Схема подключения станка с чпу

Схема подключения станка с чпу

Подключение наборов для ЧПУ на базе интерфейсной платы к LPT порту

Пояснительная статья по подключению предлагаемых нами наборов электроники и двигателей для ЧПУ.

Немного о ключевом элементе — плата с опторазвязкой к LPT порту (интерфейсная плата (ИП)). Достаточно простое электронное устройство с шинными повторителями, оптопарами, реле и ЦАП для регулировки оборотов шпинделя. На рынке ЧПУ комплектующих много похожих плат с небольшими изменениями, но данная версия прижилась в нашем ассортименте и показала себя в работе на нашем оборудовании и оборудовании наших покупателей как надежное устройство. Описание ИП можно скачать сдесь — Плата с опторазвязкой для LPT порта.

В данной статье мы не будем касаться вопросов использования LPT порта с его плюсами и минусами, только практика подключения.

На следующем рисунке показана архитектура подключения. Клеммы ИП можно разбить на три группы:

— левая линейка — входные сигналы (датчики, кнопки);

— нижняя линейка — выходные сигналы для приводов и других исполнительных устройств;

— правая линейка — питание оптопар входных сигналов, свободные контакты реле, аналоговый выход с ЦАП 0-10В для управления оборотами шпинделя.

Обращаю ваше внимание на то, что описание назначения сигнальных клемм нижней линейки условное, и вы можете менять порядок и функциональность по своему усмотрению. К примеру, сигналы, описанные для определенной оси, могут служить для управления разными электронными устройствами (дополнительные реле и другие элементы). Номера контактов соответствуют номерам пинов LPT порта.

Более подробно остановимся на каждом моменте.

1. Пробное подключение ИП.

При желании попробовать ИП без подключения других элементов достаточно подключить ИП кабелем LPT порта и кабелем USB порта к вашему компьютеру с установленной программой управления станком ЧПУ и настроить исполнительное реле. При нормальной работе (включение/выключение реле горячими клавишами) вы будете уверены в том, что адрес LPT порта настроен в программе правильно, и вы уже можете управлять одним устройством. Рисунки ниже показывают настройки программы Mach3.

Устанавливаем вывод для шпинделя.

Присваиваем выводу пин 17.

Можно "включить" станок и горячей клавишей F5 "пощелкать" реле.

2. Подключение и настройка приводов.

Схема подключения. Обратите внимание, что использовать 5 ось можно при соответствующем положении перемычки ИП.

Настройки приводов в программе управления.

Настройка разрешающего сигнала. При использовании 5 оси использование пина 17 управления реле необходимо отключить.

3. Подключение датчиков и кнопок.

Ниже приведен рисунок с двумя схемами. На верхней схеме показаны эквивалентные схемы механических переключателей (двухконтактный замыкатель и двухпозиционный переключатель) и их подключение. На нижней схеме эквивалентная схема концевого индуктивного переключателя (NPN ключ, нормально открытый) и его подключение. Как упоминалось выше, для работы оптопар с входными сигналами необходим отдельный источник питания постоянного напряжения 12-24В с током 50-100мА.

Стоит обратить внимание, что при подключении контактных переключателей не стоит оставлять входные линии открытыми. При большой длине они могут служить антенной для помех и причиной ложного срабатывания. Свободные входные линии желательно держать с постоянным потенциалом и подключить к "+" клемме источника питания через постоянное сопротивление 1-5кОм непосредственно у переключателя.

Схема подключения концевого индуктивного датчика отражает реальные цвета проводников концевого индуктивного датчика LJ8A3-2-Z/BX.

По усмотрению можно выбирать разные типы переключателей с небольшими изменениями в схеме, главное помнить о свободных входных линиях.

Ниже приведены примеры настроек. Экстренная остановка станка настроена на замыкатель на 13 пин.

Механический двухпозиционный переключатель на пин 15 служит ограничителем максимального хода по оси X. Индуктивный датчик на пин 12 служит ограничителем минимального хода по оси X.

При использовании различных типов переключателей (замыкатель/размыкатель) необходимо учитывать характер (нормально открытый или нормально закрытый) и ставить соответствующий признак в поле "Active Low". Датчики также можно группировать и подключать на одну входную линию.

4. Подключение нагрузки (шпинделя) через реле.

Настройку управления реле мы затронули в п.1 Ниже приведена примерная схема подключения нагрузки. В данном случае подключен шпиндель управляемый вручную напряжением на блоке питания. Контакты замыкателя реле подключаются в разрыв цепи питания нагрузки. Через реле могут быть запитаны различные устройства от сети переменного тока или от источников постоянного тока. Стоит соблюдать нагрузочные параметры реле. В случае если ваша нагрузка превосходит параметры реле, необходимо использовать дополнительные управляемые силовые элементы, например электромеханические контакторы.

