Подключение чпу к ноутбуку
Создать ЧПУ на Ардуино – сравнительно несложно. Но многие воспринимают это как вариант для пользователей-непрофессионалов, считая, что такой подход устроит лишь «чайников». В статье найдете пошаговую инструкцию и основные советы от мастеров.
- Что такое Arduino
- Разработка электроники с Arduino
- ЧПУ станок из дерева
- Зачем нужны шилды
- Для любителей выжигать на различных материалах
- А как насчет взаимодействия
- Вместо заключения
Создать ЧПУ на Ардуино – сравнительно несложно. Но многие воспринимают это как вариант для пользователей-непрофессионалов, считая, что такой подход устроит лишь «чайников».
Разработка электроники с Arduino
Такая плата может быть самостоятельно собрана пользователем или покупается в сборе. Она способна принимать программное обеспечение компьютера. Arduino, упрощая работу с микроконтроллерами, имеет преимущества перед другими устройствами:
- низкую стоимость;
- кросс-платформенность (способность работать в нескольких ОС);
- простую, понятную среду программирования (подходит для новичка, а также опытного пользователя);
- в качестве основы Arduino применяются микроконтроллеры ATMEGA8 и ATMEGA168.
Один из умельцев по схеме создал первый самодельный станок с ЧПУ из доступных материалов себестоимостью в пределах 170$. Его предназначение – резка пластика и фанеры, раскрой деталей для создания любой самоделки. Электронную часть собрано на arduino с прошивкой GRBL. Для этого понадобились главные узлы:
- платы Ардуина R3, cnc shield v3 Update или новая версия v4;
- ШД (тип NEMA 17);
- блок питания (24 В, 15 А).
Заготовил механику для самодельного ЧПУ своими руками, включая станину из фанеры толщиной 10 мм, шурупы и болты 8 мм. Чтобы сделать линейные направляющие, взял металлический уголок 25х25х3 мм и подшипники 8х7х22 мм. Движение оси Z на шпильке M8, а оси X и Y – зубчатые полиуретановые ремни T2.5. Использован самодельный шпиндель.
Рабочее пространство станка 45 см по X, 33 см по Y, 4 см по Z. Что касается фрезера, в Китае приобретено несколько фрез (3 и 4 канавки). Они идеальны для металла, а для фанеры (надо было вырезать шестерёнки) понадобились другие.
Что такое LPT
Люди, не имеющие опыта работы на станках с ЧПУ или с компьютерными технологиями, часто не знают, что такое LPT-порт и как им пользоваться. LPT-порт, известный также под названиями параллельный порт и порт принтера, – разъем на компьютерном устройстве, предназначенный для подключения различных устройств. Данный порт выполняется по международному стандарту, поэтому является универсальным.
С его помощью к компьютеру можно подключить:
- принтер;
- сканер;
- внешние устройства для хранения данных.
Перечисленные варианты входят в число самых популярных. Но LPT-порт используется и для других целей. Благодаря его особенностям можно синхронизировать работу двух компьютеров, настроить телеуправление, или управление станочным оборудованием. Стандарт порта выполнен по интерфейсу Centronics. На современных устройствах имеются расширенные варианты ECP и EPP.
Но ввиду большой популярности USB-портов актуальность LPT постепенно снижается.
ЧПУ станок из дерева
Для него нужна Аrduino uno R3, G-сode Sender и GRBL. Необходимо заранее подготовить материалы и компоненты: фанеру, гайки с болтами, резьбовой вал и стержни из стали, шарикоподшипники, ШД Nema 23 и драйвера к ним, источник питания 24 В, 15 А, втулки из капролона, фторопласта и металла, провода.
Многое, входящее в электронику, прислали из Китая.
Основанием служат бруски из древесины с глухими, сквозными отверстиями. Стальной резьбовой вал, установленный по центру станка, служит приводом для оси Х. В момент его вращения – каретка (рабочий стол) выполняет перемещение вдоль этой оси Х.
ВНИМАНИЕ: чём толще фанера или деревянный брусок, тем меньшей будет вибрация, выше точность позиционирования.
Портал (ось Y) устанавливают на подвижном столе, фиксируя гайкой под столом. Ось Z служит для перемещения рабочего органа (он подает инструмент в вертикальном положении).
