Песочница: CNC Shield v3.0 - Железо

Добрый день уважаемые читатели!

В данной статье мне хотелось бы рассмотреть неплохой вариант железа для создания CNC машин для домашнего использования.

Как говориться дешево и сердито!

Дамы и господа!

Разрешите представить Вам – «CNC Shield v3.0 для Arduino UNO», который с легкостью можно найти у Алика по разумной цене.

Arduino UNO (аналог) – 250 руб.

CNC Shield v3.0 – 250 руб.

Драйверы A4988 – 75 руб. / шт.Плата расширения CNC Shield v3.0 для Arduino UNO создана, что бы на её основе можно создать CNC машины (ЧПУ станки):

• 3D принтер (необходимо реле для нагрева хотэнда и стола);
• Гравировальный роутер;
• Фрезерный роутер;
• Лазерный роутер.
  
  

СхемаПлата расширения может работать с драйверами двигателей A4988 или DRV8825 при помощи прошивки GRBL.

Характеристики платы:

• Модель - CNC Shield version 3.0;
• Размер - Arduino UNO и другие совместимые платы;
• Количество осей - 4 (X, Y, Z, A);
• Напряжение питания логической части - 5 В;
• Напряжение питания силовой части - 12 – 36 В;
• Драйверы - A4988 или DRV8825 и другие;
• Интерфейсы - UART, I2C;
• Прошивка - Arduino GRBL;
• Размеры - 65 х 55 х 20 мм;
• Вес - 32 г.
  
  

Для работы CNC Shield необходимо:

• Вставить драйверы в желтые слоты. Драйверы A4988 или DRV8825 вставляются по разному будьте ВНИМАТЕЛЬНЫ!!!
• Настроить токи двигателей, согласно токам шаговых двигателей (регулятор на драйвере и вольтметр);
• Установить перемычки, которые входят в комплект поставки, в красные контакты М0, М1, М2, для определения режима работы драйвера согласно таблицы;
• Подключить к USB ПК и залить прошивку GRBL.
  
  

CNC Shield имеет четыре слота, для подключения четырех драйверов двигателей. Слоты, обозначенные желтым цветом, отвечают за оси X, Y, Z, красный слот за ось A. Ось A может дублировать одну из осей X, Y, Z с помощью дополнительного двигателя и драйвера. То есть входной сигнал приходит одинаковый, а драйверы и шаговые двигатели разные, но двигаются одинаково.

У RAMPS устроено иначе (например ось Z), у него один драйвер и две пары контактов. Драйвер один, мотора два.

Например ось A может быть использована для двигателя экструдера в случае 3D-принтера.

Для настройки дублирования осей X, Y, Z на плате есть контакты, обозначенные X, Y, Z, D12, D13, которые необходимо замкнуть перемычками из комплекта.Колодка D12 замыкается для управления шагом.

Колодка D13 замыкается для управления направлением вращения.

Направление вращение двигателя меняется путем смены контактов двигателя или изменение маски в прошивки.

Меняются местами контакты B- и B+.

На плате CNC Shield есть контакты для подключения:

• Аварийной кнопки остановки (E-STOP);
• Кнопка паузы (Hold);
• Кнопка продолжения (Resume);
• Кнопка возвращения на исходную позицию (Abort);
• Включения шпинделя (SpnEn);
• Направления шпинделя (SpnDir);
• Включения подачи охлаждения (CoolEn);
• Концевики (X+ X- Y+ Y- Z+ Z-).
  
  

Как это работает?

Мы заливаем в Arduino готовую прошивку (GRBL), как есть. В ней ничего менять не надо. Все настройки производятся в консоли ПО (Universal-G-Code-Sender).

Прошивка (GRBL) внутри контролера обменивается информацией с ПК при помощи G-кодов.

ПК из программы управления (Universal-G-Code-Sender) , через USB порт ПК посылает на COM порт ARDUINO строчки с GCODE формата G91 G1 X10 Y10 F3000. Шаговые двигатели вращаются.

Схема подключения Arduino UNOИспользование портов Arduino UNOВыводы:

Если рассматривать сборку 3D принтера, то данное железо конечно не может тягаться с RAMPS+MEGA2560. Построить 3D принтер на этой связке можно, но как Вы уже догадались, есть ряд ограничений. Надо как-то отдельно колхозить нагрев хотэнда и стола. В этом вопросе скорее всего помогут реле или другие изыски.

Если рассматривать сборку других CNC машин, то данная связка хорошо себя позиционирует, так как есть все необходимое.

В следующей статье мы будет прошивать железо и обозревать настройку и возможности прошивки GRBL.

Благодарю Вас за внимание, продолжение следует …