CNC
O pessoal da Noite do Arduino está no ramo de construção de CNC's e aqui vai os dados do prorjeto e o diário das atividades, tudo primorozamente organizado.
Projeto
Responsáveis em ordem alfabética
Cada vez mais gente tem se envolvido com o projeto, se for o seu caso, coloque seu nome aqui!
Lista de material (muito desatualizada)
| Qtd | Item | Status | Custo total R$ | Quem pagou |
|---|---|---|---|---|
| 01 | Arduíno | OK | 100,00 | Oda |
| 03 | L289 | OK | 30,00 | Oda |
| 03 | L289 Breakout | OK | 30,00 | Oda |
| 03 | Motores de passo | OK | 195,00 (OMG!) | DQ |
| 01 | Retificadores 3A 300V | OK | 4,00 | Oda |
| 01 | Transformador 127V 12V | OK | 26,00 | Ulysses |
| 01Kg | Poliuretano (20mm x 50mm x 1.600mm e 10mm x 100mm x 200mm) - Macedo Plásticos | OK | 30,00 | Ulysses |
| 01Kg | Bronze | OK | 38,00 | Ulysses |
| 01Kg | Bronze | OK | 38,00 | Ulysses |
| 06 | hastes de inox 400mm | OK | 30,00 | Ulysses |
| 01 | Broca 3/8 | OK | 17,20 | Ulysses |
| 06 | Placas de circuito impresso | OK | 12,00 | Ulysses |
| 01 | barra roscada dedicada 1/4 x 2000mm | OK | ? | Ulysses |
| 01 | mandril | Podemos usar uma caneta ou uma dremel por enquanto ;) | - | - |
| 01 | motor para mandril ou retifica pronta | |||
| 01 | fonte | OK | - | Sucata Garoa |
| 06 | buchas para barra roscada | postergado | - | - |
| 12 | buchas para as hastes | postergado | - | - |
Vários (parafusos, porcas, arruelas, cabos, terminais, pizza e coca-cola)
Divagações
Motores
Além dos motores reaproveitados de impressoras, eu tenho dois motores que comprei da Sparkfun (via Lab de Garagem) e que podemos usar.
Controlador
Fizemos testes com:
- Placas montadas pelo Ulysses com o L298
- EasyDriver, que permite microstepping e tem acionamento mais simples
- Uma placa montada pelo Ulysses (link necessário) com drivers feitos diretamente com transistores
Nos dois primeiros casos foram feitos testes com Arduino rodando gbrl. O gbrl interpreta G-code e aciona os drivers dos motores. O código original é feito para drivers com sinais de direção e passo (como o EasyDriver), fizemos uma adaptação para acionar o L298 mas o funcionamento não foi confiável.
No terceiro caso a placa se conecta via interface paralela a um PC rodando LinuxCNC. Não funcionou direito ou porque não acertamos a configuração ou o micro usado não era rápido o suficiente. Pendente fazer mais testes.
Fonte para Alimentação dos Motores
Conforme detalhado em uma loooonga discussão encontrada pelo Oda, para obter velocidade e torque o ideal é que o driver funcione como uma fonte de corrente, não de tensão. O EasyDriver trabalha assim e ele pode, e deve, ser alimentado com uma tensão maior do que a tensão nominal do motor. O enrolamento do motor é um indutor e "resiste" a variações de corrente. A tensão alta faz com que a corrente suba mais rapidamente no início, posteriormente o driver reduz a tensão para limitar a corrente.
Testes com uma fonte de bancada sugerem usar uma fonte de 24V ao invés dos 12V nominais que estávamos usando antes. O circuito que estamos montando é baseado no regulador LM317 e usa dois 2N3055 para permitir correntes de até 8A (a nossa montagem vai ser limitada a 3A pelo transformador).
Links interessantes
Para saber mais sobre opções de firmware
Um passo-a-passo para usar CNC's
Registro das atividades
15/10/2012
Nós estamos com uma segunda versão da mecânica. Está bem melhor e pudemos fazer mais alguns desenhos. O fato de usarmos correia aumentou muito a velocidade, porém usar barra roscada no eixo Z e correias no X e no Y faz com que as velocidades sejam muito diferentes, isso complica na hora de gerar o G-code.
O Oda tentou alterar alguns G-codes gerados pelo cad.py na mão, mas não deu muito certo... #FAIL
27/09/2012
Iniciada a montagem de um Pocket_Laser_Engraver na Noite do Arduino. Desmontamos com sucesso a parte mecânica, mas os diodos laser foram danificados na extração. Fizemos um teste rápido de acionar o motor usando um EasyDriver e um Arduino com o gbrl.
