Управление ЧПУ станком через USB порт

[Ermak]

Что это дает?

Самое наверное главное, более компактное устройство управления, а то многие целые громоздкие стойки делают под свой станок.

А здесь достаточно прикупить компактный планшет под Windows, а идеале бы вообще без проводов, по безпроводке станком управлять.

Планшетов таких по хорошей цене сейчас много есть Windows планшеты

[Ermak]

Вот здесь продают, весь нужный вам комплект электроники

В нем небходимые вам платы драйвера 4 штуки, shield для Ардуино и сама ардуинка. Вам только еще БП найти под нее.
Вот так всё выглядит


Первое что вам может понадобиться с самого начала - драйвер для китайских интерфейсов CH340.
Этот драйвер обеспечивает стыковку операционной системы с платой Ардуино.
Вот он.   Скачать файл DRVSER.rar (159.72 kB)         
Поддерживает операционные системы  Windows 7 (64bit), Windows 7 (32bit), Windows Server 2008 (64-разрядная), Windows Server 2008 (32-разрядная), Windows Vista (64bit), Windows XP (64bit), Windows Vista (32-разрядная), Windows Server 2003 (32-разрядная) , Windows XP (32-разрядная), Windows 2000, Windows ME, Windows 98SE
Более ранние версии Ардуино работают с другими драйверами.

После того как вы соединили свою ардуинку с компом, вам следует загрузить в нее нужную программу.
Проще всего загрузить программу в двоичных кодах, например прошивку "GBRL 0.8C", поддерживающую 3 оси и лазерный выжигатель.
Прошивка здесь: Скачать файл grbl_v0_8c_atmega328p_16mhz_9600.hex.1421881539082.rar (26.12 kB)

Прошивка есть, качаем "прошивщик". Проще всего Xloader: 
Скачать файл XLoader.zip (646.90 kB)
Прошивка сложности не представляет, определяем порт, указываем на прошиваемый файл, указываем тип ардуинки(NANO или UNO или MEGA), шьем.
Теперь определяемся с выводами ардуинки, чтобы подключить драйвера, шпиндель, насос или лазер.
Вход TTL лазера подключается на выход включения шпинделя или на DIR Z.
Распиновка для платы NANO:

Распиновка для платы UNO:


Ну раз загрузили GBRL, то теперь нужна программа, которая будет отправлять G-код в нашу Ардуинку.
На выбор : 
GBRL Controller  v3.6.1(рекомендую)
Скачать файл GrblController361Setup.1421882383496.rar (4.35 MB)

Uniwersal Gcode Sender
Скачать файл UniwersalGcodeSender.zip (6.94 MB)

Это первый минимум который вам необходим для стыковки станка с компом через ARDUINO. 

Если вы уже работаете с Ардуино или хотите собрать 4-х осевой контроллер на MEGA2560,
вам может пригодиться пакет библиотек для ARDUINI IDE:
Скачать файл Grbl-xx_with_Arduino-master.zip (1.09 MB)


Что такое GBRL и как с ним работать - можно прочесть здесь https://github.com/grbl/grbl/wiki
 Кто не умеет читать на англицком воспользуйтесь услугами толмача https://translate.yandex.ru

[Ermak]

Другой вариант.
======================================================================
Взято с http://www.ecnc.ru/electronics

Электроника,необходимая для изготовления простого самодельного станка с ЧПУ
При создании станка с CNC нам понадобятся следующие электронные компоненты:

компьютер Для простого станка с ЧПУ понадобится обычный компьютер/ноутбук с одним свободным USB разъёмом. Для работы станка с ЧПУ потребуется ПК под управлением ОС начиная с Windows XP. Разъём USB необходим для обмена данными с платой Arduino. Компьютер выполняет обработку изображений и формирует команды перемещения двигателей, которые передаёт на Arduino. плата ввода/вывода Arduino

Плата ввода/вывода Arduino

выполняет роль контроллера станка с числовым программным управлением. Обработав полученную от компьютера команду перемещения двигателей прошивка Arduino отправляет последовательность управляющих импульсов на драйвера шаговых двигателей. В проекте использовалась Arduino Uno.

