Как работает электроника чпу

Post date: 22.10.2014 16:14:44

Писатель из меня конечно... но надо.

Когда люди постоянно спрашивают одни и те же вещи меня посещает мысль написать статью в интернете и посылать всех... сюда)

Статей про сборку станка с чпу в интернете много, но раз люди задают вопросы- значит нужна ещё одна.

Расскажу больше про подключение электроники так как по механике станка чертежей в интернете навалом, но как правило люди делают "из того что есть" и сверлят всё "по месту".

Это даже не статья а набор полезных ссылок где можно набраться ума.

Что такое ЧПУ и с чем его едят

Если вы не знаете что такое ЧПУ, то закройте страницу и бегите подальше от всего этого. Иначе вы рискуете опомниться только когда будете собирать свой третий станок, когда вас бросит жена и возненавидят соседи за вечный визг и грохот в квартире. Если есть мастерская или гараж, то лучше, но всё равно ваша жизнь уже никогда не будет прежней.

А так-то под термином ЧПУ мы будем понимать станок, который управляется с помощью компьютера.

Базовые понятия

Принцип работы шагового двигателя

Так как наш станок будет управляться такими моторчиками, полезно узнать что у них внутри.

(Видео с канала "Remonter" http://www.youtube.com/channel/UC2D9iDnY_ZD7sozyhN-Bq4A)

Моторы бывают биполярные (4 провода) и униполярные (6 проводов).

(фото позаимствовано с сайта www.r3r.ru)

Полезный совет:

Отбросив выводы AB и CD можно из униполярного получить биполярный двигатель.(Есть и другие способы)

Для нахождения обмоток используются разные цвета для проводов, но лучше бы элементарно "прозвонить лампочкой" выводы т.к. Китай всё ещё не перестаёт косячить и нет гарантии что цвета будут соответствовать схеме.

Драйвер шагового двигателя

Для управления шаговым двигателем используется специальная микросхема- "Драйвер шагового двигателя".

Драйвер принимает с компьютера сигналы Step/Dir (Шаг/Направление) (5 вольт) и основываясь на этих сигналах меняет напряжение на обмотках шагового двигателя.

Работает примерно так:

1. Если на Step на 10us(10 наносекунд) подать +5в, то мотор повернётся на один шаг(1.8 градуса для моторов nema17)

2. Direction задаёт направление вращения. Если подать +5в, то по часовой стрелке. Если разомкнуть, то против часовой.

Пример драйвера для биполярного двигателя:

(фото позаимствовано с сайта http://www.ecnc.ru/articles/tb6560a)

Для каждого мотора нужно по драйверу, но иногда несколько драйверов объединяют в один корпус:

(фото позаимствовано с сайта http://purelogic.ru)

Полезный совет:

Драйвера сгорают как правило при неправильном подключении двигателя, так что после подключения мотора и до подачи напряжения желательно прозвонить выводы. Например выводы A+ и A- должны быть замкнуты обмоткой мотора. B+ и B- тоже, тогда как A и B между собой не должны соединяться.

Драйверами управляет компьютер или автономный контроллер(по сути тоже компьютер).

Управление станком через LPT

Старый стационарный компьютер можно подключить к станку с помощью LPT порта для этого обычно используют "интерфейсную плату" (она же "Плата опторазвязки")

Тут USB используется только для питания микросхемы. Все сигналы передаются через LPT.

Так же нужно на компьютер установить программу для управления станком через LPT порт. Например Mach3, LinuxCNC, Дровопал (для чпу выжигателя).

Управление с помощью Arduino

Когда на компьютере нет LPT можно использовать USB порт и плату Arduino:

(фото позаимствовано с сайта arduino.cc)

Она может послужить переходником с USB на сигналы STEP/DIR для драйверов ШД.

В плату с помощью программы XLoader заливается прошивка GRBL.

На компьютере для управления платой устанавливается программа Grbl Controller или Universal G Code Sender

Gcode

Gcode- набор команд, координат для работы чпу станка. (Включить лазер, ехать в точку 20;20)

Для создания файла с GCode используют программы ArtCam, CHPU, BitmapCam, HPGL2CNC

Что-то простенькое можно самостоятельно написать в блокноте. Простой текст желательно в кодировке ASCII.

Ссылка на Википедию: https://ru.wikipedia.org/wiki/G-code

Статья ещё не закончена. Пишите вопросы и пожелания в комментарии или на почту drovopal@gmail.com.