Если вы считаете данную тему полезной, пожалуйста, поделитесь данной информацией с другими, чтобы она могла охватить больше людей, которым это может быть интересно.

Почему именно двухосевой ЧПУ станок?

У вас, наверное, возник вопрос, почему я решил сделать цикл статьей именно про двухосевой ЧПУ станок? Дело в том, что данный тип станка самый простой, и стоит он гораздо дешевле, чем небольшой настольный фрезерный станок с ЧПУ.

И для начинающего ЧПУшника я бы рекомендовал начинать знакомство с ЧПУ станками именно с двухосевого. Но, несмотря на это, большая часть полученной информации в данном цикле статьей будет применима и для 3-х осевых станков. Поэтому информация, на мой взгляд, будет полезна как начинающим, так и тем, кто уже начал осваивать данную тему.

Немного о моём опыте по работе с ЧПУ станками.

Разрабатываю и собираю ЧПУ станки на базе Arduino и ESP32 с 2016 года. За это время собрал несколько десятков ЧПУ станков различного назначения, кинематики и размеров. Постоянно провожу консультации по настройке ЧПУ станков. Если у вас есть сложность с настройкой вашего ЧПУ станка, вы можете заказать консультацию у меня на моём сайте.

Насколько примеров моих самодельных ЧПУ станков:

• Самодельный ЧПУ плоттер на Arduino: 4xiDraw;

• ЧПУ плоттер в виде принтера на Arduino своими руками;

• ЧПУ станок для раскраски пасхальных яиц на Arduino. Своими руками;

• Самодельный ЧПУ фрезерный станок на Arduino с дисплеем;

• Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO;

• ЧПУ плоттер на Arduino своими руками;

• Самодельный лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.

И это еще не всё. Больше проектов вы можете посмотреть на сайте. Также есть проекты, которые находятся в стадии разработки или ещё не опубликованы на сайте.

Принимайте участие в корректировке плана публикаций.

У меня есть определённый план статей для данного цикла по сборке двухосевого ЧПУ станка на Arduino, по которому буду постоянно выкладывать новые материалы. Несмотря на это, я жду от вас обратной связи, а именно: что вам интересно, с какими сложностями вы сталкивались. На основе ваших ответов я буду дополнять и корректировать план публикаций.

На сегодня всё. В следующей статье рассмотрим, какие двухосевые ЧПУ станки бывают, а также изучим области их применения.

Понравился статья Приступаем к сборке двух осевого ЧПУ станка своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Что получится, если векторизовать любой текст и написать его с помощью ЧПУ плоттера?

Можно взять любой текст и преобразовать его в векторный, с помощью бесплатной программы Inkscape или любого другого векторного редактора. В данном случае получим контуры текста.

Это связанно с тем, что каждая буква это объект, и он обводится по контуру. В некоторых случаях это решение приемлемое. Но что делать, если нам нужно написать красивый тоненький текст в одну линию? Давайте разберёмся, как это можно сделать.

Быстрое создание текста для вывода с помощью плоттера.

Нашел я одно оптимальное решение по написанию текст. Причем берем любой текст и буквально пару нажатий мышью, преобразуют его в нужный формат. Что для этого понадобится?

Первым делом нужно скачать шрифты, которые преобразуют текст в одну линию для программы ArtCAM, если я не ошибаюсь. Скачать нужные шрифты можно внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания».

После чего данные шрифты нужно установить. Можно установить только 1 шрифт, которым вы будете пользоваться. Для этого кликаем 2 раза по файлу шрифта и нажимаем на кнопку «Установить».

После установки шрифта заходим в программу Inkscape. Создаем документ нужной ориентации и размера.

Затем находим интересующий нас текст. Для примера я буду использовать стихи Пушкина. Добавляем текст в программу.После чего выделяем текст и выбираем установленный ранее шрифт.

Как видим, буквы у нас получились очень тоненькие.

Далее нужно векторизовать наш текст. Для этого переходим в меню «Контур -> Оконтурить объект».

И если мы выделим букву, то увидим, что у нее появились контуры. Как видим, у нас все контуры объекта получаются ровно. Но контуры так близко, что при выводе текста с помощью плоттера прорисовываются не везде, а лишь 2 контура в некоторых местах. И при этом процесс происходит достаточно быстро.

Не самый оптимальный вариант, но при этом достаточно быстрый.

В наборе, шрифтов несколько и можно поэкспериментировать с ними.

Шрифт в одну линию на ЧПУ плоттере.

Для того чтобы нарисовать текст одной линией нужно создать шрифт в векторном редакторе и набирать из данных букв текст. Можно самому не рисовать буквы, а найти готовый вариант как сделал я. Нужный вариант нашел на просторах интернета. Сохранил его в формат SVG.

После чего отправил текст на плоттер. Как видно в видео данный вариант текста, несмотря на свою простоту, рисуется на плоттере долго.

Это связанно с тем, что плоттер перемещается по всему полю и рисует буквы в хаотичном порядке. И времени тратится больше на ускоренное перемещение, чем на процесс рисования текста. Но при этом результат получается достаточно хороший.

Есть, конечно, один минус самого теста, у каждой прописной буквы есть небольшие черточки и плоттер их не везде прорисовывает красиво. Со строчными буквами дела обстоят гораздо лучше.

Рисуем текст с узором внутри на плоттере.

Пока разбирался с данной темой, попался вот такой интересный текст в виде узора. Для тестов разместил, весь алфавит на странице формата A4.

Запустил плоттер и на выходе получил вот такой результат. Ручка рисует достаточно жирные линии и поэтому узор на некоторых буквах сливается. Но местами выглядит достаточно красиво.

Буквы из данного набора нужно рисовать крупнее или использовать более тонкую ручку. Данный набор букв отлично подойдёт для гравировки лазером.

Подведем итог.

Писать текст на плоттере можно разного качества и при этом прикладывать нужно разное количество усилий и времени. От простого изменения типа шрифта до набора текста по буквам.

Более простого способа рисовать текст на плоттере я не нашёл. Возможно, вы обладаете совсем другой информация по данной теме. Обязательно поделитесь ей в комментариях.

Понравился проект Пишем красивым шрифтом на ЧПУ плоттере? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Какие проблемы с CNC Shield v4?

Первая проблема, с которой сталкиваешься после загрузке GRBL в Arduino, это отсутствие движения шаговых двигателей. Данная проблема решается правкой прошивки.

Вторая проблема это отсутствие деления шага независимо от того, сколько перемычек установлено. Как оказалось, джампер деления шага замыкает на GND, а должна на 5B. Данную проблему удаётся решить только с помощью паяльника.

Давайте рассмотрим поэтапно, как устранить данные проблемы.

Правим прошивку GRBL для восстановления работы CNC Shield v.4

После установки Arduino NANO и драйверов на CNC Shield v.4. Двигателя не крутятся. Причина в том, что в разводке платы контакты STEP и DIRECTION перепутаны местами. Это легко правится в прошивке. Заходим в папку с прошивкой GRBL находим файл«cpu_map.h».

В прошивках, где есть адаптация под другие платы может быть дополнительная папка «cpu_map».

В которой нужно выбрать файл для нашего микроконтроллера «cpu_map_atmega328p.h».

В данном файле меняем номера pin подключения STEP и DIRECTION. Получим вот такой результат.

Загружаем прошивку в Arduino. Если вы не знаете, как это делать прочитайте следующие статьи:

• Скачать и установить Arduino IDE.
• Прошивка GRBL 1.1. Скачиваем и загружаем в Arduino.
• Прошивка grbl 1.1, настройка - инструкция на русском.
• Команды GRBL v1.1. Подробное описание.
• Что такое G-CODE? Как читать команды G-кода?

После загрузки мы можем без проблем управлять шаговыми двигателями.

Исправляем деление шага платы CNC Shield v4. Способ 1.

Если внимательно посмотреть дорожки на плате CNC Shield v4 мы заметим, что к джамперам подходит GND, а не 5v.

Исправить данную ситуацию можно просто припаяв перемычку от 5v напрямую к контактам MS1, MS2, MS3.

При этом получим максимальное деление шага. Также можно установить и другое деление шага, припаяв нужные перемычки. Про деление шага драйвера A4988 можно прочитать тут: Драйвер шагового двигателя A4988.

Про драйвер DRV8825 читаем тут: Драйвер шагового двигателя DRV8825. Подключение к Arduino.

После данных манипуляций можно на базе CNC Shield v4 сделать ЧПУ станок. Но что делать, если нужно подобрать деление шага. Тут без сменных перемычек не обойтись. Как сделать, чтобы можно было пользоваться перемычками, расскажу в следующем способе.

Arduino CNC Shield v4 восстанавливаем деление шага. Способ 2.

Второй способ более сложный, но при этом деление шага можно настраивать. Для этого нам нужно определить, как идут дорожки, и перерезать в нужных местах.

Изначально я думал, что нужная дорожка идет только по задней стороне платы. Перерезал в нужных местах. Но тут меня ожидал сюрприз. При позвонке оказалось, что на оси X и Z до сих пор есть контакт с GND. Посмотрел внимательнее и понял, что с верхней части платы также нужно перерезать 2 дорожки.

Для оси X с краю платы. Но делать это нужно аккуратно, так как рядом проходит 5v.

Для оси Z перерезать нужно дорожку между SMD резистором и клеммой колодкой деления шага. Делать это также нужно достаточно аккуратно.

Затем припаиваем 2 проводника для соединения отрезанных GND дорожек.

И 3 проводника для подачи 5v на контакты джампера.

После данных манипуляций можно устанавливать нужное деление шага.

Подведём итог.

CNC Shield v4 показал себя не очень хорошо. Так как для того, чтобы он заработал нужно приложить усилия. А еще меня очень интересует один факт. Почему данные CNC Shield v4 стоят дороже своего распространенного брата CNC Shield v3, который не имеет дефектов и работает с GRBL из коробки?

Вывод можно сделать следующий. Если вы планируете купить CNC Shield, лучше покупать 3 версию, которая качественнее и дешевле.

Понравился статья Не работает CNC Shield v4? Это легко исправить? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Хотел бы узнать интересно ли вам два вопроса и стоит ли писать про них писать статьи:

• Нужна полная инструкция по прошивке и настройке плоттера 4xiDraw? Это плоттер, который буду использовать для создания рисунков для данной статьи.
• Нужно ли подробнее разобрать написание текста на плеторе?

Какие программы понадобиться для рисования на ЧПУ плоттере 4xiDraw.

Для того чтобы работать с векторной графикой использую бесплатную программу Inkscape, про которую вкратце рассказывал тут.

Для управления ЧПУ плоттером нам понадобиться программа LaserGRBL, про которую у меня подробно написано тут. Также данная программа помогает делать G-Code из векторных и растровых изображений. О чем расскажу немного позднее.

Также буду использовать веб приложение под названием Plotterfun, которое поможет сделать из обычного скучного изображения разнообразные векторные рисунки с заштриховкой, в виде карандашного рисунка, из точек, зигзагов и пр. Как пользоваться веб приложением Plotterfun подробно рассказываю вот в этой статье.

Нам понадобятся следующие программы для ЧПУ плоттера на Artduino:

• Inkscape
• LaserGRBL
• Plotterfun

Рисуем векторное изображение на плоттере 4xiDraw.

Для того чтобы нарисовать векторное изображение на плоттере 4xiDraw. Для начала нам нужно само векторное изображение. Если вы можете самостоятельно сделать векторное изображение это просто замечательно. А если у вас нет навыков, но проверить работоспособность плоттера охота. То можно скачать изображение с сайта plotterfiles.com. На нем нужно зарегистрироваться и скачать понравившееся изображение. Я скачал вот эти изображения, которые впоследствии нарисовал.

Как создать G-Code для плоттера 4xiDraw из векторной графики.

Если вы интересовались, как создать G-Code для плоттера 4xiDraw из векторной графики. Скорее всего, вы нашли кучу информации по использованию дополнительных плагинов для программы Inkscape. Но вот незадача плагины работают на определённой версии Inkscape. И чтобы его настроить, нужно произвести соответствующие настройки. Я же использую программу LaserGRBL. Которая отлично рисует из векторной графики и нам не нужно задумываться о процессе создания G-Code. Но тут есть свои особенности. Для работы с LaserGRBL с рисующим плоттером нужно сделать настройки прошивки. Вам ничего настраивать не нужно, прошивка со всеми необходимыми настройками есть у меня на сайте, и вы можете её скачать вот в этой статье.

Чтобы начать рисовать выбираем в программе LaserGRBL нужный файл.

Производим нужные настройки. У вашего плоттера настройки могут быть другими. Но сильно отличаться они не должны.

Например, для рисования фломастером я использовал диапазон:

• S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
• S-макс. 15 – Производим рисование, маркер отпущен.

Для ручки я использую немного другой диапазон перемещения:

• S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
• S-макс. 25 – Производим рисование, маркер отпущен.

Сейчас можно нажать на кнопку пуск и подождать пока плоттер все нарисует.

Получить можем вот такой результат.

Или такой.

Рисуем растровый рисунок на Arduino плоттере 4xiDraw.

Сегодня расскажу 2 способа, как можно нарисовать растровое изображение на Arduino плоттере 4xiDraw. Первый способ преобразует растровое изображение в векторное с различными эффектами. С этим поможет веб приложение Plotterfun, которое как раз преобразует растровое в векторное изображение.

Берём любую картинку, например логотип компании Apple и преобразуем в спиральное изображение и получаем вот такое векторную картинку. И рисуем его как обычное векторное изображение. Получается вот такой рисунок.

Правда, изображение получилось перевернутое по вертикали. Почему так получилось, расскажу в конце статьи.

Также можно нарисовать более сложное изображение, например, берем картинку девушки и преобразуем ее в изображение, которое рисуется одной линией без отрыва.

Плоттер рисует его достаточно быстро и получается вот такой результат. Но получилось немного блекло, это связанно с тем, что заканчивалась паста в ручке.

Второй способ заключается в преобразовании растрового изображения с помощью программы LaserGRBL. Используя всего одну программу, получаем нужное векторное изображение с различным способом заштриховки. Которое отправляем на печать.

Исходная картинка выглядит вот так

Преобразованная картинка и готовая для рисования так.

Плоттер на Arduino нарисовал вот такой результат. Неплохо с учетом того, что все сделано нажатием нескольких клавиш в одной программе.

Давайте нарисуем красного венома. Скачиваем картинку.

Добавляем в программу LaserGRBL.

На выходе плоттера 4xiDraw получаем вот такое изображение.

Какие проблемы у меня возникли при работе с Arduino плоттером 4xiDraw.

При нанесении рисунка с помощью Arduino плоттера 4xiDraw использую бесплатное программное обеспечение, поэтому не обошлось без некоторых проблем:

• В связи с тем, что кинематика данного плоттера в прошивке GRBL выставляем CoreXY. А внешне она похожа больше на H-Bot. Но суть не в этом. Дело в том, что при перемещении в любую сторону участвуют оба двигателя. И настроить движение в правильном направлении достаточно сложно. Например, у меня зеркалит изображения по вертикальной оси. И пока не могу найти решение данной проблеме.

• Механизм поднятия и отпускания инструмента нанесения рисунка не имеет пружины. А также перемещение осуществляется зубчатым колесом. Что приводит к тому, что ручка местами рисует тоньше, а местами толще. Причем влияет на качество даже небольшой изгиб бумаги. Поэтому я использую пружинку, чтобы сделать небольшое хождение стержня. Что приводит к более равномерному нанесению линий. Мой ЧПУ плоттер из карандашей оснащён похожим механизмом. И при этом проблем не было.
• Наклон инструмента нанесения рисунка это хорошо. Но в сочетании с тем, что он не подпружинен, привел к тому, что я сломал капиллярную ручку. Буду думать, как исправить данную ситуацию. Капиллярной ручкой рисовать гораздо лучше как показываем использование моем плоттере в виде принтера.

Буду настраивать и дорабатывать плоттер, поэтому не забывайте добавить сайт в закладки, чтобы не потерять и не пропустить интересную и полезную информацию.

Понравился проект ЧПУ плоттер на Arduino необходимые программы? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Необходимые комплектующие для сборки CNC Plotter - 4xiDraw.

Первым делом нужно напечатать все необходимые детали. Не смотря на то, что плоттер получается большим. Печатать нужно небольшое количество деталей. При этом они все небольшого размеДля сборки понадобятся полированные валы 8 мм и линейные подшипники.

Ремень GT2 и муфты с роликами. К сожалению, в наличии 5 роликов не было. 4 центральных ролика собрал из подручных материалов: пластиковых роликов и шайб. А также использовал гвозди на 90 мм. в качестве направляющих для подвижной части механизма подъема инструмента нанесения рисунка.Для сборки также нужны различные винты и гайки М3.

Сборка ЧПУ плоттер 4xiDraw.

Приступаем к сборке патера 4xiDraw. Первым делом устанавливаем 2 длинных вала в детали с крепежами для установки шаговых двигателей. Предварительно на валы нужно установить по паре линейных подшипников.

С одной стороны, валы нужно немного выставить так, чтобы можно было закрепить на них крепёж для установки электроники. О которой поговорим немного позднее.

В нижнюю часть каретки устанавливаем 8 гаек М3.

И защелкиваем линейные подшипники в подготовленные пазы. Нижняя часть каретки стоит на месте и перемещается по оси X.

Приступаем к сборке второй оси. По аналогии устанавливаем валы, предварительно надеваем линейные подшипники на них.

С данной стороны деталь поставил верх ногами. То есть гайки должны смотреть вовнутрь. Это я исправлю позднее.

Устанавливаем верхнюю часть каретки на место.

Пришло время установить шкивы с подшипниками. Так как у меня нет нужного количества буду использовать пластиковые втулки и шайбы. 2 капроновые шайбы красного цвета нужны для улучшения скольжения роликов.

Устанавливаю верхнюю часть каретки с валами на место. Закручиваю винты.

Сейчас нужно закрепить основание станка двумя шпильками М8.

Корпус ЧПУ станка готов.

Приступаю к установке шаговых двигателя на место.

Ставлю шкив на шаговый двигатель.

Устанавливаю шкив с подшипником на место.

Пришло время натянуть ремень.

В этом деле отлично помогает плоская отвёртка, которая отлично направляет край ремня.

Продергиваем 2 конца ремня через пластину-натяжитель.

И с помощью двух нейлоновых стяжек фиксируем ремень.

Благодаря двум винтам можно производить натяжку ремня.

Сейчас можно установить сервопривод.

Ставим шестеренку, которая будет поднимать механизм нанесения рисунка.

Крепим все на станок. Ставим шестеренку, которая будет поднимать механизм нанесения рисунка.

Пришло время установить электронику плоттера4xiDraw.

Установка и настройка электроники рисующего плоттера на Arduino.

Давайте установим всю необходимую электронику. Если вы не знакомы с основными элементами для самодельных ЧПУ станков на Arduino, ознакомьтесь вот с этими статьями:

• Драйвер шагового двигателя A4988.
• Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).
• Установка и настройка программы LaserGRBL.
• Скачать и установить Arduino IDE.
• Прошивка GRBL 1.1. Скачиваем и загружаем в Arduino.
• Что такое G-CODE? Как читать команды G-кода?

Установка электроники плоттера4xiDraw.

Сперва нужно установить Arduino UNO на специальный крепеж, который устанавливается на валы станка.

Поверх Arduino UNO устанавливается CNC shield v3.

На CNC shield v3 ставим необходимое количество перемычек деления шага. Подробнее что это такое и как пользоваться читайте в статье: Расчет и настройка ремённой и винтовой придачи ЧПУ станка. Калибровка.

Ставим драйвера A4988, а также подключаем шаговые двигателя.

Так как провода сервопривода короткие, сделал из шлейфа от ПК удлинитель. Но не стал паять, а использовал стандартные разъёмы DUPON. В место соединения помещаю в термоусадочную трубку.

Для того чтобы провода не провисали и не попадали в станок при перемещении, делаю поддерживающую проволоку.

Все весящие провода прикрепляю с помощью нейлоновых стяжек к шпилькам рамы станка.

Готово, можно перейти к настройке станка.

Настройка прошивки станка.

Прошивку будем использовать GRBL Servo. Про которую рассказывал неоднократно в предыдущих проектах. Настройки данного станка отличаются конфигурацией прошивки. Чтобы вам не заморачиваться с настройками. Скачать прошивку с нужными настройками можно внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания».

Настройка прошивки GRBL Servo.

Настроить прошивку можно через программу LaserGRBL. Как скачать и начать работать с программой вы может прочитать в статье: Установка и настройка программы LaserGRBL.

Запускаем программу LaserGRBL. Первым делом нам нужно подключиться к станку, для этого выбираем порт к которому подключен станок, у меня «COM5», скорость «115200», и нажимаем кнопку подключиться. В консоли мы должны увидеть версию прошивки.

После чего можно перейти к настройке прошивки. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне производим необходимые настройки.

Откуда берутся данные параметры читайте в статье: Электроника лазерного гравера. Arduino UNO, CNC shield v3, ttl laser driver.

После того, как все настроили, сохраняем изменения.

Первый запуск ЧПУ плоттера.

Программа LaserGRBL для создания гравировки.

Для гравировки будем использовать уже знакомую программу LaserGRBL, которую можно использовать не только с лазером, но и для рисования на ЧПУ плоттере.

Для того чтобы рисунок был полностью закрашен, выбираем «Horizontal» и количество подачи: 2 линии на мм. Получим вот такой результат. Но все зависит от вашего маркера.

После чего переходим в настройки обработки. Здесь нужно указать скорость. Я ставлю 5000 мм/мин. Больше скорость ставить смысла нет, так как в прошивке мы указали максимальную скорость 6000.

