Neste tutorial, vamos ver como controlar uma CNC usando o software laserGRBL, um Arduino e um shield CNC. Se tens uma oficina ou queres fazer coisas tu mesmo, provavelmente vais querer construir ou piratear uma fresadora CNC.
Num tutorial anterior, vimos uma descrição do Escudo CNC, e agora vamos ver como usá-lo para controlar uma fresadora digital. Neste tutorial, não vou desenvolver o design mecânico, mas sim a eletrónica e o software.
Hardware
- Máquina CNC (fresagem digital ou gravação a laser)
- Escudo CNC
- Arduino UNO ou compatível
- Motor de passo DRV8825
Esquema de ligação
O CNC Shield e o laser são alimentados por 12V. Utilizamos um transístor para regular a potência do laser.
Localizar os eixos X, Y e Z na máquina e ligar os motores em conformidade na placa. Prestar atenção à ordem
Definição de controladores de motores passo a passo
- Limite de corrente
Os motores de passo são concebidos para um determinado nível de corrente. Dependendo da tensão de alimentação, o limite de corrente fornecido pelo driver pode ser ajustado utilizando um multímetro e o potenciómetro na placa. Para isso, medir a tensão entre o potenciómetro e a terra.
Em seguida, regule o potenciómetro de acordo com a seguinte fórmula Vref= max_current
Exemplo: Para 1,2 A, o valor medido no potenciómetro deve ser de 0,6 V.
- Resolução
Também pode ser importante definir a resolução do driver utilizando os jumpers para melhorar a precisão e reduzir o ruído de vibração. Pode escolher entre diferentes resoluções: até 16 para o A4988 e 32 para o DRV8825.
| M0 | M1 | M2 | DRV8825 | A4988 |
|---|---|---|---|---|
| Low | Low | Low | Full step | Full step |
| High | Low | Low | 1/2 step | 1/2 step |
| Low | High | Low | 1/4 step | 1/4 step |
| High | High | Low | 1/8 step | 1/8 step |
| Low | Low | High | 1/16 step | NC |
| High | Low | High | 1/32 step | NC |
| Low | High | High | 1/32 step | NC |
| High | High | High | 1/32 step | 1/16 step |
Instalar o firmware GRBL no Arduino
Descarregar a biblioteca GRBL para Arduino… Descompacte o ficheiro, grbl-master.zip
Dans l’IDE Arduino, importez la libraire GRBL. Dans croquis>Inclure une bibliothèque> Ajouter la bibliothèque .ZIP, puis sélectionnez le dossier grbl-master/grbl
Para transferir o firmware para a placa Arduino, seleccione File>Examples> grbl>grpblUpload e transfira o código para o microcontrolador.
Instalar o LaserGRBL
Descarregar e instalar o LaserGRBL
Em seguida, ligue-se ao Arduino para utilizar a interface para testar e configurar o seu CNC.
Se preferir, pode instalar o LaserGRBL em Linux para ter uma máquina dedicada ao gravador.
Configuração da GRBL para o seu CNC
Após a ligação da placa CNC e a instalação do software LaserGRBL, é possível configurar os parâmetros da máquina.
Para o efeito, está disponível um menu na interface.
N.B.: Também pode encontrar estes parâmetros no ficheiro config.h (C:\Users\ADMIN\Documents\Arduino\libraries\grbl\config.h)
O valor de mm por passo ($100,$101 e $102) é dado pela seguinte fórmula em cada eixo
step/mm= (step/rev)/(mm/rev)*microstep
a conversão entre o número de passos do motor e mm dependerá da arquitetura do CNC
Dois exemplos muito comuns são:
- Correia da polia GT2 (mm)
- o parafuso sem-fim T8 (mm
Há certos parâmetros a ter em conta se tiver interruptores de fim de curso e utilizar um laser.
Para configurar um laser, é necessário alterar os seguintes parâmetros:
- $30=255 velocidade máxima do mandril (valor máximo do laser PWM)
- 32=0 velocidade mínima do mandril (valor mínimo do laser PWM)
- 32=1 Modo laser ativado
Para velocidade e aceleração, terá de experimentar um pouco para encontrar as definições adequadas à sua máquina.
Ajustes mecânicos
É necessário proceder a algumas regulações antes de utilizar corretamente a máquina. Verificar os seguintes pontos
- Apertar os parafusos e as correias
- definir o ponto zero
- ajustar a focagem do laser
- Verificar as ligações
Resultados
Para referência, eis os parâmetros laserGRBL para um gravador laser de 240x340mm acionado pelo Shield CNC e um Arduino UNO
$0=10 $1=25 $2=0 $3=2 $4=0 $5=0 $6=0 $10=1 $11=0.010 $12=0.002 $13=0 $20=0 $21=1 $22=1 $23=3 $24=50.000 $25=1000.000 $26=250 $27=2.000 $30=255 $31=0 $32=1 $100=160.000 $101=160.000 $102=160.000 $110=8000.000 $111=8000.000 $112=8000.000 $120=500.000 $121=500.000 $122=500.000 $130=240.000 $131=340.000 $132=200.000
E o resultado da gravação a laser
