Надо определиться, какие двигатели и какую управляющую электронику для ЧПУ будем использовать. Основным параметром, определяющим размер станка, является размер двигателя, который перемещает нижнюю платформу.
Рама самого дешевого станка с ЧПУ
Зная размеры двигателей можно сделать раму. Здесь описано, как сделать раму для станка с ЧПУ, которая подойдёт для большинства двигателей. Раму можно изготовить с использованием алюминиевого профиля и листа. Это облегчит подвижные платформы станка. Однако увеличит стоимость платформы станка с ЧПУ на Arduino.
Кроме того надо учесть, для станка из алюминиевого профиля потребуется сделать утяжелённое основание, чтобы он не «прыгал» при быстрых перемещениях платформ, если вы в будущем захотите установить более «быстрые» шаговые двигатели.
Тип передачи дешевого станка с ЧПУ
Данная рама универсальна, ибо к ней можно приладить, как винтовую передачу, так и ременную. Винтовая передача дешевле и её имеет сделать смысл с самого начала. Если вас не устроит скорость, то можно легко установить ременную передачу. Как установить ременную передачу на станок с ЧПУ на Ардуино описано здесь.
ЧПУ на Arduino cвоими руками
Для изготовления винтовой передачи достаточно 2-х подшипников, штыря с резьбой, длина которого равна длине платформы. Я использовал шпильку М6. Кроме того потребуется 6 гаек и 4 шайбы соответствующих размеров. После того, как мы определились и сделали раму, можно определиться, какую передачу будем использовать. Для винтовой передачи всё более или менее очевидно.
Для ременной читаем здесь.
Электроника настольного станка с ЧПУ
Электроника простого станка с ЧПУ включает в себя шаговые двгатели, драйверы шаговых двигателей, плата Ардуино, провода.
Двигатели домашнего станка с ЧПУ
Самый бюджетный вариант: 28BYJ-48-5V. Исходя из размеров двигателей и их будущего расположения можно решать, каким будет бюджетный станок с ЧПУ. Рекомедую сразу поставить нижнюю платформу повыше. Это необходимо, чтобы иметь возможность поставить любой двигатель. Потом можно переставить, но лучше подумать об этом заранее.
Драйверы шаговых двигателей для простого ЧПУ
Для двигателей 28BYJ-48-5V подойдут драйверы на ULN2003. Такой комплект шаговый двигатель — драйвер ШД стоит около 5$ в китайских интернет-магазинах. Драйверы для шаговых двигателей 28BYJ-48-5V подойдут на схеме ULN2003. Я покупал 3 комплекта двигатель-драйвер.
Контроллер самого дешёвого станка с ЧПУ
В качестве контроллера для домашнего станка с ЧПУ используется плата Arduino UNO. Подойдёт любая модификация Ардуино. Проверялась работа на Arduino Nano, Arduino Mega и их китайских репликах.
Подключение электроники станка с ЧПУ на Arduino
Как подключить дешёвую электронику простейшего станка с ЧПУ описано здесь.
Прошивка Ардуино для станка с ЧПУ
Скачать исходный код прошивки для Ардуино
Ниже представлен список прошивок Ардуино для различных конфигураций станка с ЧПУ.
ЧПУ на arduino cвоими руками. Сборка. Прошивка. Как сделать GCODE
В зависимости от конфигурации станка с ЧПУ, а также назначения (рисование, фрезерование, выжигание, гравирование, 3D-сканирование, 3D-печать), необходимо выбрать конкретную прошивку Ардуино и её установить.
CNC станок из дерева на Arduino
Как настроить GRBL и управлять станком с ЧПУ с помощью Arduino
Если вы интересуетесь темой станков с ЧПУ (числовым программным управлением), то рано или поздно вы встретитесь с термином GRBL. В данной статье мы узнаем, что такое GRBL, как установить и как использовать его для управления станком с ЧПУ на базе платы Arduino. Кроме того, мы узнаем, как использовать Universal G-code Sender, популярное программное обеспечение контроллера GRBL с открытым исходным кодом.
В рассмотренной ранее на нашем сайте статье про плоттер с ЧПУ на основе платы Arduino мы также использовали контроллер GRBL.
Необходимые компоненты
- Плата Arduino Uno (купить на Aliexpress).
