Lpt контроллер своими руками

Питание части схемы со стороны станка обеспечивает линейный стабилизатор L7805 (либо любой другой аналог). Питание со стороны LPT порта компьютера можно реализовать двумя способами – с помощью гальванически развязанного DC-DC конвертера AM1D-0505SZ либо от USB порта (через шнур USB A-B). На печатной плате эти варианты реализованы ( использовать необходимо только один из них! ). Так же возможна установка реле с напряжением срабатывания 5 или 12 вольт, при этом для 5 вольтовых устанавлевается перемычка P1, а для 12 вольтовых P2. Тип реле к примеру такой: SRUDH series, SRU TV-5 series, HJR-21FF-S-Z series и им подобные с учетом посадочных мест, рабочего напряжения и тока контактной группы.

Для снижения нагрузки на LPT порт в схему дополнительно были включены микросхемы 74HC14 (инвертирующий триггер Шмитта), что так же позволяет стабильно управлять ЧПУ (CNC) станком в случае «слаботочности» LPT порта компьютера.

Данная схема была основательно обкатана в программах K-Cam и Mach3 (на разных компьютерах). Пропуска шагов и сбоев не выявлено.

Рекомендуемая схема сопряжения электронных блоков и элементов для 3-х координатного станка с ЧПУ (CNC) приведена ниже.

При повторении схемы:

1. в разумных пределах допустимо изменение номиналов резисторов.
2. возможно использование любых аналогов транзисторов 2SC945 (NPN) для управления силовыми реле.
3. рекомендуем оптопары устанавливать в панельки.
4. диоды 1N4001 можно заменить на любые из линейки 1N400x

Источник

ЧПУ CNC USB — от постройки до детали.

В станке использован 4-х осевой USB CNC контроллер http://s.click.aliexpress.com/e/vZB6Ur7EA
В комплект поставки входят:
1.Плата на 4-ре оси USB6560AXIS4 оснащенная контроллером с встроенными драйверами управления шаговыми двигателями.
Данный контроллер работает с программой CNC USB MOTION CONTROLLER которая имеет поддержку с сайта:www:planet-cnc.com.
Даный сайт предупреждает ,что этот контроллер и другие изготовленные КНР являются контрафактными.
2.Выносной пульт управления 4-я осями. Подключается к 1:Manual Control port .
Пульт позволяет выполнять простые прямолинейные работы не прибегая к программному обеспечению (вырезать пазы между просверленными отверстиями и.т.п.), сам станок при этом должен быть подключен к порту USB для запитки платы 5 вольтами.
3.Вентилятор для охлаждения радиатора драйверов .
4.USB шнур.
5.Диск CD – с драйверами , инструкцией и программой CNC USB версия 2.10.1204.201.
Программа поддерживает русский язык при установке , автоматически с сайта поддержки предлагает поставить свежую версию 2.10.1406.12.01 с сайта разработчика программы www:planet-cnc.com.
Визуально интерфейс обеих версий одинаков ,разница только в меню Установки , последний вариант более простой по наладке. В настоящий момент есть на сайте и новая версия 2.10.1412.1501 ,визуально ничем не отличима. Приятно что есть постоянная поддержка по совершенствованию программы , номер лицензии поставляемой с диском остается прежний.
На сайте есть статьи по настройке программного обеспечения (на английском и немецком языках) ,видеопримеры, форум, правда на английском языке .
6.Выносной резистор на 50ком подключается в гнездо 5:Manual speed port – позволяет установить скорость вращения шаговых двигателей при ручном управлении с выноснго пульта.
Детально использование резистора в инструкции не описано.
В процессе отладки станка выявлено следующее :
Регулировка осуществляется от минимума до определенного момента ,пока не произойдет срыв частоты вращения двигателей , двигатели встают и слышен визг в обмотках.
Для регулировки оборотов дискретно поворачивать резистор и только потом нажимать любую кнопку управления двигателем. Одновременно при нажатии кнопки и вращении резистора изменения вращения двигателя не произойдет.
После установки поставляемого программного обеспечения ,методом подбора нужно установить ограничение скорости поддерживаемой до срыва шаговых двигателей и выставить соответсвующее максимальное значение в программе ,после этого программа автоматически изменит порог регулировки резистора от минимального до максимального поворота движка резистора , уже без срыва работы шаговых двигателей :
/Файл/Настройки/Пульт/Максимальная скорость/360 / (по умолчанию значение 500).

Фактически измененные пороги значений в меню установок прописываются и запоминаются в памяти контроллера , особенно это Вы заметите при переназначении направлений ,установке конечных выключателей , и при последующих включениях станка эти изменения остаются до следующих изменений производимых вами.
Примечание: Самопроизвольный сбой введенных вами данных ,может произойти только в настройках Ограничения (пределы перемещения рабочего стола,кареток осей Х и Z) в случае если ошибочно расположили будующую деталь на столе и програмные кода G превышают выставленные ограничения (т.е. загнали какую либо каретку в упор или случайно переназначили координаты нажав не ту кнопку). В таких случаях необходимо будет заново выставить пределы ограничений по сбившимся настройкам.
На первых этапах отладки станка записывайте параметры которые вы изменили , иначе не поймете почему, то , что до этого работало ,стало непредсказуемым ( при нажатии кнопки влево каретка идет вправо, не срабатывают конечные выключатели или они поменялись по направлению срабатывания и т.п). Не меняйте сразу несколько параметров , действуйте последовательно. Будьте всегда готовы нажать аварийный стоп или отключить питание , иначе двигатели загонят каретку до упора и могут повредить ваш станок .

На самой плате имеется две кнопки : левая управляет паузой и сбросом программы и является аварийным стопом, вторая предназначена для смены вращения 4-ой оси «А». Для подключения выносной кнопки аварийного стопа на плате то имеется гнездо 4:Pause &Reset port на 5-ть штырьков. Распиновка гнезда в инструкции и на плате не описана.

Путем подбора выяснено ,что к первому снизу по фотографии штырьку и 3-ему выводу надо подсоединить выносную нормально разомкнутую кнопку , она и будет Аварийным стопом. Назначение остальных выводов не ясно ,но при замыкании 1-го вывода и остальных так-же будет остановка станка. Для смены направления вращения оси «А» выводов для выносной кнопки в гнезде выводов нет , если кому эта функция необходима можно припаять выводы выносной кнопки непосредственно к кнопке на плате.

Гнездо 6:MIST & FLOOD PORT служит для подключения системы охлаждения режущего инструмента (Туман и СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей)). Подробного описания ,что и как подключать в инструкции нет, для дереворабот функция необязательна.

Двойное гнездо 3:Limit Port Input – предназначено для подключения ограничительных конечных выключателей передвижения рабочего стола Х и кареток станка.

Ограничение произойдет только после установки галочек, напротив соответствующих осей в окне:
/Файл/Настройки/Ограничения/ Датчики/.

Теперь о самих конечных выключателях и их подключении.

На сайте planet-cnc.com рекомендуют применять индукционные датчики или нормально – разомкнутые кнопки. Схемы приведены ниже.

Все датчики подключены на этих схемах через оптопары , но на самой плате уже установлены свои оптопары , с лишними оптопарами схема работать не будет поэтому эту схему я упрощаем:

В качестве конечников можно применять отечественные кнопки КМ1-1 с подключением сопротивления 1ком. Можно так же применить вместо кнопок нормально разомкнутые герконы и магниты наклеенные на каретки перемещения.

Для замера смещения инструмента необходим выносной датчик , представляющий из себя пластину фольгированного стеклотекстолита , зажима типа крокодил ,проводов и штекера мини Джек 3,5мм.

Гнездо для подключения датчика припаиваем параллельно конечному выключателю нижнего положения оси Z.

Для определения длины инструмента (фрезы) и толщины заготовки активируем режим Датчика инструмента :
/Файл/Настройки/ Датчик инструмента /Разрешить/.

Выносной датчик одним концом с зажимом крокодил подцепляем к инструменту (фрезе ),второй конец фольгированная пластина текстолита ложим поверх заготовки под фрезой. Нажимаем кнопку Измерить смещение по Z кнопка примет оранжевый цвет, теперь нажать кнопку смещение Z, снова нажать Измерить смещение Z. Машина опустит с заданной скоростью фрезу до касания фольгированного датчика и автоматически поднимет инструмент вверх до заданной безопасной высоты.

Внимание :Если разрешить датчик инструмента, то конечный выключатель – Z сработает при наезде каретки ,но перестанет срабатывать подъем ВВЕРХ (без режима измерения). Это особенность контроллера .При замерах смещения Z выносным датчиком при касании фрезы о контактную пластину происходит автоматический замер с отводом инструмента на безопасную установленную вами высоту (не забывайте подключать зажимом крокодил второй вывод датчика при замерах и отсоеденять после замера).

Для автоматического управления двигателем фрезера (или включения лазера) имеется гнездо7:SPINDLE PORT выводы которого идут к реле , второй и третий вывод (отсчет снизу) гнезда нормально разомкнутые , к ним подключаем ноль 220в и параллельно этим двум выводам подключаем любой двухпозиционный тумблер рассчитанный на напряжение 220в ,он позволит заблокировать контакты реле для принудительного включения фрезерного двигателя если вы захотите что-то отфрезеровать в ручном режиме .

Теперь о комплектующих из которых собран станок.

Самодельные детали для станка :

Кронштейн для Дремля и пара корпусов для шарикоподшипников Ф15хФ6х5 необходимых для разгрузки осевых усилий приводных винтов М6 на оси Х и У.,Боковые стойки 2шт (Амг5- толщина 5мм), уголки крепления стоек боковых стоек (32х32 Амг5)-2шт ,рабочая поверхность стола (АМг5 –толщина 5мм) ,кронштейны крепления двигателей 3шт.

Все остальные детали покупные.
Для наглядности привожу подробные фотографии и табличные данные примененных деталей. В станке выбраны детали, исходя от 8мм диаметра направляющих, так как компактный вариант станка планировался для дереворабот в обычной комнате.

Габариты станка:

Длина: с запаркованным столом: 546мм,
Длина: с максимально выдвинутом столом: 855мм,
Ширина: 420мм,
Высота: 360мм,
Вес станка: 11кг,
Рабочая зона: Х- 325мм У-205мм Z-50мм;
Для питания первоначально использовался свободный блок питания от компьютера , но для компактности потом был приобретен импульсный блок питания для светодиодных лент LED 12В 150Вт 12,5А (покупал в радиомагазине , есть и на АлиЭкспресс). в качестве индикатора напряжения использовал вольтметр :

LED RX Voltage Indicator for Lipoly & LiFe Battery

Для постройки станка использовались следующие покупные изделия из отечественных магазинов :

Шариковые мебельные направляющие BOYARD DB450 L-450мм (есть в строительных супермаркетах

360руб. за пару) .

Бронзовая электрошина заземления — 2 шт. (в электротоварах

36 руб шт.) для изготовления ходовых гаек для приводного винта.

Шпильки оцинкованные М6 — 2шт. для приводных винтов ,швеллер аллюминевый высотой 20мм и уголок 40х40.
Гравировальная машинка фирмы Дремель 200 (15000-30000об/мин,производство Мексика) — бывает в магазинах Оби ,220вольт,COSTORAMA

Остальные детали с сайта Алиэкспресс:

Линейные хромированные валы LM8UU диаметром 8мм длиной 320мм-2шт; 350мм-2шт ;370мм-2шт

Шаговые двигатели Nema 17HS4402(хвостовики валов желательно укоротить на 5мм):

Муфты для соеденения валов шаговых двигателей Ф5ммс приводыми винтами ф6мм:

Исходя из диаметров направляющих валов соответственно выбираем Линейные подшипникидля этого диаметра:

Я применил на каретках оси У и Z по два подшипника SC8UU исходя из малых габаритов станка .

К сожалению люфт в подшипниках при сопряжении с валом довольно великоват ,приблизительно до 0,2мм ,лучше применять попарно на каждой направляющей и переделать подшипники с установкой дополнительных втулок,бронзовых или капролоновых. Ниже привожу другие варианты шарикоподшипников для круглых валов. Промышленность КНР выпускает и плоские подшипники для направляющих ,можно найти уже собранные пары подшипник –вал , но ценана готовые пары довольно высокая.

Линейные блочные шарикоподшипники SC8UU 8мм шарикоподшипников

Модель : SC8 UU для вала ID : 8 мм
Продают как поштучно так и по 4 шт :

Укороченный линейный подшипник:

Фланцевый линейный подшипник:

Стойки для крепления направляющих :

Вариантов исполнения ЧПУ станков на 3 оси может быть два :

1.C неподвижным столом (ось Х) — перемещается каретка с осями У и Z по оси Х. При данном варианте необходима особая жесткость и следовательно широкие боковые стойки с подшипниками, что автоматически увеличивает габариты станка.

2.C подвижным столом ( ось X ), стойка с осью У и осью Z неподвижны. Стол после работы сдвигается и габариты станка соответственно меньше. В случае фрезерования толстых или высоких деталей можно сделать боковые стойки раздвижными по высоте, что так же уменьшит габариты станка по высоте после работы.Учитывая, что жилищные условия вынуждают иметь только комнатный вариант ЧПУ, был выбран 2-ой вариант.
За монтажную базу был использован старый корпус от радио тюнера RadiotehnikaТ-101 с габаритами 430х350х80 мм, крышка корпуса из толстой фанеры послужила основанием для станка, а сам корпус позволил спрятать электронику внутрь.
Особенно расписывать о постройке нечего, так как все зависит от того, для каких целей вы будете строить. Самих схем постройки и вариантов исполнения узлов ЧПУ множество.
Выше перечисленные узлы с размерами, позволят выбрать то ,что вам понадобится для постройки станка . Для тех кто не заказывал на Алиэкспресс ,процедура такая же как на Паркфлаере : регестрируетесь ,заказываете , Ваши деньги до подтверждения о получения вами товара магазин не получит.
В случае каких либо недоразумений об отсутствии товара просите отмену и по согласовании с магазином о возврате, в течение 5 дней банк возвращает деньги на вашу на карту. При выборе товара ищите партии с бесплатной доставкой.По ценам прошлого года комплектующие станка обошлись примерно в 7тысяч.

Инструкцию поставляемую с контроллером можно скачать здесь: newenglishusermanualUSB6560T4V3.pdf

Учебник «CNC USB -От наладки до детали» скачать здесь: CNCUSBотналадкидодетали.pdf

Чертеж на детали примененные в станке в формате Компас :ДеталистанкаЧПУ.frw
в формате Автокад : ДеталистанкаЧПУ.dxf

Фотографии построенного станка .
Электроника станка .

Общий вид с убранным столом.

Максимально выдвинутый стол.

Вид сзади.

Каретка оси Y.

Импортированные детали в программу CNC.

Окончание фрезеровки.

Готовое изделие.

Надеюсь моя статья пополнит ряды ЧПУшников , если кто — то имеет более богатый опыт с работой этой программы поделиться своими знаниями в новых статьях.

Так как многие пытаются отыскать авторские статьи по созданным темам, а ссылки на сайте Паркфлаер по НИКу не корректно отображаются ( 0 тем), то предыдущие мои статьи можно найти по ссылкам:

Источник