Читайте также:  Маринованная капуста с клюквой на зиму

Схема включения маломощного шпинделя с отдельным регулируемым блоком питания.

5. Использование цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) для управления оборотами шпинделя.

Данная ИП содержит цифро-аналоговый преобразователь для управления оборотами шпинделя. Сигнал ШИМ с пина 1 преобразуется в аналоговый сигнал соответствующего напряжения (0-10в). Уровень имеет некоторую нестабильность, но, несмотря на этот недостаток, управление оборотами можно настроить на удовлетворительном уровне. Рассмотрим подключение простого инвертора для трехфазного асинхронного шпинделя 220в. Для удобства мы будем использовать датчик оборотов в виде концевого индуктивного датчика.

На схеме приведен пример контактной управляющей колодки инвертора. В различных моделях контакты могут называться по своему, приведем расшифровку:

— COM — сигнальная масса;

— AVI — вход управления оборотами шпинделя (0-10в);

— X1 — функциональный вход включения шпинделя.

Концевой индуктивный датчик включаем по схеме из примеров выше на пин 15.

На фото показан примерный метод использования датчика оборотов. Если вы планируете использовать синхронную регулировку оборотов — рекомендуется установить датчик непосредственно на шпинделе.

Теперь перейдем к настройкам.

Экраны настройки шпинделя.

Настройка линии вывода.

Настройка датчика оборотов.

Вы можете выбрать два варианта: работа с поправочным коэффициентом и синхронное регулирование.

Для работы с поправочным коэффициентом следующие настройки могут выглядеть так.

Определить поправочный коэффициент можно вручную контролируя скорость вращения шпинделя. После чего датчик можно не использовать.

Если вы решите использовать синхронное регулирование с обратной связью следующие настройки могут выглядеть так.

И контролировать его работу.

К сожалению, нелинейность и разность характеристик выхода ЦАП платы и используемого инвертора не всегда позволяет ограничиться поправочным коэффициентом во всем диапазоне регулирования, что доставляет массу неудобств. Некоторые модели инверторов позволяют корректировать входную характеристику. Лучший вариант — синхронное регулирование по обратной связи.

Раздел показывает принципиальные моменты. Вы можете находить разные решения. На интерфейсной плате есть прямой вывод ШИМ сигнала "пин 1", куда вы можете подключить более "продвинутое" устройство регулирования оборотов или использовать инвертор со входом управления ШИМ сигналом. Обратный сигнал оборотов могут формировать многие модели инверторов. Скорость вращения можно снимать с датчика (тока или напряжения) на фазном проводе шпинделя и т.д.

Материал составлен по вопросам наших покупателей.

Схема ЧПУ станка

    06.08.2019 Электроникакомментариев 17

Схема подключения ЧПУ

Когда я решил делать домашний ЧПУ станок , мне понадобилась схема ЧПУ станка. Но в интернете я не нашёл схемы станков ЧПУ. Так как к моему сожалению, всё что я находил было фрагментировано. Потому что информация была не полная. Поэтому на страницах своего сайта я буду выкладывать всё, что я сделал. Так что можно будет без проблем сделать обычный станок на три оси. Возможно и вы искали описание как сделать ЧПУ станок своими руками

Я нарисовал и конечно проверил работу схемы чпу. Так как в силу своих привычек и специальности я привык к работе по схемам. Схема ЧПУ станка особо ничем не выделяется. Но есть некоторые особенности. Возможно кто то уже делал так и до меня. Но я ничего не находил в интернете.

Принципиальная схема ЧПУ. Описание.

Приступим к описанию схема ЧПУ станка. Если лень читать, то посмотрите видео на канале железкин электроника ЧПУ станка .Схема.В схеме для управления станком с ЧПУ используется интерфейсная плата ЧПУ синего цвета. Но возможно применение и другой подобной этой плате. Так как практически все они одинаковые. Возможно, и даже лучше если вы найдёте плату без оптронов на выходе. То есть выхода платы для подключения драйверов без оптронов. Потому что как раз вот эта развязка и влияете на пропуск шагов. Но вы учтите, что вход LPT порта должен быть развязан с компьютером через оптроны.

Я использовал в своём станке драйвера шагового двигателя TB6600. Потому что это не дорогие и не плохие драйвера. Лучше конечно поискать что то другое. Но на тот момент я не имел достаточно средств.