- Драйвер шагового двигателя A4988 (купить на Aliexpress).
- Шаговый двигатель NEMA 17 (купить на Aliexpress).
- Arduino CNC Shield (купить на Aliexpress).
Для установки GRBL нам понадобится плата Arduino. В частности, нам нужна будет плата Arduino на базе микрокон Atmega 328, а это означает, что мы можем использовать либо Arduino UNO, либо Nano. Шаговые двигатели будут обеспечивать движение исполнительного механизма.
Для управления шаговыми двигателями нам нужны драйверы, а для небольших станков с ЧПУ «сделай сам» (использующих шаговые двигатели NEMA 14 или 17) чаще всего выбирают драйверы A4988 или DRV8825.
Для подключения драйверов шаговых двигателей к плате Arduino проще всего использовать плату расширения Arduino CNC Shield. Она 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 нужны, чтобы понять, как работает станок с ЧПУ, для реального станка будут нужны дополнительные компоненты.
Что такое GRBL?
GRBL — это программное обеспечение или прошивка с открытым исходным кодом, которая обеспечивает управление движением для станков с ЧПУ. Можно легко установить прошивку GRBL на плату Arduino и мгновенно получить недорогой высокопроизводительный контроллер ЧПУ. GRBL использует G-код в качестве входных данных и выводит управление движением через Arduino. Основные принципы написания G-кода мы рассматривали в этой статье.
Более наглядно все эти процессы продемонстрированы на следующем рисунке.
Из представленного рисунка видно какое место занимает GRBL в «общей картине» принципа работы станка с ЧПУ. По сути, это прошивка, которую нам нужно установить или загрузить в плату Arduino, чтобы она могла управлять шаговыми двигателями станка с ЧПУ. Другими словами, функция прошивки GRBL заключается в преобразовании G-кода в движения двигателя.
Схема проекта
Схема станка с ЧПУ на основе платы Arduino и контроллера GRBL показана на следующем рисунке.
В качестве примера подобного станка можно посмотреть на примере станка для резки пенопласта с ЧПУ своими руками . Основным инструментом этого станка с ЧПУ является горячая проволока, которая может легко расплавить или прорезать пенопласт и придать ему любую форму. Внешний вид этого станка показан на следующем рисунке.
На протяжении данной статьи мы будем использовать этот станок в качестве примера потому что тот же принцип работы применим и 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 будет нужна Arduino IDE .
Затем мы можем скачать прошивку GRBL с github.com .
Загрузите его как файл .ZIP, а затем выполните следующие действия:
- Откройте файл grbl-master.zip и извлеките файлы
- Откройте среду разработки Arduino IDE, в ней выберите пункт меню Sketch > Include Library > Add .ZIP Library…
- Перейдите к извлеченной папке «grbl-master», выберите там папку «grbl» и нажмите «Открыть файл». Теперь нам нужно использовать GRBL как библиотеку Arduino.
- Затем выберите пункт меню File > Examples > grbl > grblUpload. Откроется новый скетч, и нам нужно загрузить его в плату Arduino. Код может выглядеть странно, так как состоит всего из одной строки, но не беспокойтесь, все происходит в фоновом режиме в библиотеке. Итак, нам просто нужно выбрать плату Arduino, корректный COM-порт и нажать кнопку загрузки, и все готово.
Конфигурация GRBL
На этом этапе мы должны 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 вроде «Grbl 1.1h [‘$’ for help]». Если вы не видите это сообщение, убедитесь, что вы изменили скорость передачи данных на 115200.
Если мы введем «$$», мы получим список команд или текущих настроек, и они выглядят примерно так:
$100=250.000 (x, step/mm)
$101=250.000 (y, step/mm)
$102=3200.000 (z, step/mm)
$110=500.000 (x max rate, mm/min)
$111=500.000 (y max rate, mm/min)
$112=500.000 (z max rate, mm/min)
$120=10.000 (x accel, mm/sec^2)
$121=10.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=10.000 (z accel, mm/sec^2)
Все эти команды могут быть или должны быть скорректированы в соответствии с нашим станком с ЧПУ. Например, с помощью первой команды $100=250 000 (x, шаг/мм) мы можем настроить количество шагов на миллиметр станка или указать, сколько шагов должен сделать двигатель, чтобы наша ось X переместилась на 1 мм.
