузке сгенеренного гкода в gcode sender и такое прочее. Все руками, или на крайняк плагинами.
Re: Настройка grbl для лазерного резака
Dmitry__ » 26 сен 2016, 16:19
grafalex писал(а): Мозги там такие на базе ардуины нано. Что значит перевести железо на grbl?
Ну вообще замечательно, лить туда прошивку grbl и гуглить: «grbl laser engraver software»
Re: Настройка grbl для лазерного резака
Myp » 26 сен 2016, 23:40
grafalex писал(а): вопрос только в том где прошивка более правильная?
все прошивки правильные, просто китаец не угадал с проводами.
хочешь комплектную прогу — меняй провода, а так про грбл правильно сказано, заливай грбл, настраивай и режь в любой программе
Источник: roboforum.ru
СТАНОК С ЧПУ СВОИМИ РУКАМИ
Заказываем в Китайских интернет-магазинах, например на Aliexpress.com, следующие комплектующие для ЧПУ с CO2-резкой.
- Очки для работы с CO2-лазером. Техника безопасности превыше всего. По идее подойдут любые стеклянные очки, но страшно, так что берем специальные. Запрос на Aliexpress.com: CO2 laser glasses. Цена 19$. Длинна волны CO2-лазера 10600 нм. При заказе очков удостоверьтесь, что они подходят для работы с лазером указанной длины волны.
- Лазерная трубка. Строка для запроса: CO2 laser tube. Я взял самую маломощную, то есть 40 Ватт на выходе. Мощнее брать не стал, ибо – это первый опыт, страшно и дорого. Цена на комплект Трубка-Блок питания растет чуть быстрее, чем пропорционально мощности.
Цена за трубку с доставкой в Подмосковье вышла около 100$.
- Блок питания. Строка для запроса CO2 power supply 40W. Я взял MYJG 40WT. С доставкой 60$.
- Два CO2 кремниевых зеркала. Я взял зеркала диаметром 20 мм. Запрос CO2 laser mirror. Цена 8$ / шт. Зеркала имеют «золотую» и «серебряную» стороны.
- Линза для CO2 лазера. Запрос: CO2 laser lens. Я взял линзу из сленида цинка (ZnSe) диаметром 20мм с фокусным расстоянием 63.5мм. Фокусное расстояние соответствует дистанции от линзы до обрабатываемой заготовки. Цена 10$ / шт.
- Шаговые двигатели у меня были. Я брал биполярные, гибридные в корпусе Nema 17. Запрос: 17HS3404N. Цена 12$ штука. Потребуется 2 штуки.
- Драйверы шаговых двигателей. У меня есть старые DM420. Сейчас я бы взял драйверы DM 432. Запрос: DM 432. Цена 5$ / шт. Необходимо 2 штуки.
- Ремень для передачи. Запрос: GT2 belt. Понадобится 3 метра. Цена 1$ / м.
- Зубчатый шкив для ременной передачи. Запрос: GT2 puley. 4 штуки. 1$ / шт.
- Плата Arduino UNO R3. Цена 3$. В принципе, подойдет любая Ардуино.
- Провода и пины Dupont, чтобы культурно собрать электронику.
Итого, общая стоимость комплектующих из Китая для простого ЧПУ CO2-резки:
19 + 100 + 60 + 8*2 + 10 + 12*2 + 5*2 + 1*3 + 1*4 + 3 = 249$.
Пока комплектующие доставляются, самое время почитать теорию, если Вы еще это не сделали. Знание мат. части позволит избежать ошибок и травм.
Источник: ecnc.ru