Для сборки понадобятся болты и гайки. Не стоит склеивать поломанные делали, лучше их заменить новыми. Подключая Arduino, ШД и драйверы к каждому из них, надо предусмотреть и блоки питания для них. Загрузив и настроив код GRBL, можно открыть G-сode Sender и подключить Arduino к ПК. Плата готова участвовать в процессе управления чпу станком.
Чтобы задать траекторию обработки, используются чертежи любой CAD программы. Затем используется CAM программа, формирующая G-код.
Заключение
В контроллерах, собранных ЧПУ станков – широкий спектр использования: в плоттерах, небольших фрезерах, работающих с древесиной и пластиковыми деталями, граверах по стали, миниатюрных сверлильных станках.
Устройства с осевым функционалом используют также в графопостроителях, на них можно рисовать и изготовлять печатные платы. Так что усилия, затраченные на сборку мастерами-умельцами, в будущем контроллере обязательно окупятся.
Программа Mach управляет ЧПУ станком с помощью LPT порта. Да и другие программы для управления самодельными ЧПУ станками работают так же в основном через LPT.
Подобно большинству любителей самодельных ЧПУ станков я заинтересовался возможностью подключения контроллера к ноутбуку. К сожалению, на современных ноутах LPT порт отсутствует.
Порывшись в интернете я понял, что всякие USB адаптеры LPT порта для наших дел не подходят, так как организуют виртуальный порт, который не виден программам управляющими ЧПУ станками.
Мой Dell inspirion 1300 оборудован pcmcia разъемом и я решил, что можно найти адаптер-переходник для этого порта.
Честно говоря - поиски были долгими. В разных магазинах эти адаптеры если и были, то только под заказ. Причем гарантировать привоз никто не желал.
В результате пары недель поисков был куплен такой переходник по цене 1020 рублей.
Однако его использование не принесло ожидаемого результата. Как адаптер для принтера он работает прекрасно. К примеру лазерный принтер HP LaserJet 4L с ним работает, но вот программа управления ЧПУ станком MACH этот порт не видит.
Расстроившись я просто купил новый комп, а старый оборудовал ручкой для переноски, сделав его таким образом мобильным. Это решение не слишком удачное. Все ж габариты стационарного системника не сравнимы с размерами ноутбука. Да и монитор к стационарнику нужен. Пока обхожусь вариантом с удаленным управлением и WiFi адаптером для этого дела. Управляю с ноута.
Такое решение частично оправданно. Можно управлять ЧПУ станком с 3-4 метров, куда не летит пыль и стужка во время работы.
Но необходимость иметь стационарный компьютер рядом со станком не радует.
Более подробный поиск по сайтам торговцев ЧПУ оборудованием выявил радостную весть. У PureLogic в продаже есть USB адаптеры!
Их два варианта - один в виде платы, другой собран прямо в шнуре переходника USB-LPT.
Это USB контроллер PLCM-LPT, переходник USB<>LPT для подключения к MACH3 продукции PureLogic RND через USB-порт. Контроллер имеет 12 выходов + 5 входов (виртуальный LPT-порт). Соединительные кабели в набор не входят. Его стоимость на текущий момент 2485,00 рублей.
Второй более расширенный и на мой взгляд более подходящий, стоит не намного дороже - 2900,00 рублей.
USB контроллер PLCM4x, переходник USB<>LPT для подключения к MACH3 продукции PureLogic RND через USB-порт. Контроллер имеет 12 выходов + 5 входов (виртуальный LPT-порт) и дополнительно 12 входов + 3 выхода типа открытый коллектор для подключения дополнительной периферии станка ЧПУ. Все входы и выходы буферизированы.
Именно буферизация часто спасает деталь в случае, когда какой либо драйвер "откушает" процессорное время. Что, к сожалению, иногда случается в Windows, всеж это ОС совсем не реального времени.
Еще в продаже есть контролер который позволят работать посредством обычной сети (network), но это мне кажется уже излишеством. Разве что необходимо установить ПК подальше от станка, а стандартного USB шнура недостаточно.
Данные адаптеры USB-LPT отличаются от других рсвоих собратьев не только ценой. Кроме драйвера самого адаптера к ним идет специальный плагин PLMach.m3p для MACH3. Именно он берет на себя работу по передачи управляющих команд между программой MACH3 и драйвером адаптера USB-LPT для ЧПУ станка.
