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Autor Tópico: Projecto Freza CNC - Arduino  (Lida 140177 vezes)

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Offline c3dr1c

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Projecto Freza CNC - Arduino
« em: 24 de Janeiro de 2012, 19:50 »
Boas pessoal.
No proximo semestre (que está quase a começar) como projecto final de curso, vou propor, uma frezadora cnc de 3 eixos controlada por arduino  e talvez utilize o labview... Ainda nao sei...
Como tal, tencionava utilizar o forum como metodo de partilha de duvidas e opinioes para a conseguir desenvolver. Bem como ir actualizando o topico com o desenvolvimento da cnc.

Ja andei a ler muito sobre cnc's e sobre o que preciso. Andei a recolher material, retirado de fotocopiadoras que arranjei, para reduzir os meus custos financeiros. Ver se na proxima semana ja faço um inventario do material e tiro umas fotos para voces verem.
Mas pelo menos ja tenho os motores, que tanto me custaram arranjar... Bem ditas fotocopiadoras.
Tambem ja tenho varoes de aço, castanhas, alguns rolamentos, varias placas de circuito impresso para aproveitar componentes (tenho de ver se têm l297 ou l298 ou algo equivalente :P).

Bem mas as minhas duvidas neste momento sao relativamente aos motores e às suas caracteristicas, bem como nos drivers de potencia.

Tenho aqui em casa alguns motores de 5 e 6 fios. Bem os de 5 fios so podem funcionar em modo unipolar certo? Os de de 6 tanto podem em modo bipolar como em modo unipolar, certo?
E quais sao as vantagens do bipolar vs unipolar? Ja li que o bipolar tem mais binario...

Um dos motores que tenho, à uns anos atras, estive a testa-lo como gerador de energia electrica e acho que lhe dei rotação a mais e o isolamento das bobines derreteu, pois ja nao gerava tanta tensao como dantes. Como posso verificar se ele está em condições? Medindo a resistencia entre as bobinas e serem todas iguais?

Os drivers de potencia em principio sao construidos a partir de l298 e l297 certo? Dependendo se utilizo unipolar ou bipolar...

Cumprimentos
"O único modo de descobrir os limites do possivel é aventurarmo-nos um pouco para além deles em direcção ao impossivel."

Uma das Três Leis de Arthur C. Clarke

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #1 em: 27 de Janeiro de 2012, 00:41 »
Boas pessoal...

Este fim de semana farei um inventario do material que tenho e que penso ser util para a contrução da cnc. Depois posto umas fotos pa semana

Agora ando a partir a cabeça com os drivers pos steppers...
Pelo que percebi so preciso de um L297 e transistor darlington... O que me aconselham a comprar quanto aos transistor darligton, que eu nao conheço bem o que anda no mercado?
O que procuro nao encontro em portugal assim rapidamente. Alem disso este fim de semana vou a Leiria e queria passar na leiritronica para comprar se houver...

Encontrei este circuito na net:


Pelo que percebi basta isto para controlar o motor unipolar. Mas tive a ler o manual que alguem postou aqui no forum sobre motores de passo e L297 e parece que nao é assim tao simples.
Ainda por cima nos motores unipolares, o chopping é utilizado nas linhas de inibição, ou seja parece que tenho de adicionar mais componentes. Apesar de nao saber bem o que é os choppers (pelo que li sao interruptores) parece-me importante para o controlo. Mas ainda tenho de ler o manual como deve de ser para perceber isto tudo.

Cumprimentos e obrigado
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Offline xiserre

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #2 em: 27 de Janeiro de 2012, 22:03 »
tenta procurar por l6208... faz de drive stepper e parte de potencia tudo num integrado... e a st fornece samples deles... alem de ser em package DIP

Offline senso

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #3 em: 27 de Janeiro de 2012, 22:05 »
Um chopper é um controlador que limita a corrente fornecida ao motor/enrolamento limitando a corrente, chopper vem do facto de que a voltagem é por assim dizer cortada e chop é isso mesmo cortar.

