Меню

arduino uno cnc shield настройка

CNC-DESIGN

Сборка и настройка Arduino Uno и CNC Sheild v.3

Набор Arduino Uno и CNC Sheild v3 — это комплект электроники, позволяющий управлять шаговыми двигателями и различными периферийными устройствами для реализации проектов различных ЧПУ устройств, таких как фрезерные и токарные станки, лазерные граверы и т. п. Данный комплект позволяет реализовать параллельную работу шаговых двигателей, что необходимо для некоторых проектов, когда используются два мотора на одной оси, обычно это ось Y.

В комплект входят:

1. Плата Arduino Uno R3.0 ;
2. Плата расширения CNC Shield V3.0 ;
3. Четыре драйвера А4988 или DRV8825 для шаговых двигателей, с радиаторами;
4. Кабель для связи с компьютером USB.

Характеристики комплекта:

— совместим с прошивкой GRBL и стандартным G-кодом;

— к оличество осей: до 4 (X, Y, Z, A);

— до 6-ти концевых выключателей;

— управление шпинделем (включение, направление вращения, охлаждение) или другим исполнительным устройством;

— драйверы шаговых двигателей: A4988, DRV8825 или аналогичные;

С чего начать?

Для базовой настройки набора понадобится:

— компьютер для загрузки прошивки;

— шаговые двигатели NEMA17 с разъемом Dupont с 4 контактами;

блок питания для моторов, обычно это 12В и не менее 3А;

Сборка «бутерброда» из плат Arduino Uno и CNC Sheild v. 3.

На фотографии показана установка платы CNC Sheild v. 3 на Arduino Uno. Перепутать достаточно сложно.

Плата CNC Sheild V.3 интересна тем, что позволяет распараллеливание шаговых двигателей для любой из осей. Это позволяет реализовывать проекты с двумя шаговыми двигателями на одну ось без дополнительных проблем.

Для реализации данной функции необходимо установить 2 джемпера в соответствующие выводы, напротив нужной оси.

Настройка тока драйверов шаговых двигателей.

Драйвера шаговых двигателей A4988 являются наиболее дешевыми и распространенными, но имеют два основных недостатка:

— максимальное значение микрошага 1/16.

Замечательно подходят для построения максимально дешевой системы управления оборудованием.

Драйвера DRV8825 немного дороже, но позволяют реализовать более точную систему с микрошагом 1/32, с более низкими шумами при работе моторов.

При использовании драйверов шаговых двигателей А4988 или DRV8825 необходимо помнить, что драйвера при установке необходимо ориентировать по разному. Ориентиром может служить подстроечный резистор.

Настройку тока драйверов мы рассматривали в статье « Настройка тока драйвера шагового двигателя ».

Для настройки тока необходимо:

— установить драйвера в соответствующие слоты CNC Sheild v. 3;

— подключить плату к компьютеру при помощи USB кабеля;

Напомним основные моменты при настройке тока:

Читайте также:  asus memo pad k001 сброс до заводских настроек

— настройка тока важна для правильной работы шагового двигателя, снижения нагрева моторов при работе и снижения вероятности пропуска шагов;

— настройка происходит при полном шаге, т. е. джемперы настройки микрошага нельзя устанавливать;

— настройка происходит для каждого драйвера отдельно, в том слоте, в котором он будет дальше использоваться.

После настройки тока необходимо удалить драйвера шаговых двигателей, чтобы перейти к следующему этапу.

Шаг четвертый.

Выбор и настройку микрошага для шагового двигателя мы описывали в статье « Микрошаг — выбор и применение ».

Напомним основные моменты:

— повышение значения микрошага ведет к потере крутящего момента на шаговом двигателе;

— высокие значения микрошага не ведет к кратному увеличению точности работы оборудования, из-за наличия люфта в подвижных элементах конструкции.

Например, при использовании ЧПУ станках трапецеидальных винтов с ходом 2 мм. Рассчитаем точность позиционирования при основном шаге. Двигатель Nema17 имеет 200 шагов на оборот.

Точность позиционирования получается следующая:

— перемещение на один оборот — 2 мм;

— шагов на оборот — 200 шагов;

2 мм/ 200 шагов = 0,01 мм/шаг

Подобная точность достаточна для самостоятельных проектов.

При использовании шкивов GT2 20 зубьев (дать ссылку) в приводе, получим следующие значения:

— перемещение на один оборот — 40 мм;

— шагов на оборот — 200 шагов;

40 мм/ (200 шагов * 16) = 0,0125 мм/шаг

После настройки микрошага необходимо установить драйвера шаговых двигателей.

Помимо подключения к компьютеру кабелем USB необходимо подать силовое напряжение 12 В.

На CNC Sheild v. 3 это можно реализовать двумя путями:

— подключить блок питания с помощью разъема DC;

— подключит блок питания к клеммной колодке проводами.

Первый случай подходит для небольших проектов, типа мини лазерного гравера , второй для более энергоемких проектов, типа фрезерных станков.

При выборе мощности источника питания необходимо помнить, что его мощность должна быть больше суммарной энергоемкости устройства. Под энергоемкостью проекта надо понимать потребную мощность всех компонентов системы, таких как шаговые двигатели, исполнительный механизм (лазерный модуль или шпиндель).

Подключение шаговых двигателей.

Подключение шаговых двигателей происходит посредством разъемов Dupont на 4 контакта, шаг разъема 2,54 мм.