3 драйвера шаговых двигателей

Драйверы шаговых двигателей совместимые с Arduino с 4-мя управляющими контактами. Драйверы шаговых двигателей получают управляющие импульсы от Arduino и подают напряжение на соответствующие обмотки шаговых двигателей. К драйверу ШД подключается блок питания для питания шагового двигателя и сам шаговый двигатель. В проекте использовались драйверы ШД на безе микросхемы ULN2003.

3 шаговых двигателя

На обмотки шаговых двигателей подётся напряжение, что приводит двигатели в движение и обеспечивает функциональность механической системы станка с CNC. В проекте использовались шаговые двигатели 28BYJ-48-5V. Время реакции двигателя на подачу тока на соотвтествующую обмотку - 2мс (0.002 сек).

блок питания для двигателей

Блок питания необходим для работы шаговых двигателей. В проекте использовались 3 импульсных блока питания на 5 вольт из зарядных устройств для сотовых телефонов. Чтобы не занимать 3 розетки, блоки питания были разобраны, внутренности вытащены и подключены к одному шнуру питания. Далее я упаковал все платы в одну коробочку (мыльница, купленная в Ашане) и вывел  провода для питания шаговых двигателей.

провода и коннекторы

Провода и коннекторы соединяют электронные компоненты станка с ЧПУ между собой. Для подключения питания и Arduino к драйверам шаговых двигателей использовались коннекторы DuPont. Их можно выдрать из старых компьютеров, такие коннекторы используются для подключения кнопки Reset к материнской плате, а также кнопки питания и PC Speaker'а.

фрезер, гравер

Фрезер/гравер непосредственно фрезерует деталь.

http://youtu.be/J0pui596QZs

[Ermak]

Ну и зарубежный вариант.
Лазерный станок на Рабеспъере.
http://funofdiy.blogspot.co.uk/2013/10/a-raspberry-pi-controlled-mini-laser.html

==========================================================



http://youtu.be/xxQ33cNIXxU]http://youtu.be/xxQ33cNIXxU

[Aleksandr]

Здравствуйте.Хочу поблагодарить за информацию и труд. Задумал сделать чпу фрезерный по дереву. Автономность для меня не последнее дело. Идея тянуть на балкон, допустим, кабель от LPT порта из комнаты мне не нравится. Кабель USB как-то привычнее и практичнее. Смотрю в сторону Arduino Uno +ПК.На http://www.shapeoko.com/wiki/index.php/Communication_/_Control упоминается G-code sender (Android) TinyG CNC Console и G-code sender (Android) GRBLDroid. Это софт на андроид для GRBL-контроллер на ардуино. Думаю, неплохо было бы вместо ПК использовать планшет. Никто не пользовался такой связкой (ЧПУ-ардуино-планшет)? Какие тут подводные камни? Спасибо.

[Ermak]

Никто не пользовался такой связкой (ЧПУ-ардуино-планшет)? Какие тут подводные камни? Спасибо.

Мои мысли читаете. Как раз спрашивал у одного, какие планшеты они используют на производстве?
В принципе любые подходящие windows подходят.

Подводные, наверное сенсор менее чувствительным сделать, чтобы нечайно кнопки не нужные не сработали.
А так, планшеты, почти не греются, лучше даже ноутов будут в этом плане. 

А если чисто под пульт, и софт, можно вообще дешевый найти.

[Aleksandr]

У моей супруги Nexus 7. Реально с ним поэкспериментировать? Там Android.

[Ermak]

Под андроид нет путного программного.
Вам нужен windows планшет, его сейчас небольшого формата можно за недорого взять.
Только берите где только одна ОС.

[Aleksandr]

А какой софт есть под планшеты с виндовс?  В принципе, это в качестве пульта, только желательно иметь программную компенсацию люфтов.