Нам необходимо указать значение:

• S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
• S-макс. 15 – Производим рисование, маркер отпущен.

Также указываем размер изображения так, чтобы оно не выходило за пределы рисования. Я рисую 200 мм. Можно добиться и большей области изображения. При работе с растровым изображением, нажимаем кнопку центровать рисунок. Это поможет нам расположить маркер по центру будущего изображения.

После чего можно отправить изображение на гравировку.

Пишем необходимую надпись.

Давайте нарисуем url адрес сайта «cnc-tex.ru». Для этого напишем слово в бесплатном векторном редакторе Inkscape.

Откроем изображение в программе LaserGRBL. Произведём необходимые настройки.

И получим вот такой результат.

Первая буква немного темнее. Это связно с тем, что фломастер новый и первая буква получилась более жирной. Но в целом все работает неплохо.

Пару примеров работы ЧПУ плоттера.

Подведем итоги.

Самодельный ЧПУ плоттер на Arduino: 4xiDraw обладает рядом плюсов по сравнению с моими предыдущими плоттерами:

• Достаточно быстро работает.
• Высокое качество
• Возможно рисовать на толстом материале (фанере, стекле, акриле и пр.)

Но также есть и минусы:

• Так как нет пружинки, которая регулирует прижим инструмента. Возможно, где-то будет линия толще, а где-то тоньше.
• Более сложная настройка прошивки, о чем расскажу в следующей статье.

Мое мнение, ЧПУ плоттер 4xiDraw найдет свое применение, и возможно я его доработаю и сделаю более функциональным.

Понравился проект Самодельный ЧПУ плоттер на Arduino: 4xiDraw? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Основные настройки генератора коробок для лазерной резки.

Первый параметр в настройках генератора коробки это выбор толщины листового материала (фанера, пластик, акрил).

Также можно указать габаритные размеры будущего изделия в миллиметрах.

Кроме этого возможно изменение размера шипа соединения. Изначально у нас минимальный размер шипа.

При перемещении бегунка размер увеличивается.

Настраиваем тип коробки для резки на ЧПУ станке.

Изначально выбран тип открытой коробки. Эскиз для раскроя выглядит вот таким образом.

Можно изменить и сделать закрытую коробку.

Добавится верхняя крышка для коробки. Конечно, не представляю, для чего может понадобиться наглухо закрытая коробка.

Дополнительные параметры для открытой и закрытой коробки.

При выборе закрытой или открытой коробки появляются дополнительные параметры, которые позволяют добавить в коробку разделители, сделать вырезы в стенках, и сделать наклон одной стенки на определённый угол.

Пример коробки с перегородками будет выглядеть следующим образом.

Если добавим наклон одной стороны и добавим вырезы в коробке, то получим вот такую заготовку для резки коробки на лазерном станке.

С настройками можно поиграться и получить достаточно интересные варианты макетов.

Дополнительные параметры для коробки в виде фермы.

Для фермы есть только один дополнительный параметр. Это наклон одной из стенок на определённый угол. И тут, на мой взгляд, есть ошибка разработчика. Одна деталь накладывается на другую при угле наклона больше 20 градусов.

Скачать макет коробки для лазерной резки.

Внизу программы есть две кнопки, одна позволяет обновить визуальное отображение макета. А вторая сохранить макет коробки для лазерной резки в формате .dxf.

Подведём итог.

Если поиграть с настройками, то можно получить большое количество различных коробок для изготовления на лазерном ЧПУ станке. Но это не единственная программа для создания коробок, в следующей статье продолжим экскурс по данной теме.

На сайте в разделе «Бесплатно для ЧПУ» вы можете найти готовые макеты для лазерной резки различной тематики.

Понравился статья Простой и бесплатный генератор коробок для лазерной резки? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Преимущества обработки на станках с ЧПУ.

Ниже приведены некоторые из преимуществ, которые производители могут получить, используя обработку на ЧПУ станках:

Автоматизированный процесс: станки с ЧПУ полностью автоматизированы, что означает, что они помогают снизить зависимость от станочников. Станки с ЧПУ не требуют регулярного контроля, и их можно оставить без присмотра, пока они завершают обработку. Это позволяет производителям нанимать меньше людей и использовать существующую рабочую силу для более продуктивных задач.

Меньшее время простоя: большинство станков с ЧПУ могут работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, что позволяет повышать производительность и легко соблюдать установленные сроки. Эти станки отключаются только на несколько часов для обслуживания.

Стабильное качество продукции: станочники могут ошибаться при массовом создании деталей. Станки с ЧПУ могут производить точные копии деталей каждый раз, когда они используются. Это очень важно в отрасли, где небольшой дефект может привести к отказу от компонентов и их замене. Что может потребовать лишнего времени, усилий и затрат.

Идеально подходит для производства сложных деталей: многоосная обработка относится к типу обработки, при которой станок может двигаться по нескольким осям, производя детали машин из больших металлических листов. Многие производители токарных станков с ЧПУ обеспечивают 3-, 4- и 5-осевую обработку. Многокоординатная обработка помогает при изготовлении сложных деталей с кривыми или криволинейными отверстиями.

Гибкость: станки с ЧПУ обеспечивают большую гибкость по сравнению с обычными методами обработки. Станок можно перепрограммировать и обновлять программное обеспечение. Что позволяет операторам ЧПУ быстро переходить от одной детали к другой. Кроме того, они могут хранить программное обеспечение для дальнейшего использования или повторного использования.

Простота в эксплуатации и обучении: работу станка с ЧПУ легко понять. Виртуальные команды могут облегчить процесс обучения для начинающих операторов станков. После проверки первой детали текущая производственная партия вообще не требует проверки. На станке можно легко изготавливать пластмассовые и металлические детали.

Подведем итоги.

Примеры, приведенные выше, ориентированы на большое производство, но как я говорил в начале статьи, сегодня ЧПУ применим и для небольших производств, что позволяет снизить себестоимость продукции. Переход на использование ЧПУ в производстве можно разделить на этапы. Сперва установить станок с ЧПУ для одной операции и посмотреть насколько это эффективно. Затем перейти к автоматизации следующих процессов производства. Что позволит минимизировать расходы и отследить эффективность автоматизации того или иного этапа производства.

Понравился статья Преимущество обработки на ЧПУ станках? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Переделка первая, воздушный шарик на подающем валу ЧПУ плоттера.

После того как выложил видео по сборке ЧПУ плоттера, в комментариях мне написали, что лучше надеть на вал воздушный шарик вместо наждачной бумаги и проскальзывать бумага не будет. Что я и решил сделать.

Но тут меня ждал сюрприз. Надеть воздушный шарик на вал оказалось не так и просто. Но я нашёл выход. Надул шарик и протолкнул вовнутрь вал CNC плоттера. После чего постепенно спустил шарик. Он очень хорошо сел на вал. Не смотря на то, что шарик сел хорошо, и тут был минус. Шарик лег в 2 слоя и при вращении начали закатываться края верхнего слоя.

Также на прижимные ролики надел шарик, края которого пришлось подрезать, так как с торцов роликов прижимаются к пластиковым держателям и при этом они должны свободно вращаться. Резина в местах скольжения точно не нужна.

Приступил к установке вала на место. Протолкнул в отверстие со стороны установки шагового двигателя.

В противоположной стороне установил вал в подготовленное отверстие.

Пришло время проверить, как все работает. Но тут меня ждало сильное разочарование. Шарик стал скатываться по валу и рваться и нарисовать ничего не получилось. Вот пример попытки нарисовать квадрат.

И тут я понял, что это идея крайне неудачная.

В голову пришла мысль одеть на вал резинки для плетения.Благо они у меня лежали без дела. Я сам не увлекаюсь плетением браслетов. Как вы могли подумать! Просто, года 2 назад покупали ребенку, они ему быстро надоели, и лежат просто так.

Резинки для плетения на подающем вал ЧПУ плоттера.

Резинки для плетения немного больше по диаметру и они не очень хорошо сидят на валу, пришлось их складывать напополам. Чтобы место складки не попадалось в одном месте, надевал резинки со смещением.

В итоге получился вот такой цветной вал.

В итоге получил вот такой результат. Вроде все работает отлично.

Но когда попробовал нарисовать картинку льва с заполнением.

Подведем итоги модернизации ЧПУ плоттера.

Как видим, модернизация принесла отрицательные результаты. До модернизации рисовало лучше. Поэтому планирую на подающий вал вернуть наждачную бумагу, а прижимные ролики оставить с резинками для плетения. Что у меня получится расскажу в следующем проекте по модернизации самодельного ЧПУ плоттера.

Понравился проект Неудачная переделка ЧПУ плоттера? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

В статье про команды GRBL v1.1 я уже рассказывал об основных командах G-code. Сегодня рассмотрим подробнее структуру команд и как их читать.

Что такое G-CODE?

G-code – это язык программирования для станков с числовым программным управлением (ЧПУ). G-код означает «геометрический код». Мы используем этот язык, чтобы сказать машине, что делать или как это делать. Команды G-кода указывают машине, куда двигаться, с какой скоростью двигаться, и по какому пути.

В станках, таких как токарный или фрезерный, режущий инструмент приводится в действие этими командами, чтобы задать определенную траекторию перемещения инструменту, срезая материал. В результате получая желаемую форму заготовки.

Точно так же, в случае аддитивного производства или 3D-принтеров команды G-кода инструктируют машину наносить материал слой за слоем, формируя точную геометрическую форму.

Как читать команды G-кода?

На первый взгляд, когда вы видите файл G-кода, он может показаться довольно сложным, но на самом деле, его не так уж и сложно понять.

Если внимательно посмотрим на код, мы можем заметить, что большинство строк имеют одинаковую структуру. «Сложная» часть G-кода являются просто координатами.

Давайте взглянем на одну строчку и объясним, как она работает.

G01 X25 Y50 Z-1 F100

Строка имеет следующую структуру:

G ## X ## Y ## Z ## F ##

• Во-первых, это команда G-кода, и в данном случае это G01, что означает «двигаться по прямой в определенное положение».
• Задаем положение или координаты с X , Y и Z значением.
• Наконец, с помощью значения F мы устанавливаем скорость подачи или скорость, с которой будет выполняться перемещение.

Строка кода G01 X25 Y50 Z-1 F100 сообщает станку с ЧПУ двигаться по прямой от его текущего положения до координат X25, Y50 и Z-1 со скоростью 400 мм / мин. Единица измерения - мм / мин, потому что, если мы посмотрим на изображение примера G-кода, увидим, что мы использовали команду G21, которая устанавливает единицы измерения в миллиметры. Если нам нужны единицы измерения в дюймах, мы используем вместо этого команду G20.

Проверить полученный код можно в программе NC Viewer, которая позволяет редактировать G-Code и симулировать программу для ЧПУ станка.

Понравился статья Что такое G-CODE? Как читать команды G-кода? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Сегодня сделаем ЧПУ плоттер на Arduino своими руками. Который внешне напоминает обычный принтер. Принцип работы также очень похож на работу принтера. Есть подающий валик, который вращается и перемещает бумагу. А по продольной оси двигается механизм, который отпускает и поднимает инструмент нанесения рисунка (это может быть карандаш, ручка, фломастер, маркер и пр.) он и наносит изображение на бумагу. Давайте рассмотрим, как собрать такой плоттер на Ардуино своими руками.

Печать комплектующих на 3d принтере для Arduino плоттер.

Для сборки, будущего плоттера на Arduino, понадобится напечатать детали. Печатал я на своем бюджетном принтере Annet A8. Потратил на это пару дней, не смотря на то, что деталей не так и много. При этом есть 2 крупные детали корпуса. Которые выглядят вот так.

Остальные механизмы можно напечатать буквально за 3-4 часа.

Скачать файлы для печати можно тут или внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания»

Комплектующие необходимы для сборки плоттера на Arduino.

• 1 Arduino Uno
• 1 CNC Shield
• 1 кнопка включения питания.
• 1 блок питания - 12 В 3 А или мощнее.
• 2 драйвера шагового двигателя A4988.
• 2 шаговых двигателя Nema 17
• 1 серводвигатель SG90
• Ремни GT2
• 1 шкив натяжителя.
• 1 шкив для установки на вал двигателя
• Различные винты и болты M3 и M4
• Квадратные гайки M3
• Клейкая наждачная бумага - при необходимости можно сделать ее самостоятельно с помощью двустороннего скотча.

Данный плоттер собрать разной ширины под разные форматы бумаги.

Размеры указаны для версии формата A4:

• 2 алюминиевых квадратных профиля размером 10 мм x 10 мм - 295 мм
• 1 алюминиевый квадратных профиль 10 мм x 10 мм - 300 мм
• 1 алюминиевый квадратный профиль 10 мм x 10 мм - 280 мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее)
• 2 стальных полированных вала диаметром 8 мм - 280 мм
• 1 алюминиевая труба диаметром 12 мм и толщиной стенки 1 мм – 255 мм.

Размеры указаны для версии формата A3:

• 2 алюминиевых квадратных профиля размером 10 мм x 10 мм - 382 мм
• 1 алюминиевый квадратных профиль 10 мм x 10 мм - 387 мм
• 1 алюминиевый квадратный профиль 10мм х 10мм - 367mm мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее)
• 2 стальных полированных вала диаметром 8 мм - 367 мм
• 1 алюминиевая труба диаметром 12 мм и толщиной стенки 1 мм - 342 мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее).

Плоттер можно сделать и другого размера. Например, я сделал по размеру валом 400 мм. Моя версия получилась шире, чем под формат A3.

Больше фото комплектующих и процесса сборки можно посмотреть внизу статьи в разделе «Фото к статье».

Сборка ЧПУ плоттера.

Приступаем к сборке ЧПУ плоттера. Первым делом устанавливаем алюминиевую трубку 12 мм на вал шагового двигателя Nema 17 с помощью напечатанной втулки.

Затем устанавливаем двигатель в корпус плоттера.

На каретке, в специальный паз, устанавливаем сервопривод, который будет поднимать механизм, в который в свою очередь устанавливается инструмент нанесения рисунка (это может быть карандаш, ручка, фломастер, маркер и пр.).

Так как стандартные провода от шаговых двигателей не пролазят внутрь профиля 10х10 мм. Пришлось сделать самодельные провода.

После прокладки проводов, установил Arduino с CNC Shield на место.

Также сделал механизм поддержки проводов, которые идут к сервоприводу.

Программное обеспечение для ЧПУ плоттера на Arduino.

Для начала рекомендую прочитать статьи, в которых найдете информацию, где скачать необходимое программное обеспечение и как его установить.

• Скачать и установить Arduino IDE.
• Прошивка GRBL 1.1. Скачиваем и загружаем в Arduino.
• Прошивка grbl 1.1, настройка - инструкция на русском.
• Расчет и настройка ремённой и винтовой придачи ЧПУ станка. Калибровка.
• Установка и настройка программы LaserGRBL.

Также вам, возможно, поможет информация из моего предыдущего проекта, в котором я собирал ЧПУ плоттер из подручных материалов.

Прошиваем Arduino прошивкой GRBL Servo, а управлять станком будем с помощью программы LaserGRBL. Подробный обзор прошивки и программы LaserGRBL можно посмотреть тут.

Если у вас возникли сложности при настройке GRBL, читайте статью «Прошивка grbl 1.1, настройка - инструкция на русском».

Конфигурационный файл для ЧПУ плоттера вы сможете скачать внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания». Если же вы самостоятельно будете рассчитывать передаточные числа и производить калибровку, то вам поможет следующая информация.

Загрузить конфигурацию GRBL можно с помощью программы LaserGRBL, для этого переходим в раздел меню «Grbl -> Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне нажимаем на кнопку «Импорт». Затем выбираем скаченный файл конфигурации и нажимаем «Ok».

Перезагружаем устройство и можно приступать к созданию рисунков.

Пример работы плоттера на подобии принтера.

Процесс работы ни чем не отличается от работы с лазерным гравером. Выбираем картинку или векторное изображение, указываем параметры обработки. Затем указываем скорость обработки. После чего можно запустить процесс.

Я использовал векторные рисунки, в итоге получил вот такой результат.

Рисунок тигренка на плоттере.

Рисунок крыльев на самодельном плоттере.

Рисунок герба на Ардуино плоттере.

С какими сложностями столкнулся при первом запуске плоттера.

При первой эксплуатации стало понятно, что прижим слабый и бумагу может немного сместитьв роликовом прижиме,что приводит к неточным контурам и линиям. Пришлось напечатать прижимные ролики большего диаметра.

Также можно сделать более плотную намотку наждачной бумаги или заменить ее на резину.

Планы на данный плоттер.

Плоттер планирую научить рисовать несколькими цветами. Также есть идея делать на нем чертежи.

Если у вас есть идеи и пожелание пишите их в «Комментарии».

Понравился проект ЧПУ плоттер в виде принтера на Arduino своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Понимание процессов CAD / CAM.

Компьютерное черчение включает использование компьютеров для создания 2D или 3D дизайна продукта. Его также можно использовать для анализа и изменения существующих продуктов в целях обновления. Компьютеризированное производство - это процесс, в котором компьютерное программное обеспечение используется для управления станками, которые используются для производства различных типов продукции. CAM также известен как инструмент программирования с числовым программным управлением (ЧПУ). CAD-дизайн продукта загружается в программное обеспечение. Программное обеспечение управляет станками, которые используются для производства промышленной и коммерческой продукции.

Причины популярности CAD / CAM систем.

Есть несколько важных причин, которые привели к внедрению процессов CAD / CAM промышленными организациями по всему миру. Они приведены ниже.

• Сокращение времени: использование компьютерного программного обеспечения, как на этапе проектирования, так и на этапе производства значительно сократило время. Это, в свою очередь, сократило общее время изготовления и доставки.
• Простой переход: поскольку программное обеспечение используется в обоих процессах, переход от CAD к CAM происходит без проблем и не требует много времени или усилий.
• Простота обновления: из-за постоянного роста популярности этих двух процессов существует потребность в обновлении оборудования для достижения лучших результатов. Сегодня доступно множество недорогих, но мощных компьютеров и автоматизированного оборудования для CAD / CAM. Обновляя свои системы, организации могут лучше обслуживать своих клиентов.
• Лучшее качество: в 60-е годы компьютеры были дорогими, и их могли позволить себе только крупные компании. Однако десять лет спустя компьютеры стали использоваться в промышленных организациях, а также частными лицами. Это позволило малым и средним компаниям приобретать это программное обеспечение, и оборудование и использовать их для улучшения своих предложений продуктов и услуг. На сегодняшний день CAD / CAM могут себе позволить частные лица для своего хобби или небольшого производства.

Сегодня собрать настольный ЧПУ станок на Arduino может каждый. Для этого есть все необходимые комплектующие как для механики, так и электроника. Для управления данными станками есть большое количество бесплатных CAD / CAM программ.

Что такое обработка на ЧПУ станках?

Компьютерное числовое управление - это процесс, в котором компьютеры используются для управления инструментами, что позволяет создавать различную продукцию. На производстве можно встретить следующие ЧПУ станки: фрезерные, шлифовальные и токарные станки. Эти машины требуют для работы специализированного программного обеспечения и консолей управления. Перед выполнением процесса обработки создается специальная компьютерная программа для проектирования объекта, который необходимо обработать. Компьютер запрограммирован с помощью G-кода, который является специализированным языком, используемым в станках с ЧПУ. Этот язык помогает пользователю управлять станками, а также такими аспектами, как скорость, подача, позиционирование инструмента, скорость и т. д. Станки с ЧПУ могут использоваться для создания металлических, а также пластиковых компонентов.

Преимущества обработки на станках с ЧПУ.

Как вы понимаете, обработка на станках с ЧПУ дает множество преимуществ производству, а также конечному покупателю:

• Точная обработка компонентов: программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) используется для создания трехмерных дизайнов детали. Когда он загружается в компьютер станка с ЧПУ, станок может вырезать продукт из материала в соответствии с точными спецификациями. Компоненты сложной формы можно легко создавать, не отнимая много времени.
• Диапазон материалов: обработка с ЧПУ может использоваться для производства изделий из различных материалов. К ним относятся бронза, сталь, алюминий, а также золото и серебро. Обработать можно также такие полимеры, как АБС, поликарбонат и пр.
• Повторяемость: после того, как проект был загружен в компьютер, станок с ЧПУ может повторять производственный процесс несколько раз. Кроме того, вы всегда получите высокий уровень точности компонента.

Это основные преимущества обработки на ЧПУ станке, преимуществ гораздо больше.

Понравился статья Обработка на станках с ЧПУ. Преимущество и применение! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Пульт сделан без использования дополнительного микроконтроллера, в связи с чем команды, дисплей отправляет напрямую на Arduino UNO. Получилась достаточно простая конструкция, но при этом с рядом минусов. О чем сейчас подробно и расскажу.

Интерфейс самодельного пульта управления ЧПУ станком.

Запускаем программу Nextion Editor и делаем интерфейс. Как самостоятельно сделать интерфейс можете посмотреть в уроке Подготовка графики для дисплея Nextion в Inkscape. Создание экранов.

Затем нужно назначить команды для каждой кнопки. Какие команды отправлять и что они означают вы может узнать в статье Команды GRBL v1.1. Подробное описание.

Самое сложное тут - это передача значения скорости и расстояния перемещения станка. Для этого нужно создать 2 переменные и сделать конвертирование значений.

Все готово. Но дисплей не сможет передавать информацию на станок, так как скорость дисплея по умолчанию 9600 бод. А станок общается на скорости 115200 бод. Но для дисплея мы можем изменить скорость с помощью команды «bauds=115200». При прошивки дисплея вы можете увидеть, что он работает на скорости 115200.

