Песочница: CNC Shield v3.0 - Железо

xedos
Идет загрузка
Загрузка
14.02.2016
239970
55
RepRap

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

76
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.

Схема
Плата 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 UNO
Использование портов Arduino UNO
Выводы:

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 …

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

76
Комментарии к статье

Комментарии

14.02.2016 в 18:08
5

Реле на хотэнд, боюсь, плохая идея. Есть большие сомнения, что в режиме bang-bang будет приемлемая точность температуры. Т.е., надо мосфет, ШИМ и ПИД, Далее, входов для терморезисторов тоже нет, или я плохо ищу?

В общем, не зря Руслан Nanoheart пилил.

14.02.2016 в 18:13
1

входов для терморезисторов тоже нет
Вы правы в данной концепции их нет.
Также нет свободных портов, куда их можно подключить =)
Если только освободить неиспользуемые порты.

14.02.2016 в 18:22
2

Ну, я так прикидываю, можно к A4 подпаяться, или переназначить другие А-входы, в прошивке Teacup это все отлично делается. Правда, придется делать обвязку для термистора, но ее не так много. Ну и мосфет тупо выносить на проводах. В общем, если дружить с паяльником, все достаточно несложно.

В целом же, конечно, чувствуется твердая ориентация на простой гравер, а не на принтер.

14.02.2016 в 18:24
0

А как этим управлять? G-код штатными средставми посылать?

14.02.2016 в 18:26
2

За GRBL ничего не скажу, но для Mega328 есть прошивка Teacup, она на принтер хорошо заточена, можно рулить репетир-хостом или пронтерфейсом.

14.02.2016 в 18:34
2

Дополнительная информация будет в следующей статье:
 + Прошивка GBRL в Ардуину;
 + Обзор прошивки GBRL; 
 + Настойка прошивки;
 + Обзор управляющей программы Universal-G-Code-Sender;

Этот G-CODE очень похож на RepRap, команды примерно такие же.

Прошу Вас набраться терпения ...

14.02.2016 в 18:52
0

Как правильно настроить ток двигателя
Спасибо

14.02.2016 в 19:00
1

Как правильно настроить ток двигателя
Вот тут все очень хорошо описано.

15.02.2016 в 11:15
1

Насчет похожести.... Вообще-то Marlin вырос из GRBL. :)
Из управляющих программ мне больше GRBLControl нравится, z-щуп есть настраиваемый.
Почитать более подробно можно туд: http://www.shapeoko.com/wiki

14.02.2016 в 20:09
1

Классная вещица для построения станка с чпу, для сверления печатных плат, именно этот сектор великолепно прикрывает.

15.02.2016 в 09:14
1

Я вот кручу-верчу в руках эту штуку уже месяц, а понять, работает ли вся эта система с кинематикой H-Bot или СoreXY не могу...

15.02.2016 в 11:38
2

Опять же,  GRBL не щупал, а Teacup вот работает, есть там в конфигураторе отдельный переключатель Straight/CoreXY.

15.02.2016 в 17:53
0

Работает, с соответствующим софтом.

15.02.2016 в 11:51
0

кстати мой ЧПУ фрезер как раз на такой развязке и собран, и прошивке GRBL
[IMG]https://pp.vk.me/c624326/v624326745/3f9df/Th-Gm5hhDkk.jpg[/IMG]

15.02.2016 в 14:20
0

У меня лазерный (китайчёнок) на похожей плате с GRBL работает...работает...

11.08.2016 в 13:14
0

подскажите какой программой генерите g-code?

12.08.2016 в 09:41
0

Онлайн easel.com
Офлайн арткам

12.08.2016 в 13:14
1

спасибо за подсказки.
Это для вырезания, а если требуется 3д фрезеровка?

12.08.2016 в 13:17
0

Это именно для фрезировки

30.09.2018 в 13:08
0

для '3д фрезеровка'  буть добр и железку прикупи ахахха

30.09.2018 в 13:24
0

Обошелся аркамом

17.02.2016 в 14:20
1

а кто-нибуть на ramps'е grbl запускал? находил прошивку, но у меня она не пошла...

так же интересно узнать какие приемущества/фишки у grbl по сравнению с marlin (при использовании например в качестве 3д-фрезера)?