Любой другой USB адаптер программой управления не видится, так как она привязывается напрямую к прерываниям, а современные адаптеры их даже не пытаются эмулировать.
Единственное, что не радует - это цена на эти девайсы. За 100$ можно найти БУ комп который вполне "потянет" управление ЧПУ станком, так что эти адаптеры стоит приобретать только если вам необходимо использовать ноутбук для управления самодельным ЧПУ станком.
Зачем нужны шилды
Обладатели самодельных устройств наслышаны о платах расширения – Arduino cnc shield, применение которых расширяет функционал фрезерного оборудования.
Обычно шилду изготавливают под форм-фактор платы. Используют и несколько шилдов одновременно, устанавливая их на микроконтроллер (один на другой). Спектр их применения:
- при помощи официального устройства Arduino – Ethernet cnc shield можно добиться независимости проекта от ПК, да и для хостинга веб-сервера его используют;
- 4 Relay Shield – возможность для того, чтобы подключать 4-х периферийные устройства;
ВАЖНО: надо соблюдать осторожность с контактами этого устройства, чтобы не повредить Arduino.
- Рrotoshield – весьма полезный шилд в момент, когда собирается схема;
- LCD Shield позволяет информацию с Arduino выводить напрямую на периферийный экран;
- еnergy Shield – расширенные возможности для питания на Arduino. Реальна подзарядка мобильников и гаджетов;
- мotor shield обеспечивает управление большим числом моторов и их защиту;
- SD Card Shield служит для обработки и хранения больших массивов информации;
- Wi-fi Shield, подключенный к серийному порту, обеспечит дистанционное управление приводами роботизированных проектов;
- GPRS Shield оснащается антеннами для использования сети GSM/GPRS;
- E-Ink shield – путь для использования технологии электронных чернил, дисплею нужен для питания минимум энергии;
- мusic Shield способен воспроизводить музыку через Arduino в отличном качестве.
Реально создать лазерный 3D принтер, ЧПУ станок, употребляя бюджетные платы Arduino. С платой расширения CNC Shield можно работать на станках с числовым программным управлением, в гравировальной или фрезерной машине. А шилд для управления тремя ШД (трехосевой станок) имеет три разъема, чтобы не было проблем с каждым драйвером при подключении.
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.
Вместо заключения
Проблема подключения ЧПУ станка к LPT - трудности, возникающие при подключении станочного оборудования с ЧПУ к компьютерным устройствам через LPT-порт.
Проблема подключения к системе ЧПУ станка через LPT – комплекс трудностей, которые возникают при подключении станочного оборудования с числовым программным управлением к компьютеру или ноутбуку. Без решения проблемы прибор нельзя будет использовать в автономном или полуавтономном режиме. Решение осуществляется несколькими способами различного уровня сложности.
Управление станком через LPT-порт ноутбука
На современных ноутбуках не всегда можно встретить LPT-порт. В связи с этим у неопытных людей часто возникает проблема с подключением оборудования. Чтобы оператор подключил агрегат к системе ноутбука, требуются модели, имеющие этот разъем. LPT-портами в обязательном порядке оснащаются промышленные ноутбуки. Они обладают функционалом, достаточным для управления станочным прибором.
Для управления аппаратом через ноутбук потребуются специальные программы. Одной из самых популярных является программа Mach. USB-адаптер не способен заменить LPT-порт. Он создает виртуальный привод, который не рассчитан на совместимость с программами управления приборами ЧПУ. Рабочий вариант заключается в подключении станка к компьютеру и удаленным управлением через ноутбук при помощи WiFi-адаптера.
Этот способ позволяет управлять работой удаленно, но ноутбук должен находиться на расстоянии не более 3 – 4 метров от инструмента. При этом стационарные компьютеры должны быть расположены в непосредственной близости со станками.
Наиболее удачным решением проблемы является USB-адаптеры в виде платы, и варианты, созданные в виде шнура-переходника. Оба переходника являются достаточно дорогостоящими, но позволяют не только подключить рабочий инструмент, но и его периферию. Приборы оснащены плагинами, через которые передаются управляющие команды. Адаптеры имеют свои драйвера, благодаря которым команды передаются без перебоев.