Внимание! Не забывайте, что сейчас скорость по умолчанию будет 115200 бод.Даже если вы загрузите другую прошивку на дисплей.

Скачать исходные материалы можно внизу статьи, в разделе «файлы для скачивания». Прошивка в формате .HMI доступна только для подписчиков на сайте boosty.

Подключаем пуль управления (дисплей Nextion) к ЧПУ станку.

Пуль управления буду подключать напрямую к CNC shield v3. Для этого достаточно проводов, которые идут в комплекте с дисплеем Nextion. Запитать дисплей можно от контактов 5 вольт на шилде, благо свободные контакты еще есть. Информационные провода подключаем к RX, TX.

Схема подключения пульта управления к CNC shield v3.

Для тестирования работы буду использовать свои самодельные станки: ЧПУ плоттер и станок для раскраски яиц. Соответственно, схему подключения берем из данных проектов и на ЧПУ раскраски яиц.

В итоге получаем такой результат при ручной раскраске яиц.

Подключаем самодельный пульт управления к ЧПУ плоттеру.

Подключаем пульт управления к ЧПУ плоттеру. И попробуем написать слово «ПРИВЕТ». И вот, что получается в итоге.

Пульт управления для ЧПУ фрезерного станка.

Также, сделал версию интерфейса пульта управления фрезерным ЧПУ станком. Благо исправлять нужно не так и много. В основном, управление перемещения по оси Z. А так же добавим пару кнопок для комфортной работы.

Примеров работы не будет, так как у меня дома нет рабочего фрезерного станка. Соберу самодельный фрезерный ЧПУ станок и при обзоре продемонстрирую пульт.

Плюсы самодельного пульта управления для ЧПУ станка.

Главным плюсом самодельного пульта - является автономное управление ЧПУ станком. Второй немаловажный момент - это небольшой размер. Также нужно отметить простоту подключения. На этом плюсы заканчиваются.

Минусы Пульта ЧПУ станка.

Так как дисплей подключается на прямую к станку, соответственно, возможности пульта ограничиваются функционалом дисплея Nextion. От этого и минусы пульта ЧПУ станка:

• Только ручное управление станком.
• Нет обратной связи.
• Не возможно нарисовать круг и овал (хотя этот недочёт можно реализовать).
• Скорость работы.

Возможно я указал не все минусы. Пишите ваше мнения в Комментарии.

Вывод.

Данную реализацию нельзя назвать полноценным пультом управления ЧПУ станком. Его можно использовать только для выполнения небольших и несложных операций на станке. Но это достаточно хорошая база, чтобы приступить к реализации автономного ЧПУ станка на Arduino.

Понравился проект Пульт управления ЧПУ станком? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

При расчете нужно учитывать один немало важный параметр, который мы еще не рассматривали подробно – это Микрошаг.

Что такое микрошаг и как настраивать микрошаг шагового двигателя.

Основной параметр шаговых двигателей (ШД) это количество шагов на 1 оборот. Самое распространённое значение для ШД – 200 шагов на оборот (или 1,8 градуса на шаг). Мы будем использовать это разрешение во всех сегодняшних примерах. Более точную информацию можно узнать в описании к вашему шаговому двигателю. Зачастую 200 шагов на оборот, могут быть недостаточными для достижения необходимой точности. С целью повышения точности можно изменить передаточное число механически (использовать редуктор), а можно включить микрошаг – режим деления шага шагового двигателя, это увеличит число шагов на оборот, с коэффициентом 2n (n — целое число). Драйвер A4988 поддерживает деление шага: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16. Подробнее о драйвере A4988 читайте тут: Драйвер шагового двигателя A4988. Драйвер DRV8825 поддерживает деление шага: 1; 1/2; 1/4; 1/8; 1/16; 1/32. Подробнее о драйвере DRV8825 читайте тут: Драйвер шагового двигателя DRV8825.

Давайте рассмотрим пример. Если мы выставим микрошаг 16, что является в 16 раз больше полного шага и в нашем примере даст 3200 (200х16) шагов на оборот. На первый взгляд это отличный результат и почему бы не использовать максимальное деление шага во всех станках. Но тут есть и минус – это падение крутящего момента при увеличении деления шага. Подробнее Микрошаг рассмотрим в следующей статье.

Расчёт винтовой передачи ЧПУ станка.

Винтовая передача ЧПУ, либо ее более продвинутый вариант шарико-винтовая передача (ШВП), являются наиболее часто используемым вариантом перевода вращательного движения вала шагового двигателя в линейное перемещение исполнительного механизма.

Для расчёта разрешения нам необходимо знать ШАГ винта, либо шаг винта ШВП. В описании трапецеидальных винтов обычно пишут Tr8x8,Tr10x2, первая цифра говорит нам о диаметре винта, вторая как раз о его шаге в мм. Винты ШВП обычно обозначаются 1204, 1605 и т.п. Первые 2 цифры – это диаметр винта, вторые две – это шаг в мм. В 3d-принтерах обычно используют винт Tr8x8, диаметром 8 мм и с шагом 8 мм. Обзор моего 3d-принтера можно посмотреть тут:Обзор 3D принтера Anet A8. Сборка. Наладка.

Формула расчета винтовой передачи ЧПУ получается следующей, в числителе – количество шагов на оборот, в знаменателе – перемещение за оборот.

Тп = Sшд*Fшд/Pр

где:

• Тп - точность перемещения, шаг/мм
• Sшд — количество шагов на оборот для двигателя (в наших примерах 200)
• Fшд — микрошаг (1, 2, 4, 8 и т. д.)
• Pр — шаг винта (например, 8 мм)

Рассчитаем пример со следующими параметрами, двигатель 200 шагов на оборот, с 4-кратным микрошагом, с трапецеидальным винтом Tr8x8 даст нам 100 шагов на мм.

200*4/8=100 шагов/мм.

Другими словами, для того чтобы ЧПУ станок переместился на 1 мм, нам нужно сделать 100 шагов двигателя. Что является неплохой точностью.

Расчетные значения нужно указать в прошивке GRBL:

$100=10.000 кол-во шагов на мм для оси Х
$101=10.000 кол-во шагов на мм для оси Y
$102=100.000 кол-во шагов на мм для оси Z
$100=10.000 кол-во шагов на мм для оси Х
$101=10.000 кол-во шагов на мм для оси Y
$102=100.000 кол-во шагов на мм для оси Z

Расчет ременной передачи ЧПУ станка.

Во многих ЧПУ станках используются ремни и шкивы. Ремни и шкивы бывают разных форм и размеров, но одним из распространённых стандартов является GT2.

Следующие уравнение применимо для цепных и ременных передач, если вы введете правильный шаг. Обратите внимание, что эти уравнения не учитывают люфт.

Вот простое уравнение, которое вы можете использовать для расчета шагов на мм для линейного движения с ремнями и шкивами.

Тлп = Sшд*Fшд/Pр*Nшк

где:

• Тлп - точность линейного перемещения, шаг/мм
• Sшд — количество шагов на оборот для двигателя (в наших примерах 200)
• Fшд — микрошаг (1, 2, 4, 8 и т. д.)
• Pр — шаг ремня (например, 2 мм)
• Nшк — количество зубьев на шкиве, на валу двигателя.

Попробуем посчитать для примера с такими параметрами, двигатель 200 шагов на оборот, с 2-кратным микрошагом, 2-миллиметровыми ремнями GT2 и шкивом с 20 зубцами даст нам 10 шагов на мм.

200*2/2*20=10 шагов/мм.

Данный пример подойдет для расчета перемещения 3d-принтера. ЧПУ станков на ремнях: лазерный гравировальный, плоттер и пр.

Расчетные значения нужно указать в прошивке GRBL:

$100=10.000 кол-во шагов на мм для оси Х
$101=10.000 кол-во шагов на мм для оси Y
$102=100.000 кол-во шагов на мм для оси Z
$100=10.000 кол-во шагов на мм для оси Х
$101=10.000 кол-во шагов на мм для оси Y
$102=100.000 кол-во шагов на мм для оси Z

Калибровка ЧПУ станка.

После настройки станка необходимо проверить точность перемещения станка по осям. Для этого нужно отправить команду на перемещение по оси, на относительно большое расстояние. Я чаще всего использую 100 мм. После чего произвести замер перемещения. Если значения не отличаются – это означает, что все работает верно. Но если расстояние перемещения больше или меньше, то нужно внести корректировку – провести калибровку ЧПУ станка. Для этого будем использовать формулу:

Тк = Тп * Kп / Kф

где:

• Тк – калибровочное значение, шаг/мм.
• Тп - точность перемещения, шаг/мм (из примера 100 шаг/мм)
• Kп — заданное значение для перемещения (в моем случае 100 мм.)
• Kф — фактически, на какое расстояние переместилась ось (допустим на 99 мм.)

Для примера проведем расчёт винтовой придачи, которую рассчитывали выше и выяснили, что нужно совершить 100 шагов для перемещения на 1 мм. Также допустим, что мы отправили команду на перемещение станка на 100 мм, а по факту он переместился на 99 мм. Произведём расчет:

100*100/99=101,01 шагов/мм.

Указываем данное значение в прошивке GRBL и проводим калибровку еще раз. Если ЧПУ станок перемещается на заданное значение, можно пользоваться станком. Иначе проводим повторную калибровку.

Понравился статья Расчет и настройка ремённой и винтовой придачи ЧПУ станка. Калибровка! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

В предыдущей статье был рассмотрен процесс настройки прошивки GRBL v1.1 и основные команды, необходимые для этого. Сегодня разберем подробное описание команд. Данная информация не пригодится, если вы собрали станок, настроили и пользуетесь им. Полученные знания нужны для более глубокого понимания работы прошивки GRBL v1.1.

В связи с тем, что я планирую разработать автономный контроллер для управления ЧПУ станком, данную информация нужно знать. Но обо всем по порядку.

GRBL v1.1 Команды в реальном времени.

Команды в реальном времени – это отдельные управляющие символы, которые могут быть отправлены GRBL для выполнения команд и действий в реальном времени. Это означает, что они могут быть отправлены в любое время и в любом месте, и GRBL немедленно ответит, независимо от того, что он делает в данный момент. Эти команды включают сброс, удержание, возобновление, запрос отчета о состоянии и переопределения (в версии 1.1).

Команда в реальном времени характеризуется такими действиями, как:

• выполнится за десятки миллисекунд;
• это одиночный символ, который можно отправить в GRBL в любое время;
• не требует перевода строки или возврата каретки после них;
• не считается частью протокола потоковой передачи;
• перехватывается при получении и никогда не помещается в буфер для анализа GRBL;
• будет игнорировать несколько команд до тех пор, пока не будет выполнена первая полученная команда;
• может быть привязана к входному контакту и может управляться кнопкой или переключателем;
• действия зависят от состояния или того, что делает GRBL. Никаких действий может не происходить;
• описания объясняют, как они работают и чего ожидать.

Описание команд ASCII в реальном времени

Пользователю доступен ввод с клавиатуры четырех команд в реальном времени. Эти командные символы в реальном времени управляют некоторыми основными функциями GRBL.

Команда «0x18» (ctrl-x) – Мягкий сброс:

• немедленно останавливает и безопасно перезагружает GRBL без включения и выключения питания;
• принимает и выполняет эту команду в любое время;
• если сбросить во время движения, GRBL выдаст сигнал тревоги, чтобы указать, что положение может быть потеряно из-за остановки движения;
• при сбросе, когда он не находится в движении, положение сохраняется, и повторное возвращение в исходное положение не требуется;
• для выполнения данной команды возможно установить внешнюю кнопку или переключатель;

Команда «?» – Запрос отчета о состоянии:

• немедленно генерирует и отправляет обратно данные времени выполнения с отчетом о состоянии;
• принимает и выполняет эту команду в любое время, за исключением цикла возврата в исходное положение и появления критического аварийного сигнала (ошибка жесткого / мягкого предела).

Команда «~» – Начало цикла / Возобновление:

• возобновляет приостановку подачи, состояние защитной двери / парковки, когда дверь закрыта, и состояния паузы программы M0;
• в противном случае команда игнорируется;
• если опция парковки во время компиляции включена и состояние защитной двери готово к возобновлению, GRBL повторно включит шпиндель и охлаждающую жидкость, вернется в исходное положение, а затем возобновит работу;
• для выполнения данной команды возможно установить внешнюю кнопку или переключатель.

Команда «!» – Задержка подачи:

• переводит GRBL в состояние приостановки или удержания. Если машина находится в движении, она замедлится до полной остановки, а затем остановится;
• команда выполняется, когда GRBL находится в состоянии IDLE, RUN или JOG. В противном случае она игнорируется;
• согласно определению управления станком, задержка подачи не отключает шпиндель или охлаждающую жидкость. Только движение;
• для выполнения данной команды возможно установить внешнюю кнопку или переключатель.

Описание команд в реальном времени в расширенном коде ASCII

GRBL v1.1 установил более десятка новых команд в реальном времени для управления подачей, ускорением и коррекцией шпинделя. Чтобы помочь предотвратить непреднамеренное изменение пользователем переопределений нажатием клавиши, а также дать возможность вводить больше команд позже, все новые управляющие символы были перемещены в расширенный набор символов ASCII. Их нелегко набрать на клавиатуре, но, в зависимости от ОС, их можно вводить с помощью определенного сочетания клавиш и кода.

Команда «0x84» – Защитная дверь:

• команда обычно подключается к входному контакту для обнаружения открытия защитной двери, также позволяет графическому интерфейсу пользователя активировать поведение защитной двери;
• немедленно переводится в состояние DOOR и отключает шпиндель и охлаждающую жидкость. Если машина находится в движении, она замедлится до полной остановки, а затем остановится;
• если выполняется во время самонаведения, GRBL останавливает движение и подает сигнал тревоги наведения;
• если он уже находится в состоянии приостановки или HOLD, состояние DOOR заменяет его;
• если включена опция парковки во время компиляции, GRBL будет парковать шпиндель в указанном месте;
• команда выполняется, когда GRBL находится в состоянии IDLE, HOLD, RUN, HOMING или JOG. В противном случае она игнорируется;
• при быстрой подаче защитная дверь отменяет перемещение и все движения в очереди в буфере планировщика. Когда защитная дверца закрывается и возобновляется, GRBL вернется в состояние IDLE;
• для выполнения данной команды возможно установить внешнюю кнопку или переключатель, если данная команда включена в прошивке перед компиляцией;
• в некоторых сборках GRBL v0.9 для этой команды использовался символ, но это было не задокументировано.

Команда «0x85» – Отмена Jog:

• немедленно отменяет текущее состояние путем удержания подачи и автоматически сбрасывает все оставшиеся команды в буфере;
• команда игнорируется, если она не находится в состоянии JOG или если отмена подачи уже активирована и находится в процессе;
• GRBL вернется в состояние IDLE или состояние DOOR, если защитная дверь была обнаружена как приоткрытая во время отмены.

Команды переопределения

• Немедленно изменяют значения коррекции подачи. Активное движение подачи изменяется за десятки миллисекунд.
• Не изменяют быстрые темпы, в том числе G0, G28 и G30, или Jog.
• Значение коррекции подачи не может быть 10% или больше 200%.
• Если значение коррекции подачи не изменяется, команда игнорируется.
• Диапазон коррекции подачи и приращения можно изменить в config.h.

Список команд:

• 0x90: Установить 100% запрограммированной скорости;
• 0x91: Увеличить на 10%;
• 0x92: Уменьшить на 10%;
• 0x93: Увеличить на 1%;
• 0x94: Уменьшить на 1%.

Быстрые переопределения

• Немедленно изменяет значение быстрой коррекции. Активное быстрое движение изменяется за десятки миллисекунд.
• Выполняет только при ускоренном перемещении, в том числе G0, G28 и G30.
• Если значение быстрой коррекции не изменяется, команда игнорируется.
• Значения быстрой коррекции можно изменить в config.h.

Список команд:

• 0x95: Установить на 100% полную скорость;
• 0x96: Установить на 50% от скорости;
• 0x97: Установить 25% от скорости.

Изменение скорости шпинделя

• Немедленно изменяет значение коррекции скорости шпинделя. Активная скорость шпинделя изменяется за десятки миллисекунд.
• Значения коррекции могут быть изменены в любое время, независимо от того, включен шпиндель или нет.
• Значение коррекции шпинделя не может быть 10% или больше 200%.
• Если значение коррекции шпинделя не изменяется, команда игнорируется.
• Диапазон и приращения коррекции шпинделя можно изменить в config.h.

Список команд:

• 0x99: Установить 100% запрограммированной скорости шпинделя;
• 0x9A: Увеличить на 10%;
• 0x9B: Уменьшить на 10%;
• 0x9C: Увеличить на 1%;
• 0x9D: Уменьшить на 1%.

Команда «0x9E» – Переключить состояние шпинделя:

• переключает состояние шпинделя «включен» или «выключен», но только в состоянии HOLD;
• в противном случае команда игнорируется, особенно во время движения. Это предотвращает случайное отключение во время работы, которое может привести к повреждению детали / машины или причинить травму. Промышленные ЧПУ станки блокируют остановку шпинделя аналогичным образом;
• когда движение возобновляется через запуск цикла, последнее состояние шпинделя будет восстановлено спустя 4,0 секунды (настраивается), прежде чем возобновить движение инструмента. Это гарантирует, что пользователь не забудет включить его снова;
• при отключении значения коррекции скорости шпинделя все еще могут быть изменены, и они будут действовать после повторного включения шпинделя.

Команды Grbl '$'

Команды «$» - это системные команды Grbl, используемые для настройки параметров, просмотра или изменения состояний и режимов работы Grbl, а также запуска цикла возврата в исходное положение.

Сейчас мы попробуем разобраться, что это все значит, как и зачем использовать.

HLP – СПРАВКА, название данного сообщения.

$$ и $x=val - команды вывода и записи настроек прошивки GRBL. Мы рассматривали настройку этих параметров в статье "Прошивка grbl 1.1, настройка - инструкция на русском".

$# — Вывести параметры G-code.

Параметры G-code сохраняют значения координат смещения для G54-G59 координируют работу, G28/G30 предопределенных позиций, G92 смещение координат, коррекции длин инструмента, и зондирования. Большинство из этих параметров сразу же записываются в EEPROM. Это означает, что они останутся такими же, независимо от выключения питания, пока они не будут изменены явно. Непостоянные параметры, которые не будут сохранятся при перезапуске или выключении питания и повторном включении в G92, смещение длины G43.1 инструмента, и G38.2 данных зондирования.

G54-G59 координирует работу, может быть изменено с помощью команды G10 L2 Px или G10 L20 Px определено стандартом GCode NIST и стандартом EMC2 (linuxcnc.org).

G28/G30 предварительно определенные позиции могут быть изменены с помощью G28.1 и G30.1 команд, соответственно.

При вводе $#, Grbl отвечает сохраненными значениями, которые были заложены для каждой системы. TLO обозначает смещение длины инструмента, и PRB показывает координаты последнего цикла зондирования, где :1 обозначает, был ли последний зонд успешным, а :0 - неудачным.

[G54:4.000,0.000,0.000]
[G55:4.000,6.000,7.000]
[G56:0.000,0.000,0.000]
[G57:0.000,0.000,0.000]
[G58:0.000,0.000,0.000]
[G59:0.000,0.000,0.000]
[G28:1.000,2.000,0.000]
[G30:4.000,6.000,0.000]
[G92:0.000,0.000,0.000]
[TLO:0.000]
[PRB:0.000,0.000,0.000,0]

$G — посмотреть анализ состояния G-code.

Эта команда напечатает все активные режимы GCode в Grbl. При отправке этой команды, Grbl выдаст ответ начинающийся с [GС: и чтото типа:

[GС G54 G17 G21 G90 G94 М0 M5 M9 T0 S0.0 F500.0]

Эти режимы определяют, какой следующий блок G-code или команды будут интерпретироваться анализатором G-code Grbl. Для тех, кто незнаком с G-code и станками с ЧПУ, анализатор устанавливает режимы в определенном состоянии, так что не надо постоянно указывать анализатору как работать. Эти режимы объединены в так называемые «модальные группы», которые не могут быть одновременно логически активными. Например, группа модальных единиц устанавливает интерпретируется ли ваш G-code программы в дюймах или в миллиметрах.
Краткий перечень модальных групп, поддерживаемых Grbl, будет показан ниже, но более полные и подробные описания можно найти на сайте LinuxCNC. G-code команды жирным шрифтом указывают режимы по умолчанию после включения питания контроллера Grbl или его перезагрузки.

В дополнение к режимам синтаксического анализатора G-code, Grbl сообщит активный номер инструмента Т, скорость вращения шпинделя S, и скорость подачи F, установленные после перезагрузки.

Обратите внимание, что этот список не включает немодальную группу команд G-code и они не перечислены в отчете синтаксического анализатора $G, поскольку они влияют только на текущую строку, в которой они вводятся. Для полноты здесь приведены поддерживаемые немодальные команды Grbl:

$I — Показать информацию о программе.

Эта команда выводит ответ пользователю Grbl о версии и дату сборки данной версии программы. Опционально, $I может хранить короткие строки, чтобы помочь определить, с каким ЧПУ вы общаетесь , если у вас есть больше одной, машины с использованием Grbl. Чтобы установить эту строку, отправьте Grbl $I = XXX, где XXX это ваша строка с коментарием, которая должна составлять менее 80 символов. В следующий раз когда вы запросите Grbl с командой $I , Grbl напечатает строку о версии сборке и дате дополнив в конце вашим комментарием.

ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые производители могут заблокировать доступ к перезаписи строки информации о сборке, чтобы они могли хранить там информацию о продукте и коды.

$N — посмотреть стартовые блоки.

