Cnc shield v3 как подключить лазер

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;

— интерфейсы: UART, I2C

— напряжение питания: 12…36В;

— размеры — 65×55×20 мм;

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;

Шаг первый.

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.

Шаг второй.

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.

Шаг третий.

Настройка тока драйверов шаговых двигателей.

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

— шум при работе моторов;

— 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:

— 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;

READ  Как подключить резистор с тонкомпенсацией

— 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.

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.

Шаг пятый.

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).

Шаг шестой.

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.

Шаговый двигатель ноебходимо подключать в слот рядом с драйвером.

Шаг седьмой.

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

Лазерный выжигатель на arduino

Давайте для начала я оставлю список компонентов которые я использовал для сборки данного ЧПУ:

Первое что нам понадобится это конечно же Шаговые двигатели их нужно 3шт. Nema 17: http://ali.pub/2ex36k

К данным шкивам нам нужен ремень. Вот ссылка на ремень: http://ali.pub/2ex3uh 10 метров данного ремня нам хватит за глаза, на еще один чпу станочек хватит ;-).

Так как это ЧПУ выжигатель, то понадобится лазер, я брал на 2 w но это маловато, не получится вырезать лазером. В дальнейшем буду заказывать более мощный: http://ali.pub/2ex59f

READ  Как подключить vst в ableton live 9

Сам профиль v-slot нам понадобится. Я заказывал на сайте соберизавод, но там доставка от 3 тысяч рублей. Если вы хотите небольшой станочек как у меня 40 на 40 мм то выгоднее заказать на Али: http://ali.pub/2ex5ki главное, не ошибиться, профиль под мои компоненты подойдет только двойной.

Далее нам понадобится шпилька m10, ее можно купить в любом строительном магазине, но если кто-то не хочет поднимать попку со стула, то вот ссылка на али : http://ali.pub/2ex63k и гайки к ним: http://ali.pub/2ex68m

Все с механикой разобрались ссылки на ардуино и драйверы я дополню в этой статье позднее, когда со всем разберусь до конца.

Для тех кто сомневается что такое двойной профиль v-slot оставляю здесь картинку:

Ну и на фоне видны все остальные компоненты используемые в проекте.

Давайте теперь пройдемся по деталям которые печатаются на 3d принтере:

Это каретка Осей Y она толщиной 5mm собственно к ней крепится ось X шаговый двигатель, и Колеса подшипники и она катается по профилю V-slot вперед и назад. Таких деталей нам нужно 2шт.

Это каретка Оси X к ней крепится двигатель шаговый и также колесо подшипники. Данная деталь нам понадобится 1 шт.

Это крепление лазера на оси X. Данная деталь является ответной к каретке оси Х и на нее крепится лазер. Данная деталь печатается 1 шт.

Так как каретки осей Y без ответной части, и В моем случае они при печати деформировались, я сделал такой вид ответной части для оси Y. она крепко фиксирует ось и не даст ей соскочить с профиля v-slot. Данных деталей нужно 4 шт.

Это шина для колесо подшипников, на тот случай если вы готовые не будете приобретать. Ссылки на подшипники подходящие к данному колесу я оставил выше. Если вы будете все колеса распечатывать, то Вам понадобится 12 шт.

Следующее у нас идет крепление для ремня, механизм довольно прост, и если его покрутить в руках, вы сразу сообразите как его использовать, если нет, то просмотрите видео ниже в описании. таких нам нужно 6 шт.

Так как у нас профиль v-slot и к нему как-то нужно прикручивать ремень, то данные детали вам в этом помогут. Я точно не знаю как они называются, то-ли сухари, то-ли гайки, но они служат как гайки и вставляются в паз профиля v-slot.

Так а здесь я оставлю ссылку на архив всех этих компонентов для 3d печати: https://yadi.sk/d/O9ThGYDT3U86Ds

После напечатанных всех деталей и заказанных остальных компонентов, можно будет начать сборку. Я конечно описать все подробно не смогу, поэтому я оставляю ссылку на видео, для просмотра и визуального изучения конструкции.

Ну что ж теперь будем подключать электронику всю:

Прежде чем начать я хочу Вас предупредить, что мы будем подключать лазер, данный лазер очень мощный и если попадет в глаз, то лишит зрения моментально. И даже смотреть на то как лазер жгет фанеру, без специальных очков нельзя, так как это все-равно что смотреть на солнце, и будут ожоги зрения. Поэтому обязательно пользуйтесь очками специальными для защиты зрения.

READ  Как подключить провода для люстры

ЧПУ который я собираю будет основан на ардуино + CNC_shield+ драйвер двигателей A4988 и программа которую буду заливать в ардуино называется grbl. grbl буду использовать потому – что он прост в использовании, бесплатный и многие его используют, поэтому информации можно найти кучу.

давайте теперь оставлю ссылку на CNC_shield :http://ali.pub/2fxm60 там можно найти сразу с драйверами A4988 и радиаторами к ним. Но нам еще понадобятся джамперы которые можно купить здесь: http://ali.pub/2fxmbn

Давайте посмотрим на схему подключения всех компонентов к CNC_shield v3.0

На данной схеме синим обозначены пины куда подключаются шаговые двигатели осей x и y. Так как у нас два двигателя на оси Y то следовательно будут подключаться в 2 разъема. И для того чтоб данные двигатели работали в паре, нужно подключить 2 джампера к пинам которые обозначены красным слевой стороны на схеме.

Далее желтым обведены пины, к которым тоже нужно подключить джамперы, по 3 штуки на каждую ось и того 9 шт. Это обязательно нужно сделать, для того чтоб у нас коретки двигались с высокой точностью, если этого не сделать, то выжигать будет не по размерам и с очень громким гулом будут передвигаться каретки.

Ну и подключение TTL лазера. Из схемы видно что можно подключить в 2 места. К пинам Z+ которые обозначены линиями черной и красной, и к пинам SpnEn которые обозначены пунктирной линией. Если использовать grbl 0.8 версии то нужно будет TTL лазера подключать к SpnEn пинам шилда, а если более новую версию начиная от grbl 0.9 или как у меня grbl1.1 то нужно подключать к пинам Z+.

Ну думаю с подключением все довольно просто и по схеме справится каждый с подключением. Если все таки сложно, то можно просмотреть видео снятое мной по этому поводу:

Ну и теперь поговорим немного о программной настройке.

Сначала о том что нужно загрузить в ардуино. В ардуино будем грузить прошивку grbl. В моем случае я буду грузить grbl 1.1f эта на момент написания статьи самая новая прошивка. Грузить ее можно несколькими способами в ардуино. Первый способ самый нам привычный если мы увлекаемся ардуинкой, а именно загрузка grbl в библиотеки и из примеров добавление grblupload и загрузка данного примера в ардуино через программу arduino ide, второй же способ загрузка бинарника в ардуино через сторонние программы умеющие это делать. я привел пример в видео с программой XLoader.

Я не буду делать все в картинках, так как считаю что все очень подробно изложил в видео ниже.

Собственно в кратце думаю рассказал, подробнее рекомендую послушать в видео:

Источник

Поделиться с друзьями
Как подключить и установить...
Adblock
detector