12.08.2016 в 13:18
1

3д принтер собрал, сейчас собираю фрезерный станок.
GRBL очень простая прошивка. Ей не нужна мега и не нужен РАМПС.
Она умеет только 3 осями управлять, причем автономно она не умеет. Не поддерживает ни картридер ни экран...
Так что чую в дальнейшем фрезер перейдет на мегу с марлином.
Преимуществ мало. Не нужен рампс. Не нужна ардуина мега.
 

03.03.2016 в 15:32
0

доброго дня, подскажите, есть желание совместить принтер и гравер в одном корпусе. можно ли это сделать? нужно монтировать две платы и прошивки, или все может работать на стандартной связке Ramps/Ardu? Благодарю за ответ.

03.03.2016 в 19:21
1

Я бы не стал совмещать, так как каждый раз вам будет необходимо:
 + переподключать шаговые двигатели;
 + концевики;
 + перепрошивать прошивки (менять электронику);
 + менять стол (для жесткого закрепления заготовки);
 + менять голову (снимать экструдер и устанавливать гравер).

Я считаю проще, сделать 2 разных CNC с разными электрониками, механиками (кинематиками) и корпусами.
Устройство должно быть узкоспециализированное, так как миксер (MIX) по хорошего результата не доведет.

Если просто подурачиться, то и на Прусу-3 можно гравер поставить, но вряд ли, что-то качественное у вас получиться програверовать. 
Заготовку надо крепить жестко, её может сорвать. 
На нагревательный стол не получиться закрепиться, максимум на двусторонний скотч.

04.03.2016 в 15:26
1

лазером нормально можно гравировать, а вот фрезером фрезеровать - нужна жесткость. (на чпу-фрезер можно поставить экструдер и печатать, наоборот - на 3дпринтер фрезу - нет)

04.03.2016 в 16:03
0

Кстати, а разве такой шилд не хороший вариант для SLA/DLP-принтеров? Колхозить для контроля температуры ничего не надо, ведь нагревательных элементов нет.
Но принимать g-код с ПК под Windows - довольно плохая идея. Если же подключить к контроллеру Rasberry Pi c софтом NanoDLP то, как утверждают создатели этого софта, скорость передачи G-кода будет многократно выше из-за отсутствия windows и .net framework.
Я бы с удовольствием опробовал такой вариант, если бы был уверен, что смогу настроить связь Rasberry Pi c контроллером. Для этого наверняка придется править прошивку GRBL. Насколько это может быть сложно, если у меня нет навыков программирования?

05.03.2016 в 19:05
1

скорость передачи G-кода будет многократно выше
Я разве есть у кого-то проблемы со скоростью?
Есть сомнения - поставте LinuxCNC на ПК.

06.03.2016 в 11:14
1

У меня DLP-принтер. Софт к нему нужен специализированный, чтобы механика строго синхронизировалась с выводом изображения на проектор.
Увы, сейчас есть только две программы с достаточным набором функций: Creation Workshop и NanoDLP. Первый написан под windows/.net и очень плохо работает на слабом железе. Второй запускается только на Rasberry Pi.

16.03.2016 в 16:38
1

В последней версии прошивки (0,9) поменяли местами Z_min и Spindel_On.
При подключении, так же необходимо поменять местами контакты.

04.07.2016 в 15:50
0

Помогите с проблемой. Использовал CNC Shield  и ардуино с прошивкой grbl ver 0.9, драйвера моторов DRV8825, шаговые моторы 57BYGH420. Пробовал 2-е программы управления GRBL controller и universal gcode sender. 
И на все этом возникает проблема. Если отослать код вращения мотора оси Х, или нажать на кнопку в программе, то крутятся сразу 2 мотора и оси Х и оси Y. 

Кто сталкивался с такой проблемой и как ее можно решить?

11.08.2016 в 13:13
0

какой код отсылаете?

13.10.2016 в 19:02
1

Проверь шилд на факт соплей припоя. Позвони контакты step. У меня похожая ситуация была. Сопля между step и dir

01.12.2016 в 23:21
0

Добрый вечер. Не подскажете, что может быть причиной такого результат работы  станка. Собран из:CNC shield, UNO, DRV8825, NEMA17 44SHD0001.
Спасибо

06.12.2016 в 12:11
0

Что из себя внешне станок представляет? Может по поверхности на которой стоит скользит?

06.12.2016 в 22:57
0

Станок простой.

Должно было нарисовать вот это Получилось это: Что не так пошло в этих местах?
А вот круги: Что это за выпуклости? Это не люфт. Движок в этих местах выполняет соответствующее движение.

22.12.2016 в 08:47
0

Arduino питание отдельно ~12Ви Плата GRBL CNC Shield отдельно ~12В ???

26.01.2017 в 18:20
0

А на сколько ампер можно подключать сюда блок питания? Какие ШД максимально мощные можно поставить? И можно ли управлять этой штукенцией просто через обычную программу для ардуино без GRBL и компьютера?

10.04.2017 в 11:37
0

Люди прошу помощи, нужно все таки заколхозить нагреватель с датчиком, хотябы один, но не знаю даже в какую сторону копать(((

25.03.2019 в 16:59
1

А зачем на CNC нагреватель?

13.04.2017 в 20:13
0

Подскажите пожалуйста, станок на  движках нема 17(200шагов на оборот 1,5А) с а4988 - какой шаг целесообразно выставить?
И лучше ли трапецию 8мм поставить?

02.12.2017 в 01:22
0

Подскажите, есть ли возможность подключить к CNC Shield v3 сервопривод для управления пером плоттера используя GRBL? Или задача плоттера/графопостроителя решается каким то другим способом?

04.03.2018 в 17:02
0

http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?t=10940
вот проект по автономке

25.03.2019 в 17:10
0

А как в автономке Zprobe работает?
Потому как без Zprobe толку от этой автономки ноль.
По сути если и делать автономку, так такую, которая умела бы быть прозрачной для COM-порта и при ручном перемещении умела отсылать положение по осям на комп.
Ну и энкодер в качестве органа упраления станком - чушь. Просто дико неудобно перемещаться по осям энкодером.
Весь смысл автономки - перемещаемся по осям, данные перемещения уходят на комп и он отслеживает текущую координату.

Потому как если и есть от неё удобство, то только в плане перемещения к нужному положению.

Экран, картридер и автономная работа с карты - ненужная вещь. Абсолютно.

31.03.2018 в 16:41
0

Здравствуйте! Подскажите, кто запускал координату А автономно? Какой софт необходим? В статье есть изображение 'Назначение портов Ардуино', но там нет контактов для управления координатой А в автономном режиме

30.11.2018 в 02:09
0

Ось 'А' идёт с 8,11,13 пинов? а то в схеме 3 оси

24.04.2019 в 14:14
0

Добродень 
Скажите,есть ли возможность включить в состав конструкции:LCD 12864?
Был бы очень благодарен????

25.09.2019 в 10:50
0

Доброго времени суток! Кто-нибудь пробовал подключать вот этот китайский набор?

21.10.2019 в 16:41
0

А есть способ на базе такой комбинации печатать «офлайн»? Готовый модуль с дисплеем и картой памяти как будто только для ramps есть

28.05.2020 в 16:55
0

Подключать 12в надо на обе платы, уно и шилд, или достаточно к шилду только? Подключил к шилду 12в, а юсб к уно. Рисовалка зависает, иногда сбрасывает на дефолт настройки грбл. Скорости низкие, порт 9600 держит, если выше ставить, то зависает в пять раз чаще. Короче выела весь мозг. :(

02.06.2020 в 01:34
0

я 12 к шилду, а юсб к ардуино

02.06.2020 в 08:47
0

На днях подключил 12в еще и к ардуино, заметно стабильнее стало рисовать. Но все равно вдруг на паузу встает. Приехала мега2560 поробую на репетире.

02.06.2020 в 11:03
0

Хотя судя по распиновке плата может (должна) запитываться 12в с шилда по пин vin. Хотя при регулировке vref при отключенном юсб, но запитанном шилде, на vref не было напряжения. А при доп питании 12в на ардуинке без юсб на vref теперь присутствует 5в.

28.05.2020 в 22:45
0

А как у Вас как организовано питание +5В для Ардуины и шилда ?

Безопасно ли для драйверов и Ардуины подавать +12...36В без +5В ?

29.05.2020 в 08:05
0

У меня одно питание не пошло - были постоянные сбои, которые передавались на ВУ (печатал с бокса).

Отвязал ардуинку от шилда, подал два разных питания с разных блоков питания - все заработало.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Заглушка для салона автомобиля: опыт моделирования и печати.

На что способен недорогой Лазерный гравер? (часть 2)

FlashPrint Creator 3. Очистка сопел. Нюансы конструкции.

XTLW Idex Climber 7 принтер с двумя независимыми экструдерами.

Snapmaker 2.0 A350 - Пылезащитный башмак для ЧПУ

Wi-Fi для RRF на платы SKR 1.1 - 1.4