$Nx блоки запуска, которыеGrbl запускает каждый раз включении питания или перезагрузке Grbl. Другими словами, блок запуска является линиями G-кода, которые вы можете хранить в Grbl авто-запуска, чтобы установить ваш G-код с модальными значениями по умолчанию, или что нужно делать Grbl каждый раз, когда вы запускаете вашу машину. Grbl может хранить два блока G-кода в системе по умолчанию.

Так, при подключении к Grbl, и вводе значения $N, Grbl должен дать короткий ответ вида:

$N0 =
$N1 =
ok

Не так много, но это просто означает, что в строке $N0 нет блока G-code, который Grbl мог бы запустить при запуске. $N1 - следующая строка для запуска.

$Nx=значение — сохранить стартовый блок.

ВАЖНО: Будьте очень осторожны при сохранении любых команд движения (G0/1,G2/3,G28/30) в блоках запуска. Эти команды движения будут запускаться каждый раз, когда вы сбрасываете или включаете Grbl, поэтому, если у вас возникла чрезвычайная ситуация и вам необходимо выполнить аварийную остановку и сброс, перемещение блока запуска может и, скорее всего, быстро ухудшит ситуацию. Кроме того, не помещайте никакие команды, которые сохраняют данные в памяти, такие как G10/G28.1/G30.1. Это заставит Grbl постоянно перезаписывать эти данные при каждом запуске и сбросе, что в конечном итоге приведет к износу памяти вашего Arduino.

Типичное использование для блока запуска - просто установить предпочтительные модальные состояния, такие как режим дюймов G20, всегда по умолчанию использовать другую систему рабочих координат или предоставить пользователю возможность запустить какую-то уникальную пользовательскую функцию, которая ему нужна. за их сумасшедший проект.

Чтобы установить блок запуска, введите $N0 =, затем допустимый блок G-кода и ввод. Grbl запустит блок, чтобы проверить, является ли он действительным, а затем ответит ok или error: чтобы сообщить вам, успешно ли это или что-то пошло не так. Если есть ошибка, Grbl не сохранит ее.

Например, предположим, что вы хотите использовать свой первый блок запуска $N0, чтобы установить режимы синтаксического анализатора G-code, такие как рабочая координата G54, режим дюймов G20, плоскость XY G17. Вы должны ввести $N0 = G20 G54 G17 с вводом, и вы должны увидеть ответ ok. Затем вы можете проверить, сохранено ли оно, набрав $N, и теперь вы должны увидеть ответ вроде $N0 = G20G54G17.

Как только у вас есть блок запуска, сохраненный в памяти Grbl, каждый раз при запуске или сбросе вы будете видеть, как ваш блок запуска печатается обратно вам, начиная с open-chevron>, и ответа Grbl: ok, чтобы указать, все ли работает нормально. Итак, для предыдущего примера вы увидите:

Grbl 1.1h ['$' for help]
G20G54G17: ok

Если у вас есть несколько блоков запуска G-code, они будут печатать вам по порядку при каждом запуске. И если вы хотите очистить один из блоков запуска (например, блок 0), введите $N0 = без знака равенства.

ПРИМЕЧАНИЕ. Существуют два варианта включения блоков запуска с запуском. Во-первых, он не будет работать, если Grbl инициализируется в состоянии АВАРИЯ или выходит из состояния АВАРИЯ через разблокировку $X по соображениям безопасности. Всегда обращайтесь к режиму АВАРИЯ и отменяйте его, а затем заканчивайте сбросом, при котором блоки запуска будут запускаться при инициализации. Во-вторых, если у вас включен режим самонаведения, блоки запуска будут выполняться сразу после успешного цикла самонаведения, а не при запуске.

$C — Проверить режим G-code.

Этот режим переключает анализатор G-code Grbl на прием всех входящих блоков и их полную обработку, как при обычной работе, но он не перемещает оси, игнорирует задержки и отключает шпиндель и охлаждающую жидкость. Это предназначено для того, чтобы предоставить пользователю способ проверить, как его новая программа G-code работает с анализатором Grbl, и следить за ошибками (и проверять нарушения мягкого лимита, если они включены).

При выключении Grbl выполнит автоматический мягкий сброс (^X). Это делается для двух вещей, немного упрощает управление кодом, но это также мешает пользователям начать работу, когда их режимы G-code не такие, как они думают. Сброс системы всегда дает пользователю новый, последовательный старт.

$X — Выключить сигнализацию блокировки.

Режим АВАРИЯ Grbl - это состояние, когда что-то пошло не так, как например, нарушена жесткая граница или прерывание во время цикла, или Grbl не знает свое положение. По умолчанию, если вы включили возврата и включили Arduino, Grbl переходит в аварийное состояние, потому что он не знает свое положение. Аварийный режим блокирует все команды G-code до тех пор, пока не будет выполнен цикл возврата в исходное положение $H, или, если пользователю необходимо переопределить блокировку сигнализации, чтобы переместить свои оси от концевых выключателей, например, блокировка аварийной сигнализации «$X» отменяет блокировки и позволяет функциям G-code снова работать.

Будьте осторожны! Это следует использовать только в чрезвычайных ситуациях. Возможна потеря позтционирования, и Grbl может оказаться не там, где вы думаете. Поэтому рекомендуется использовать инкрементальный режим G91 для коротких ходов. Затем выполните цикл возврата в исходное положение или выполните сброс сразу после этого.

Как отмечалось ранее, строки запуска не выполняются после команды $X. Всегда сбрасывайте, когда вы сбросили сигнал тревоги и исправили сценарий, вызвавший его. Когда Grbl переходит в режим ожидания, строки запуска будут работать в обычном режиме.

$H — Запуск цикла возврата.

Эта команда - единственный способ выполнить цикл возврата в Grbl. Некоторые другие контроллеры движения назначают специальную команду G-code для запуска цикла возврата в исходное положение, но это неправильно в соответствии со стандартами G-code. Homing (возврат) - это совершенно отдельная команда, обрабатываемая контроллером.

СОВЕТ: После запуска цикла возврата в исходное положение достаточно бегать вручную все время до положения в середине объема рабочей области. Вы можете установить предварительно определенную позицию G28 или G30 в качестве позиции после возвращения в исходное положение, ближе к месту обработки. Чтобы установить их, вам сначала нужно переместить машину туда, куда вы хотите, чтобы она переместилась после возвращения в исходное положение. Введите G28.1 (или G30.1), чтобы Grbl сохранил эту позицию. Итак, после возвращения «$H», вы можете просто ввести «G28» (или «G30»), и он будет двигаться там автоматически. В общем, переместить ось XY в центр и оставить ось Z вверх. Это гарантирует, что инструмент в шпинделе не сможет вмешаться и что он ничего не зацепит.

$Jx = line - запускает режим движения Jog.

Впервые в Grbl v1.1, эта команда выполнит специальное движение. Существует три основных различия между Jog движением и движением, управляемым G-code.

- Как и обычные команды G-code, несколько движений Jog режима могут быть поставлены в очередь в буфере планировщика, но Jog режим может быть легко отменен с помощью команды реального времени jog-cancel или feed-hold. Grbl немедленно удержит текущее движение, а затем автоматически очистит буферы от всех оставшихся команд.
- Jog-команды полностью независимы от состояния синтаксического анализатора G-code. Это не изменит режимы, такие как режим увеличения расстояния G91. Таким образом, вам больше не нужно обязательно возвращать его обратно в режим абсолютного расстояния G90. Это помогает снизить вероятность запуска с неправильными включенными режимами G-code.
- Если мягкие ограничения включены, любая команда Jog режима, которая превышает мягкое ограничение, просто вернет ошибку. Он не выдаст сигнал Аварии, как это было бы с обычной командой G-code. Это обеспечивает гораздо более приятное и плавное взаимодействие с графическим интерфейсом или джойстиком.
Выполнение пробежки требует определенной структуры команд, как описано ниже:

- первые три символа должны быть '$J =', чтобы указать режим.

- команда jog следует сразу после '=' и работает как обычная команда G1.

- скорость подачи интерпретируется только в единицах G94 в минуту. Предыдущее состояние G93 игнорируется во это время.

- обязательные слова:

- XYZ: одно или несколько слов оси с заданным значением.
- F - значение скорости подачи. ПРИМЕЧАНИЕ. Каждому движению требуется это значение, и он не рассматривается как модальный.
- Необязательные слова: Jog выполняется на основе текущего состояния синтаксического анализатора G-code G20/G21 и G90/G91. Если передается одно из следующих необязательных слов, это состояние переопределяется только для одной команды.

- G20 или G21 - дюймовый и миллиметровый режим
- G90 или G91 - абсолютные и дополнительные расстояния
- G53 - Перемещение в машинных координатах
- все остальные G-code, М-code и слова значения не принимаются в команде jog.

- пробелы и комментарии разрешены в команде. Они удалены предварительным парсером.

- пример: G21 и G90 - активные модальные состояния перед движением. Это последовательные команды.

$J= X10.0 Y-1.5 переместится на X = 10.0 мм и Y = -1.5 мм в рабочей системе координат (WPos).
$J= G91 G20 X0,5 переместится на +0,5 дюйма (12,7 мм) до X = 22,7 мм (WPos). Обратите внимание, что G91 и G20 применяются только к этой команде специального движения.
$J= G53 Y5.0 переместит машину на Y = 5.0 мм в системе координат машины (MPos). Если смещение рабочей координаты для оси Y составляет 2,0 мм, то Y составляет 3,0 мм (WPos).
Команды Jog ведут себя почти так же, как и обычная потоковая передача G-code. Каждая команда jog вернет 'ok', когда специальное движение было проанализировано и настроено для выполнения. Если команда недопустима или превышает мягкое ограничение, Grbl выдаст сообщение об ошибке: Несколько команд могут быть поставлены в очередь.

ПРИМЕЧАНИЕ. Дополнительные сведения об использовании этой команды для создания интерфейса джойстика с малой задержкой или интерфейса поворотного набора см. в дополнительной документации.

$RST=$, $RST=# и $RST =* - восстановить настройки и данные Grbl по умолчанию.

Эти команды не перечислены в основном справочном сообщении Grbl $, но доступны, чтобы позволить пользователям восстанавливать часть или все данные памяти Grbl. Примечание: Grbl автоматически сбросится после выполнения одной из этих команд, чтобы гарантировать правильную инициализацию системы.

$RST=$: стирает и восстанавливает настройки $$ Grbl до значений по умолчанию, что определяется файлом настроек, который используется при компиляции Grbl. Зачастую OEM-производители создают свои прошивки Grbl с рекомендованными для конкретной машины настройками. Это дает пользователям и OEM-производителям быстро вернуться к исходной точке, если что-то пошло не так или пользователь хочет начать все сначала.
$RST=#: стирает и обнуляет все смещения рабочих координат G54-G59 и позиции G28/30, сохраненные в памяти. Обычно это значения, отображаемые в распечатке параметров $#. Это обеспечивает простой способ их очистки без необходимости делать это вручную для каждого набора с помощью команды G20 L2/20 или G28.1/30.1.
$RST=*: Это очищает и восстанавливает все данные памяти, используемые Grbl. Сюда входят настройки $$, параметры $#, строки запуска $N и информационная строка $I. Обратите внимание, что это не стирает всю память, только области данных, которые использует Grbl. Чтобы выполнить полную очистку, воспользуйтесь прошивкой контроллера в Arduino IDE.
ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые OEM-производители могут ограничить использование некоторых или всех этих команд для предотвращения стирания определенных данных, которые они используют.

$SLP - включить спящий режим.

Эта команда переведет Grbl в отключенное состояние, отключив шпиндели, контакты охлаждающей жидкости и шагового двигателя, и заблокирует любые команды. Выход из него возможен только при мягком сбросе или выключении питания. После повторной инициализации Grbl автоматически войдет в аварийное состояние, потому что он не уверен, где он находится из-за отключения шаговых двигателей.

Эта функция полезна, если вам нужно автоматически отключить все в конце работы, добавив эту команду в конец вашей программы G-code, настоятельно рекомендуется добавить команды, чтобы сначала переместить ваш станок на безопасное место для парковки до этой команды. Также следует подчеркнуть, что у вас должен быть надежный станок с ЧПУ, который будет отключать все, когда он должен, как ваш шпиндель. Grbl не несет ответственности за любой ущерб, который он может причинить. Никогда не стоит оставлять свою машину без присмотра. Поэтому используйте эту команду с предельной осторожностью!

Более подробное описание читайте на сайте проекта на английском языке.

Понравился статья Команды GRBL v1.1. Подробное описание! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Включение станка, что за информация нам выдает grbl 1.1?

• В предыдущей статье про Universal G-Code Sender при подключении станка, в консоли программы, мы видели информацию:

Что означают все эти строки. Давайте рассмотрим их по порядку. Первая строка.

**** Connected to COM5 @ 115200 baud ****

Расшифровать ее можно так:

• порт COM5;
• скорость 115200 бод.

Данные параметры мы выбирали при подключении станка.

Следующая строка выводит информацию о версии прошивки.

Grbl 1.1g ['$' for help]

• версия GRBL 1.1g.
• ['$' for help] (['$' для справки]) — для получения справки по прошивке GRBL необходимо ввести в командной строке $ и нажать Enter.

Третья строка отправляет команду «$$», что заставляет вывести настройки прошивки.

Следующая команда «$G» - Просмотр состояния парсера gcode. Эта команда выводит все активные режимы gcode в парсере G-кода Grbl. При отправке этой команды в Grbl, он ответит сообщением:

[GC:G0 G54 G17 G21 G90 G94 M0 M5 M9 T0 S0.0 F500.0]

Команды Grbl «$».

Про данные команды Grbl «$» у меня на форуме есть отдельный пост. Но чтобы вам не искать информацию по разным сайтам, продублирую информацию в данной статье.

Команда «$$» выводит все настройки «$» в монитор порта или в консоль управляющей программы.

Введите $ и нажмите Ввод, чтобы Grbl вывел подсказку. Символы $ и Ввод не будут отображаться.

Grbl должен вывести следующее:[HLP:$$ $# $G $I $N $x=val $Nx=line $J=line $SLP $C $X $H ~ ! ? ctrl-x]
‘$’-команды - это системные команды Grbl, используемые для изменения настроек, просмотра или изменения состояний и режимов работы Grbl, а также запуска процедуры поиска начальной позиции.
Последние четыре не-'$' команды - это команды управления в реальном времени, которые могут быть отправлены в любой момент, независимо от того, что в настоящее время делает Grbl. Они либо тут же меняют поведение работающего Grbl или сразу же выводят важные в реальном времени данные, например текущие координаты (aka DRO).

Настройки Grbl.

Для просмотра настроек введите "$$" и нажмите Ввод, после того как подключитесь к Grbl. Grbl ответит списком текущий системных настроек, как в примере ниже. Все эти настройки хранятся в памяти EEPROM после отключения питания, так что они будут автоматически загружены при следующем включении вашей платы Arduino.

x или $x=val описывают отдельный параметр настроек, причем val это значение параметра.

В предыдущих версиях Grbl каждый параметр имел после себя описание в круглых скобках (), но в Grbl, начиная с v1.1, этого, к сожалению, больше нет. Так было сделано, чтобы освободить драгоценную flash память для добавления новых возможностей, появившихся в v1.1. Однако, большинство хороших графических оболочек (GUI) добавляют для вас описания к параметрам, так что вы всегда будете знать на что смотрите.

Настройки по умолчанию.

• $0=10 длительность импульса Step, мкс
• $1=25 задержка откл. ШД, мс
• $2=0 Инверсия порта шаговых испульсов
• $3=0 Инверсия направления, маска
• $4=0 Инверсия сигнала включения шаговых двигателей
• $5=0 Инверсия входов концевых выключателей
• $6=0 Инверсия входа контактного датчика, логический
• $10=1 Отчет о состоянии
• $11=0.010 Отклонение на стыках, мм
• $12=0.002 Отклонение от дуги, мм
• $13=0 Отчет в дюймах
• $20=0 Мягкие границы
• $21=0 Жесткие границы
• $22=1 Поиск начальной позиции
• $23=0 Инверсия направления начальной точки
• $24=25.000 Скорость подачи при поиске начальной точки, мм/мин
• $25=500.000 Скорость поиска начальной точки, мм/мин
• $26=250 Подавление дребезга при поиске начальной точки, миллисекунд
• $27=1.000 Отъезд от начальной точки, мм
• $30=1000 Максимальные обороты шпинделя, Об/мин
• $31=0 Минимальные обороты шпинделя, Об/мин
• $32=0 Режим лазера
• $100=250.000 кол-во шагов на мм для оси Х
• $101=250.000 кол-во шагов на мм для оси Y
• $102=250.000 кол-во шагов на мм для оси Z
• $110=500.000 Максимальная скорость оси Х, мм/мин
• $111=500.000 Максимальная скорость оси Y, мм/мин
• $112=500.000 Максимальная скорость оси Z, мм/мин
• $120=10.000 Ускорение оси Х, мм/сек^2
• $121=10.000 Ускорение оси Y, мм/сек^2
• $122=10.000 Ускорение оси Z, мм/сек^2
• $130=200.000 Максимальное перемещение оси Х, мм
• $131=200.000 Максимальное перемещение оси Y, мм
• $132=200.000 Максимальное перемещение оси Z, мм
  

$x=val - Изменение настроек Grbl.

Команда $x=val сохраняет или изменяет параметр настройки Grbl, это можно сделать вручную, отправкой соответствующей команды в Grbl через программу-терминал последовательного порта, но большинство графических оболочек Grbl позволяют сделать это более удобным способом.

Для ручного изменения, например, длины шагового импульса в микросекундах на значение 10мкс, нужно ввести следующее, завершив команду нажатием клавиши Ввод: $0=10 Если все прошло успешно, Grbl ответит 'ok', новые настройки будут сохранены в EEPROM и будут использоваться до следующего их изменения.

Вы можете перепроверить, что Grbl получил и сохранил верное значение параметра, повторно введя команду $$ для просмотра системных настроек.

Описание параметров grbl 1.1.

Примечание! Разница между Grbl v0.9 и Grbl v1.1 заключается только в том, что изменился вывод статуса командой $10 и были добавлены команды для новых параметров $30/ $31 - максимальные/минимальные обороты шпинделя и $32 - работа в режиме лазера. Все остальное - осталось как было.

$0 – Длительность шагового импульса, микросекунд.
Драйверы шаговых двигателей имеют ограничение на минимальную длительность шагового импульса. Уточните нужное значение в документации или просто попробуйте разные варианты. Желательно использовать максимально короткие импульсы, которые драйвер способен надежно распознавать. Если импульсы будут слишком длинные, вы можете столкнуться с проблемами при высоких скоростях подачи и большой частоте импульсов, возникающими из-за того, что идущие подряд импульсы начнут перекрывать друг друга. Мы рекомендуем использовать длительности в районе 10 микросекунд, что является значением по-умолчанию.

$1 - Задержка отключения двигателей, миллисекунд.
Каждый раз, когда ваши шаговые двигатели заканчивают движение и останавливаются, Grbl делает задержку на указанный интервал времени перед отключением питания двигателей. Вы можете всегда держать двигатели включенными (с подачей питания для удержания текущего положения) установив значение этого параметра в максимально возможное значение, равное 255 миллисекунд.

Отключение призвано помочь для тех типов двигателей, которые не следует держать включенными в течении долгого периода времени без какой-либо работы. И еще, имейте в виду, что в процессе отключения некоторые драйверы шаговых двигателей не запоминают на каком микрошаге они остановились, из-за этого вы можете стать свидетелем 'пропуска шагов' при отключении/включении двигателей. В этом случае просто держите двигатели всегда включенными с помощью $1=255.

$2 – Инверсия порта шаговых импульсов, маска.

Этот параметр управляет инверсией сигнала шаговых импульсов. По-умолчанию, сигнал шагового импульса начинается в нормально-низком состоянии и переключается в высокое на период импульса. По истечении времени, заданного параметром $0, вывод переключается обратно в низкое состояние, вплоть до следующего испульса. В режиме инверсии, шаговый импульс переключается из нормально-высокого в низкое на период импульса, а потом возвращается обратно в высокое состояние. Большинству пользователей не требуется менять значение этого параметра, но это может оказаться полезным, если конкретные драйверы ШД этого требуют.

$3 – Инверсия порта направления, маска.

Этот параметр инвертирует сигнал направления для каждой из осей. По-умолчанию, Grbl предполагает, что ось движется в положительном направлении, когда уровень сигнала направления низкий, и в отрицательном - когда высокий. Часто оси в некоторых станках движутся не так. Этот параметр изменит инвертирует сигнал направления для тех осей, что движутся в обратную сторону.

• $3=0 Без инверсии осей
• $3=1 Инверсия оси Х
• $3=2 Инверсия оси Y
• $3=3 Инверсия всех осей
  

$4 - Инверсия сигнала включения шаговых двигателей, логический.
По умолчанию, высокий уровень сигнала включения шаговых двигателей соответствует выключению, а низкий - включению. Если ваша сборка требует обратного, просто инвертируйте сигнал, введя $4=1. Отключается с помощью $4=0. (Может потребоваться перезапуск контроллера чтобы изменения вступили в силу.)

$5 - Инверсия входов концевых выключателей, логический.

По умолчанию, входы концевых выключателей подтягиваются к питанию встроенным резистором подтяжки Arduino. Когда сигнал на входе принимает низкий уровень, Grbl рассматривает это как срабатывание выключателя. Для противоположного поведения, просто инвертируйте входы, введя $5=1. Отключается командой $5=0. Может потребоваться перезапуск контроллера, чтобы изменения вступили в силу.

Если вы инвертируете входы концевых выключателей, потребуется внешний резистор подтяжки к земле, чтобы предотвратить перегрузку по току и сгоранию входа.