Преимущество входов и выходов заключается в буферизации. Она обеспечивает защитную функцию, если один из драйверов перегружает процессор. Если имеется необходимость управлять устройством от сети, потребуется покупка контроллера. Благодаря его помощи и драйверу компьютер можно поставить на большом расстоянии от станочного оборудования. Но стоимость такого решения более высока.
Подключение контроллера с использованием переходника USB-LPT
Подключение контроллера с использованием переходника USB-LPT
1 Настройка для работы программы Mach3 с переходником USB-LPT
1.1 При использовании переходника USB-LPT, необходимо скопировать файл mach3usb.dll в папку c:\mach3\plugins.
1.2 Для работы устройства также понадобится установить драйвер.
Для этого подключаем адаптер к USB порту компьютера.
Ждем пока операционная система обнаружит подключенное устройство.
Отрываем «Панель управления»→ «Диспетчер устройств», находим в разделе «Другие устройства» - CNC controller, рисунок 1.
Щелкнув правой кнопкой по нему, и выбрав " С войства", нажать кнопку "Обновить драйвер ы ".
В открывшимся окне выбираем пункт «Поиск драйверов на этом компьютере (Поиск и установка драйверов вручную)».
Указываем путь к папке с драйверами, рисунок 2.
1.3 При запуске программы управления станком MACH3 потребуется выбрать из списка устройств, рисунок 3
1.4 Конфигурация плагина mach3usb для USB-LPT адаптера.
Нажимаем кнопку “Reset”, Mach3 устанавливает связь с адаптером. П роизводим настройку плагина. Для этого в ыбираем в меню “Config” пункт " Config pl u gins” , рисунок 4.
Нажимаем кнопку “Config” напротив “mach3usb”, открывается окно конфигурации плагина , рисунок 5 .
1.5 Настройка панели микрошага " Software microstep” (программная интерполяция шага ).
Программн ая интерполяция шага двигателя позволяет обеспечить более точный временной контроль , особенно при работе на малых скоростях. Д вижение будет более гладк им и с более низки м уровнем шума . При использовании программного мульт и пликатора шага двигателя в " Motion plugin”, M ach3 будет работать как будто параметр " StepPer" в настройках шаговых двигаталей выше, чем физически, без уменьшения максимальной скорости . При N = 1 параметры работы шаговых двигателей станка соответ с твуют установленным в п у нкте меню " Motor Tuning”.
Введите коэффициент мультипликации N> 1, и умножите на коэффициент N параметр " StepPer" в настройках двигателей( Motor Tuning) Mach3 , рисунок 6.
После окончания установки параметров, закройте окно настройки плагина. Далее нажмите " EStop" (Reset) перейдите в режим "Стоп" и заново в режим "Пуск", для перезагрузки параметров адаптера.
2 Дополнительные настройки плагина переходника USB-LPT
2.1 Автоматическое отключение сигнала " Enable"
Автоматическое отключение сигнала " Enable', через установленный промежуток времени, в течении которого не производилось перемещений. Если в поле установлено значение 0, то используется параметр по умолчанию — 500мС. При отключении этой функции сигнал " Enable" отключается нажатием кнопки "E-Stop" (Reset).
2.2 Возврат от концевого выключателя базы ( Home ).
Устанавливает возврат портала от момента срабатывания концевого выключателя при автоматическом поиске баз по всем осям. (Для исключения ложных
срабатываний при поиске баз, если один входной сигнал используется для нескольких концевых выключателей).
2.3 Использование кнопок "Cycle Start" , "Feed Hold", "Stop'.
При работе плагина:
- нажатие кнопки "Stop" приводит к быстрой остановке выполнения программы, с потерей всего G- кода содержащегося в буфере данных
- нажатие кнопки "Feed Hold", исполнение программы будет продолжаться до исчерпания содержимого программного буфера.
После нажатия "Feed Hold ", для корректного продолжения работы нажмите кнопку " Regen toolpath " затем "Run", э то обеспечит корректное продолжение программы .
Activity : время пре-буферизации при старте
Inactivity : время детекции состояний Stop/Pause, а так же ресинхронизации индексных импульсов
Response : время передачи команд статуса. Используется для правильной реализации состояний остановка , движение, синхронизация.
При использовании значений по умолчанию, данные введённые в поля значений не используются. Используются значения 100/300/300.