[Ermak]

Сейчас подкину вам некоторые

JCNC - программа управления чпу станком
поддерживает протоколы CNC GRBL и CNC TinyG



Скачать  http://www.jtronics.de/component/phocadownload/category/5-software.html?download=65

[Ermak]

Вот видео работы станка в такой связке

http://www.youtube.com/watch?v=e0A9BLPatVY#t=31

[Aleksandr]

Купил ардуино. Запустил JCNC. О работе программы сужу по морганию светодиодов Tx Rx на ардуине. Пока на выходы не цеплял ничего. В свойствах программы есть настройки, но не разберусь что там к чему. На скриншоте . Хочу спросить, может, кто знает есть ли там компенсация люфтов?

[Ermak]

Такая идея появилась, думаю станочником понравится.


Непосредственное управление станком с ЧПУ, без УП.
То есть берешь, что то в виде карандаша проводишь линию или контур по заготовке или листу бумаги с нарисованным и он точно отображается на заготовке станка, через лазер, фрезу, гравер и т.д.


Тем же токарям, думаю понравится. Задаешь масштаб увеличенный для точности и делаешь тоже самое.


Как бы вам наглядней объяснить идею?
Например есть у меня заготовка, нужно её замаркировать, то есть надпись на ней написать, нужно в программу заходить готовить УП, не так уж и быстро.


А здесь просто, берешь что то типа точного стилуса, берешь трафарет с буквами и цифрами, подводишь инструмент в нужное место на заготовке, даешь нужный масштаб и просто рисуешь, через трафарет что тебе нужно.


Или скопировать контуры заготовки. Ложить заготовку и так же обводишь. ЧПУ станок, всё это повторяет на заготовке.


Для безпроводки у нас есть уже специальные блютуз мыши. клавы типа этих Slim Bluetooth 3.0 Wireless Mouse Мышки без адаптеров и Безпроводные портативные клавиатуры с русским шрифтом


Если на экране планшета непосредственно рисовать, то мелковато и неудобно, да и стилусы под емкостные экраны не очень удобные.


Нужен получается, типа планшета блютуз, но уже под графику. Или еще что придумать.


Сенсорных планшетов для создания связи через USB порт. сейчас всяких разных навалом здесь Windows планшеты и стоят приемлимо.

[Ermak]

Может даже более продвинутый вариант реализовать. Просто тем же планшетом через камеру снимаешь, нужную надпись, программа надпись пребразует тут же в вектор и выдаешь её на станок.

В общем как то так. Осталось только более детальней все это проработать. Планшеты уже на производстве начали применять, для ЧПУ станков. Разговаривал с одним, они партию закупили.
Правда не могу выпытать у него про софт и детали.

[Aleksandr]

Вот вариант с фото или вэбкамерой больше нравится. Задал масштаб, преобразовал в вектор, задал начало координат и передал в обработку. Ну опять же цели и возможности софта определяют метод. Тут-то детали и мелочи определят удобство, да и возможности в целом. Как только повышаешь качество в 2 раза, проблемы возрастают в 4 раза, если хочешь в 3, то проблем возрастет в 9 раз. Это не пессимизм, это закон природы, это доказано математически. И это придется учитывать в любом деле. Я хочу сказать, что чувствую, без профессионального подхода и совета знатоков это дело убьет слишком много сил и времени. К сожалению нет с кем тесно общаться на такие темы с конкретной проблемой. Может, вы что поглубже копнете, раз с разными спецами общаетесь? По меньшей мере любопытно. В советские времена были станки с копировальной головкой. На столе рядом со станком ложили чертеж 1 к 1. Следящая головка ездит по линии рисунка и механически связана с резаком. Так ацетилен-кислородной резкой вырезали детали по контуру. Но нынче такие огромные возможности, где-то что-то должно быть.

[Aleksandr]

Я тут спрашивал в 10 посте про компенсацию люфтов в программе JCNC. Нет ее, разбирался как смог. Скорее всего для GRBL такой функции не имеет.

[Ermak]

Сейчас идею продумываю, насчет сделать блютуз карандаш, чтобы сразу без УП станок по ходу его, повторял движения инструментом на заготовке.
Проблема, сделать максимальную точность повторения движения.

