Servo escalonador CNC (capaz de GRBL): 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este projeto é um controlador de motor bastante simples que permite o uso de motores CC potentes e baratos com GRBL para operar os parafusos de avanço de uma máquina CNC. Confira o vídeo acima para uma demonstração desse controlador em minha máquina CNC construída em casa conectada ao GRBL em execução em um Arduino construído em casa em uma placa de desempenho respondendo ao código G enviado com o remetente de código G universal.

Projetei isso porque estava construindo do zero uma máquina CNC bastante grande e sabia que seria muito pesada e rígida para que pequenos motores de passo pudessem operá-la.

O objetivo era usar motores de engrenagem DC de alto torque baratos, mas ainda ter a capacidade de usar o código G como uma máquina CNC normal.

Suprimentos

(para cada eixo)

1 Arduino nano

1 Hbridge forte o suficiente para lidar com qualquer motor que você escolher.

2 resistores de 10k

1 resistor de 2k ohm

1 pote de 500 ohm

2 diodos detector de infravermelho

1 diodo emissor de IR

1 quadro de desempenho

algum fio

uma roda codificadora (você pode fazer você mesmo ou comprar uma)

ferro de solda e solda

cortador / descascador de fio

uma serra de hack

Etapa 1: corte a placa

Use a serra para cortar a placa de desempenho e fazer um slot para o codificador passar.

A foto acima mostra a fenda na placa e como minha roda se encaixa nela.

A chave aqui é cortá-lo um pouco mais fundo do que o necessário para que a roda do codificador não arraste ou bata na placa.

Os detectores e o emissor precisam flanquear o slot, portanto, deixe espaço suficiente na placa para acomodá-los.

Etapa 2: Montagem

Coloque o nano e outros componentes na placa.

Por ser perf board e cada configuração pode ser diferente a colocação das peças fica por sua conta, mas as conexões devem ser conforme mostrado na imagem.

Ao colocar os detectores, tome cuidado para unir os ânodos e conectá-los ao terra, e os cátodos devem ser separados.

Certifique-se de que haja chumbo suficiente nos detectores e no emissor para permitir que sejam dobrados e ajustados.

Você pode usar um pouco de fita ou tubo retrátil nos cátodos dos detectores para evitar que entrem em curto.

O potenciômetro deve ser colocado ao redor do centro para fornecer um bom ponto de partida para a calibração quando você chegar a essa etapa.

Etapa 3: programe o Nano

Depois de montado, você pode fazer o upload do esboço para o nano.

O arquivo de origem é um esboço para o arduino, carregue-o na placa como faria com qualquer outro esboço do arduino.

A montagem das peças mecânicas depende de você, pois há muitas opções de peças mecânicas.

Etapa 4: Calibração

Depois de ter a placa montada, programada e montada em seu hardware e a roda codificadora estiver no lugar, você pode começar a calibração.

Ao montar a placa tente colocá-la perto do encoder, e em uma posição onde os diodos IR estejam quase alinhados.

Você pode mover os diodos um pouco a olho após a montagem da placa para colocá-los perto do alinhamento.

Agora você alimenta a placa de controle que construiu, mas não o Hbridge.

Mova um pouco o mecanismo e o codificador e veja se a luz vermelha pisca no nano.

Ajuste os diodos e o potenciômetro até que o led responda quando os dentes do codificador se moverem entre os diodos.

O potenciômetro ajusta a intensidade da luz IV sendo emitida.

Se for muito forte, a luz pode saltar e fazer com que os detectores disparem quando não deveriam.

Muito fraco e os detectores não dispararão.

Quando estiver satisfeito com o ajuste, você pode aplicar energia ao Hbridge.

Quando você move o codificador, a placa deve ler o movimento e tentar mover o motor de volta para a posição de repouso.

Se, em vez disso, começar a girar na direção em que você girou o codificador, você sabe que os fios do motor precisam ser revertidos na saída do hbridge.