Таймер не распространяется на команды переездов. Команды переездов всегда исполняются сразу.
2.5 Панель настройки индексного входа, рисунок 23.
Адаптер имеет конфигурироемый индексный вход -вывод 12.
индексный вход поддерживает следующие функции:
- Измерение числа оборотов шпинделя в минуту и индикации в Mach3 - “RPM measurement”.
- Синхронизация старта с паузы в G-коде по появлению синхроимпульса -“Sync pause/start on
pulse” (в том числе и по нажатию кнопок Pause/Start основного экрана Mach3.)
- Синхронизации скорости подачи инструмента с числом оборотов шпинделя- “Sync adapter
speed with RPM”.
Синхронизация скорости подачи с числом оборотов шпинделя производится средствами
адаптера и соответствует формуле :
А=(А1*В)/В1.
Где: А -подача в данный момент времени;
А1- нормальная подача заданная в G-коде;
В - измеренное значение числа оборотов в минуту шпинделя;
В1- число оборотов шпинделя при нормальной подаче;
Поле RPM – число оборотов при нормальной подаче, поле % -величина превышения числа
оборотов над заданными которая может быть отслежена. Если поле % равно нулю, то подача
всегда меньше или равна нормальной подаче заданной в G-коде.
Иногда возможно временное рассогласование между строкой G-кода отображаемой , как выполняемая в Mach3, и фактически исполняемой строкой, а так же задержка исполнения команд Stop, Feed Hold. Это связано с наличием собственного командного буфера адаптера.
Буфер стабилизирует работу при кратковременных сбоях связи между адаптером и компьютером и при замедлении расчёта Mach3. С одной стороны,чем больше буфер тем стабильнее работа, но в связи с тем что объём буфера может достигать десятков килобайт, возможны задержки исполнения команд FeedHold, Stop до нескольких секунд. Вы можете повысить скорость реакции уменьшив значение буфера до 0, но повысится вероятность сбоя при работе.
Способы решения проблем
Одной из основных проблем подключения ЧПУ станков через LPT является использование неподходящих программ. Если программное несовместимо с портом, то его нельзя будет использовать, даже если он обратится к драйверам.
В списке совместимых программ находятся:
В перечисленных программах управление рассчитано под интерфейс LPT.
Еще одна проблема заключается в работе схемы порта. Она функционирует через:
- USB-разъем компьютера;
- отдельный блок;
- стабилизатора станка.
Если один из вариантов откажет, исправная эксплуатация схемы будет нарушена. Могут возникнуть перебои в работе, или же система перестанет функционировать. Чтобы правильно подключить инструмент к компьютерному устройству, следует руководствоваться стандартами RS-232. С их помощью можно произвести отдельную настройку коммуникационной программы и характеристик числового программного управления.
Система ЧПУ должна находиться в режиме передачи-приема команд. В противном случае оборудование может не работать, поскольку передача данных будет нарушена. На приборах заводского производства имеется инструкция по настройке агрегата.
На современных агрегатах предусмотрено использование локальных сетей. Они являются более быстрым и удобным способом передачи необходимых данных. В этом случае для управления потребуется подключение к интернету.
У умельцев, которые пытаются сами собрать программируемый станок, часто возникает проблема: как выбрать для него контроллер управления шаговыми двигателями. Понятно, что их интересует схема этого устройства.
Среди большого разнообразия контроллеров, пользователи ищут для самостоятельной сборки те схемы, которые будут приемлемы и наиболее эффективны. Применяются и одноканальные устройства и многоканальные: 3-х и 4-х осевой контроллеры.
Сборка самодельного устройства
Приступив к работе над самодельным контроллером для чпу, первый шаг – аккуратно припаять микросхему на макетную плату с двумя шинами электропитания. Дальше последует соединение вывода ULN2003 и коннектора LPT. Далее оставшиеся выводы подключаем по схеме. Нулевой вывод (25-ый параллельного порта) соединяется с отрицательным на шине питания платы.
Затем ШД соединяют с устройством управления, а гнездо для электропитания – с соответствующей шиной. Для надёжности соединений проводов выполняют их фиксацию термоклеем.
Не составит труда подключение Turbo CNC. Программа эффективна с MS-DOS, совместима и с Windows, но в этом случае возможны некоторые ошибки и сбои.