$6 - Инверсия входа контактного датчика, логический.

По умолчанию, вход контактного датчика подтягивается к питанию встроенным резистором подтяжки Arduino. Когда сигнал на входе принимает низкий уровень, Grbl рассматривает это как срабатывание датчика. Для противоположного поведения, просто инвертируйте вход контактного датчика, введя $6=1. Отключается командой $6=0. Может потребоваться перезапуск контроллера, чтобы изменения вступили в силу.

Если вы инвертируете вход контактного датчика, потребуется внешний резистор подтяжки к земле, чтобы предотвратить перегрузку по току и сгоранию входа.

$10 - Отчет состояния, маска.

Параметр определяет какие данные реального времени вернет Grbl, когда пользователь запрашивает статус командой '?'.
Эти данные включают в себя текущее состояние, текущие координаты, текущую скорость подачи, значения на входах, текущие переопределенные значения, состояния буферов, и номер выполняемой команды G-кода (если было включено при компиляции).

По-умолчанию новая реализация вывода отчета в Grbl v1.1+ включает в себя вывод информации практически обо всем в стандартном выводе статуса. Множество данных скрывается и выводятся только тогда, когда их значение меняется. Это существенно увеличивает производительность по сравнению со старым способом и позволяет значительно быстрее получать обновленные данные о станке, причем в большем объеме. Документация на интерфейс в общих чертах рассказывает, как это работает, хотя в основном она предназначена только для разработчиков GUI или любопытных.Для простоты и удобства, Grbl v1.1 имеет всего две опции для данного параметра. Обе используются пользователями и разработчиками в основном для отладочных целей. Текущие координаты могут быть настроены на вывод либо машинных координат (MPos:), либо рабочих (WPos:), но не обеих одновременно. Например, отчет, содержащий машинные координаты без данных о буфере соответствует параметру $10=1. Рабочие координаты и информация о буфере соответствуют параметру $10=2.

$11 - Отклонение на стыках, мм.
Заданная величина отклонения на стыках, используется модулем управления ускорением для определения как быстро можно перемещаться через стыки отрезков запрограммированного в G-коде пути. Например, если путь в G-коде содержит острый выступ с углом в 10 градусов, и станок двигается к нему на полной скорости, данный параметр поможет определить насколько нужно притормозить, чтобы выполнить поворот без потери шагов.Вычисление делается довольно сложным образом, но в целом, более высокие значение дают более высокую скорость прохождения углов, повышая риск потерять шаги и сбить позиционирование. Меньшие значение делают модуль управления более аккуратным и приводят к более аккуратной и медленной обработке углов. Так что, если вдруг столкнетесь с проблемой слишком быстрой обработкой углов, уменьшите значение параметра, чтобы заставить станок притормаживать перед прохождением углов. Если хотите, чтобы станок быстрее проходил через стыки, увеличьте значение параметра. Любопытные могут пройти по ссылке и прочитать про алгоритм обработки углов в Grbl, который учитывает и скорость, и величину угла на стыке, простым, эффективным и надежным методом.

$12 – Отклонение от дуги, мм.
Grbl выполняет круги, дуги и спирали G2/G3, разбивая их на множество крошечных отрезков таким образом, чтобы погрешность отклонения от дуги не превышала значения данного параметра. Скорее всего вам никогда не придется менять этот параметр, поскольку значение 0.002мм находится ниже разрешающей способности большинства станков с ЧПУ. Однако, если вы обнаружили, что ваши окружности слишком угловатые или прохождение по дуге выполняется слишком уж медленно, откорректируйте значение этого параметра. Меньшие значение дают лучшую точность, но могут снизить производительность из-за перегрузки Grbl огромным количеством мелких линий. И наоборот, более высокие значения приводят к меньше точности обработки, но могут повысить скорость, поскольку Grbl придется иметь дело в меньшим количеством линий.Для любопытных уточним, что отклонение от дуги определяется как максимальная длина перпендикуляра, проведенного от отрезка, соединяющего концы дуги (он же хорда) до пересечения с точкой дуги. Используя основы геометрии мы вычисляем на отрезки какой длины нужно разбить дугу, чтобы погрешность не превышала заданное значение. Моделирование дуг данным способом замечательно в том смысле, что отрезки с точки зрения производительности получаются оптимальной длины, а точность никогда не теряется.

$13 - Отчет в дюймах, boolean.
Grbl в реальном времени выводит координаты текущей позиции, чтобы пользователь всегда имел представление, где в данный момент находится станок, а также параметры смещения начала координат и данные измерения (probing). По-умолчанию вывод идет в мм, но командой $13=1 можно изменить значение параметра и переключить вывод на дюймы. $13=0 возвращает вывод в мм.

$20 - Мягкие границы, логический.
Мягкие границы это настройка безопасности, призванная помочь избежать перемещения далеко за пределы допустимой области, которое может повлечь за собой поломку или разрушение дорогостоящих предметов. Она работает за счет информации о текущем положении и пределах допустимого перемещения по каждой из осей. Каждый раз, когда в Grbl отправляется G-код движения, он проверяет не произойдет ли выход за пределы допустимой области. И в случае, если происходит нарушение границ, Grbl, где бы он ни находился, немедленно выполняет команду приостановки подачи, останавливает шпиндель и охлаждение, а затем выставляет сигнал аварии для индикации проблемы. Текущее положение при этом не сбрасывается, поскольку останов происходит не в результате аварийного принудительного останова, как в случае с жесткими границами.

Мягкие границы требуют включения поддержки процедуры поиска домашней позиции и аккуратной настройки максимальных границ для перемещения, поскольку Grbl нужно знать где находятся допустимые границы. $20=1 для включения, и $20=0 для отключения.

$21 - Жесткие границы, логический.
Жесткие границы в общих чертах работают также как и мягкие, но используют аппаратные выключатели. Как правило, вы подсоединяете концевые выключатели (механические, магнитные или оптические) в конце каждой из осей или в тех точках, достижение которых в процессе перемещения, как вы считаете, может привести к проблемам. Когда срабатывает выключатель, он приводит к немедленной остановке любого перемещения, останову охлаждения и шпинделя (если подключен), и переходу в аварийный режим, требующий от вас проверить станок и выполнить сброс контроллера.Для использования жестких границ с Grbl, соответствующие выводы подтягиваются к питанию внутренним резистором, поэтому все, что от вас требуется - подключить нормально разомкнутый концевой выключатель между выводом и землей и задействовать жесткие границы командой $21=1. (Отключение - командой $21=0.) Мы настоятельно рекомендуем озаботиться подавлением электрических наводок и помех, способных повлиять на измерения. Если хотите проверять границы для обоих концов одной оси, просто подключите два выключателя параллельно между выводом и землей, чтобы срабатывание любого из них приводило к срабатыванию жесткой границы.Имейте в виду, что срабатывание жестких границ рассматривается как исключительное событие, выполняющее немедленный останов, и может приводить к потере шагов. Grbl не имеет никакой обратной связи от станка о текущем положении, так что он не может гарантировать, что имеет представление о том где реально находится. Так что, если произошло нарушение жестких границ, Grbl перейдет в бесконечный цикл режима АВАРИЯ, давая вам шанс проверить станок и требуя выполнить сброс Grbl. Помните, что эта возможность используется исключительно в целях безопасности.

$22 - Поиск начальной позиции, логический.
Для тех, кто только знакомится с миром ЧПУ: процедура поиска начальной позиции используется для аккуратного и точного поиска заранее известной точки станка каждый раз после включения Grbl между сеансами работы. Другими словами, вы всегда, в любой момент времени точно знаете где находитесь. Собирались ли вы только начать работу или перешли к следующей операции, а в это время отключилось электричество, в любом случае Grbl перезапустится и понятия не будет иметь где он сейчас находится. Вам остается только выяснять, а где же вы все-таки сейчас находитесь. При наличии начальной позиции, у вас всегда есть эталонная точка отсчета, так что все, что в этом случае требуется, это запустить процедуру поиска начальной точки и продолжить работу с того места, где остановились.

Для настройки процедуры поиска начальной позиции вам потребуется наличие надежно закрепленных концевых выключателей в некоторой точке, на которые нельзя наткнуться или сдвинуть, в противном случае точка отсчета может быть сбита. Обычно они устанавливаются в самых дальних точках в направлении +x, +y, +z на каждой из осей. Соедините концевые выключатели с соответствующими выводами и землей, так же как и концевые выключатели аппаратных границ и задействуйте поиск начальной позиции. Если интересно, то вы можете использовать граничные выключатели И для аппаратных границ, И для поиска начальной позиции. Они прекрасно работают вместе.По-умолчанию, процедура поиска начальной позиции Grbl сначала выполняет перемещение по оси Z в положительном направлении, чтобы освободить рабочую область, а затем выполняет одновременное перемещение по осям X и Y в положительном направлении. Для настройки точного поведения процедуры поиска начальной позиции имеются несколько параметров настройки, описанных ниже (и параметры компиляции тоже.)Также следует отметить, что при задействованной процедуре поиска начальной позиции Grbl блокирует выполнение команд перемещения G-кода до выполнения поиска начальной позиции. Имеется в виду отсутствие перемещения по осям, пока не будет отключена блокировка ($X), но об этом чуть позже. Большинство, если не все контроллеры с ЧПУ, ведут себя аналогично, делается это, в основном, для безопасности, чтобы не позволить оператору допустить ошибку позиционирования, что довольно просто, и расстроиться, когда работа будет загублена. Если вас это раздражает или вы обнаружили какие-то странные ошибки, пожалуйста, дайте нам знать, и мы попытаемся поработать над этим и сделать так, чтобы все были счастливы.

В файле config.h находятся множество других настроек, ориентированных на продвинутых пользователей. Вы можете отключить блокировку при старте, указать с каких осей начать процедуру поиска, в каком порядке по ним перемещаться, а также многое другое.

$23 - Инверсия направления начальной точки, маска.
По-умолчанию, Grbl предполагает, что концевые выключатели начальной точки находятся в положительном направлении, он выполняет сначала перемещение в положительном направлении по оси Z, затем в положительном направлении по осям X-Y, перед тем как точно определить начальную точку медленно перемещаясь назад и вперед около концевого выключателя. Если у вашего станка концевые выключатели находятся в отрицательном направлении, инверсия направления начальной точки изменяет направление осей. Она работает точно так же, как и макси инверсии порта шаговых импульсов или инверсии порта направления, все что вам нужно это указать значение из таблицы, указывающее какие оси нужно инвертировать для поиска в противоположном направлении.

$24 - Скорость подачи при поиске начальной точки, мм/мин.
Процедура поиска начальной точки сначала ищет концевые выключатели с повышенной скоростью, а после того как их обнаружит, двигается в начальную точку с пониженной скоростью для точного определения ее положения. Скорость подачи при поиске начальной точки - это та самая пониженная скорость. Установите ее в некоторое значение, обеспечивающее повторяемое и точное определение местоположения начальной точки.

$25 - Скорость поиска начальной точки, мм/мин.
Скорость поиска начальной точки - это начальная скорость с которой контроллер пытается найти концевые выключатели начальной точки. Откорректируйте на любое значение, позволяющее переместиться к начальной точке за достаточно малое время без столкновения с концевыми выключателями из-за слишком быстрого к ним перемещения.

$26 - Подавление дребезга при поиске начальной точки, миллисекунд.
Когда срабатывают выключатели, некоторые из них в течении нескольких миллисекунд могут издавать электрический/механический шум приводящий к быстрому переключению сигнала между высоким и низким значениями, прежде чем значение зафиксируется. Для решения данной проблемы нужно подавить дребезг сигнала либо аппаратно, за счет какой-нибудь фильтрации, либо программно, сделав небольшую задержку на время дребезга. Grbl будет делать короткую задержку, но только при поиске начальной точки на этапе ее точного определения. Установите значение задержки, достаточное, чтобы ваши выключатели обеспечивали устойчивый поиск начальной точки. Для большинства случаев подойдут значения 5-25 миллисекунд.

$27 - Отъезд от начальной точки, мм.
Чтобы сосуществовать с возможностью отслеживания жестких границ, в случаях, когда для поиска начальной точки используются те же концевые выключатели, процедура поиска после завершения определения положения начальной точки выполняет перемещение от концевых выключателей на указанное расстояние. Другими словами, это предотвращает непреднамеренное срабатывание жестких границ по окончании процедуры поиска.

$30 - Максимальные обороты шпинделя, Об/мин.
Задает обороты шпинделя, соответствующие максимальному напряжению на выходе ШИМ, равному 5В. Допускается задавать в программе и более высокие обороты шпинделя, но вывод ШИМ все равно не может быть больше 5В. По-умолчанию, Grbl строит линейную зависимость из 255 отсчетов между максимальными-минимальными оборотами шпинделя и напряжениями на выходе ШИМ из диапазона 5В-0.02В. Значение ШИМ, равное 0В, означает отключение шпинделя. В файле config.h есть дополнительные параметры, влияющие на это поведение.

$31 - Минимальные обороты шпинделя, Об/мин.
Задает обороты шпинделя, соответствующие минимальному напряжению на выходе ШИМ, равному 0.02V (0В означает отключение). Меньшие значение оборотов будут приняты Grbl, но напряжение на выходе ШИМ не будет меньше 0.02V, за исключением случая равенства нулю. Если равно 0, то шпиндель отключен и выход ШИМ всегда равен 0В.

$32 - Режим лазера, логический.
Если включен, то Grbl, в случае, когда обороты шпинделя (мощность лазера) меняются командой S, будет продолжать движение от точки к точке в соответствии с заданной последовательностью команд G1, G2, или G3. Значение скважности ШИМ, отвечающего за управление оборотами шпинделя, будет меняться в процессе движения сразу же, без выполнения остановки. Обязательно прочтите руководство Grbl по работе в режиме лазера и документацию на ваш лазер перед включением данного режима. Лазеры очень опасны. Они могут мгновенно лишить вас зрения или стать причиной пожара. Grbl, как и указано в его GPL лицензии, не несет никакой ответственности за любой вред, нанесенный в результате использования данной программы.Если параметр отключен, то Grbl будет вести себя как обычно, прерывая движение каждый раз, когда встречает команду изменения оборотов шпинделя S. Это стандартное поведение для фрезеровальных станков, формирующее некоторую паузу, чтобы шпиндель успел изменить скорость своего вращения.

$100, $101, $102 – [X,Y,Z] шагов/мм.
Grbl нужно знать на какое расстояние каждый шаг двигателя в реальности перемещает инструмент. Для калибровки соотношения шагов/мм для вашего станка вам нужно знать следующее: Перемещение в мм, соответствующее одному обороту вашего двигателя. Это зависит от размера шестерней ременной передачи или шага винта. Количество полных шагов на один оборот двигателя (обычно 200). Количество микрошагов на один шаг для вашего контроллера (обычно 1, 2, 4, 8, или 16).
Совет: Использование больших значений микрошага (например, 16) может уменьшить крутящий момент вашего двигателя, так что используйте минимальное значение, обеспечивающее нужную точность перемещения по осям и удобные эксплуатационные характеристики.
После этого значение шаг/мм может быть вычислено по формуле: шагов_на_мм = (шагов_на_оборот*микрошагов)/мм_на_оборот. Рассчитайте данные значения для каждой из осей и запишите настройки в Grbl.

$110, $111, $112 – [X,Y,Z] Максимальная скорость, мм/мин.
Эти параметры задают максимальную скорость, с которой можно перемещаться по каждой из осей. Когда Grbl планирует перемещение, он проверяет индивидуально для каждой из осей, будет или нет превышена ее максимальная скорость. Если будет, что он замедлит движение, чтобы максимальное значение скорости не превышалось. Это означает, что каждая из осей имеет свою максимальную скорость, что необычайно полезно для ограничения скорости, как правило, более медленной оси Z. Самый просто способ найти нужные значения - тестировать каждую ось раз за разом немного увеличивая скорость и выполняя действие перемещения.
Например, для проверки оси X, отправьте Grbl команду вида G0 X50 с расстоянием перемещения, достаточно большим для разгона до максимальной скорости. Максимальное значение будет достигнуто, когда ваш шаговый двигатель застопорится. Он будет издавать жужжащий звук, но ничего страшного с ним не случится. Задайте значение на 10-20% меньше обнаруженного, чтобы учесть износ, трение и массу вашей рабочей головки/инструмента. Повторите процесс для остальных осей.
Эти значения также определяют максимальную скорость перемещения при выполнении команды G0.

$120, $121, $122 – [X,Y,Z] Ускорение, мм/сек^2.
Эти параметры задают параметры ускорения в мм/сек за секунду. Попросту говоря, меньшее значение делает Grbl более плавным в движении, в то время как большее приводит к боле резким движениям и достижению требуемой скорости подачи гораздо быстрее. Как и в случае максимальных скоростей, каждая из осей имеет свое собственное значение ускорения, которые независимы друг от друга. Это означает, что в случае многоосевого перемещения ускорение будет соответствовать самой медленной из движущихся осей. И опять, как и в случает с максимальными скоростями, самый простой способ определить значение этих параметров - индивидуально протестировать каждую из осей, медленно увеличивая значения, пока мотор не застопорится. Завершите настройку сохранением значения на 10-20% меньшим от обнаруженного. Это позволит учесть износ, трение и инертность массы. Мы настоятельно рекомендуем в черновую протестировать некоторое количество программ на G-коде, прежде чем окончательно остановиться на выбранных значениях. Иногда нагрузка на ваш станок может оказаться иной при одновременном перемещении по нескольким осям.

$130, $131, $132 – [X,Y,Z] Максимальное перемещение, мм.
Эти параметры задают максимальную дистанцию перемещения в мм от одного конца каждой из осей до другого. Они имеет смысл только если вы задействовали мягкие границы (и поиск начальной точки), поскольку используются только модулем проверки мягких границ для определения выхода за пределы допустимой области в процессе перемещения.

Параметров много, но настройка достаточно простая. Достаточно внимательно ознакомиться с инструкцией и посмотреть примеры настроек мох самодельных ЧПУ станков.

Universal G-Code Sender скачать.

Для того чтобы скачать Universal G-Code Sender переходим на страницу github. На вкладке «Download» можно скачать последнюю версию 2.0.7 (на момент написания статьи) для Windows, MacOSX, Linux, Linux ARM или универсальный пакет для всех платформ.

Если вам нравиться программы с минимальным набором функция и максимальной простой - выбирайте версию «UGS Classic».

Оби версии программы, не зависимо от операционной системы, скачиваются в виде архива. Который достаточно разархивировать и запустить программу. Но тут есть свои тонкости, поэтому рассмотрим установку подробнее.

Я рассмотрю установку программы Universal G-Code Sender в Windows 10, здесь больше всего проблем. Например, в Linux работает программа гораздо стабильнее.

Universal G-Code Sender установка.

Процесс установки Universal G-Code Sender в основном заключается в распаковке архива. После чего нужно установить Java 8, если, конечно, данная программа у вас не установлена. Если вы не знаете, как проверить установлена программа или нет, ничего страшного, скачивайте тут программу для вашей операционной системы.

Устанавливаем, если у вас не установлена Java 8 или установлена более ранняя версия процесс пройдёт в штатном режиме. В противном случае, выдаст предупреждения что на вашем ПК установлена актуальная версии.

Выбираем Русский язык интерфейса программы Universal G-Code Sender.

После того как у вас все установлено, запускаем программу. Для этого переходим в папку «...\ugsplatform-win\bin» И запускаем файл «ugsplatform64.exe» для 64-битной операционной системы. Или «ugsplatform.exe» для 32-разрядной операционной системы.

В Linux или Mac OS X запустите ugsplatform.

Внимание! Путь до папки с программой не должен содержать русские символы. Иначе программа выдаст ошибку и не запуститься.

При запуске программа автоматически подхватить ваш системный язык и загрузиться на русском языке. Но выскочит уведомления о том, что программа не полностью локализованная для данного языка. На сколько переведена программа на русский можно найти на официальном сайте.

Вот так выглядит Universal G-Code Sender версию 2.0.7 на русском языке.

Проблема с кодировкой Universal G-Code Sender все русские символы в виде знака вопроса.

При работе в операционной системе Windows 10, столкнулся с такой проблемой, все русские символы в программе Universal G-Code Sender Platform и даже Universal G-Code Sender Classic.

В виде знаков вопроса. Поискал в интернете решения, написано, что не хватает шрифтов в операционной системе. Но каких, не понятно. Решение нашел следующее. Скачиваем версию не для Windows, а «All platforms». И о чудо все запускается нормально и русский язык определяет автоматически. Что за глюк не понятно.

Запуск и настройка Universal G-Code Sender

При первом запуске Universal G-Code Sender подключаем Arduino к компьютеру. Обновите список последовательных портов и выберите правильный порт для вашего оборудования. Если вы не можете найти нужный порт в списке, убедитесь, что у вас установлены драйверы.

Порты обычно называются так:

- MacOSX : /dev/tty.usbmodem*или /dev/tty.usbserial*

- Linux : /dev/ttyUSB*или /dev/ttyACM*

- для Windows : COM1, COM2и так далее.

Выберите правильную скорость передачи для вашего контроллера.

- GRBL - версия 0.9 или более поздняя использует 115200, более ранние версии используют 9600.

Выбираем порт, скорость 115200, прошивку GRBL. И нажимаем кнопку подключиться.

Для настройки прошивки GRBL выбираем в меню «Станок -> Настройки прошивки» откроется интерфейс настройки прошивки станка.

Какие параметры за что отвечают мы рассмотрим в следующей статье. Минимальные настройки для станка вы можете посмотреть:ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.

Мастер настройки станка.