[Aleksandr]

А если не секрет, для чего это устройство? На сколько осей думаете делать?

[Ermak]

Да пока сам толком не знаю. Сам процесс интересен. На 3 оси хотелось бы.
Еще немного подумать нужно.

[genry-l]

Аналогично Вам думаю над управлением чпу станка без УП, без стороннего компьютера,
посредством специальной ручки, если можно так назвать. предлагаю глянуть на эти видео,
 где чпу управляется при помощи компьютерной мышки
https://www.youtube.com/watch?v=4BnnFGq3sPI
http://www.youtube.com/watch?v=4BnnFGq3sPI
так же эта, здесь управляется при помощи ардуино  https://www.youtube.com/watch?v=2FGxCJYj4t8
http://www.youtube.com/watch?v=2FGxCJYj4t8
 
так же мышь может применена безпроводная как здесь :  https://www.youtube.com/watch?v=Pzgo_CMUn_E
http://www.youtube.com/watch?v=Pzgo_CMUn_E
и наконец  использована и доработана подобная мышь-ручка  http://www.ebay.com/itm/Genius-Comfortable-USB-Wireless-2-4-GHz-Optical-Pen-Mouse-/321965009256?hash=item4af69c2968:g:Kw0AAOSwaA5WiCDv
Остается главная проблемма. Как отложить действие станка во времени, который не будет действовать как дубликатор, сразу же повторяя действия ручки, а повторять нарисованное на столе тогда когда нужно.
Выглядет это должно примерно так (применительно к плазменной резке): нарисовал или обвел трафарет на листе металла отошел, включил исполнение. Станок повторил нарисованный контур,
Вопрос, как прописать (возмем для начала ардуино) код, чтоб контроллер запоминал наши действия в EEPROM (хотя она будет за мала) на SD карту, а после выдавал исполнение для станка.
Эта тема заинтересовала после просмотра вот этого игрушечного манипулятораhttps://www.youtube.com/watch?v=bLnAJ-mSElE
http://www.youtube.com/watch?v=bLnAJ-mSElE
использовав управление мышю как здесь https://www.youtube.com/watch?v=nz_tgDD8FNw
http://www.youtube.com/watch?v=nz_tgDD8FNw
 и записав координаты передвижения мы може заново воиспроизвести эти передвижения по координатам
мануальное программирование исползуется в промышлености [youtube]4LfNtsD_mwQ[/youtube]
http://www.youtube.com/watch?v=4LfNtsD_mwQ
Так вот пока вопрос прогаммирования хотя бы ардуиноб что бы координаты передвижения мыши записывались и в последствии считывались (без дополнительной обработки человеком) шаговыми двигателями.
Буду признателен если кто что подскажет

[Ermak]

Здесь как понимаете, самое главное точность перемещения.

Вот её очень трудно получить. Пока есть мысли, но нужно ещё подумать.

[Aleksandr]

Здравствуйте. Мое мнение такое, что получить точность без компа сложновато. Надо что-то, чтобы можно было оценить эту точность, например экран с циферками, также возможность корректировать эти циферки. Правда, смотря для чего. Ну тут Android и программа cncDroid с контроллером TinyG https://play.google.com/store/apps/details?id=de.cnc_droid. Спасибо за ролики. Понравился игрушечный манипулятор.

[Ermak]

Немного тема не подходящая. Нужно будет другую открыть по этому вопросу.

[Sacha56]

Скажите пожалуйста, вот этот контроллер GBRL Controller  v3.6.1 получает команды с USB порта от Mach3 или у него своя программа.

[Aleksandr]

На сколько я понял, нужна программа типа JCNC. Она передает G-код в контроллер GRBL, в ней можно менять настройки режимов движения и т.д. на ходу. Рассчитывает траекторию движений контроллер GRBL и выдает на выходе импульсы step-dir.

[Sacha56]

Спасибо, я уже понял.