Depende da corrente que os teus motores precisam, mas um L293D não deve chegar para um stepper, tens vários drivers de steppers da Pololu por exemplo que fazem micro-stepping e tudo.
Avr fanboy

Offline AndréD.

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #4 em: 27 de Janeiro de 2012, 23:27 »
Boas...

tenta procurar por l6208... faz de drive stepper e parte de potencia tudo num integrado... e a st fornece samples deles... alem de ser em package DIP

Por acaso ate me dava jeito um ou dois, mas ja tentei mandar vir samples e aquilo no acto do checkout dizme para corrigir campos, mas nao me diz porque é que estão mal... Se alguem conseguir mandar vir que diga qualquer coisa...

Cumps
AndréD.

P.S-> Sorry pelo offtopic :P

Offline senso

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #5 em: 27 de Janeiro de 2012, 23:47 »
Pode ser por causa da morada não uses º, ª ou - na morada assim como no código postal e tambem há alguns fabricantes que se meteres o código postal de 7 numeros tipo 3810-333, não aceita, metes só os primeiros 4.
Avr fanboy

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #6 em: 29 de Janeiro de 2012, 15:22 »
Thanks pessoal... E nao é nada off-topic, tem a ver com o tema por isso tas a vontade :D Pelo menos por mim :P

Mas esse l6208 não é para motores de duas fases? Eu tenho motores de 4 fases. Aliás ate tenho um de 5 fases com 0,72º por step se nao me engano, mas em principio nao o vou utilizar por precisar de um driver de potencia diferente certo?

O microstepping nao me vai dar trabalheira a mais? Se nao desse, era fixe que tinha uma precisão elevada. Mas para tal, nao tenho depois de programar a acelaração bem como o abrandamento do motor? Ou continua a ser step a step?

Eu como nao pretendo gastar muito dinheiro, tentando poupar ao maximo, estiver a ver alguns dos IC's que vinham na fotocopiadora que desmontei e la tinha uns stk672-020 e stk672-040. Este 040 ate faz microstepping e parece que o funcionamento dos dois é identico. Temos o clock (para defenir os steps), temos o sentido da rotação, circuito chopper e falam la na datasheet em excitação w1-2, w2 que nao sei bem descodificar o que significa mas penso que tenha haver com os dois modos possiveis de full-step e com o half-step. Alem disso, suportam corentes elevadas.

Supostamente é isto que preciso para controlar os steppers certo? Tanto com arduino bem como com uma placa cnc3ax...

Alguem podia dar uma olhadela nas datasheets e me confirmar que sao bons ic's, se faz favor?
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/sanyo/ds_pdf_e/STK672-040.pdf
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/sanyo/ds_pdf_e/STK672-020.pdf

So é pena ter dois e serem diferentes. Devia ter dois 040 :P
Será que existe problemas de utilizar driveres de potencia diferentes? Pode-me trazer problemas de sincronismo? Ou nao tem nada a ver?


Mas ando mais preocupado com a mecanica. Preciso de 0,20m^2 de aluminio com 5mm de espessura. Alguem sabe mais ou menos o preço de que fica isso? O meu cunhado que trabalha em moldes, vai ver quanto fica para a empresa e pode ser que seja barato.

Em termos de varoes, tenho dois de 8mm para o eixo dos z's, dois de 10mm para o eixo dos y's e vou comprar dois de 10mm para o eixo dos x's.

A cnc é para ter uma area util de 300mm x 200mm. Em Z preciso de um curso de cerrca de 100mm.
Portanto vai ter de dimensoes 400mm x 300mm x 200mm. Uma tolerancia de 100mm para os carrinhos.

Como projecto inicial, o objectivo a cumprir é fresar pcb's. Mas talvez depois possa frezar umas peças 3d em madeira... Por isso o uso de um motor de passo no eixo Z.