Настроив программу на работу с контроллером, можно изготовить тестовую ось. Последовательность действий по подключению станков такова:
- В отверстия, просверленные на одном уровне в трех деревянных брусках, вставляют прутки из стали и закрепляют шурупами небольшого размера.
- ШД соединяют со вторым бруском, надевая его на свободные концы прутов и прикручивают, применяя шурупы.
- Через третье отверстие продевается ходовой винт и ставится гайка. Винт, вставленный в отверстие второго бруска, завинчивают до упора, чтобы он, пройдя через эти отверстия, вышел на вал двигателя.
- Далее предстоит соединение стержня с валом двигателя отрезком шланга из резины и проволочным зажимом.
- Для крепления ходовой гайки нужны дополнительные винты.
- Сделанная подставка также крепится к второму бруску при помощи шурупов. Горизонтальный уровень регулируется дополнительными винтами и гайками.
- Обычно вместе с контроллерами подключаются и двигатели и тестируются на предмет правильного соединения. Далее следует проверка масштабирования ЧПУ, прогонка тестовой программы.
- Остается сделать корпус устройства и это будет завершающим этапом работы тех, кто созидает самодельные станки.
Программируя работу 3-осевого станка, в настройках по первым двум осям – без перемен. А вот при программировании первых 4-х фаз третьей – вводятся изменения.
Внимание! Используя упрощенную схему контроллера ATMega32 (Приложение 1), в отдельных случаях можно столкнуться с некорректной обработкой оси Z – режим полушага. А вот в полной версии его платы (Приложение 2), токи осей регулируются внешним аппаратным ШИМом.
Варианты устройств
Многоканальные контроллеры ШД (шаговых двигателей) при типоразмерах 42 или 57 мм используется в случае небольшого рабочего поля станка – до 1 м. Когда собирают станок большего рабочего поля – свыше 1м, нужен типоразмер 86 мм. Управлять ним можно, пользуясь одноканальным драйвером (ток управления, превышающий 4,2 А).
Управлять станком с числовым программным управлением, в частности, фрезерным настольным можно контроллером, созданным на базе специализированных микросхем –драйверов, предназначенных к применению для ШД до 3А. Контроллер ЧПУ станка управляется спецпрограммой. Ее устанавливают на ПК, имеющий частоту процессора свыше 1GHz, а объем памяти 1 Гб). При меньшем объеме, систему оптимизируют.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Если сравнивать с ноутбуком, то в случае подключения стационарного компьютера – лучшие результаты, да и обходится он дешевле.
Подключая контроллер к компьютеру, используют USB или разъем параллельного порта LPT. Если этих портов нет, то пользуются платами-расширителями или контроллерами-преобразователями.
Что такое Arduino
Прежде всего, стоит разобраться, что такое Arduino.
Создавая на Ардуино устройства электроники, способные принимать сигналы от разных цифровых и аналоговых датчиков, подключенных к нему, как к основе. Поэтому в контексте данной статьи, речь будет идти о платах.
Экскурс в историю
Вехи техпрогресса схематически можно обозначить так:
- У первого контроллера на микросхеме был условно назван «синей платой». У этого варианта есть недостатки и схема требовала доработки. Главное достоинство – есть разъем, к нему и подключали пульт управления.
- Вслед за синим, появился контроллер, называемый «красной платой». В нём уже использовались быстрые (высокочастотные) оптроны, реле шпинделя на 10А, развязка по питанию (гальваническая) и разъем, куда бы подключались драйверы четвертой оси.
- Применялось также еще одно подобное устройство с красной маркировкой, но более упрощенное. При его помощи можно было управлять небольшим станком настольного типа – из числа 3-осевых.
- Следующим в линейке техпрогресса стал контроллер с гальванической развязкой по питанию, быстрыми оптронами и особыми конденсаторами, имеющий алюминиевый корпус, который обеспечивал защиту от пыли. Вместо реле управления, которое включало бы шпиндель, в конструкции было два выхода и возможность, чтобы подключить реле или ШИМ (широтно-импульсная модуляция) управление скоростью вращения.
- Сейчас же для изготовления самодельного фрезерно-гравировального станка, имеющего ШД, есть варианты – 4-х осевой контроллер, драйвер ШД от Allegro, одноканальный драйвер для станка, имеющего большое рабочее поле.