20/09/2012
Oda fez uma rápida demonstração do primeiro protótipo da CNC funcionando usando EasyDrivers comandados por um Arduino com o gbrl. No eixo Z foi colocada uma caneta. O resultado está colocado no teto do porão 0. Ao final os motores foram retirados, o próximo passo será refazer a parte mecânica.
29/3/2012 a 13/09/2012
O projeto andou mas os preguiçosos (vide responsáveis acima) não registraram aqui no wiki.
22/03/2012
Mais uma Noite do Arduino brincando com a CNC. o Ulysses levou o eixo Z pronto, com uma caneta ja direitinho acoplada no servo, ficou muito legal.
O pessoal se familiarizou com o driver que o DQ escreveu e adicionamos um comando para controlar o servo do eixo Z. Como o UNO não vai ter portas para tudo, aproveitamos para trocar por um Mega. Tivemos vários problemas de comunicação com o Mega. Resolvemos usando versões velhas de alguams coisas:
- binutils-2.19.1.tar.bz2
- gcc-core-4.3.4.tar.bz2
- gcc-g++-4.3.4.tar.bz2
- avr-libc-1.7.0.tar.bz2
- arduino ide 1.0
O problema aconteceu na comunicação serial: bastava ter qq referência a Serial.* que travava tudo. Com o UNO as seguintes versões funcionaram bem:
- binutils-2.20.1.tar.bz2
- gcc-core-4.5.3.tar.bz2
- gcc-g++-4.5.3.tar.bz2
- avr-libc-1.7.1.tar.bz2
- arduino ide 1.0
Depois de superada a crise, desenhamos algumas coisas, rolou até programa em python e linha pontilhada!
A CNC ficou com o Oda pois o Ulysses teve que sair mais cedo.
19/03/2012
O projeto esta a pleno vapor, mas o mameluco que estava atualizando esta página andou em outro lugar.
Já temos os dois carros do XY funcionando, já fizemos alguns desenhos. Agora vamos colocar um servo simples no eixo Z para não ficar obrigado a fazer linhas continuas.
Analizamos o EMC2. Ele é bem interessante porém ele troca o Arduino por um pc com linux realtime. Não é bem a direção que queremos tomar.
Neste momento estamos inclinados a utilizar o ReplicatorG e CIA ilimitada. Apesar de ser voltado a CNC que depositam material ao invés de retirá-lo, ele é mais bem estabelecido e conhecido pelas pessoas. A missão agora é ver como especificar nossa máquina para o ReplicatorG e implementar o Gcode maluco que ele envia.
21/01/2012
Adicionando a lista de materiais e desenhos do projeto.
19/01/2012
O Ulysses apresentou umas idéias que todos gostaram. Decidimos fazer primeiro um único carro e já partimos para a lista de compras.
Na próxima semana vamos tentar montá-lo e controlá-lo com Arduino.
Já refrescamos nossa memória sobre o pouco conhecimento que já tinhamos de motores de passo.
Terminamos a noite assistindo umas impressões da nossa menina problemática, a Bolinho de Chuva, que já está em tratamento.
Participantes: DQ, Oda, Lechuga, Ulysses, Julio, <coloque seu nome>
12/01/2012
Dia ternário. Decidimos construir uma CNC.
Participantes: DQ, Oda, Lechuga, Ulysses, <coloque seu nome>
Há muito tempo numa galáxia muito,muito distante...
Na verdade foi nesta mesmo mesmo, mas ok. Quando a página ficar terrivelmente longa, provavelmente vamos remover esta sessão.
- O Juca contou que...
Ano passado, procurando desenvolver técnicas de construção caseira de máquinas de pinball, descobri nesta página de tutoriais do portal www.pinballbrasil.org um projeto de máquina CNC criado por um brasileiro, Levi, um ex-aluno da Poli e hoje professor de engenharia.
O Levi projetou e construiu essa CNC para poder reproduzir acrílicos decorativos para restaurar as máquinas de pinball dele. Tem no YouTube alguns videos da máquina dele funcionando.
- 11/11/2010 - Usando estrutura de uma impressora
Daniel Quadros e Marcelo Rodrigues desmontaram uma impressora Epson Stylus C20UX e reutilizaram algumas partes para iniciar o projeto de uma mini-CNC
Estamos estudando sobre Stepper Motors. O motor da impressora aparenta ser um bipolar.
http://en.wikibooks.org/wiki/Practical_Electronics/Stepper_Motors