Если вы купили двигатели без таких разъемов, то необходимо самостоятельно обжать их, соблюдая соответствие проводов вашего двигателя и выводом на плате CNC Sheild v.3.

На рисунке выделены подписанные контакты для подключения шагового мотора.

Они должны совпадать с описанием к выбранным шаговым двигателям.

Читайте также:  bios hp probook 430 g3 настройка

Шаговый двигатель ноебходимо подключать в слот рядом с драйвером.

Шаг седьмой.

После подключения блока питания и шаговых двигателей необходимо залить в контроллер прошивку GRBL. Мы описывали это в статье «Прошивка GRBL — скачиваем, прошиваем» .

После того как вы убедитесь, что все двигатели вращаются можно приступать к установке двигателей и контроллера на устройстве и переходить к настройке параметров прошивки GRBL для конкретного проекта.

источник

Песочница: CNC Shield v3.0 – Подключение

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Доброе утро Уважаемые читатели!

Песочница: CNC Shield v3.0 — Софт Песочница: CNC Shield v3.0 — ЖелезоПосле долгого ожидания запчастей, у меня получилось все подключить и протестировать.

Забегая вперед, сообщу, что в процессе подключения и настройки столкнулся с «подводными камнями».

В последней прошивке GBRL 9.0i – энтузиасты решили переделать нумерацию портов и теперь она отличается от того, что написано на плате.

Были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

Они подключили шпиндель к D11, который является ШИМ портом. Они хотят управлять оборотами шпинделя через ШИМ.

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение шпинделя необходимо подключать в Z+.

Чтобы подключить шаговые двигатели (ШД), необходимо определить обмотки двигателей. Это можно сделать следующими способами:

1 способ – разъедини все провода, покрути ШД, должно крутиться легко.

Соедини пару зеленый-черный, теперь крутиться с большим трудом. Пара найдена.

Также соедини пару красный-синий. Результат тот же, крутиться с большим трудом. Пара найдена.

2 способ – необходимо подсоединить светодиод к паре зеленый-черный, покрутить ШД, светодиод горит, пара найдена. ШД будет работать как генератор.

3 способ – необходимо взять мультиметр и прозвонить обмотки.

И так мы нашли обмотки, получилось черный-зеленый, красный-синий.

Я взял USB провод от старого ПК (4 провода, белый, красный, черный и зеленый + разъем на 4 контакта).

Припаял к проводам ШД — синий-белый, красный-красный, черный-черный, зеленый-зеленый. Изолировал термоусадкой.

Подключаем, зеленый-черный-белый-красный к оси Х.

Вставляем драйвер ШД DRV8825 в ось Х, ‘крутилкой’ (переменный резистор) к кнопке сброса.

ВНИМАНИЕ. Драйвер A4988 (зеленый или красный) вставляется наоборот.

Прошивка уже залита, параметры прошивки настроены (читай предыдущие статьи, ссылки находятся в шапке).

Включаем питание, тестируем ось.

По аналогии делаем, тоже самое для других осей.

Читайте также:  правильно настроить bios для установки виндовс

https://youtu.be/nLDpMVgebj0У меня по оси Y установлены два ШД и два драйвера. Мне необходимо задублировать входящий сигнал. Вставляю ШД и драйвер в ось А и устанавливаю перемычки.

То есть входящий сигнал с контролера один, он идет сразу на два драйвера и ШД (не как в RAMPS, у RAMPS с одного драйвера сигнал идет на два ШД).

Необходимо вставить два джампера в перемычки Y.

Если необходимо обратное вращение, просто переверни фишку (красный-белый-черный-зеленый)

Подключаем кнопки управления:

E-STOP – кнопка экстренной остановки.

Подключаем светодиоды, которые будут определять включился ли нужный порт.

Светодиоды правильно подключать через резистор, иначе могут перегореть!

M3 S1000 — включился светодиод 1

M5 -выключился светодиод 1

M8 — включился светодиод 2

M9 — выключился светодиод 2

Вы можете не заморачиваться по поводу включения/выключения шпинделя вообще.

Можно включать шпиндель (дремель/бормашину) руками в начале обработки и также руками его выключать в конце.

Можно подключить реле, которое будет реагировать на сигнал из порта по командам М.

С реле есть засада. У Алика продаются два вида реле.

Первое реагирует на землю, второе на +5V.

Нам необходимо, чтобы у нас было реле, которое реагирует на +5V, тогда можно автоматизировать момент включения «дремеля» командой M3 S1000, и его выключения командой M5.

Можно подключить «охлаждение» (или что-то другое) к другому порту реле. Оно будет включаться командой M8 и выключаться командой M9.

Если Вы желаете работать с командой Home ($22=1), то необходимо подключить концевики.

Концевики подходят от 3D принтера с трем контактами. Необходимо подключить 2 контакта, или подключить самые простые концевики без платы.

Также необходимо включить концевики в прошивке командой $21=1

Можно вообще их не ставить.

Теперь с точки зрения электроники и софта у нас готово все. Минимум выполнен.

Переходим к механике и кинематики.

Автор смотрит в сторону Shapeoko, который собирается из профиля.

У этого проекта три версии. Все версии основаны на V-Slot профиле. Колесики ездят по профилю и приводятся в движение ремнями.

Рассматривает второй вариант, проект OpenBuilds

http://openbuilds.com/ Этот проект является открытым и основан на тех же принципах – профиль-направляющая-колесики, но имеет привод вал TR8x8.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector