Mi CNC, por RaDoN

[RaDoN]

Buenas,

desde hace un par de meses me he interesado por el mundillo CNC y ahora que dispongo de tiempo me he propuesto montarme una.

Así que abro este hilo para ir compartiendo con vosotros mis progresos, pero también mis problemas (espero que no sean muchos). Con lo cual también os agradeceré que me echeis un cable a los que andan con un proyecto similar o ya tienen experiencia en el.

Un saludo!

[RaDoN]

La interfaz CNC:

De momento... he escogido que sea por puerto paralelo, pues es la mas sencilla y me permitirá empezar a realizar pruebas desde ya sabiendo que funcionará sin "duendes" 100%.

Os dejo un par de enlaces:

http://www.******web eliminada por los administradores por quejas reiteradas sobre este usuario****/proye-interfazcnc12.html (esteca55)
http://melca.com.ar/interfaz_cnc_lpt_3ejes.html

En esta interfaz hay un par de diferencias, por ejemplo, he obviado el PIC que usa esteca55 para habilitar/deshabilitar los "enable" por hardware para los driver de motores, solo por simplificarla. (También he suprimido el 4 eje, pues no voy hacer uso de el).

Y respecto a la interfaz de melca, no encontré necesario para mi proyecto usar varias tensiones en la placa (5 y 12V) puesto que hay relés con bobinas que funcionan a 5V capaz de comandar grandes amperajes -he usado la serie 36 de Finder, hasta 10A-.

He respetado el "pinout" de los conectores para las salidas a los drivers para que sea compatible, aunque el jumper de selección de pasos half/full he creido conveniente montarlo en los propios drivers.

También he unido todos los pines de "SYNC" para los multiples drivers a fin de evitar ruidos en la sincronización del oscilador de estos, tal y como aconseja el datasheet del L297.

Por último he rutado la placa a mano para hacerla lo mas sencilla posible (a una sola cara), con el menor numero de puentes que me ha sido posible.

Así queda:









Saludos!

[RaDoN]

Driver bipolar 2A

Para la CNC que pretendo montar he adquirido estos motores tamaño NEMA23 de 90N/cm y consumo 2A por fase:

http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Robotics/57BYGH420.PDF

De momento no pretendo más...  para fresar madera y metales blandos, espero que sean suficientes.

Para este consumo, he montado un driver basado en la pareja L297 + L298 con un buen disipador.

Es un driver sencillo y efectivo por su control de corriente. Circuitos de esta pareja por la red hay mil, pero como yo soy cabezón, he hecho mi propia placa, rutada a mano para hacerla lo más sencilla posible.

Como particularidad de este driver:

- He incluido una resistencia pull-up en el pin "enable" para el caso que queramos darle otro uso, podamos controlarlo con el menor numero de pines posible (bastaría con "STEP" y "DIR").

- En el mismo driver se hace la selección del tipo de paso HALF o FULL, que puede realizarse con un jumper, o ser controlado de forma remota. He incluido una pequeña protección mediante una resistencia y un diodo por si estamos microcontrolando este pin y dejamos el jumper por error.

- Lleva un "jumper" soldable en el circuito de oscilación, para llevarlo a masa, en caso de que usemos varios drivers interconectados, todos cojan la señal de sincronismo de uno de ellos. Esto evita problemas de ruido.

- He usado diodos rápidos para las corrientes inducidas por las bobinas en los motores paso a paso, los BYV95. Son diodos muy fáciles de encontrar, y muuuucho más económicos que otros que he visto usar para esta función. Soportan 1.5A en continua, pero hasta 35 en picos!! más que suficiente para este propósito.

- He dejado espacio sufiente para montar un disipador vertical generoso, evitando componentes y puentes en la linea de este.

Así queda:

[D.Konstantin]

Muy prolijo!!!

Lastima que de la interface descartaste el PIC. Cuando tengas la maquina trabajando largo rato y esta termine no habrá nadie para apagar los motores, con los pic eso seria automático.

[martincnc]

Hola, yo no veo ningún problema con el circuito, debido a que el programa de la pc es el encargado de desactivar los drivers una vez terminado el trabajo a través de las lineas marcadas como ENABLE en cada uno de los drivers.

Felicitaciones RaDoN por tu trabajo!  . Saludos!

[D.Konstantin]

Pero acaso el motor no sigue energetizado?