Настроить можно также с помощью мастера настройки станка. Правда там все на английском языке. Если у вас есть базовые знания по ЧПУ станкам на GRBL. В этом случае может оказаться полезным мастер настройки, который позволит вам настроить концевые выключатели, перемещение в исходное положение, мягкие лимиты и откалибровать ваш ЧПУ.

Для запуска мастера откройте меню «Станок -> Setup wizard...»

Если вы не подключены к своему контроллеру, появится диалоговое окно подключения.

Версия прошивки будет показана после подключения, и доступные шаги настройки будут загружены для вашего контроллера.

Если у вас есть файл настроек от производителя вашего станка или если у вас есть резервная копия настроек, вы можете импортировать ее сюда.

На странице конфигурации двигателя вы можете проверить направление своих двигателей и при необходимости изменить его направление.

На странице пошаговой калибровки вы можете переместить машину и измерить фактическое расстояние. Затем будет возможность произвести ступенчатую настройку для вашего станка.

Если у вас есть концевые выключатели, вы можете включить их на этой странице и проверить, правильно ли они срабатывают.

Если включены концевые выключатели, вы также можете включить перемещение к началу отсчета. Эта страница поможет вам определить, в каком направлении следует выполнять самонаведение.

Если самонаведение включено, вы также можете настроить мягкие пределы, чтобы контроллер знал, может ли он обрабатывать команду без срабатывания концевых выключателей.

Эти настройки можно сделать и вручную в пункте «Станок -> настройки прошивки».

Обзор интерфейса Universal G-Code Sender Platform 2.0.7:

Toolbox.

На данной панели мы можем обнулить оси, вернуть в нулевую позицию. Перезагрузить микроконтроллер. Также присутствует кнопа поиска позиции дом, кнопка Разблокировки. Если что-то не понятно, не переживайте в дальнейшем подробнее расскажу, как пользоваться данной программой на примере.

Jog Controller

Данная панель позволяет перемещать оси с заданной скоростью и на заданное расстояние.

3D вид.

Отображает траектории обработки в 3D проекции.

Консоль.

Консоль позволят вводить свои команды, а также отображает настройки и G-code обработки.

Состояние контролера

Выводит состояние ЧПУ станка: положение осей, скорость подачи, скорость шпинделя, Статус G-code и состояние конечных выключателей.

Панель предоставляет следующие функции:

• Машинные координаты и рабочие координаты
• Кнопки для сброса рабочих координат для каждой оси
• Изменение рабочих координат с помощью простых математических выражений.
• Вы можете установить точные координаты или, например, использовать следующее, «# / 2», чтобы разделить текущую позицию пополам. «#» - будет заменена текущей позиции. Если вы начинаете свое выражение с «*» или, «/» текущая позиция добавляется в начало.
• Координаты работы
• Отображение текущего состояния машины (холостой ход, работа, сигнал тревоги и т. Д.)
• Отображение текущей скорости подачи и скорости шпинделя
• Отображение различных состояний GCode
• Отображение аварийного сигнала при срабатывании концевых выключателей

Переопределение скорости.

С помощью плагина переопределение скорости можно настроить текущий сеанс программы gcode в режиме реального времени. Вы можете увеличить / уменьшить скорость подачи, шпинделя и быстрое перемещение. Чтобы использовать данный плагин, откройте меню Window -> Переопределение скорости.

Открыть файл G-code.

И последняя функция программы Universal G-Code, которую сегодня рассмотрим — это открытие файла G-code.

После выбора файла на поле 3D увидим территорию обработки детали. Я использовал для примера гравировку на ЧПУ плоттере.

Классический интерфейс Universal G-Code Sender

Классический интерфейс обладает минимальным набором команд и подойдёт для новичка.

Функции

• Самостоятельно выполняющийся JAR, все встроенные зависимости для Windows, OSX, Linux и RaspberryPi.
• Поддержка GRBL и TinyG, расширяемый интерфейс для добавления дополнительных возможностей.
• Визуализатор 3D Gcode.
• Обратная связь и управление машиной в реальном времени.
• Настраиваемая обработка Gcode - удаление комментариев, обрезка десятичных знаков, расширение дуг
• Постоянный контроль памяти позволяет запускать файл gcode любого размера.
• Локализован: итальянский, испанский, немецкий, французский, греческий, голландский, английский, русский

Подведём итоги.

Несмотря на то, что обзор программы Universal G-Code Sender Platform 2.0.7 получился достаточно большой. Рассмотрены в статье только основные возможности программы. Остальной функционал будет рассматриваться при практическом применении программы.

Понравился статья Universal G-Code Sender управляющая программа для ЧПУ на русском! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Подготовка материалов для тестирования нихрома для ЧПУ станка.

Чтобы приступить к тестированию нихрома для ЧПУ станка, подготавливаю все необходимые материалы. Так как нихром разного сечения, решил подготовить несколько источников питания:

• Блок питания от ПК (старый, который я ставил на свои первые ЧПУ).
• Блок питания 5в 3А.
• Блок питания 5в 2А.

Также подготовил фанерку, на которой нанес цифры от 1 до 5. Для того чтобы проверить, как будет гравировать тот или иной экземпляр проволоки. Кроме этого, подготовил крепеж из зажимных клеммников с винтами. Это позволяет зажать нихром и при этом сделать проставку для отведения тепла. Чтобы в месте, где буду держать (в дальнейшем место крепления), не грелось.

На этом подготовка закончена. Можно приступать к тестированию.

Тестирование нихромовой проволоки.

Тест №1. Нихром самого большого сечения, который был у меня в наличии.

Устанавливаю нихром самого большого сечения. Подключаю к источнику 5В компьютерного блока питания.

Кусок нихрома нужно было взять побольше, так как этот перегорел при первой попытке погравировать. Но это не основная проблем. Главная проблема - поплатился пластик клеммника.

Для эксперимента взял кусок нихрома подлиннее. Все отлично прогрелось.

При проверке гравировки: рисует, ставит точки. Но немного толстоватые линии.

После чего попробовал прожечь фанерку данным экземпляром. В принципе 2-4 мм прожечь можно. После 5-7 сек от фанерки полетели искры и стало появляться пламя.

Но это немного не то, что мне нужно.

Тест №2. Второй вариант нихрома.

В связи с тем, что первый вариант проволоки перегорел при подключении к компьютерному блоку питания. Второй вариант решил сразу подключать к блоку питания 5В 3А.

Проволока нагревается, но не до красна.

Гравировка получается тусклой.

Тест №3. Третий вариант проволоки.

Тестирую также с блоком питания 5в 3А. Проволоку отрезал длинноватую, но при этом она отлично прогревается.

Гравировка получается немного бледноватая. Но если взять меньше кусок нихрома, то результат будет неплохим. Это уже более подходящий вариант по ширине линии и по нагреву.

Тест №4. Проволока по сечению как 3 вариант, но более блестящая.

Четвертый вариант по толщине немногим отличается от третьего варианта. Но при этом цвет немного более блестящий. Может зависит от условий хранения или от состава.

Нагревается и рисует достаточно неплохо. Но при нажатии начинает изгибаться. Что может плохо сказаться на качестве гравировки.

Тест №5. Самая тонкая проволока.

Последний экземпляр для экспериментов самый тонкий, и при подключении к блоку питания 5в 3А проволока перегорела.

Решил для проверки поставить остальной кусок проволоки. Но он не грелся. Подключил к компьютерному блоку питания. Такой же результат. Я решил, что контакта нет. Прозвонил. Все нормально.

Отрезал половину проволоки. И о чудо, все заработало. Даже с блоком питания от ПК все работает.

Подключил к блоку питания 5в 3А. Также все прекрасно работает и гравировать можно.

Но проволока достаточно тонкая и отрезок немного длинноватый, что приводит к изгибу при работе.

Вывод по тестированию нихрома для ЧПУ станка.

Как уже говорил, опыта работы с нихромом нет. И вывод что подойдет, а что нет, сейчас не могу сделать. Так как при работе станка это может быть совсем другой результат. Но на мой взгляд самые оптимальные: это 3 и 4 варианты нихромовой проволоки. Протестирую в работе ЧПУ станка, после чего будет понятно, прав я или нет.

Понравился проект Подбираем нихром для ЧПУ гравировального станка? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Где скачать GRBL 1.1?

Скачать GRBL 1.1 можно с сайта GitHub или внизу статьи, в разделе «Файлы для скачивания». Чтобы скачать прошивку с сайта GitHub, ищем в поисковике следующую фразу: «grbl 1.1». Приходим на сайт GitHub.

Можно скачать прошивку на данной странице двумя способами: прокрутив немного вниз или перейдя на главную страницу прошивки.

Если вы прокрутили немного ниже. Тут нужно скачать прошивку в .zip архиве.

Если вы перешли на главную станицу прошивки grbl. На данной странице выбираем «Clone or download -> Download ZIP».

При любом методе скачивания вы загружаете архив, который нужно разархивировать.

Дальше приступаем к установке библиотеки grbl 1.1. Это можно сделать двумя способами:

1. Скопировать папку grbl, из архива, в папку с библиотеками Arduino, которая располагается по следующему пути: Документы\Arduino\libraries.

2. Установить через менеджер библиотек:

• Для этого нам необходимо подготовить архив. Так как архив содержит не только библиотеку, но и документацию, то, по аналогии с первым способом, открываем архив, и копируем папку grbl, например, в папку Загрузка.

• Затем создаем zip архив grbl.zip.

• Запускаем программу в Arduino IDE.

• Выбираем в меню: Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку…

• Выбираем архив grbl.zip, который мы создали, и нажимаем кнопку «Открыть». После установки вы увидите надпись, что библиотека успешно добавлена.

Установка GRBL 1.1 на Arduino UNO.

После установки библиотеки grbl 1.1,заходимв меню Файлы –> Примеры, и в списке ищем пример «grbl». Открываем пример «grblUpload».

В примере ничего менять не нужно, его нужно загрузить в Arduino UNO. Для этого, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому подключена плата. В моем случае это «COM9».

Теперь мы можем загрузить прошивку GRBL 1.1 в Arduino UNO.

Для этого нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. И вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Также вы увидите надпись оранжевого цвета «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно». Но не пугайтесь, все будет работать отлично.

Проверяем корректно ли установилась прошивка GRBL 1.1.

Для того чтобы проверить установилась ли прошивка для ЧПУ станка на Arduino - GRBL 1.1. Отроем Монитор порта.

Обязательно нужно выбирать скорость 115200 бод. В противном случае мы увидите непонятные символы.

Если вы видите строку «Grbl 1.1h ['$' for help]», это означает что все сделано правильно, прошивка загружена и сейчас ее можно настроить. Но мы пока не знаем основные параметры для настройки ЧПУ станка на Arduino. Которые мы рассмотрим в следующей статье. А сейчас вы можете посмотреть, как я настраивал ЧПУ плоттер с прошивкой Grbl 1.1h: Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL.

Понравился статья Прошивка GRBL 1.1. Скачиваем и загружаем в Arduino! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Какую версию Arduino IDE скачать? Откуда и как скачать Arduino IDE?

Для того чтобы скачать программу Arduino IDE. Заходим в поисковую систему и ищем слово «Arduino». На третьей позиции идем на сайт разработчика «arduino.cc».

На сайте переходим на страницу «SOFTWARE -> DONLOAD».

Тут вы можете скачать последнюю версию Arduino IDE для Windows, Mac OS или Linux. Но я не рекомендую использовать последнюю версию.

Так как с ней есть небольшие проблемы. Конечно, в рамках нашего проекта с данными проблемами скорее всего не столкнемся. Но все же, для того чтобы избежать ненужных проблем, рекомендую использовать версию 1.8.9. Для этого на данной странице нажмите на предыдущую версию. В момент написания урока это была версия 1.8.12.

После чего вы попадете на страницу с различными версиями Arduino IDE. Скачиваем версию 1.8.9 для вашей операционной системы.

Установка и настройка Arduino IDE.

Устанавливаем программу Arduino IDE. Процесс установки простой и проблем возникнуть не должно. При установке у вас появиться окно с подтверждение установки дополнительных драйверов. Нажимаем «Установить».

Установка драйвера ch340 для Windows.

1. Скачайте драйвер в разделе «файлы для скачивания».
2. Распакуйте архив
3. Запустите исполнительный файл CH341SER.EXE
4. В открывшемся окне нажмите кнопку Install
5. На этом установка завершена

В других операционных системах такой проблемы нет. Можно подключать и перепрошивать.

На этом установка и настройка Arduino IDE завершена. В следующей статье расскажу, как можно загрузить прошивку GDBL с помощью данной программы. А если вы хотели бы посмотреть полный процесс настройки ЧПУ станка посмотрите проект: ЧПУ плоттер на Arduino своими руками. Это только один пример из моих проектов ЧПУ станков на Arduino.

Понравился статья Скачать и установить Arduino IDE! Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Печать на 3D принтере деталей ЧПУ станка для раскраски яиц.

Все материалы вы можете скачать вот с этой страницы или внизу статьи, в разделе «файлы для скачивания».

Самая большая деталь — это рама, и печаталась она у меня 9 часов, на моем бюджетном принтере Anet A8. Остальные детали печатаются буквально за пару часов. Можно, конечно, раму и не печатать, а сделать ее из подручных материалов.

При сборке обнаружил, что у меня нет подходящих подшипников, и поэтому спроектировал детали под свои подшипники, в программе Fusion 360.

По ходу сборки понял, что можно было напечатать всего 1 деталь, но об этом расскажу чуть позднее.

Сборка станка для раскраски яиц.

Сбоку станка начал с поиска механизмов фиксации яйца. Так как автор деталей для печати использовал присоски. Я решил не экспериментировать и собрать по аналогии. Поход в ближайший магазин дал следующий результат. Для фиксации яйца со стороны двигателя буду использовать хозяйственную присоску с пластиковым крючком.

Конечно же крючок достаём, и присоска отлично устанавливается в напечатанный крепеж, и даже не пришлось ничего приклеивать или придумывать дополнительное крепление.

Со стороны прижимного механизма использовать буду присоску пульки, от игрушечного пистолета. У ребенка патронов много, и я позаимствовал у него один. Чтобы установить липучку от патрона, достаём ее из поролона и подрезаем.

Затем вкручиваем в удлинённую гайку. Надеваем все на шпильку.

Но, к сожалению, данный вариант не подошел. Так как при дальнейшей сборке оказалась, что данный механизм длинный и яйцо просто не влезет. Пришлось переделать. Для этого обрезал поролон от пульки, присоску установил обратно. Получился укороченный патрон, который я приклеил на шпильку М5.

Установил механизм на станок. И тут меня ожидал еще один сюрприз. Данная конструкция также оказалась длиннее, чем нужно.

Поэтому убрал с внутренней стороны деталь, которую я печатал, и подшипник установил в корпус. Все стало похоже на рабочий вариант.

После чего приступил к сборке механизма, в который устанавливается сервопривод, для поднятия маркера при нанесении рисунка на яйцо.

Поставил 2 шаговых двигателя Nema17. На один установил опорный механизм с присоской. На второй закрепил механизм нанесения рисунка на яйцо.

Проверил, все вращается и выглядит классно. Уже появилось желания проверить, как самодельный ЧПУ станок рисует на яйцах.

Установка электроники станка для раскраски яиц, на Arduino.

Использовать буду «джентльменский набор ЧПУшника», который я неоднократно использовал в своих самодельных станках:

• ARDUINO UNO.
• CNC shield v3, описание читайте в статье: «Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825)».
• 2 драйвера A4988. Про них можно почитать в статье: «Драйвер шагового двигателя A4988».
• Блок питание на 12 вольт.
• Servo 9g.
• 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.

На корпусе есть подготовленная площадка с крепежами для монтажа ARDUINO UNO, на которую в свою очередь устанавливается CNC shield v3 с драйверами A4988.

Схема подключения электроники «пасхального» ЧПУ станка.

Схема подключения ничем не отличается от ЧПУ плоттера на Arduino. Но деление шага сделал максимальное - 16. Это необходимо для обеспечения максимальной точности исполнительного механизма. Так как по оси X у нас поворачивается всего на 60-70 градусов, это всего 67 – 90 шагов двигателя без деления шага.А рабочее перемещение по данной оси, составляет около 36 мм.

Сервопривод нужно подключить следующим образом. Достаём из клеммы сигнальный провод. Провода 5в и GND подключаем к соответствующим выводам на плате, а сигнальный провод подключаем к Z+.

Почему нужно такое подключение, читайте в статье: Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Установка и настройка grbl.

Как загрузить прошивку grbl в Arduino UNO уже рассказывал не однократно, например в статье: «Установка и настройка программы LaserGRBL.», но тут будем использовать немного модифицированную прошивку, как раз под данный проект. Поэтому повторю все шаги, которые нужно сделать.

1. Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить и настроить программу Arduino IDE, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому, расскажу вкратце основные этапы установки и настройки, для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

• Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания»;
• Распакуйте архив;
• Запустите исполнительный файл «CH341SER.EXE»;

• В открывшемся окне нажмите кнопку Install;
• На этом установка завершена.

Теперь можно приступать непосредственно к загрузке библиотеки GRBL.

Прошивка GRBL Servo для ЧПУ плоттера.

Для того чтобы скачать прошивку «GRBL Servo», достаточно в Яндекс произвести поиск по фразе «GRBL Servo». В результате поиска получим несколько вариантов данной прошивки.

Рекомендую использовать от пользователя «robottini». Не потому, что она лучше других. Потому что другая версия, возможно, требует других настроек. Также прошивку вы можете скачать внизу статьи, в разделе «Файлы для скачивания».

На странице с прошивкой нажимаем на кнопку «Code -> Download ZIP»

Настройка прошивки GRBL Servo.

Настроить прошивку можно через программу LaserGRBL. Как скачать и начать работать с программой вы может прочитать в статье: Установка и настройка программы LaserGRBL.

Запускаем программу LaserGRBL. Первым делом нам нужно подключиться к станку, для этого выбираем порт к которому подключен станок, у меня «COM5», скорость «115200», и нажимаем кнопку подключиться. В консоли мы должны увидеть версию прошивки.

После чего можно перейти к настройке прошивки. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне производим необходимые настройки.

Откуда берутся данные параметры читайте в статье: Электроника лазерного гравера. Arduino UNO, CNC shield v3, ttl laser driver.

После того, как все настроили, сохраняем изменения.

Программа LaserGRBL для создания гравировки на пасхальных яйцах.

Для гравировки будем использовать уже знакомую программу LaserGRBL, которую можно использовать не только с лазером, но и для рисования на ЧПУ плоттере. Для раскраски пасхальных яиц данная программа также подойдет. При работе отличия небольшие, по сравнению с ЧПУ плоттером.

Для того чтобы рисунок был полностью закрашен, выбираем «Horizontal» и количество подачи: 2 линии на мм. Получим вот такой результат. Но все зависит от вашего маркера.

После чего переходим в настройки обработки. Здесь нужно указать скорость. Я ставлю 1000 мм/мин. Больше скорость ставить смысла нет, так как в прошивке мы указали максимальную скорость 1000.

Нам необходимо указать значение:

• S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
• S-макс. 20 – Производим рисование, маркер отпущен.

Также указываем размер изображения так, чтобы оно не выходило за пределы рисования. Я рисую не шире 36 мм. Можно добиться и большей области изображения. При работе с растровым изображением, нажимаем кнопку центровать рисунок. Это поможет нам расположить маркер по центру будущего изображения.

После чего можно отправить изображение на гравировку.

Рисуем надпись на пасхальном яйце с помощью ЧПУ.

Для того чтобы сделать надпись, воспользуемся бесплатной программой Inkscape, про которую я уже рассказывал неоднократно. Рисуем в программе надпись и располагаем ее вертикально, чтобы можно было ее нарисовать на пасхальном яйце.

При настройке программы LaserGRBL нужно помнить, что векторное изображение рисуется только с левого нижнего угла. После того как нарисовали надпись на ЧПУ станке, можно нанести узоры на яйце с верхней и нижней стороны. И получается вот такое оригинальное пасхальное яйцо.

Про тонкости настройки программы и как комбинировать нанесение рисунка, расскажу в следующей статье. Чтобы не перегружать информацией данную публикацию.

Подведем итог.

Нанесение рисунка на пасхальное яйцо с помощью ЧПУ станка на Arduino, достаточно интересное решение и заинтересует не только инженера, пытающегося разобраться в работе ЧПУ станка и прикладном программном обеспечением, но и для ребёнка любого возраста.

Понравился проект ЧПУ станок для раскраски пасхальных яиц на Arduino. Своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Создаём зубчатое колесо в Inkscape.

Создать зубчатое колесо в программе Inkscape достаточно просто благодаря расширению, с созвучным названием «Зубчатое колесо». В версии Inkscape 1.0.2 находится вот тут.

Для версии 0.92.5 данное расширение можно найти тут.

Возможности одинаковы в обеих версиях программы. Но в версии 1.0 столкнулся с небольшим глюком. Возможно, это проблема из-за моей операционной системы Windows. Поэтому инструкцию сделал для версии 0.92.5. В принципе отличия не большие, так что можете пробовать и в версии 1.0.

Настраиваем первое зубчатое колесо:

• Количество зубцов: 36.
• Circular pitch (шаг): 4.0
• Pressure angle (Угол давления): 20
• Диаметр центрального отверстия: 0
• Единицы измерения: mm.

Центральное отверстие пока не рисуем, оно нам помешает при отрисовки сегментов внутри колеса. Рисуем круг 34 мм. И размещаем по центру шестерни.

Рисуем 2 прямоугольника шириной 8 мм. Один горизонтально, второй вертикально.

Затем из окружности вырезаем вертикальный прямоугольник.

Аналогично вычитаем горизонтальный прямоугольник.

По центру зубчатого колеса рисуем круг диаметром 14 мм. И вырезаем его из 4 сегментов, чтобы острые углы стали скругленными.

По центру рисуем круг диаметром 8,2 мм. Чтобы вошла шпилька 8 мм.

Важный момент! Нужно все компоненты «Объединить».

Другие способы группировки элементов могут привести к такому результату, при создании 3D модели в программе Autodesk Fusion 360. Если вы делаете эскиз для фрезеровки или лазерной резки, работайте как вам привычнее.

Создаем вторую шестерню.

Задаем параметры второго зубчатого колеса.

Рисуем окружность 5.1 мм. И прямоугольник по ширине 3.1 мм. Применяем пересечение для обоих элементов. После чего получим посадочное гнездо для шагового двигателя.

В итоге получаем вот такие шестерни.

Создаем реечную передачу в программе Inkscape.

С реечной передачей у меня возникли сомнения, при использовании тех же параметров, что и для шестерни, получается рейка с другим шагом. Опытным путем сделал шаг в 2 раза больше. Вот такие параметры для реечной передачи я использовал.

Задаём параметры:

• Rack Length (Длина рейки): 140
• Tooth Spacing (Расстояние между зубьями): 8
• Contact Angle (Угол давления): 32

Угол давления сделал побольше. После распечатки понял, что можно оставить 20.

Получаем вот такой зигзаг. Дорисовывать рейку в Inkscape гораздо сложнее, чем в Fusion 360. Если вам нужно фрезеровать, придется дорисовывать. Но на мой взгляд, сделать это в иллюстраторе проще. Это мое мнение.

Создаем 3D модель шестерни в программе Fusion 360.

Сейчас можно создать 3D модель для печати, на основании полученного эскиза. Для этого в программе Fusion 360 нажимаем на Sketch.

Выбираем плоскость, на которой будем создавать эскиз.

Затем в меню выбираем «Insert -> Insert SVG».

Нажимаем на кнопку загрузить с компьютера.

Выбираем файл, созданный в программе Inkscape.

Внимание, важный момент!!!! При загрузке создастся эскиз, но гораздо меньше. Необходимо рассчитать коэффициент увеличения. Иначе вы получите вот такой результат, оранжевые детали сделаны без коэффициента увеличения.

Для расчета коэффициента, рисуем квадрат 100 на 100 мм. Загружаем в программу Fusion 360. Замеряем размер и 100 делим на полученное значение. У меня получился вот такой коэффициент: «3,795498538733063». Полностью значение можно не вводить. Но чем точнее значение, тем меньше будет отклонение в размере изделия. Я указал 3,795498.

Затем выделяем деталь и нажимаем кнопку экстрадировать. Выдавливаем деталь на 5 мм.

Вторую шестерёнку выдавливаем по аналогии.

Реечная передача в программе Fusion 360.

Если вы помните, мы не дорисовали реечную передачу в программе Inkscape. Поэтому нам нужно нарисовать её, для этого выбираем прямоугольник.

И рисуем по длине нашей рейки, нужной высоты.

Удаляем сторону прямоугольника, где у нас нарисованы зубцы рейки.

Затем экстрадируем полученную деталь.

В итоге получаем вот такой результат.

Как видим, все детали соединены точно так же, как и мы их нарисовали в программе Inkscape.

Печатаем зубчатое колесо и реечную передачу на 3D принтере.

Открываем программу Cura. Добавляем детали для печати.

Первый результат без коэффициента увеличения получился следующим.

После расчета коэффициент, получил более приемлемый результат. Все размеры подходят, но такое ощущение, что допуски сделал маленькие или всё-таки не совсем точно происходит увеличение. Так как отверстие под шпильку делал 8,2 мм, но шпилька очень плотно заходит в отверстие.

Несмотря на это все собирается и работает как нужно. Эксперимент считаю удачным, в дальнейшем, для своих новых Arduino проектов буду делать зубчатые колеса и реечную передачу данным способом.

Понравился статья Зубчатое колесо (шестерня) в Inkscape, для фрезеровки или печати на 3D принтере? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Комплектующие покупаю в Китае. Для перемещения по осям купил:

• Ходовые винты с шагом 2 мм.
• Ходовые винты с шагом 1 мм. (Китайцы ошиблись и отправили не с тем шагом).
• Вал полированный.

Заказывал все ходовые винты с шагом 2 мм. Но Китайцы любят положить что-нибудь не то. Но так как эта их ошибка, мне вернули 15 % от стоимости. Но, как ни странно, ходовые винты с шагом 1 мм. гораздо качественнее.

При первом запуски обнаружил следующую проблему. Один двигатель по оси Y закусывает. Визуально винты с шагом 2 мм. немного гнутые, но при установке на ЧПУ станок видно, как они изогнуты. Причем изогнуты в нескольких местах и в разных плоскостях.

При перемещении, на скорости 500 мм./мин. гнутый винт закусывает. Данная ситуация пагубно скажется на скорости обработки, поэтому ее нужно решать.

Что предлагают в интернет по выравниванию ходового винта для ЧПУ.

Поискал в интернете, как можно править ходовой винт. Пару вариантов применимы в домашних условиях. Например данный вариант.

Как я правил ходовой винт в домашних условиях.

На ровной поверхности вращаем вал и находим изгибы на нем. Выпуклое место помечаем маркером. Это необходимо для того, чтобы было видно, где нужно править, а также для проверки результата.

Затем беру 2 струбцины. По идее нужно 3, но я справился и с двумя струбцинами. Конечно, изначально хотел сходить за третьей, но потом понял, что один край должен быть свободный, чтобы не получилось, что при исправлении в одном месте, добавлю других изгибов в месте жесткой фиксации вала. Желательно чтобы 1 край был свободный. Но на подкладке той же толщины, что и зажатый край.

Зажимаю вал между двумя кусками фанеры. Под второй край подкладываю фанерку на расстоянии, где нужно править вал. Вал кладем выпуклым местом вверх.

И начинаем постепенно прожимать вал. По всей длине изгиба. Но нужно быть осторожным, чтобы не сделать изгиб в обратную сторону. Для этого я сперва немного прожимал вам струбциной и после чего смотрел результат. И потом увеличивал прижим. Когда вал становился более ровным, переходил к другому изгибу.

Идеально выровнять не удалось. Но при этом закусывать престало. Проверил работоспособность на скорости 800. Полет нормальный. Но при 1000 все равно закусывает. Но вал еще не смазывал. Также, при работе вал немного притрется и работать будет гораздо лучше.

Понравился проект Выравнивание ходового винта ЧПУ в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Подробнее о проекте ЧПУ плоттер:

• ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.
• G-Code для плоттера на Arduino.
• Красивые эффекты изображений для рисования на ЧПУ плоттере.
• Прошивка для плоттера GRBL Servo и работа с программой LaserGRBL.
• Установка и настройка конечных выключателей на 2 осевой ЧПУ станок – GRBL.

Настройка прошивки GRBL_ ESP32 для установки servo.

Как написано в документации к прошивке ESP32 GRBL, можно использовать servo вместо любой оси. Настройки аналогичны шаговому двигателю.

Кроме этого поддерживаются все параметры, что и для шагового двигателя.

Возможность настройки расстояния перемещения, ускорение и настроить в какую позицию должен вернуться сервопривод, при выполнении команды Дом (Home).

Подключаем сервопривод в качестве оси Z.

За основу возьмём конфигурацию машины «3axis_v4.h» из прошлого проекта: Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.

На сайте предложен вот такой пример подключения сервопривода в качестве оси Z.

Я не стал сильно менять пример. Только поменял пин подключения на 2, к которому подключал лазер в предыдущем проекте. Получилась вот такая настройка для оси Z.

#define DEFAULT_Z_MAX_TRAVEL5.0

Максимальное перемещение по оси Z.

#define DEFAULT_Z_HOMING_MPOS5.0

При нажатии кнопки Домой, сервопривод вернется в максимальное положение 5 мм. Это оптимальное решение, так как мы будем перемещаться в отрицательном направлении при обработке (в процессе рисования).

Основные настройки в конфигурации машины получились вот такие.

Также настроил конечные выключатели для осей X и Y. Для оси Z настраивать конечный выключатель не нужно. Это связанно с тем, что сервопривод может определить свое положение.

Это все основные настройки прошивки. Сейчас прошивку можно загрузить. Как это сделать и как настроить GRBL_ ESP32 читайте в статье: Установка и настройка GRBL ESP32

Нам понадобится следующая электроника:

1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
3. Блок питания 5 вольт.
4. 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
5. 2 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
6. 2 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
8. Карта памяти microSD.
9. servo 9g
10. Конечные выключатели
11. l7805cv

Схема подключения плоттера на ESP32.

Сейчас осталось все подключить. Так как во время работы было выявлено, что стабилизатор на 5 В не справляется, при подключении к нему сервопривода, ESP32 и картридера. Пришлось запитать ESP32 от отдельного источника питания. В итоге получилась вот такая схема.

Установка электроники самодельного плоттера на ESP32.

Установил электронику на фанерку.

Затем закрепил фанерку с электроникой над шаговым двигателем оси Y.

Соединил все проводами, так как установлены конечные выключатели. А также не хватило длины штатных проводов servo, пришлось их нарастить. В итоге получилось вот паутина из проводов, но несмотря на это, все работает отлично.

Создание управляющей программы для плоттера на ESP32 GRBL.

В связи с тем, что сервопривод работает как ось Z, создание G-Code будет аналогичное, как мы делали при использовании прошивки «Grbl Pen Servo» для протёрта на Arduino UNO.

А именно нам понадобятся программы: Inkscape, Carbide Create V5. Подробнее читайте в статье: G-Code для плоттера на Arduino.

После создания G-Code, остается загрузить код по Wi-Fi и запустить гравировку.

Пример гравировки на самодельном плоттере на ESP32.

Изначально планировал нарисовать вот такой красивый узор.

Но на бумаге видать было жирное пятно или какой-то другой дефект, и в одном углу рисунок просто не прорисовался. Поэтому решил нарисовать повторно, но уже другое изображение, сделанное с помощью программы: Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера.

В итоге вот такой получился результат. Все работает отлично и рисунки получаются красивые.

Вывод.

Подведем итог. Плоттер на ESP32 работает. И имеет ряд преимуществ, перед плоттером на Arduino:

• Автономная работа.
• Не требуется подключение к компьютеру.
• Управлять и загружать файлы можно с любого устройства с Wi-Fi.

Но есть и недостатки, в основном аналогичные с прошивкой «Grbl Pen Servo»:

• Сложность создания G-Code.
• Нет возможности сделать сложные картинки для гравировки.

Буду изучать данную тему дальше. Возможно, найду решение недостаткам использования прошивке GRBL_ ESP32 в плоттере.

Понравился проект ESP32 GRBL плоттер. Конечные выключатели. Позиция Home? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Установка конечных выключателей на ЧПУ плоттер.

Устанавливать на свой самодельный плоттер буду самые простые конечные выключатели.

Необходимо определить какие контакты нормально разомкнутые. Для этого можно взять мультиметр и прозвонить контакты. Использовать будем контакты «C» и «N0».

Берем провода и контакты от dupont разъема.

Припаиваем провода и устанавливаем концевые выключатели на заранее подготовленные фанерки.

Устанавливаем конечные выключатели на ось X, Y.

Подключаем конечные выключатели к CNC shield v3.

Схема подключения конечных выключателей к CNC shield v3.

Подключаем конечные выключатели к общему разъёму и к «Х+» для оси Х и к «Y+» Для оси Y.

Так просто устанавливаться концевики на самодельный ЧПУ плоттер. Сейчас приступим к настройке прошивки GRBL.

Настройка GRBL для корректной работы конечных выключателей на 2 осевом ЧПУ станке.

Как и писал в начале статьи, прошивка GRBL по умолчанию рассчитана для работы с 3 осевыми ЧПУ станками. И сперва происходит поиск конечного выключателя по оси Z. А после чего по осям X, Y. Чтобы исправить ситуацию, нужно подправить файл конфигурации прошивки «config.h».

Настройка конфигурации «config.h» прошивки GRBL.

Для того чтобы отредактировать файл конфигурации, необходимо перейти в папку прошивки GRBL «Documents\Arduino\libraries\grbl» это стандартный путь расположения папки прошивки. Если вы используете другую прошивку например «grbl-servo». Путь может отличаться «Documents\Arduino\libraries\grbl-servo-master».

Заходим в папку прошивки и открываем любым текстовым редактором файл конфигурации «config.h».

Для того чтобы отредактировать поиск конечных выключателей находим строки. В прошивке «grbl 1.1» это 105 строка. Как видим в коде раскоментированы строки. На основании которых, сперва происходит поиск концевика по оси Z, затем по осям X, Y. Нам необходимо закомментировать данные строки и раскомментировать строку ниже.

Она как раз позволит сконфигурировать поиск позиции «home» для 2 осевого ЧПУ станка.

Сохраняем изменения.

Еще хотелось бы рассказать про конфигурацию для ЧПУ станка с кинематикой«COREXY».

Для которого поиск конечных выключателей происходит по другой схеме. Первым делом нужно искать конечный выключатель по оси X, а затем по оси Y. Для этого так же подготовлена отдельная настройка, по аналогии с предыдущей настройкой конфигурации нужно раскоментировать вот эти строки.

Если вы используете прошивку «grbl 0.9», в конфигурационном файле нет специально подготовленных настроек, и нужно самостоятельно прописывать все необходимые параметры. Вот так выглядит конфигурация для прошивки «grbl-servo», про которую я рассказывал в статье: Прошивка для плоттера GRBL Servo и работа с программой LaserGRBL.

После того как конфигурация изменена, прошивку нужно загрузить прошивку GRBL в Arduino.

Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить и настроить программу Arduino IDE, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому, расскажу вкратце основные этапы установки и настройки, для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

• Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания»;
• Распакуйте архив;
• Запустите исполнительный файл «CH341SER.EXE»;

• В открывшемся окне нажмите кнопку Install;
• На этом установка завершена.

Теперь можно приступать непосредственно к загрузке библиотеки GRBL.

Загрузка grbl в Arduino UNO.

После установки библиотеки grbl, заходим в меню Файлы –> Примеры, и в списке ищем пример «grbl». Открываем пример «grblUpload».

В примере ничего менять не нужно, его нужно загрузить в Arduino UNO. Для этого, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому подключена плата. В моем случае это «COM9».

Теперь мы можем загрузить прошивку GRBL в Arduino UNO. Для этого нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. И вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Также вы увидите надпись оранжевого цвета «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно». Но не пугайтесь, все будет работать отлично.

Настройка конфигурации GRBL для использования позиции «Дом».

Чтобы ваш станок понял, что вы установили конечные выключатели и планируете использовать функцию самонаведения "Дом" и "мягкие" лимиты. Для этого необходимо настроить конфигурацию GRBL. В этом нам поможет программа LaserGRBL.

Первым делом нам нужно подключиться к станку, для этого выбираем порт, к которому подключен станок, у меня «COM5», скорость «115200», и нажимаем кнопку подключиться. В консоли мы должны увидеть версию прошивки.

После чего можно перейти к настройке прошивки. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне производим необходимые настройки. Полное описание «Настройки GRBL v.1.1 на русском».

Здесь настраиваем параметры:

• $20=1 Мягкие границы;
• $21=1 Жесткие границы;
• $22=1 Поиск начальной позиции;
• $23=3 Инверсия направления начальной точки;
• $24=100.000 Скорость подачи при поиске начальной точки, мм/мин;
• $25=500.000 Скорость поиска начальной точки, мм/мин;
• $26=250 Подавление дребезга при поиске начальной точки, миллисекунд;
• $27=1.000 Отъезд от начальной точки, мм;
• $130=200.000 Максимальное перемещение оси Х, мм;
• $131=200.000 Максимальное перемещение оси Y, мм.

$20 = 1 Мягкие границы

Мягкие границы это настройка безопасности, призванная помочь избежать перемещения далеко за пределы допустимой области, которое может повлечь за собой поломку или разрушение дорогостоящих предметов. Ставим 1 чтобы включить мягкие границы. Границы устанавливаются в $130, $131.

$21 = 1 Жесткие границы

Жесткие границы, в общих чертах, работают также как и мягкие, но используют аппаратные выключатели. Как правило, вы подсоединяете концевые выключатели (механические, магнитные или оптические) в конце каждой из осей. Ставим 1 чтобы включить жёсткие границы.

$22 = 1 Поиск начальной позиции

Для тех, кто только знакомится с миром ЧПУ: процедура поиска начальной позиции используется для аккуратного и точного поиска заранее известной точки станка, каждый раз после включения Grbl между сеансами работы. Другими словами, вы всегда, в любой момент времени точно знаете где находитесь. Ставим 1 чтобы включить.

$23 = 3 Инверсия направления начальной точки

По умолчанию, Grbl предполагает, что концевые выключатели начальной точки находятся в положительном направлении, он выполняет сначала перемещение в положительном направлении по оси Z, затем в положительном направлении по осям X-Y, перед тем как точно определить начальную точку медленно перемещаясь назад и вперед около концевого выключателя. Если у вашего станка концевые выключатели находятся в отрицательном направлении, инверсия направление начальной точки изменяет направление осей. Используется двоичное число. Маска 0000ZYX. Если поставить значение 1 инвертирование только ось X. 2 Ось Y. 3 инвертирует оси X и Y, так как 3 в двоичной счисление 11 и маска получиться 0000011.

$24 = 100.000 Скорость подачи при поиске начальной точки, мм/мин

Процедура поиска начальной точки сначала ищет концевые выключатели с повышенной скоростью, а после того, как их обнаружит, двигается в начальную точку с пониженной скоростью для точного определения ее положения.

$25 = 500.000 Скорость поиска начальной точки, мм/мин

Скорость поиска начальной точки — это начальная скорость, с которой контроллер пытается найти концевые выключатели начальной точки.

$27=1.000 Отъезд от начальной точки, мм

Чтобы сосуществовать с возможностью отслеживания жестких границ, в случаях, когда для поиска начальной точки используются те же концевые выключатели, процедура поиска после завершения определения положения начальной точки выполняет перемещение от концевых выключателей на указанное расстояние.

$130, $131 – [X,Y] Максимальное перемещение, мм

Эти параметры задают максимальную дистанцию перемещения (в мм) от одного конца каждой из осей до другого. Они имеют смысл в том случае, если вы задействовали мягкие границы (и поиск начальной точки), поскольку используются только модулем проверки мягких границ для определения выхода за пределы допустимой области в процессе перемещения.

Настройка прошивки «grbl 0.9» производиться аналогичны.

Как пользоваться программой LaserGRBL с установленными конечными выключателями.

После установки конечных выключателей на лазерный гравировальный станок или ЧПУ плоттер, изменения в работе с программой LaserGRBL не значительны. Перед началом работы нужно нажать на кнопку «Нулевая позиция ($H)».

После чего в консоли вы увидите, что станку отправлена команда «$H» - Home. Станок приступает к поиску нулевой позиции.

Затем нужно произвести обнуление координаты станка так, чтобы синий крестик был в нулевой точке.

Сейчас можно приступить к гравировке.

Пример гравировки на самодельном ЧПУ плоттере.

Построчная гравировка Хлака.

В результате получаем вот такого Халка.

Гравировка Герба РФ.

Результат немного смазанный, так как во время работы подошёл к станку с пылесосом и сработал конечный выключатель. Нажал продолжить работу, но было пропущено несколько кадров.

Железный человек.

Результат гравировки на ЧПУ плоттере железного человека.

И еде одна гравировка железного человека.

Результат.

Итоги по установке конечных выключателей.

Несмотря на то, что установить и настроить конечные выключатели на 2 осевой ЧПУ станок достаточно просто. У начинающих ЧПУшников возникаю сложности. Надеюсь, моя статья и видео будет полезной.

Понравился проект Установка и настройка конечных выключателей на 2 осевой ЧПУ станок – GRBL? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Симулятор ЧПУ - этот тип программного обеспечения даст вам визуальную проверку того, что ваша программа будет делать, прежде чем вы запустите ее на своем станке с ЧПУ.

Подобные программы, также известны как: проверка G-кода, G-Code визуализатор или анализатор G-Code, помогают предотвратить сбои и поломку инструмента, что позволит сэкономить вам деньги и нервы.

NC Viewer - редактор и симулятор G-кода.

Nc Viewer - это редактор и симулятор G-Code в браузере. Это означает, что вы можете добавить веб-сайт в закладки и пользоваться им, без необходимости загрузки. Он также удобен для мобильных устройств, хотя использовать его на мобильном телефоне непросто, экран слишком мал для информативного отображения.

Как вы могли догадаться, симулятор очень простой, с ограниченными функциями, хотя он поддерживает токарный станок и G-код для 3D-печати.

После загрузки приложения в браузере, вам будет представлена сетка рабочей области, показывающая три основных направления осей X, Y и Z. Красная линия представляет ось X, зеленая линия - ось Y, а синяя линия - ось Z.

В левой части экрана находится боковая панель, содержащая редактор файлов G-кода и несколько основных параметров машины.

Эту панель можно включать и выключать, с помощью небольшого значка «свернуть меню» в верхнем левом углу экрана. Или, как вариант, нажав ESC на клавиатуре.

Меню под значком «свернуть меню» состоит из:

• Отменить;
• Повторить;
• Новый файл;
• Открыть файл;
• Сохранить файл;
• Образец.

«Отменить» и «Повторить» говорят сами за себя.

«Новый файл» очистит редактор, чтобы вы могли составить новую программу.

«Открыть файл» позволяет загрузить существующую программу с вашего ПК.