Читайте также:  Схема блок предохранителей ваз 21053

На схеме я всё понятно нарисовал как подключать драйвера. Поэтому на этом не будем останавливаться. В качестве блоков питания я использовал уже готовые источники. Но приведённые на схеме блоки питания вполне работоспособны. Источники 5 вольт и 12 вольт должны длительное время держать токи 1 ампер и 500 ма соответственно. Для питания шаговых двигателей не менее трёх ампер. Лучше посмотрите параметры на свои шаговые двигатели. Внимание! Минусовые провода +5 в и +12 не соединять вместе. Так как они должны быть гальванически развязаны. +5 это питание микросхем платы. А +12 вольт необходимо для питания оптронов на входной колодке и ШИМ. К которой подключаются концевики и другие входные устройства.

Подключение частотника к плате не требует объяснения. Так как всё понятно из схемы. Но учтите, что все частотные преобразователи разные и перед подключением посмотрите паспорт. По оси Y я использую два шаговых двигателя. Но подключил я оба двигателя к одному драйверу. Смотрите схему, на которой все цвета соответствуют подключению.

Подключение концевых выключателей ЧПУ

Ну вот я и подошёл к главному, что требует объяснения. Левая колодка служит для входных сигналов. Как вы видите, концевые выключатели ЧПУ и выключатели баз подключены к разным клеммам. Но все они имеют последовательное соединение. Особенностью являются параллельное соединение базовых выключателей по оси Y. На канале железкин я выложил видео Подключение концевых выключателей чпу

Так как по оси Y я использую двигатель Nema 17 два штуки, возможно нарушение синхронизации. Для этого я и поставил два концевых выключателя ЧПУ. Один концевой с левой стороны. Второй концевой с правой стороны. При нажатии на кнопку возврат в базы, ось Y остановится только когда будут разомкнуты оба выключателя. Если есть нарушение синхронизации, то левый и правый ШВП поставят ось Y в своё начальное положение не сразу. Сначала подойдёт одна из сторон, а потом другая. Так вот, пока отстающая сторона не достигнет своего положения, нажатия на концевой не будет. А будет продолжение движения до нажатия на концевые выключатели ЧПУ. Таким образом устраняется нарушение синхронизации.

Подключение концевых выключателей ЧПУ осуществляется к контакту Р 13 платы. Как и базовые они соединены последовательно. Но к контакту Р 13 я подключил ещё и кнопку, которую назвал "откат". Для чего она нужна? Потому что при работе станка возможны выходы за границы рабочего поля. Так как в таких случаях невозможно будет вывести ось в рабочее положение из за нажатого концевого выключателя. Поэтому придётся сначала освободить концевой от нажатия. Это возможно сделать разными способами. Но всё это долго и не очень удобно. Вот поэтому я и поставил такую кнопку.

Заключение.

Кнопку я подключил параллельно с концевыми. При выходе оси за пределы достаточно нажать на кнопку, и не отпуская её вывести ось в рабочее положение. Другими словами кнопка при нажатии шунтирует работу концевых Остальное я думаю не требует пояснений. В настройках программы я сконфигурировал концевые и базы таким образом. При нажатии на кнопку принять базы, концевые подключенные к Р 11 работают как базовые. Но при выполнении программы эти же концевые ЧПУ будут выполнять функцию аварийных концевых. По настройке программы можно почитать в моей статье, а также на канале Железкин в ютуб есть видео схема ЧПУ станка. А так же много по чпу и другим самоделкам.

Ответ на комментарий Евгения.

Подключение индуктивного датчика к контроллеру

У Вас нормально разомкнутые датчики, поэтому надо подключить индуктивный датчик к разным входам на плате. Потому что входов на плате мало, поэтому сделайте подключение к разным контактам только базовых. Но помните,что они же будут концевыми по этим осям (x+ y+ z+) . Подключение концевых выключателей по x—,z—,y— сделайте последовательно и подключите к одному пину.

На каждом индуктивном датчике поставьте сопротивление по 1к-2.7к, между проводами чёрного цвета и синего.Концевые по минусу движения осей соедините последовательно, как на схеме ниже.

схема подключения индуктивного датчика

коричневый плюс (+),синий GND,чёрный сигнальный

Например вариант конфигурации:

X Home 11,он же концевик по x+. провод чёрный

Z Home 12,он же концевик по z+. провод чёрный

Читайте также:  Можно ли вырастить коку в домашних условиях

Y Home 13,он же концевик по y+. провод чёрный

x—,z—,y— к контакту 15,соединение трёх датчиков последовательное. Как на схеме выше.

Какие настройки сделать в мач3

Синий GND подключите к контакту GND на интерфейсной плате, но именно на колодке входных сигналов. Коричневый плюс (+) подключите к контакту +12-24 на интерфейсной плате.В меню настройка (mach3) (Config) выберите порты и контакты (ports and pins). Нажмите на кнопку входящие сигналы (input signals) и Вы попадёте в настройки концевых и баз. В первом столбике Enabled поставьте галочки напротив.