[RaDoN]

Pero acaso el motor no sigue energetizado?

No, la función del PIC la puede hacer el software. Incluso puede hacerlo de manera independiente para cada driver, al tener cada "enable" su propia linea de control.

En la interfaz de Esteca "se ve obligado" ha hacerlo con un PIC para ahorrar esas lineas de control a favor de controlar un 4º eje (que no va tener uso en mi proyecto).

Por lo tanto, entiendo que si la CNC es de 3 ejes, el PIC es prescindible.

[D.Konstantin]

Ha!! mira vos no lo sabia.

[RaDoN]

La interfaz y los driver funcionan 100%. Esta todo montado de forma muy precaria, con una fuente de PC a 12V (apenas 300 rpm) y con una varilla roscada de 10mm (1.25 de paso si mal  no recuerdo).. En camino viene una fuente de 24V @ 6.5A y la máquina montara husillos de 12x3mm, así que la velocidad sera 4 ó 5 veces mayor.

Aquí simulando el fresado de un gcode que trae mach3 como ejemplo y prueba del botón de reset (tambien viene en camino un pulsador de emergencia tipo Z):

Y en este otro probando los limites del eje y la referencia al "home". Ya tengo los finales de carrera, que irán con un cable apantallado típico de audio mono.

[RaDoN]

Resuelta la parte electrónica...

Vamos con la parte mecánica, sin duda la más complicada para mí por ignorancia y falta de medios para trabajarla.

He pesando en usar perfiles de aluminio del tipo modular, se puede montar una estructura rígida sin complicaciones. Aunque son algo complicados de encontrar, al menos por mi ciudad no hay forma:



La forma de la máquina no la tengo muy clara aún pues no se las ventajas e inconvenientes que tiene cada estructura.

Una base se desplaza para conformar las cordenadas X e Y:



Tipo Sable, la mesa se desplaza para conformar el eje X y el eje Y se encuentra en "otro plano":



Tipo "portico", la mesa de trabajo es inmovil:



Y por ultimo este tipo similar al anterior, pero parece mucho más robusto (es la que más me gusta):

A no ser que me equivoque y me corrijáis en esto, para esta última (del vídeo), es necesario 2 motores o al menos 2 husillos para el eje X, en tal caso la descartaría.

Según me da la sensación, con las de tipo portal se "aprovecha" más superficie útil de la mesa, ¿no?

[RaDoN]

Ya he recibido la fuente de alimentación:



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La salida es a 24V y capaz de suministrar 6.5A.

He estado realizando algunas pruebas y los motores pueden girar a mas de 600 rpm con buen torque.

Seguimos ...

[D.Konstantin]

De poder pueden pero pierden pasos, el veredicto final lo veras una vez montada la maquina y después de frezar o dibujar como en mi caso por mas de una hora. Si después de eso vuelve al punto de inicio 

[RaDoN]

De poder pueden pero pierden pasos, el veredicto final lo veras una vez montada la maquina y después de frezar o dibujar como en mi caso por mas de una hora. Si después de eso vuelve al punto de inicio  

Konstantin, estoy al tanto ... lo dejare a unas 400 o 500 rpm, esto es para los movimientos rápidos (cuando levanta el eje Z sin fresar).

Cuando esta fresando imagino que la velocidad sera un 10% de esto.

[RaDoN]

Bueno, el proyecto sigue... solo que estar surgiendo problemas de absolutamente todo.

He devuelto la fuente, pues con 6A andaba justo.

He probado a usar 2 fuentes en serie de PC con mal resultado: http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=37584.new#new .

Me han llegado ejes (por cierto, mal cortados), los soportes de estos (modelos diferentes) y ando a correos con todo dios para reclamar y solucionarlo.

Así que no me queda otra que paciencia..  

[RaDoN]

Al final he pedido esta fuente de 24V y 15A:



http://www.ebay.com/itm/250848985056?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1497.l2649#ht_5183wt_1270

Por otro lado Igus me va reenviar los ejes, espero esta vez, con las medidas que les solicité.

Voy a usar ejes de acero endurecido y pulidos, 250mm (calibre 16) para el 'Z', 600mm (calibre 20) para el 'Y', por último 850mm (calibre 25) para el 'X'.

Creo que obtendré una buena superficie de trabajo (mayor que un A2).