Шаговый сервопривод с ЧПУ (с поддержкой GRBL): 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Этот проект представляет собой довольно простой контроллер двигателя, который позволяет использовать дешевые мощные двигатели постоянного тока с GRBL для управления ходовыми винтами станка с ЧПУ. Посмотрите видео выше, чтобы продемонстрировать этот контроллер на моем домашнем станке с ЧПУ, подключенном к GRBL, работающем на домашней Arduino на перфорированной плате, реагирующей на G-код, отправленный универсальным отправителем G-кода.

Я разработал это, потому что я создавал довольно большой станок с ЧПУ с нуля, и я знал, что он будет слишком тяжелым и жестким для небольших шаговых двигателей, чтобы на нем можно было управлять.

Цель заключалась в том, чтобы использовать дешевые мотор-редукторы постоянного тока с высоким крутящим моментом, но при этом иметь возможность использовать код G как обычный станок с ЧПУ.

Запасы

(для каждой оси)

1 Ардуино нано

1 Hbridge, достаточно сильный, чтобы справиться с любым двигателем, который вы выберете.

2 резистора по 10 кОм

1 резистор 2 кОм

1 горшок на 500 Ом

2 ИК-детектора диода

1 ИК-излучатель-диод

1 перфокарта

какой-то провод

колесо энкодера (можно сделать самому или купить)

паяльник и припой

кусачки / стриптизерши

ножовка

Шаг 1: разрезать доску

Используйте ножовку, чтобы вырезать перфорированную плату, чтобы сделать прорезь для кодировщика.

На фото выше показан слот на плате и то, как в него помещается мое колесо.

Ключевым моментом здесь является вырезание немного глубже, чем должно быть, чтобы колесо кодировщика не тянулось и не ударялось о доску.

Детекторы и излучатель должны располагаться по обеим сторонам слота, поэтому оставьте на плате достаточно места для их размещения.

Шаг 2: Сборка

Поместите нано и другие компоненты на плату.

Поскольку это перфорированная плата, и каждая установка может отличаться, размещение деталей зависит от вас, но соединения должны быть такими, как показано на рисунке.

При размещении детекторов позаботьтесь о том, чтобы аноды соединить вместе и заземлить, а катоды должны быть разделены.

Убедитесь, что на детекторах и эмиттере достаточно провода, чтобы их можно было согнуть и отрегулировать.

Вы можете использовать ленту или термоусадочную трубку на катодах детекторов, чтобы предотвратить их короткое замыкание.

Потенциометр следует установить вокруг центра, чтобы получить хорошую отправную точку для калибровки, когда вы дойдете до этого шага.

Шаг 3: запрограммируйте Nano

После того, как он будет собран, вы можете загрузить эскиз в nano.

Исходный файл представляет собой эскиз для Arduino, загрузите его на плату, как и любой другой эскиз для Arduino.

Сборка механических частей зависит от вас, так как существует множество вариантов механических частей.

Шаг 4: Калибровка

После того, как вы собрали плату, запрограммировали ее, установили на ваше оборудование и колесо кодировщика установлено на место, вы можете начать калибровку.

При установке платы старайтесь поднести ее близко к энкодеру и в положение, при котором ИК-диоды находятся близко к линии.

После установки платы вы можете немного переместить диоды на глаз, чтобы они были выровнены.

Теперь вы подключаете плату управления, которую вы построили, но не Hbridge.

Немного сдвиньте механизм и энкодер и посмотрите, мигает ли красный свет на нано.

Отрегулируйте диоды и потенциометр до тех пор, пока светодиод не сработает, когда зубцы энкодера перемещаются между диодами.

Потенциометр регулирует интенсивность излучаемого инфракрасного света.

Если он слишком сильный, свет может отразиться и вызвать срабатывание детекторов, когда этого не должно быть.

Слишком слабый, и детекторы не сработают.

Как только вы будете удовлетворены настройкой, вы можете подать питание на Hbridge.

Когда вы перемещаете энкодер, плата должна считывать движение и пытаться вернуть двигатель в исходное положение.

Если вместо этого он начинает вращаться в том направлении, в котором вы повернули энкодер, вы знаете, что провода к двигателю необходимо поменять местами на выходе hbridge.