В столбике Pin Number укажите номера контактов к которым подключите датчики.

X Home 11
Z Home 12
Y Home 13
X Home 11
Z Home 12
Y Home 13
x++ 11
z++ 12
y++ 13
x— 15
z— 15
y— 15

В столбике Active Low поставьте галочки напротив выбранных контактов.

Посмотрите видео подключение концевых выключателей на канале Железкин и поймёте суть. Наверное сделаю видео mach3 настройка датчиков.

Евгений спасибо за комментарий, это поможет мне устранить недоработки, допущенные мной. Я к станку не подключал индуктивный датчик, но думаю что я не допустил ошибки.Указывайте на ошибки, я тоже не эксперт.

Задавайте вопросы и я буду устранять недоработки в видео и на сайте.

Скачать схему можно по ссылке с Яндекс диск

Хочу поделиться опытом с сообществом по созданию чпу станка.
Определимся с будущими возможностями станка. В мои цели входит следующее — гравировка оргстекла шпинделем и лазером и возможно работа с печатными платами (т.е гравировка, для создания печатной платы) и сверление.

Корпус станка сделан из фанеры толщиной 10 мм. Прежде всего была создана 3d модель в программе Sketchup, по ее размерам были вырезаны части чпу.

Последовательность сборки такая — ось Z, Y, X, сборка драйверов, контроллера, настройка всего станка.
Покажу на примере Z, то что потребуется:
1. Шпиндель с готовым креплением.
2. Две направляющие со старых принтеров (диаметр 8мм).
3. Линейные подшипники lm8uu (4 шт.).
4. Крепление для подшипников (4 шт.) и гайки (1 шт.).
5. Фанера (10 мм.).
6. Шаговый мотор Nema 17.
7. Муфта (5мм — резьба М5).
8. Удлиненная гайка М5.
9. Шпилька резьбовая М5.
10. Уголки.
11. Болты, гайки, шайбы, шурупы.
12. Подшипник с внутренним диаметром 5 мм.
13. Шпилька резьбовая М8.
14. Уголки.

Но лучше одни раз увидеть, чем раз сто прочитать, 3D модель оси Z и Y:

Мозговой начинкой станет ардуино с прошивкой grbl 0.9, плюс три драйвера шаговых двигателей на основе микросхем l297 и l298. Еще понадобится блок питания — взял от старого системного блока. В результате получаем не сложную схему с соединением двумя сигналами управления с ардуино к шаговым двигателям (DIR, STEP) и возможностью управления станком с ноутбука или компьютера через usb.
Начнем с простого, старый блок питания разбираем, выпаиваем все ненужные провода, оставляя две массы и два провода +12В. Одни из которых пустим на питание драйверов, другие на питание шпинделя. Для запуска блока еще нужно зеленый провод припаять на массу (имитация кнопки включения системного блока) — цвет может отличаться, нужно смотреть конкретно по марке. Еще я прикрутил болтами М3 корпус блока питания к корпусу чпу и в месте где раньше выходила охапка проводов вставил тумблер для включения шпинделя.

Проба станка производилась на оргстекле, пока нормальных наборов фрез нет взял из набора гравера насадку и попытался что-то "нацарапать", получается примерно следующее (на оргстекле так-же имеются следы от прошлых неудачных работ!):

Видео работы станка:

Прошу не считать за рекламу или пиар, но все таки данный ресурс не является форумом чпу-шников и абсолютно все я здесь привести не могу, не всем это будет интересно, да и много получится! Поэтому укажу лишь, что более подробно описывается это на моем сайте (сборка и настройка драйверов, софта, подготовка файлов к гравировке) кому необходимо тот пусть смотрит.

Ссылка на основную публикацию
Схема духового шкафа аристон
Найдено 24 проблемы Производитель, категория, тег Проблемы по производителям Проблемы по категориям Рейтинг экспертов по встраиваемым духовым шкафам Ariston По...
Сумка для тележки хозяйственной сшить своими руками
Шьем сумки своими руками. Схемы. Выкройки. Действия 4 829 записей Предложить новость Джинсы превращаются. Превращаются джинсы. В элегантную сумочку. Ненужные...
Схема блок предохранителей ваз 21053
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов Информация по схемам «пятёрки» предназначена для самостоятельного ремонта автомобиля при небольших неполадках электрооборудования....
Схема подключения ветрогенератора и солнечных батарей
Обновлено: 14 марта 2020 Эксплуатация устройства Порядок подключения ветрогенератора является важным моментом эксплуатации устройства, от которого зависит возможность выполнения комплектом...
Adblock detector