Amanha ou terça ja tiro fotos do material :P
E senso la encontrei numa placa duas moc's que me falaste no topico do labview eheheh Sao branquinhas... lool

Abraços e obrigado


 
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Offline maurosmartins

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #7 em: 29 de Janeiro de 2012, 17:29 »
Viva c3dr1c,

há várias pessoas no fórum que já construíram CNCs e algumas com excelente aspecto como o a do StarRider que podes encontrar aqui http://lusorobotica.com/index.php?topic=1701.0

e deixo também a minha CNC (parece um trambolho ao pé da dele mas funciona :Phttp://msmtec.site88.net/cnc/cnc.html e também uma página que tenho sobre steppers http://msmtec.site88.net/stepper/stepper.html

espero que ajude e se tiveres perguntas concretas, força.

Cumps, Mauro

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #8 em: 30 de Janeiro de 2012, 18:13 »
Boas maurosmartins. Muito obrigado pelos links. Ja conhecia o teu site, eheheh e ja revi a pagina da cnc milhoes de vezes. Eu adorei a tua cnc :D Tem uma estrutura metalica simples, clean e funcional, ta mesmo mesmo mesmo muito fixe. Aliás vou-me basear na tua estrutura metalica para construir a minha. 5 estrelas.

Agora ando devolta da mecanica, ver se arranjo o aluminio... Mas tenho muitas duvidas e incertezas em relação à parte electronica. Se bem que acho que ja vou dando uns toques :P

Amanha ja começo a investigar sobre cnc's, hoje nao vou fazer nenhum... Ver se tiro as fotos para voces verem do material...

Mas aproveito para te perguntar se o facto de apoiares uma das estremidades dos fusos nas chumaceiras e a outra extremidade nos rolamentos do motor nao vai trazer problemas com estes rolamentos? Em principio nao, que a estrutura está suportada pelos varoes cromados ne? Sempre se poupa em rolamentos e chumaceiras...

A do StarRider ta mesmo profissional, mas nem quero imaginar o dinheiro que deve ter gasto. Quem me dera a mim :D

Bem um abraço e muito obrigado pelo apoio.
Cumprimentos


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Offline maurosmartins

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #9 em: 30 de Janeiro de 2012, 18:23 »
Olá c3dr1c,

Obrigado pelas palavras ;D

O varão roscado está preso ao eixo do motor e a outra extremidade há chumaceira para que a força seja feita na chumaceira e não nos rolamentos do motor. mas esta força é só de "Tracção" porque o suporte do resto da máquina é feito pelos varões de cromoduro e não pelo varão roscado.

Cumps, Mauro.

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #10 em: 30 de Janeiro de 2012, 22:57 »
Yap tens rasão, só sofre forças de tracção ou compressao. Por isso no problem...

Uma pergunta para o senso:

Eu tenho conhecimentos muito basicos a nivel de programação. Como estive a ver, fizeste um tutorial sobre programação com o AVR Studio. Achas que para um novato como eu, vale a pena começar aprender como deve de ser com o AVR Studio ou é uma linguagem mais dificil de programar e vou ter de gastar muito mais tempo do que usando o IDE Arduino?
É que pelo que vejo, com o AVRStudio damos conta de todos os permenores possiveis e imaginarios e com o IDE Arduino ficamos um pouco limitados. Penso eu...

Outra ponto a ter em conta é o facto de existirem ja codigos programados em IDE Arduino para CNC's pela net. Podendo-me basear para construir o meu e ajudar-me a perceber o porque de utilizar certos comandos.
Para AVRStudio nao encontro praticamente nada. Mas se calhar o codigo em IDE Arduino comparando com o AVRStudio sao semelhantes e consigo perceber os comandos a escrever no AVR.

Sem duvida que o AVRStudio é muito mais poderoso pelo que tenho lido no teu topico.
Mas como tenho 5 cadeiras, mais o projecto, tenho medo de ter de perder muito mais tempo.

Abraços e o obrigado.
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Offline CBX

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #11 em: 30 de Janeiro de 2012, 23:07 »
procura por GRBL

se tens possibilidade de usar uma porta paralela esquece o arduino, não existe compatibilidade praticamente nenhuma com o software existente

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #12 em: 31 de Janeiro de 2012, 00:00 »
Possibilidade existe. Usando os computadores da escola...
Mas caso use uma porta paralela, so preciso do software ja existente e dos driveres de potencia, certo? Sendo assim o meu trabalho de curso nao tem as exigencias necessarias.

Ja pensei tambem usar o labview :P mas tava mesmo mesmo mesmo com vontade de usar o arduino.
Imaginando que uso o Eagle para desenhar os circuitos e depois exportando-os para G-code, nao consigo fazer com que o arduino leia o G-code e o interprete, mandando posteriormente os comandando para os motores de passo?

Tenho de ir ver isso do GRBL...
« Última modificação: 31 de Janeiro de 2012, 00:02 por c3dr1c »
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Offline c3dr1c

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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #13 em: 31 de Janeiro de 2012, 14:32 »
Boas pessoal, aqui vai o material disponivel por enquanto.

Motores de passo


Da esquerda para a direita:
[Sanyo Denki; 6 fios; 1.8º; 2.75V; 3A], [Vexta; 5 fios (5 fases); 0.72º; 2.9A; 0.22Ohm], [Sanyo Denki; 6 fios; 1.8º; 3.5V; 1.5A], [Shinano Kenshi; 5 fios; 8.4V; 0.8A], [Minebea; 1.8º; 1.8A; 2.5Ohm; 0.6Nm], [Shinano Kenshi; 6V; 0.76A]

A italico é informação que retirei da internet sem confirmação se está correcta. Encontrar datasheet destes motores é o meu pior pesadelo :P
Os dois primeiro é possivel que tenham o isolamento das bobines derretido como ja tinha falado, tenho de averiguar isso. Se nao eram grandes maquinas pa minha cnc :D Se bem que o de 5 fases talvez seja complicado construir driveres de potencia pelo que ja li na net.
Mas em todo o caso, o 3º o 4º e o 5º servem perfeitamente. O ultimo claro que nao vou utilizar.

Tambem podem ver ali, uns supressores de vibrações que dao algum espaçamento para poder ligar os veios dos motores aos fusos.


Veios


Os dois primeiros, serao para o eixo dos Y's. Possuiem 10mm de diametro e vao ter 300mm de comprimento.
Os quatro seguintes, serao para o eixo dos Z's. Possuiem 8mm de diametro e vao ter 200mm de comprimento.
O ultimo nao me serve de grande coisa. Tem 9mm de diametro bah...


Acessorios, sensores, componentes electronicos




Alguns acessorios e sensores para utilizar na cnc. Tenho mais tralha desta em casa dos meus pais, mas proveniente de radios, televisoes, gira-discos, impressoras a laser, etc. Tenho de analisar os IC's das pcb's e ver o que me é util. Depois se precisar de mais, vejo o resto que tenho la pa casa...



Ainda possuo alguns motores destes, que penso que tambem sao de passo. Talvez tenham ic's importantes...


Por enquanto é tudo...

Abraços malta
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Re: Projecto Freza CNC - Arduino
« Responder #14 em: 31 de Janeiro de 2012, 16:12 »
Com o Arduino programas em C++ com um monte de funções que funcionam como uma camada de abstração do hardware especifico do chip, quer uses um duemilanove ou um Mega, para usar o serial é sempre Serial.begin, para usar pinos é digitalWrite/Read, e por ai a diante, é basicamente como que uma linguagem de prototipagem rápida e em troca da velocidade de programação dás a flexibilidade de controlar tudo precisamente como queres, se não tens tempo se calhar não vale a pena, mas programar no Avr Studio é programar em C, e usar os registos do micro-controlador para usar UART e SPI e I2C e timers e assim, pode demorar mais algum tempo ao inicio, mas depois vai dar ao mesmo que usar o Arduino, depois de se criar funções para o que queremos o resto é C e algoritmo para cima.

Quanto ao cnc aconselho-te a ires dar uma vista de olhos no svn da RepRap que tem um interpretador de G-code bastante avançado assim como alguns programas com GUI para enviar esse mesmo G-code do pc para o Arduino.
Avr fanboy