[Аляска48]

Здравствуйте! Не могу найти настройку работы шаговиков в JCNC. Подскажите пожалуйста. С Уважением Александр.ycecuk

[Ermak]

Здравствуйте! Не могу найти настройку работы шаговиков в JCNC. Подскажите пожалуйста. С Уважением Александр.ycecuk

вроде как здесь Меню -> Конфигурация -> Настройки принтера ->

[Aleksandr]

Здравствуйте. Вот здесь http://unicnc.ru/index.php?topic=16.0 упоминают об интересном проекте. Управление по ардуино 6 осями. Что-то похожее на GRBL. На 6 осей не нашел прошивки ардуины. Может. плохо смотрел, может, замануха просто. Не дружу с английским. Гляньте кто понимает.

[Ermak]

А куда вам столько осей?

[Aleksandr]

На будущее обдумываю два варианта. 1. обычный вариант на 4 оси- фрезеровка. 2. вариант на 6 осей- 3 оси двигают деталь под сварку, еще 3 оси двигают полуавтоматную горелку для сварки этой детали. Но тут деталей в год надо около 2000 шт. Пока проще руками.

[Ermak]

Наконец то пришли шильды и драйвера для ардуинки. Сейчас времени нет, позже покажу фото всего вместе.

[Aleksandr]

Как ваши дела? Я собрал один сервоконтроллер с прошивкой Ивана(Propovednik) с управлением от ардуино. Такое впечатление, что от компа приходят сильные помехи. Опторазвязки сервоконтроллера от  ардуино с компом не делал. Разбираюсь дальше.

[Ermak]

Кстати фото шильдов обещал?

Вот, а то забуду.

[Ermak]

Да что то, все никак руки не дойдут. Нужно то садиться конкретно и разбираться.
Я пока с Крепышом разбираюсь, драйверы как раз стали приходить.
Где то ещё более слабый и опторазвязка. Нужно корпус под них всех мастерить.

Это под Масн.

Поэтому пока там не доделаю, с USB наверное не буду пока разбираться. Тем более всё расписано в теме.
Не думаю, что так сложно будет.
 

[ALViktor]

Как ваши дела? Я собрал один сервоконтроллер с прошивкой Ивана(Propovednik) с управлением от ардуино. Такое впечатление, что от компа приходят сильные помехи. Опторазвязки сервоконтроллера от  ардуино с компом не делал. Разбираюсь дальше.

Так на серве Проповедника есть опторазвязка.
Сегодня собирал в кучу Uno шильд и драйвера DRV8825. Только станка еще нет, на столе прокрутил программу.
Вроде нормально.
Нашел несколько программ для управления и прошивку залил в UNO 0.9J

[Aleksandr]

Сделал по схеме и разводке Ивана и все заработало. Прошивка 0,8с.

[victorbek]

Разве земля Ground не используется?

[victorbek]

Здравствуйте уважаемые коллеги! Я извиняюсь не посмотрел в конец обсуждения. )) Так вот мой вопрос касался на счет темы обсуждения, в начале было выложена схема подключения к плате Arduino. В следствие чего возник вопрос: ground не используется??

[Ermak]

Вот здесь Re: Все самое интересное по скидкам и ценам от Gearbest кстати станок с таким уже готовым набором.

[Admin]

Кому мало информации в теме, Ермак более подробней здесь расписал Re: ЧПУ фрезерный Малек Софтовая и электронная часть

Управление электроникой ЧПУ происходит через ЮСБ порт.
Возможно ли физически "удлиннить канал связи" посредством адаптера последовательного интерфейса, например
http://asu-info.ru/index.php/usb/fromto-modbus ?
Не особо я электрон-чик (т.е. совсем ... ), но (ходят слухи, что) RS485 позволяет связь чЮть ли не до 1 км на вменяемых для ЧПУ скоростях. Ещё подкупила цена на ус-ва такого класса :
смотрим
Помогите разобраться, пожалуйста. 

