CNC-Maschine Steuerung Upgrade auf einem Etat


Haben Sie eine alte Hobby Fräsen Maschine sitzen im Leerlauf durch niedrige Leistung oder sogar eine neue Maschine, die nicht mit einem Controller kommen? Oder wollen Sie einfach nur Ihren Computer schneller laufen oder um es mit einem Macintosh-desktop-Computer Steuern? Mit diesem instructable, eine high-Performance-Maschine zu einem günstigen Preis mit Steuerungs-Software auf Ihrem Mac-desktop-Rechner ausgeführt habt.

Meine Lösung bietet das Texas Instruments EX-TM4C1294XL-µP-Board und der TI BOOST-DRV8711 high-Power Stepper motor Treiber-Platine. Ich bestieg mein Controller direkt an der Rückseite von meinem MaxNC-10 oben abgebildet. Es ist eine kleine (portable) drei-Achsen-Maschine mit einer 0,1 PS AC / DC Spindelmotor. Weiterhin können Sie den Controller als ein eigenständiges Feld wahrscheinlich über zusätzliche Anschlüsse für die Stepper und Spindel motor Ausgänge.

Ich habe die Schrittmotoren konservativ auf 6,2 Volt Stepper aufgerüstet. Die ursprüngliche "Schritt-Syn" 24 Volt 5 Draht Motoren waren langsam und konnte nicht verwendet werden, mit Bi-polar, d. h. Vollbrücke, Treiber ohne Änderung der Phasenwicklungen zu isolieren - nicht lohnenswert angesichts der aktuellen niedrigen Kosten der Stepper Motoren.

Hinweis: Maximale Stepper motor Drehzahl wird durch Motorgröße oder macht in der Regel nicht begrenzt. Aufgrund der hohen Anzahl der Pole des Ankers in der Regel 50 Schrittmotoren erzeugen eine hohe BackEMF bei relativ geringer Geschwindigkeit und die Versorgungsspannung muss die BackEMF überwinden. So werden die maximale Motordrehzahl ungefähr proportional zur Versorgungsspannung, geteilt durch die DC motor Nennspannung.

Die Hochleistungs-TI BOOST-DRV8711-Treiber, die ich verwenden werde haben 52 Volt, 4,5 Ampere/Phase rating und Stepper bis 2 Volt oder 0,5 Ohm behandeln sollen. Ich erreichen bis zu 300 u/min passend die 6,2 Volt-Motoren mit einer 150 Watt-36-Volt-Versorgung, aber sollte man höhere Geschwindigkeiten mit einem 48-Volt-Versorgung und 2-3 Volt Motoren. Die Fahrer verfügen über eine 1/256 Mikro-Schritt Lösung für sehr glatte Motorsteuerung.

Diese Konfiguration wird von RiceCNC - ein kostenloser Download aus dem iTunes Store unterstützt. Die app enthält eingebettete Firmware zum download auf der µP-Board und unterstützt USB-Seriell und Ethernet-Kommunikation zwischen den Mac-Desktop-Host und der µP-Board. Ich verwende in der Regel die Ethernet-Verbindung wie Hochspannung Isolierung zwischen dem Computer und motor Stromversorgung bietet. Ich dann das USB-Kabel in einen 5-Volt Power Cube der µP-Board macht. Jedoch müssen eine Verbindung über USB zu Ethernet konfigurieren und Programm-Updates zu installieren.

Die BOOST-DRV8711 akzeptiert Bewegung Steuerbefehle entweder über eine serielle SPI-Verbindung oder Schritt und Richtung input-Pins. RiceCNC verwendet nur die SPI-Befehle, um Bewegung zu steuern. Sie werden in der Lage, RiceCNC zu verwenden, um die Treiber zu konfigurieren, aber dann Kontrolle der Bewegung entweder mit RiceCNC oder einem anderen Motion-Control-System. Dies wird weiter auf näher erklärt.

Die EX-TM4C1294XL-µP-Board kann ein BOOST-DRV8711 Huckepack auf jedem der beiden BoosterPack Anschlüsse tragen. Dies kann für einige Maschinen ausreichen. aber die meisten Maschinen benötigen drei oder vier motor-Treiber und Sie werden wahrscheinlich wollen die Huckepack BoosterPack Positionen für andere Erweiterungskarten verfügbar zu halten. Die neu verfügbaren Grove Basis BoosterPack eignet sich besonders für diese Anwendung. Mehrere preiswerte Grove Sensor und Output Module könnte hinzufügen zu Ihrer Maschine nützlich sein.

Zusatzfahrer können an der µP-Board mit einer Backplane Interconnect Board wie in einem folgenden Schritt fällt angeschlossen werden.

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