ВАЖНО! Не стоит перегружать ШД, применяя крупную фрезу агрегата и большую скорость.
Правильный запуск станка с ЧПУ
Существенный процент проблем возникает при неправильном запуске оборудования с ЧПУ. Если допустить ошибку, подключая прибор к LPT, велик риск того, что он не запустится, или же будет работать неисправно.
Запуск осуществляется пошагово:
- к прибору подключается контроллер шаговых двигателей (следует обратить внимание на маркировку проводов и соответствие табличкам);
- этот же контроллер подключается к компьютеру;
- производится установка переходника (если требуется).
Перед запуском необходимо подготовить шпиндель и ПК. Подготовка шпинделя производится согласно инструкции, которая следует в упаковке с купленным станком, и способна ответить на базовые вопросы. Подготовка ПК является более сложной задачей, выполняя которую, необходимо учесть ряд факторов:
- многоядерные процессоры Intel не подойдут для управления прибором через LPT (данная проблема связана с изменением частоты процессора, которая негативно влияет на рабочий инструмент на станке);
- рекомендуется использовать одноядерные процессоры Intel и AMD;
- на ПК должна быть установлена 32-разрядная операционная система Windows;
- на ПК может быть установлена операционная система Linux;
- переходник должен быть оснащен специальным драйвером;
- на компьютере не должно быть установлено посторонних программ;
- на компьютере не должно быть антивирусов;
- компьютер не подойдет, если на нем: менее 1 гигабайта оперативной памяти, процессор с частотой менее 1 ГГЦ.
Первым делом на компьютере отключается антивирус и брандмауэр. Затем на него устанавливается программа для управления станочным прибором. При использовании переходника USB-LPT требуется установка драйвера и плагина. Программа запускается ярлыком на рабочем столе. Затем в самой программе выбирается станок с ЧПУ и источник управления. После установки нужной фрезы и заготовки, программа запускается, и станки начинают обработку.
Если обработка не началась, или же она выполняется неправильно, в подготовке и подключении компьютера к агрегату была допущена ошибка. Следует пересмотреть действия, и выполнить их заново.
Контроллер из подручных материалов
Большинство умельцев предпочитают управление через LPT порт для большинства программ управления любительского уровня. Вместо применения комплекта спецмикросхем для этой цели, кое-кто строит контроллер из подручных материалов – полевых транзисторов из сгоревших материнских плат (при напряжении свыше 30 вольт и током больше 2 ампер).
А поскольку создавался станок для нарезания пенопласта, в качестве ограничителя тока изобретатель использовал автомобильные лампы накаливания, а ШД снимали со старых принтеров или сканеров. Такой контроллер устанавливали без изменений в схеме.
Чтобы сделать простейший станок ЧПУ своими руками, разбирая сканер, помимо ШД, извлекается и микросхема ULN2003, и два стальные прутки, они пойдут на тестовый портал. К тому же понадобятся:
- Коробка из картона (из нее смонтируют корпус устройства). Возможен вариант с текстолитом или фанерным листом, но картон резать легче; куски древесины;
- инструменты – в виде кусачек, ножниц, отверток; клеевой пистолет и паяльные принадлежности;
- вариант платы, которая подходит на самодельный ЧПУ станок;
- разъем для LPT порта;
- гнездо в форме цилиндра для обустройства блока питания;
- элементы соединения – стержни с резьбой, гайки, шайбы и шурупы;
- программа для TurboCNC.
Для любителей выжигать на различных материалах
В сети можно увидеть многочисленные самодельные модели выжигателей, которые способны создавать рисунок на фанере, пластике, металле и даже на стекле. Причем достигается фотографическая схожесть и некоторая объемность изображения. Поверхность очищают, обезжиривают, грунтуют белым акрилом марки Kudo и, применяя лазерный ЧПУ выжигатель, его ещё называют пиропринтер, создают уникальные изображения. Иногда процесс длится 6 и больше часов.
Скорость работы выжигателя – стабильная 10 м/мин, и у программистов есть идеи, как ее поднять, не вмешиваясь в работу блока управления. Управлять выжигателем можно и с ноутбука (ОС Windows XP и 7), отказавшись от LPT кабеля. Это превратит выжигание в увлекательное занятие для детей и подростков с применением возможностей лазерных фрезеров.
Читайте также: