CNC

De Garoa Hacker Clube
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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!

Carro 1 - Eixo X (ou Y...)
Carro 2 - Eixo Y (ou X...)
Carro 3 - Eixo Z

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.

Página no Lab de Garagem

Página na Sparkfun

Datasheet na Sparkfun

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

Esse é o cara!

Registro das atividades

06/03/2014

Configurações do Repetier

  • M206 T2 P83 S10000; desliga motor depois de 10 segundos
  • M206 T3 P3 X533.333; X passos/mm
  • M206 T3 P7 X533.333; Y passos/mm
  • M206 T3 P11 X533.333; Z passos/mm
  • M206 T3 P15 X10.0; X max feedrate
  • M206 T3 P19 X10.0; Y max feedrate
  • M206 T3 P23 X10.0; Z max feedrate
  • M206 T3 P27 X10.0; X homing feedrate
  • M206 T3 P31 X10.0; Y homing feedrate
  • M206 T3 P35 X10.0; Z homing feedrate

Mudanças no fonte (Configuration.h) pq nao temos sensores de fim de curso.

  • MIN_HARDWARE_ENDSTOP_* false
  • MAX_HARDWARE_ENDSTOP_* false

13/02/2014

Vídeo com o teste de uma nova fresa:

http://youtu.be/VvdFTzGlEus

06/06/2013

Retomando o registro...

Começamos a montar uma fonte de 0 a 28V para alimentar os motores (ver divagação a respeito). Montagem foi parada devido a problema com o transformador (secundário aberto).

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