Servo paso a paso CNC (compatible con GRBL): 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este proyecto es un controlador de motor bastante simple que permite el uso de motores de CC potentes y económicos con GRBL para operar los tornillos de avance de una máquina CNC. Vea el video de arriba para ver una demostración de este controlador en mi máquina CNC construida en casa conectada a GRBL que se ejecuta en un Arduino construido en casa en una placa perf que responde al código G enviado con el remitente de código G universal.

Diseñé esto porque estaba construyendo una máquina CNC bastante grande desde cero y sabía que iba a ser demasiado pesada y rígida para que los motores paso a paso pequeños pudieran operarla.

El objetivo era utilizar motores de engranajes de CC de alto par y baratos, pero aún así tener la capacidad de usar el código G como una máquina CNC normal.

Suministros

(para cada eje)

1 Arduino nano

1 Hbridge lo suficientemente fuerte para manejar cualquier motor que elija.

2 resistencias de 10k

1 resistencia de 2 k ohmios

1 olla de 500 ohmios

2 diodos detectores de infrarrojos

1 diodo emisor de infrarrojos

1 tablero perf

algo de alambre

una rueda codificadora (puede hacerlo usted mismo o comprar una)

soldador y soldadura

cortador / pelacables de alambre

una sierra para cortar

Paso 1: corte la tabla

Use la sierra para metales para cortar la placa de perforación y hacer una ranura para que el codificador se deslice.

La foto de arriba muestra la ranura en la placa y cómo encaja mi rueda.

La clave aquí es cortarlo un poco más profundo de lo necesario para que la rueda del codificador no se arrastre ni golpee el tablero.

Los detectores y el emisor deben flanquear la ranura, así que deje suficiente espacio en la placa para acomodarlos.

Paso 2: Montaje

Coloque el nano y otros componentes en la placa.

Debido a que es una placa de perforación y cada configuración puede ser diferente, la ubicación de las piezas depende de usted, pero las conexiones deben ser como se muestra en la imagen.

Al colocar los detectores, tenga cuidado de unir los ánodos y conectarlos a tierra, y los cátodos deben estar separados.

Asegúrese de que haya suficiente plomo en los detectores y el emisor para poder doblarlos y ajustarlos.

Puede usar cinta adhesiva o tubo retráctil en los cátodos de los detectores para evitar que se produzcan cortocircuitos.

El potenciómetro debe colocarse alrededor del centro para proporcionar un buen punto de partida para la calibración cuando llegue a ese paso.

Paso 3: Programe el Nano

Una vez ensamblado, puede cargar el boceto en el nano.

El archivo de origen es un boceto para arduino, cárguelo en la placa como lo haría con cualquier otro boceto de arduino.

El montaje de las piezas mecánicas depende de usted, ya que existen muchas opciones para las piezas mecánicas.

Paso 4: Calibración

Una vez que haya ensamblado, programado y montado la placa en su hardware y la rueda del codificador esté en su lugar, puede comenzar la calibración.

Al montar la placa, intente acercarla al codificador y en una posición en la que los diodos IR estén casi alineados.

Puede mover los diodos un poco a ojo después de montar la placa para que estén alineados.

Ahora enciende el tablero de control que construyó, pero no el Hbridge.

Mueva un poco el mecanismo y el codificador y vea si la luz roja parpadea en el nano.

Ajuste los diodos y el potenciómetro hasta que el led responda cuando los dientes del codificador se muevan entre los diodos.

El potenciómetro ajusta la intensidad de la luz IR que se emite.

Si es demasiado fuerte, la luz puede rebotar y hacer que los detectores se disparen cuando no deberían hacerlo.

Demasiado débil y los detectores no se dispararán.

Una vez que esté satisfecho con el ajuste, puede aplicar energía al Hbridge.

Cuando mueva el codificador, la placa debe leer el movimiento e intentar mover el motor a la posición de reposo.

Si, en cambio, comienza a girar en la dirección en la que giró el codificador, sabrá que los cables del motor deben invertirse en la salida del puente.