Тем не менее, я бы предложил оставить эти настройки как есть. Есть более простой способ настроить их в соответствии с нашей машиной с помощью программного обеспечения контроллера, о котором мы расскажем в следующем разделе.
GRBL-контроллер
Итак, после того, как мы установили прошивку GRBL, наша плата Arduino будет способна читать G-код и управлять станком с ЧПУ в соответствии с ним. Однако для того, чтобы отправить G-код на Arduino, нам нужен какой-то интерфейс или программное обеспечение контроллера, которое скажет 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 будем использовать Universal G-code Sender .
Как использовать Universal G-code Sender
В этом примере мы будем использовать версию платформы 2.0. Как только мы загрузим его, нам нужно распаковать 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 Universal G-code Sender, сначала нам нужно настроить машину или настроить параметры GRBL, показанные ранее. Для этого мы воспользуемся мастером настройки UGS, который гораздо удобнее, чем вводить команды вручную через Serial Monitor в Arduino IDE.
Первым шагом здесь является выбор скорости передачи данных, которая должна быть 115200 бод, и порта, к которому подключена наша плата Arduino. Как только мы подключим Universal G-code Sender к Arduino, на следующем шаге мы сможем проверить направление движения двигателей.
При необходимости мы можем изменить направление с помощью мастера или вручную переключив соединение двигателя на Arduino CNC Shield.
На следующем шаге мы можем настроить параметр шагов/мм, о котором мы упоминали ранее. Здесь гораздо проще понять, как его настроить, потому что мастер настройки рассчитает и подскажет, до какого значения нам следует обновить данный параметр.
Значение по умолчанию — 250 шагов/мм. Это означает, что если мы нажмем кнопку перемещения «х+», мотор сделает 250 шагов. Теперь, в зависимости от количества физических шагов двигателя, выбранного шагового разрешения и типа трансмиссии, машина будет перемещаться на некоторое расстояние. Используя линейку, мы можем измерить фактическое движение машины и ввести это значение в поле «Фактическое движение». На основании этого мастер рассчитает и сообщит нам, на какое значение следует изменить параметр «шаги/мм».
В рассматриваемом случае для самодельного станка с ЧПУ станок сдвинулся на 3 мм. В соответствии с этим мастер предложил обновить параметр «шаги/мм» до значения 83.
После обновления этого значения станок теперь движется правильно, 1 мм в программном обеспечении означает 1 мм для станка с ЧПУ.
В консоли UGS, когда мы делаем каждое действие, мы можем видеть выполняемые команды. Мы можем заметить, что, обновляя параметр steps/mm, программа UGS фактически отправляла в Arduino или прошивку GRBL команду, которую мы упоминали ранее. Это было значение по умолчанию: $100=250.000 (x, step/mm), и теперь мы обновили значение до 83 шагов на мм: $100=83.
На следующем шаге мы можем включить концевые выключатели и проверить правильно ли они работают.
В зависимости от того, являются ли они нормально открытыми или нормально закрытыми, мы также можем инвертировать их здесь.
Здесь стоит отметить, что иногда нам нужно отключить концевой выключатель оси Z. Так было с рассматриваемым самодельным станком для резки пенопласта с ЧПУ, где был не нужен концевой выключатель оси Z, и его пришлось отключить чтобы иметь возможность правильно установить станок в исходное положение. Итак, для этого нам нужно отредактировать файл config.h, который находится в папке библиотеки Arduino (или DocumentsArduinolibraries).
Здесь нам нужно найти линии цикла возврата в исходное положение и закомментировать 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 скетч grblUpload в нашу плату Arduino.
Тем не менее, на следующем шаге мы можем либо включить, либо отключить самонаведение ЧПУ.
С помощью кнопки «Try homing» машина начнет движение к концевым выключателям. В случае, если это идет в противоположном направлении, мы можем легко изменить направление.
Наконец, на последнем шаге мастера настройки мы можем включить мягкие ограничения для нашего станка с ЧПУ.
Мягкие ограничения предотвращают выход машины за пределы установленной рабочей зоны.