[Ermak]

Управление электроникой ЧПУ происходит через ЮСБ порт.
Возможно ли физически "удлиннить канал связи" посредством адаптера последовательного интерфейса, например
http://asu-info.ru/index.php/usb/fromto-modbus ?
Не особо я электрон-чик (т.е. совсем ... ), но (ходят слухи, что) RS485 позволяет связь чЮть ли не до 1 км на вменяемых для ЧПУ скоростях. Ещё подкупила цена на ус-ва такого класса :
смотрим
Помогите разобраться, пожалуйста. 

Мужики у вас вообще совесть есть?
Сами пишите цена 60 руб. Я практик, пишу только после своего личного опыта или людей которым доверяю.

Что вам то лично мешает купить и проверить? Вроде дешевле пачки сигарет.
Правда не представляю, как вы за километр будите следить за шпинделем и заготовкой и отключать аварийно если что. Или смертника туда посадите?

Я в таких делах не участвую.

[TigerFS]

Управление электроникой ЧПУ происходит через ЮСБ порт.
Возможно ли физически "удлиннить канал связи" посредством адаптера последовательного интерфейса, например

Не особо я электрон-чик (т.е. совсем ... ), но (ходят слухи, что) RS485 позволяет связь чЮть ли не до 1 км на вменяемых для ЧПУ скоростях. Ещё подкупила цена на ус-ва такого класса :

Помогите разобраться, пожалуйста. 

Не уверен, что rs485  можно доверить управлять станком. Копайте в сторону вай фай. Скорости обмена данных повыше будут. На производстве протокол rs485 использовали только для передачи показаний приборов на удаленный комп.
Идеальный вариант станка с чпу - контроллер физически отвязанный от компа и работающий по программе загруженной с флешки/ по рс485/ через юсб/  да хоть gprs.  В момент загрузки программы станок выключен - это требование безопасности. После того как программа загружена, заготовка установлена, начало координат выставлено, оператор запускает программу. Наблюдать за работой станка по вебкамере и надеется на удачное завершение обработки - не правильно: фреза сломается, да любой глюк электроники и, в лучшем случае, вместо станка - груда железа, в худшем - пожар.
Протокол модбас вообще промышленный, не стоит усложнять себе жизнь.

[Гость]

Спасибо ! Мысль была на балкон станок поставить (на радость соседям , а комп в тепле и тишине, и через стекло наблюдать.
Видел на Алях "удлиннители" ЮСБ до 10 метров - некие "активные", но отзывов по ним не нашёл... А мысль-то осталась 

... А вот и "первая проба пера" https://youtu.be/jneEDdwWS1M?list=PLaVcuU3Zm4s1Qql5WEBIu4omqStMOfbgn
http://youtu.be/jneEDdwWS1M?list=PLaVcuU3Zm4s1Qql5WEBIu4omqStMOfbgn
поставил 10Вт пипетку - грызёт гипс 

... Из подкатушников "Романтики 303" (ка-ца) заколзозил ось №4 в качестве эксперимента https://youtu.be/GdXkz0liruI?list=PLaVcuU3Zm4s1Qql5WEBIu4omqStMOfbgn
http://youtu.be/GdXkz0liruI?list=PLaVcuU3Zm4s1Qql5WEBIu4omqStMOfbgn
Но... надо червячную передачЮ на неё думать - слабо и неточно.
Настраиваю по-тихонечку... Привыкаем друг к другу...

[TigerFS]

Как избавиться от шнурка - есть на сайте про 3Д принтеры. Вариантов много - от простой эмуляции порта через шилды, до полноценного Вай-фай устройства в домашней сети. Очень понравилась идея товарищей использовать Оранж-пи в качестве эмулятора порта для принтера (сарказм).

[Ajaxii]

не знаю как насчет оранж-пи , но вот платка D1 http://robotdyn.ru/catalog/arduino/uno_wifi_r3_atmega328p_esp8266_usb_ttl_ch340g_micro_usb/  отлично по вафле коннектится, правда портов маловато, но на 3 оси хватит я думаю (учтите что у платы "1"=3.3В а не 5 !) ... Не сочтите за рекламу, но этот сайт-магазина  в Москве, но мануалов и нету Цены как на али, а ждать НЕ НУЖНО! Памяти много, можно вообще как автономку юзать.