Servo stepper CNC (compatibile con GRBL): 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Questo progetto è un controller del motore abbastanza semplice che consente l'uso di potenti motori DC economici con GRBL per azionare le viti di comando di una macchina CNC. Guarda il video sopra per una dimostrazione di questo controller sulla mia macchina CNC costruita in casa collegata a GRBL in esecuzione su un Arduino costruito in casa su una scheda perf che risponde al codice G inviato con il mittente del codice G universale.

L'ho progettato perché stavo costruendo da zero una macchina CNC abbastanza grande e sapevo che sarebbe stata troppo pesante e rigida perché i piccoli motori passo-passo potessero farla funzionare.

L'obiettivo era quello di utilizzare motoriduttori DC economici a coppia elevata, ma avere ancora la capacità di utilizzare il codice G come una normale macchina CNC.

Forniture

(per ogni asse)

1 Arduino nano

1 Hbridge abbastanza forte da gestire qualsiasi motore tu scelga.

2 resistori da 10k

1 resistore da 2k ohm

1 pentola da 500 ohm

2 diodi rivelatori IR

1 diodo emettitore IR

1 tavola perfetta

un po' di filo

una ruota encoder (puoi farla da te o comprarne una)

saldatore e saldatore

tagliafili/spelafili

un seghetto alternativo

Passaggio 1: taglia la tavola

Usa il seghetto per tagliare la scheda di perforazione per creare uno slot in cui far scivolare l'encoder.

La foto sopra mostra lo slot nella scheda e come si inserisce la mia ruota.

La chiave qui è tagliarla un po' più in profondità del necessario, in modo che la ruota dell'encoder non trascini o colpisca la scheda.

I rilevatori e l'emettitore devono affiancare lo slot, quindi lasciare spazio sufficiente sulla scheda per accoglierli.

Passaggio 2: assemblaggio

Posiziona il nano e gli altri componenti sulla scheda.

Poiché è una scheda perf e ogni configurazione può essere diversa, il posizionamento delle parti dipende da te, ma le connessioni devono essere come mostrato nell'immagine.

Quando si posizionano i rivelatori fare attenzione a legare insieme gli anodi e collegarli a terra, e i catodi devono essere separati.

Assicurarsi che ci sia abbastanza piombo sui rilevatori e sull'emettitore per consentire loro di essere piegati e regolati.

È possibile utilizzare del nastro o un tubo termoretraibile sui catodi dei rilevatori per evitare che si mettano in cortocircuito.

Il potenziometro dovrebbe essere posizionato intorno al centro per fornire un buon punto di partenza per la calibrazione quando si arriva a quel punto.

Passaggio 3: programma il Nano

Dopo che è stato assemblato, puoi caricare lo schizzo sul nano.

Il file sorgente è uno schizzo per arduino, caricalo sulla scheda come faresti con qualsiasi altro schizzo arduino.

L'assemblaggio delle parti meccaniche dipende da te poiché ci sono così tante opzioni per le parti meccaniche.

Passaggio 4: calibrazione

Una volta che la scheda è stata assemblata, programmata, montata sull'hardware e l'encoder è a posto, è possibile iniziare la calibrazione.

Quando si monta la scheda, cercare di avvicinarla all'encoder e in una posizione in cui i diodi IR siano vicini all'allineamento.

Puoi spostare i diodi un po' a occhio dopo aver montato la scheda per avvicinarli all'allineamento.

Ora alimenterai la scheda di controllo che hai costruito, ma non l'Hbridge.

Muovi leggermente il meccanismo e l'encoder e vedi se la luce rossa lampeggia sul nano.

Regolare i diodi e il potenziometro finché il led non risponde quando i denti dell'encoder si muovono tra i diodi.

Il potenziometro regola l'intensità della luce IR emessa.

Se troppo forte, la luce può rimbalzare e far scattare i rilevatori quando non dovrebbero.

Troppo debole e i rilevatori non scatteranno.

Una volta che sei soddisfatto della regolazione, puoi applicare l'alimentazione all'Hbridge.

Quando si sposta l'encoder la scheda dovrebbe leggere il movimento e tentare di riportare il motore nella posizione di riposo.

Se invece inizia a girare nella direzione in cui hai girato l'encoder, sai che i fili al motore devono essere invertiti sull'uscita dell'hbridge.