Заключение
Итак, благодаря прошивке GRBL и плате Arduino мы можем легко настроить и запустить наш самодельный станок с ЧПУ. Конечно, в этой статье мы рассмотрели только основы этих процессов, но я думаю, что этого было достаточно, чтобы понять, как все работает и как настроить и запустить наш первый станок с ЧПУ.
Конечно, доступно множество других настроек и функций, так как GRBL действительно поддерживает прошивку контроллера ЧПУ. Документация GRBL подробно объясняет все это, поэтому вы всегда можете проверить их на их вики-странице на github.com .
Кроме того, существует множество других программ контроллера GRBL с открытым исходным кодом, таких как Universal G-code Sender, и вот некоторые из них: GRBLweb (веб-браузер), GrblPanel (графический интерфейс Windows), grblControl (графический интерфейс Windows/Linux), Easel (на основе браузера) и т. д. Вы можете изучить их и выбрать из них наиболее подходящий для себя.
Источник: microkontroller.ru
ЧПУ станок своими руками на базе arduino. Пошаговая инструкция + видео
Станки с ЧПУ — это компьютеризированные станки с числовым программным управлением, которые могут выполнять определенный набор операций в соответствии с заложенной в них программой. Подобные станки могут управляться с помощью компьютеров (наиболее сложные станки) или микроконтроллеров. Станки с ЧПУ обычно имеют в своем составе как шаговые, так и серводвигатели. К станкам ЧПУ относятся и плоттеры, которые могут рисовать какие-либо объекты по заданной программе.
В этом проекте мы рассмотрим создание самодельного (DIY) плоттера с ЧПУ на основе платы Arduino Uno. Из всех плоттеров, которые можно изготовить самому, этот является одним из самых простых. Наш самодельный плоттер сможет рисовать большинство основных форм, текстов и даже мультфильмов. Он работает примерно по такому же принципу, как и человеческая рука, но намного быстрее и точнее чем может рисовать человек. Подробно процесс функционирования этого плоттера вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи.
Работа плоттера с ЧПУ
Для работы плоттера с ЧПУ при построения графиков с ЧПУ требуется 3 оси (ось x, ось y и ось z). Оси x и y работают в унисон для создания 2D-изображения на обычной бумаге. Эти оси (x и y) расположены под углом 90 градусов друг к другу таким образом, что любая точка на плоской поверхности определяется заданным значением x и y. Ось z используется для подъема и опускания пера на плоскую бумагу.
В зависимости от того, какое изображение необходимо нарисовать, компьютер будет генерировать соответствующие координаты и отправлять их на микроконтроллер через USB-порт. Микроконтроллер интерпретирует эти координаты, а затем управляет положением двигателей для создания изображения. В качестве микроконтроллера в данном проекте мы использовали плату Arduino.
Для чего нужны шилды?
Использование шилдов позволяет значительно расширить функционал фрезера. Чаще всего их делают под форм-фактор платы. Можно одновременно применять и несколько шилдов. Спектр применения весьма широк:
- Обеспечение независимой работы от компьютера.
- Подключение периферийных устройств.
- Вывод информации на периферийные устройства непосредственно с «Ардуино».
- Одновременное управление большим количеством двигателей.
- Хранение и обработка объемной информации.
- Подключение к Wi-Fi.
- Подключение антенн мобильной сети.
- Воспроизведение музыки на «Ардуино» и др.
ВАЖНО . Во время подключения шилдов необходимо быть осторожным, чтобы не повредить плату «Ардуино».
Необходимые компоненты
Аппаратные компоненты
- Плата Arduino Uno (купить на Aliexpress).
- Шилд (плата расширения) драйвера двигателей L293D (купить на Aliexpress).
- Старый HP/Epson принтер. Можно использовать старый компьютерный DVD привод.
- Мини сервомотор (купить на Aliexpress).
- Алюминиевый лист (710mm x 710mm).
- Органическое стекло.
- Болты и гайки.
- Ручка.
Примечание: механическая часть этого проекта может во многом отличаться от того, что вы видите на фотографиях в этой статье. Но какую бы “механику” вы не использовали, убедитесь что в ней есть сервомотор. Мы, к примеру, не смогли найти старый DVD привод, поэтому использовали части от старого принтера для конструирования нашего плоттера.
Инструменты
Отвертка Дрель Режущий инструмент (ножовка) Клей Стендовое устройство
Программное обеспечение
Arduino IDE version 1.6.6 или новее Processing IDE version 3.1.1 или новее (последнюю версию можно скачать здесь) Inkscape version 0.48.5 или новее. (скачать здесь) Grbl controller (опционально)
CNC станок из дерева на Arduino
1 декабря были обновлены
ВСЕ
скетчи. Перепрошейте ардуино.
Прошивки для драйверов ШД, управляемых 4-мя каналами, например на базе схемы ULN2003, для УНИПОЛЯРНЫХ ШД
- Ардуино, ULN2003, 28BYJ-48-5V, рисование, фрезерование (2D, 3D)
- Ардуино, ULN2003, 28BYJ-48-5V, лазерная гравировка / выжигание, силуэты, орнаменты
Прошивки для драйверов ШД, управляемых 4-мя каналами, например на базе схемы L298N, для БИПОЛЯРНЫХ ШД
- Ардуино, L298N, биполярный ШД, рисование, фрезерование (2D, 3D)
- Ардуино, L298N, биполярный ШД, лазерная гравировка / выжигание, силуэты, орнаменты
- Ардуино, L298N, биполярные ШД, лазерная гравировка / выжигание, фотографии, картины
Прошивки для драйверов ШД, управляемых 2-мя каналами (DIR/PUL или CW/CLK), например DM420A или на базе схемы TB6560A
- Ардуино, DM420A, 17HS3404N, рисование, фрезерование (2D, 3D)
- Ардуино, DM420A, 17HS3404N, 3D-сканирование
- Ардуино, DM420A, 17HS3404N, лазерная гравировка / выжигание, силуэты, орнаменты
- Ардуино, DM420A, 17HS3404N, лазерная гравировка / выжигание, фотографии, картины
- Ардуино, DM420A, 17HS3404N, гравировка / выжигание, фотографии, картины (выжигатель)
Прошивки не совместимые с ПО, примеры работы с Ардуино
Основание для ЧПУ плоттера
Основание нашего плоттера – это база, к которой прикрепляются все элементы конструкции чтобы устройство получилось жестким и в то же время портативным. Для основания нашего плоттера мы использовали алюминиевый лист поскольку он легкий, прочный, его легко сгинать и резать, а еще он не ржавеет (вдруг ваши внуки через много-много лет будут рисовать на этом плоттере).
Дизайн и размеры основания показаны на следующем рисунке (все размеры указаны в мм):
После проведения необходимых операций сгинания и обрезания у нас получилась следующая конструкция:
Преимущества использования Arduino при создании ЧПУ-станков своими руками?
- небольшая стоимость платы;
- среда программирования простая и удобная, подходит и для новичков;
- кросс-платформенность.
Самостоятельно изготовить ЧПУ-станок можно. Это сэкономит довольно много средств, но полностью бесплатно сделать его не получится, так как некоторые части в домашних условиях изготовить невозможно. Но в сравнении с фабричными моделями экономия настолько большая, что это стоит потраченного времени.
- 06 сентября 2020
- 7388
Сборка X, Y и Z осей
Для сборки x и y осей мы использовали две опоры (люльки) от принтера. Каждая из этих частей содержит шаговый двигатель, а механизм ременной передачи используется для перемещения картриджа в прямом и обратном направлении.
Для z-оси мы использовали мини сервомотор, который мы прикрепили к y-оси с помощью клея. Этот сервомотор будет использоваться для подъема и опускания ручки (карандаша). Также необходимо сконструировать хороший поддерживающий механизм, который бы позволял свободно поднимать и опускать ручку.
Проекты / Модификации
Почему рисунок «вылазит» за край стола или получается слишком мелким?
Довольно часто приходиться видеть как начинающие и не очень ЧПУшники пытаются высчитать масштабы изделия на стадии разработки станка. Пересчитывают градусы поворота мотора , шаг ШВП , длину пробега и еще массу параметров. Между тем существует простой метод добиться истинного масштаба на станке без таких трудоемких процедур. Этой статьей попытаюсь помочь всем энтузиастам ЧПУ станков.
Исходим из того ,что Вы уже определились какая мощность моторов устраивает Вас.
Итак устанавливаете имеющиеся моторы на ось станка
Устанавливаете любое ШВП которое Вы смогли купить или достать.
Если нет ШВП то устанавливаете любой винте «трапеция»
Шаг резьбы винта и угол поворота мотора не имеют значения !
Итак Ваш станок готов , подключен к компьютеру , программа ЧПУ запущена (в нашем случае это МАСН-3)
Рис1 окно настройки двигателей оси
Откройте программу «Блокнот» путь-(Пуск-все программы-стандартные-блокнот)
Наберите в нем программу
Сохраните программу под любым именем с расширением «txt»
Читать также: Таблица резьб трубных и метрических
Сохраняйте на «Рабочий стол» для быстрого поиска
Загрузите программу в МАСН-3 (Файл-Открыть Gкоды).
Коснитесь ей заготовки с небольшим заглублением
Обнулите все координаты
Запустите написанную вами программу.
Станок начертит отрезок длинной 50мм
Замерьте полученный размер отрезка и поделите полученное число на число в окне программы МАСН-3 по пути ->«Шагединицы» в окне по адресу «Конфигурации» далее «Настройка двигателей»
(Первое слева снизу окно подписано «»)
число шагов на 1мм перемещения станка
Разделите это число на 50 (длинна вашего отрезка) и полученное число внесите
Отфрезеруйте отрезок еще раз отрезок и проверьте результат, при необходимости повторить настройки.
Пример
Выполнили файл «отрезок» длинна которого задана 50 мм.
Загрузили в МАСН-3
Получили на станке размер отрезка равным 55 мм.
Нужно привести его к 50 см (так как мы его задали изначально)
Открываем «Конфигурации» далее «Настройка двигателей» в окне «Шагединицы» видим число например 2000
Где 2000-имеющееся число в графе «Шагединицы» .
55 — полученный результат на станке (в мм).
36,36 = 1 шагу станка (1мм)
1818 = 50 шагам станка (50мм)
1818 — Это число вписываем в место 2000 в таблицу
Точная подгонка
Начертили на станке файл «отрезок» после корректировок проведенных выше.
39,60 х 50 = 1980—Вписываем это число в таблицу
Вот и все Успехов !
Схема плоттера
Вставьте шилд (плату расширения) драйвера двигателей L293D в плату Arduino. Эта плата расширения может одновременно управлять двумя шаговыми и двумя серводвигателями. Присоедините к ней два шаговых двигателя как показано на рисунке. Соединения “земли” необходимо оставить не соединенными поскольку у нас двигатели биполярного типа.
Также подключите мини сервомотор к разъему servo1. Подайте питание напряжением 7.5V — 9V на порт питания шилда драйвера мотора. Устройство готово к тестированию.
Что такое Arduino
Arduino — это бренд аппаратных и программных средств для построения и прототипирования простых систем, моделей и экспериментов в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехники.
Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры.
Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.
Чаще всего термин «Ардуино» используют для обозначения контроллера с собственным процессором и памятью. Arduino пользуются большой популярностью среди начинающих инженеров и опытных энтузиастов, из-за низкой цены и простоты настройки.
Открытая архитектура плат Arduino позволяет проектировать микроконтроллеры людям с минимальным знанием электротехники. Существенным достоинством можно назвать и доступные в Интернете схемы и коды, созданные для различных типов станков.
К числу самых популярных у инженеров контроллеров Arduino принадлежат UNI, R3, Mega 2560 и Nano.
Как сгенерировать свой собственный G-код
В этом разделе статьи мы рассмотрим как с помощью программного обеспечения Inkscape сгенерировать G-код для надписи HELLO WORLD.
Примечание: Inkscape не умеет сохранять G-коды. Поэтому дополнительно установите вот этот MakerBot Unicorn plugin который позволяет экспортировать изображения в G-коды. Но новые версии Inkscape, возможно, уже умеют сохранять G-коды. Оригинал этой статьи был написан в 2021 году, возможно, с тех пор уже что то изменилось.
Если установка прошла успешно, откройте File menu в Inkscape кликните на «Document Properties» (свойства документа). Сначала измените размеры с px на миллиметры (mm). Также уменьшите ширину и высоту до 90 мм. Теперь закройте это окно. После этого в зоне рисования появится квадрат – именно в нем мы и будем писать наш текст.
Теперь слева в панели инструментов кликните на “create and edit text object tab”. Напишите текст «HELLO WORLD» и установите его необходимую позицию с помощью инструмента, показанного на следующем рисунке.
Кликните text и выберите необходимый вам шрифт. Кликните apply (применить) и закройте.
Теперь кликните на «path» и выберите «object to path». Теперь ваш текст готов к сохранению в виде G-кода. Кликните на file -> save и напишите имя файла «hello world».
Измените тип файла на «MakerBot Unicon G-Code» как показано на следующем рисунке (эта возможность будет вам доступна если вы успешно установили плагин MakerBot Unicorn). Теперь нажмите на «save» и кликните на «ok» в открывшемся окне.
Сохраненный G-код вы можете использовать для рисования на плоттере с помощью выше описанных операций.
Исходный код прошивки Arduino для управления 3 шаговыми двигателями через COM-порт
Для начала работы с Arduino требуется установить необходимое программное обеспечение. Для этого заходим на официальный сайт Ардуино и скачиваем дистрибутив с этой страницы. На официальном сайте Arduino можно найти множество примеров прошивок для платы, а также освоить основные принципы работы с платой. Теперь запускаем файл установщика, выбираем папку, соглашаемся с лицензионным соглашением и прочее. После установки на рабочем столе появится иконка Arduino. Теперь можно подключить нашу плату Ардуино к компьютеру, для этого используется кабель USB 2.0 соединительный USB A — USB B
. Дожидаемся, когда Windows найдёт и установит новое оборудование. Далее, запускаем программу Arduino и выбираем нужный COM-порт, выбрав в главном меню Сервис->Последовательный порт. В новый скетч копируем исходный код прошивки для управления станком с ЧПУ.
Контроллер GRBL
После того как вы сгенерировали G-код с помощью Inkscape может возникнуть необходимость в проверке того, укладываются ли он в заданные ограничения (по возможности рисования).
Ограничения по рисованию определяются в следующих строчках кода нашей программы для Arduino:
В следующем окне GRBL контроллера можно проверить не выходит ли изображение на сгенерированном нами G-коде за пределы рисования, указанные в программе для Arduino. Если какая то часть изображения будет выходить за эти ограничения, то она не будет нарисована.
В нашем примере значения x и y изменяются в диапазоне от 0 до 40 мм. Но поскольку мы сконструировали плоттер с большей зоной рисования, то мы изменили максимальную границу с 40 до 60 мм.
Поэтому после того как вы нарисовали G-код в Inkscape желательно перед загрузкой его в плату Arduino проверять его с помощью программы GRBL не выходит ли он за пределы области рисования. Если выходит, то просто измените его размеры в Inkscape.
Как сделать ЧПУ-станок для выжигания на различных материалах?
Станок для выжигания работает при помощи лазера, который фокусирует луч на поверхности материала. Обычно фокусная не более 0,001 дюйма.
Принцип изготовления и прошивки такой же, как и при создании фрезера. Только вместо фрезера используют лазер мощностью от 5,5 ватт.
При правильной настройке скорость работы лазерного станка для выжигания составляет 10 метров в минуту. Ее можно увеличить, если управлять работой устройства с ноутбука, убрав LPT-кабель.
А как насчет взаимодействия
Удивительно слушать заявления некоторых умельцев, что для ЧПУ Ардуино не подходит, тем более, невозможен симбиоз mach3 arduino, якобы они не желают взаимодействовать.
Другие же уверены в противном: ардуину можно реализовать для ЧПУ при помощи трёх вариантов:
- Полностью автономный контроллер.
- Плата-интерпретатор отвечает за движения, но они рассчитываются на компьютере.
- Плата-транслятор (переходник) – выполняет роль виртуального ЛПТ-порта.
Многие пользователи в сети, у которых проблемная электроника, просят посоветовать им программу, чтобы станки под управлением таковой, могли работать чётко и бесперебойно. Фрезеры на станке призваны заготовку обрабатывать равномерно, выполняя сигналы программного блока.
Лазерный фрезер, даже сделанный своими руками, будет демонстрировать соблюдение всех параметров движения.
Источник: stepplay.ru