«Сохранить файл» загрузит текущую программу в редакторе на ваш компьютер, а «Образец» загрузит демонстрационную программу, чтобы вы могли быстро проверить, как работает NC Viewer.

Внизу экрана редактора находятся три значка: Plot - «График», «Удалить график» и кнопка настроек (значок шестеренки).

Если ваш G-код не отображается автоматически и модель обработки пуста, нажмите кнопку «Plot», и она должна появиться.

Нажатие красной кнопки «Удалить график» удалит траекторию инструмента из рабочей области.

Кнопка настроек откроет панель с набором параметров для настройки окна редактора.

Под окном редактора находятся цифровые данные "Digital Read Out". Эти параметры показывают положение фрезы на основе вашего G-кода.

В окне опций, под индикацией, есть две «machine options» (опции машины).

Ориентация графика «Plot orientation» позволяет вам просматривать вашу программу G-кода так, как если бы вы запускали ее на вертикальном или горизонтальном ЧПУ стане.

Опция «diameter mode» позволяет отображать программу токарного станка.

Переходя к главному экрану симуляции обработки, где отображаются ваши траектории инструмента, в нижней части экрана есть меню, которое будет управлять перемещением «виртуального резака».

Меню состоит из знакомых кнопок для воспроизведения, перемотки назад, перехода вперед и назад и т. д.

Наряду с ними есть несколько кнопок выбора, для настройки области заднего фона.

Чтобы перемещаться и отслеживать траектории резака, вы можете использовать мышь или шарик ориентации, в правом верхнем углу экрана.

Чтобы увеличивать или уменьшать масштаб траекторий резака, используйте колесико прокрутки мыши, либо вращая колесо, либо нажимая на него и перемещая мышь вперед или назад. Чтобы перемещаться по области обработки, нажмите и удерживайте левую кнопку и переместите мышь.

Чтобы повернуть область обработки, нажмите и удерживайте правую кнопку и переместите мышь.

Другой способ ориентировать область обработки - использовать «шар обзора» в правом верхнем углу экрана. Просто щелкайте по различным областям шара для разных перспектив просмотра или щелкните значок дома для стандартного изометрического вида.

Преимущество симулятор ЧПУ NC Viewer.

Я обнаружил, что симулятор лучше всего работает с отображением линий и дуг, и довольно быстро эмулирует, по сравнению с другими программами.

Ограничения NC Viewer.

Первой небольшой проблемой является невозможность распознания коррекции инструмента, G41, G42 и т. д. Это небольшая проблема, которая характерна для многих симуляторов ЧПУ. NC Viewer будет показывать только осевую линию траектории инструмента, поскольку нет функции распознавания диаметров инструмента.

Следующим тестом, который я делал, было построение программы G-Code, которая использует подпрограмму, как и ожидалось, NC Viewer не смогла ее правильно прочитать.

Вывод по NC Viewer.

Не смотря на то, что это веб-приложение для симуляции работы ЧПУ станка. Оно имеет ряд ограничений. Программа отлично подойдёт для проверки кодов, написанных для самодельных ЧПУ станков, сделанных на Arduino или ESP32.

Понравился статья NC Viewer - редактор G-Code и симулятор ЧПУ? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Продолжаю эксперименты со своим самодельным ЧПУ плоттером. И сегодня расскажу, как можно ускорить процесс создания изображения из рисунка, без особых знаний и навыков. Берём картинку, открываем ее в программе, проводим несколько настроек, и плоттер уже рисует изображение. Как это сделать? Просто. В этом нам поможет новая прошивка GRBL Servo и программа LaserGRBL. Вы скажете, что программа LaserGRBL предназначена для работы с лазером. Но мы сегодня научимся ее использовать для работы с плоттером. Давайте приступим к настройке прошивки для гравировки. Но перед этим порекомендую всем, кто первый раз попал на мой сайт прочитать вот эти статьи, чтобы было понятно с чего все началось и почему произвожу те или иные настройки:

• ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.
• G-Code для плоттера на Arduino.
• Красивые эффекты изображений для рисования на ЧПУ плоттере.
• Установка и настройка программы LaserGRBL.

Прошивка GRBL Servo для ЧПУ плоттера.

Для того чтобы скачать прошивку «GRBL Servo», достаточно в Яндекс произвести поиск по фразе «GRBL Servo». В результате поиска получим несколько вариантов данной прошивки.

Рекомендую использовать от пользователя «robottini». Не потому, что она лучше других. Потому что другая версия, возможно, требует других настроек. Также прошивку вы можете скачать внизу статьи, в разделе «Файлы для скачивания».

На странице с прошивкой нажимаем на кнопку «Code -> Download ZIP»

Настройка прошивки GRBL Servo.

Настроить прошивку можно через программу LaserGRBL. Как скачать и начать работать с программой вы может прочитать в статье:Установка и настройка программы LaserGRBL.

Запускаем программу LaserGRBL. Первым делом нам нужно подключиться к станку, для этого выбираем порт к которому подключен станок, у меня «COM5», скорость «115200», и нажимаем кнопку подключиться. В консоли мы должны увидеть версию прошивки.

После чего можно перейти к настройке прошивки. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне производим необходимые настройки.

Откуда берутся данные параметры читайте в статье: Электроника лазерного гравера. Arduino UNO, CNC shield v3, ttl laser driver.

После того, как все настроили, сохраняем изменения.

Работа с программой LaserGRBL для создания гравировки на плоттер.

Сейчас можно приступить к гравировке, а для этого выбираем нужный файл.

И производим необходимые настройки. Для рисования на плоттере можно использовать такие же параметры, что при работе с лазером. Но нужно понимать, что плоттер будет рисовать ручкой или маркером и полосы или точки будут гораздо больше, чем от лазера.

Так как у меня плоттер очень медленный, использую в основном режим «векторизовать». Также выбираем «подачу», в данном примере я использовал «Grid» и «Качество подачи» 1,000 Линий/мм. После того как параметры гравировки выбраны, нажимаем кнопку «Далее».

После чего мы переходим в настройки обработки. Здесь нужно указать скорость. Я ставлю 500 мм/мин. Больше скорость ставить смысла нет, так как в прошивке мы указали максимальную скорость 500. В вашем случае это может быть другое значение.

Нам необходимо указать значение:

• S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
• S-макс. 35 – Производим рисование, ручка отпущена. Это значение подбирается опытным путем. От 0 до 255. Где 255 - означает что серво переместился на максимальный угол 180 градусов. В моем случае серво привод поворачивается примерно на 25 градусов.

Также указываем размер изображения так, чтобы оно не выходила за пределы рабочей области. Если у меня рабочая область 90 на 60 мм. Ставлю высоту 60, а ширину программа подбирает сама автоматически. Если картинка широкая, но низкая, выставляю значения 90 по длине, а высоту программа подбирает сама автоматически.

Теперь можно отправить изображение на гравировку.

В итоге вот что получается. Но так как у меня плоттер маленьких размеров, всей красоты он конечно же не предаёт. Я уже задумался о создание плоттера больших размеров.

Пример обработки изображений на плоттере с помощью программы LaserGRBL.

Гравировка дракона с заполнением «горизонтальные линии».

Результат работы плоттера с ЧПУ.

Мотоцикл с заполнением «сетка».

На выходе получаем следующий результат.

Лев с горизонтальным заполнением. Но линий надо было сделать больше, и картина была бы более выразительной.

На плоттере получается вот такой результат.

Плюсы программы LaserGRBL для работы с граверам.

• Простота работы. Для создания гравировки не нужно углубляться в знания ЧПУ станка. Достаточно запустить программу, выбрать изображение, произвести минимальные настройки и результат не заставит долго ждать.
• Скорость обработки. Программа достаточно хорошо оптимизируем все траектории перемещения, и станок рисует достаточно быстро.
• Все делается в одной программе. Для работы не нужно несколько программ, как я делал в предыдущей реализации плоттера.
• Большой набор возможностей. Можно рисовать картинку построчно, точками, векторизовать в линии. Настраивать заполнение и прочие возможности.

Минусы.

Для меня, в данной программе для работы с плоттером, всего один минус – это нет возможности разбить изображения по отельным контурам, и в дальнейшем произвести гравировку разными цветами. Но пока гравировка разными цветами это мои мечты. На данный момент я планомерно двигаюсь в данном направлении.

Понравился проект Прошивка для плоттера GRBL Servo и работа с программой LaserGRBL? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

А сейчас расскажу, как можно из изображения, скаченного с интернета, сделать красивое векторное изображение .SVG формата для плоттера, используя несколько программ. Начну с распространенной программы Inkscape.

Создание изображения в программе Inkscape для гравировке.

Где скачать программу Inkscape и подготовить ее к работе, рассказывал в статье: G-Code для плоттера на Arduino.

Для того чтобы скачать программу «Inkscape», заходим в поисковик и указываем название программы «Inkscape». Переходим на сайт разработчика Inkscape.org.

На сайте переходим в раздел «Download».

На момент написания статьи последняя версия программы 1.0.2. Скачать ее можно на странице «Download» в правой колонке.

Далее нужно выбрать для какой операционной системы скачиваем программу, я выбираю Windows.

Настройка программы Inkscape.

Для комфортной работы с программой настроем её. Для этого переходим в раздел меню «Файл-> Свойства документа…».

Выбираем единицы измерения «mm». Настраиваем размер рабочего пространства, по размерам рабочей зоны плоттера. У меня ширина 90, высота 60 мм.

Полученный шаблон сохраняем, чтобы в дальнейшем не настраивать данные параметры.

После чего нам нужно создать маску для преобразования изображения.

Для этого рисуем прямоугольник, указываем его размер немного длине рабочего поля и по высоте 0,4 мм.

Затем нам нужно сделать клон данного прямоугольника, для этого переходим в меню «Правка -> Клоны -> Создать узор из клонов…»

Откроется панель «Создать узор из клонов». В котором указываем «Смещение по оси Y»: 100 %

Строк 90 и столбцов 1. И нажимаем кнопку «Создать».

У нас появиться массив прямоугольников.

Выделяем все прямоугольник и обедняем их, для этого переходим в меню «Контур -> Объединить»

Полученный шаблон сохраняем под именем «Шаблон 2.svg».

После подготовки шаблона, перетаскиваем скаченное из интернета изображение в программу.

Для того чтобы растровое изображение преобразовать в векторное, необходимо выделить картинку и выбрать пункт меню «Контур -> Векторизовать растр…».

Размещаем преобразованное векторное изображение в рабочее поле.

Затем, поверх изображения помещаем нашу маску из прямоугольников.

Для того чтобы наша маска применилась к изображению, выделяем маску с картинкой и выбираем в меню «Контур -> Пересечение».

В итоге получаем вот такое изображение в виде полосок. Создаем из него G-Code и запускаем гравировку на самодельном ЧПУ плоттере.

В итоге получается вот такая красота.

Скачать данный шаблон и пример изображения можно внизу страницы, в разделе «Файлы для скачивания».

Таким же способом можно создать и другие маски. Я делал маску из квадратиков 0,4 мм. Вот такая маска у меня получилось.Наложил ее на изображение и в итоге получил вот такой результат.

Но мой плоттер будет долго рисовать квадратиками. Планирую собрать более быстрый плоттер на ремнях, на нем уже буду пробовать рисовать более сложные изображения, на подобии этого.

Создавать в Inkscape картинки для гравировки можно, но для создания более сложного изображения нужно отличное знание данной программы. Но есть приложение, которое поможет сделать векторное изображение из картинки в несколько кликов, о нем сейчас и поговорим.

Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера.

Веб приложении Plotterfun имеет множество режимов преобразования фотографий в .SVG формат. Благодаря разнообразию алгоритмов, можно получить очень красивые изображения, которые в последующем могут быть нарисованы на плоттере. Как им пользоваться читайте в статье:Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера. Там написана подробная инструкция для каждого режима преобразования изображения. А сегодня я вам покажу какой результат можно получить, используя данную программу.

Squiggle - волнистость. Данный режим рисует изображение волнами.

Как настраивать и описание настроек для работы с данным режимом, читайте в статье описания программы.

Взял я изображение и загрузил в программу, настраивать практически ничего не пришлось. Вот что получается.

Для гравировки создал G-Code по схеме, про которую я рассказывал в статье: G-Code для плоттера на Arduino.

Запустил плоттер и получил вот такой результат.

При этом для создания изображения нужно потратить буквально пару минут. Но на этом я не остановился и продолжил экспериментировать.

Режим “Spiral” говорит сам за себя, рисуя изображение по спирали.

Используя данный режим можно сделать очень интересное изображение. И в связи с тем, что он рисуется без поднятия ручки. Процесс протекает достаточно быстро.

Используя предыдущее изображение, повторил процесс создания и рисования на плеторе.

Получил вот такой результат. Мне очень понравилось то, что получилось!

Halftone рисунок с помощью кругов, либо ромбиков.

Используя режим Halftone, можно сделать маленькие круги, и программа будет делать просто точечный рисунок. Используя тот же рисунок, вот что у меня получилось.

Точки ручкой видно плохо. В дальнейшем попробую сделать данный рисунок маркером.

Linedraw изображение в виде карандашного рисунка.

Планировал сделать отсылку к прошедшему празднику «23 февраля» и поздравить всех мужчин с прошедшим праздником. Для этого сделал карандашный рисунок на плоттере.

Загрузил изображение тематики «23 февраля». Много линий делать ни стал, так как мой плоттер медленный и рисовать будет долго.Создал код для плоттера.

Запустил процесс рисования.

И получил вот такой результат. Достаточно красиво.

Вывод по программе Plotterfun.

Используя приложение Plotterfun можно сделать большое количество рисунков, всего в несколько кликов, без особых навыков работы с векторными изображениями. Мой вывод про программу читайте в статье: Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера.

Но программа ограничена определенным набором функций преобразования, при этом нет возможности использовать несколько эффектов для одного изображения.

В следующей статье продолжим работу с самодельным плоттером и рассмотрим еще пару полезных моментов.

Понравился проект Красивые эффекты изображений для рисования на ЧПУ плоттере? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Приложение открывает новые возможности в рисовании на ЧПУ плоттере. Каждый алгоритм, как отдельный вид искусства. Давайте же разберемся в интерфейсе приложения, а также поговорим о всех его функциях.

Интерфейс веб приложения Plotterfun.

Первым делом как мы заходим на сайт, нас встречает данное меню.

Сначала хотелось бы поговорить об общих настройках. Сверху нам предлагают выбрать, с чем мы будем работать. Во вкладке “Image” мы можем работать с загруженным на компьютере изображением, нажав на кнопку “Select image” нам предложат выбрать изображение. Следующая вкладка, которая располагается сверху, это “Webcam”. Здесь нам предлагают сделать фотографию через камеру.

Ниже, рядом с кнопкой “Select image” располагается “Use image”, отвечает данная кнопка за подтверждения выбора преобразуемого изображения.

Внизу страницы располагается “Download SVG”, данная кнопка позволяет скачать преобразованное изображение.

Режимы

Давайте же разберемся в разнообразии всех алгоритмов преобразования, а также в их настройках. За выбор режима преобразования отвечает “Algorithm”. При входе на сайт, автоматически будет выставлен “Squiggle”, с него и начнем разбор. Все дальнейшие опыты будем производить на утке.

Squiggle

Squiggle - волнистость. Данный режим рисует изображение волнами. Самой адекватной работы, получилось достигнуть при использовании черно-белых простых изображений. Как бы я не пытался использовать сложные цветные изображения, ничего не получалось. Думаю, что можно использовать этот режим, для преобразования сложных изображений, но потребуется очень кропотливая настройка.

Что же касается настроек самого режима. “Inverted” является общей для всех последующих режимов, данная настройка инвертирует изображение, меняя местами черный с белым.

“Brightness” Отвечает за яркость изображения, правда инвертировано, чем меньше выставлено значение, тем ярче будет изображение, -100 максимально яркое изображение. 100 с минимальной яркостью. Но при выставлении значения на -100, образуются волны и на фоне, избавиться от этого нам поможет следующая настройка.

“Contrast” помогает явно отделить фон от нашей картинки. Здесь со значениями всё хорошо, чем меньше, тем больше картинка будет сливаться с фоном. Если же выставить максимальное значение, то наша утка будет отделена от фона. Значения можно изменять от -100 до 100.

“Min brightness” и “Max brightness” два взаимосвязанных параметра. Принцип работы этих двух параметром примерно такой же, как и у “Brightness”, есть только одно отличие, можно изменить яркость нашей утки, не влияя на фон, для демонстрации работы выставим все значения в первоначальные. Диапазон можно выставлять от 0 до 255.

“Frequency” данный параметр отвечает за “чистоту” картинки, в минимальном значении волны становятся более хаотичными и разнообразными, в максимальном же волны выглядят одинаково.

“Line Count” - количество строк. Чем больше значение, тем более детализованное будет изображение. Данный параметр изменяет кол-во линий, от него же будет зависеть и скорость рисовки ЧПУ плоттером.

“Amplitude” задает амплитуду линии, легче это продемонстрировать на нашей многострадальной утке. Зададим минимальное значение, при котором будет видно утку, и максимальное значение. 0.4 будет нашим минимумом, а 5 будет максимумом (параметр можно изменять от 0.1 до 5).

“Sampling” перевод данного пункта мне остался не ясен. Но отвечает данный параметр за частоту и расстояние между колебаний. Изменяется от 0.5 (жирные и плотные колебания) до 2.9 (редкие колебания).

Squiggle left/right

Следующий алгоритм “Squiggle left/right”. Ничем не отличается от “Squiggle”, в плане настроек, единственное его отличие, так это то, каким образом будет рисовать ЧПУ плоттер, если в первом случае (“Squiggle”) линии будут идти в одном направлении, то в случае “Squiggle left/right” линии будут идти в двух направлениях.

Spiral

Режим “Spiral” говорит сам за себя, рисуя изображение по спирали. Новых настроек здесь нет, за исключением одной.

“Spacing” отвечает количество “кругов” и расстояние между ними. Минимальное расстояние 0.5, максимальное 5. Как по мне, для максимально качественных и красивых рисунков, самым оптимальным значением будет от 0.7 до 1.7.

Следующим режимом на очереди является “Polygon Spiral”.

Как и в режиме “Spiral” рисовка осуществляется в круговом направлении, но в “Polygon Spiral” мы можем выставить количество полигонов (углов). За эту настройку отвечает “Polygon”, значение можно изменять от 3 (треугольник) до 8 (восьмиугольник).

В “Polygon Spiral” и “Spiral”, у меня уже получилось преобразить фотографию человека в графику, да так, чтобы лицо было узнаваемо.

Sawtooth

Настройками, да и принципом своей работы почти не отличается от “Squiggle”. Только “Sawtooth” рисует не волнами, а зубьями.

Stripples

Один из самых интересных алгоритмов, но в то же время и самый долгий, в плане обработки изображения. “Stripples” преобразует любую картинку в изображение, состоящее из кружков, спиралей, шестиугольников, звезд или снежинок. В этом режиме добавляется достаточно много новых параметром, которые сейчас и рассмотрим.

“Max Stipples” устанавливает максимальное кол-во “точек”, из которых будет состоять изображение. Изменяется от 500 до 10000 точек, чем больше кол-во точек, тем больше времени займет обработка изображения, но в то же время от кол-ва зависит и детализация изображения

“Max Iterations" Достаточно непонятный параметр, при изменении которого меняются связи соединения точек между собой, достаточно наглядно это видно при включенном “TSP Art” режиме.

“Min dot size” определяет минимальный размер “точек”. Если же вы хотите создать максимально четкое изображение, выставляйте размер как можно меньше, а кол-во точек как можно больше.

“Dot size range” данный параметр контролирует максимальный размер точки.

“TSP Art” этот режим можно было бы сделать как отдельный алгоритм. “TSP Art” рисует линии связи между точками. Принцип работы этого режима показан в “Max Iterations". И работает по аналоги с программой StippleGen 2.

“Stipple type” здесь вы можете выбрать, из чего будет состоять ваш рисунок, на выбор вам предоставляются:

“Circles” - кружки.

“Spirals” - спирали.

“Hexagons” - шестиугольники.

“Pentagrams” - звезды.

“Snowflakes” - снежинки.

Delaunay

Тоже интересный алгоритм. Он создает множество точек, связывая их множеством линий. Работает быстрее чем предыдущий режим, поэтому можно свободно экспериментировать, а не ждать долгой подгрузки. Имеет такие же настройки, как и “Stripples”. Но также есть и два новых пункта.

“Max Iterations" в этом режиме играет очень большую роль, чем больше будет выставлено число, тем большее кол-во связей будет. Качество возрастает многократно.

“Spread” отвечает за кучность точек, чем больше параметр, тем свободнее точки располагаются друг от друга.

“Gamma” этот же параметр отвечает за кучность точек в цветовом диапазоне. Чем больше число, тем кучнее точки будут располагаться в темных участках фотографии, так же работает и в обратную сторону. Самым оптимальным, по моему мнению, будет диапазон от 2.5 до 4, но это уже настраивается для каждого изображения отдельно.

Linedraw

Один из самых простых алгоритмов, в плане настройки. “Linedraw” имеет всего три ползунка. Рисует же алгоритм линиями, делая обводку всех деталей. Рассмотрим настройки “Linedraw”.

Да, сложные изображения выходят, мягко говоря, не очень, но благодаря настройкам, можно немного улучшить ситуацию

“Contours” если вы поставите галочку на данный пункт, изображение будет обводиться дополнительными линиями, отделяя задний фон от переднего плана.

Вот так выглядит изображение без обводки.

“Contour detail” отвечает за явность обводки. Чем параметр больше, тем меньше деталей. Давайте попробуем сделать более аккуратную обводку и перейдем к следующим параметрам.

“Hatching” данный параметр отвечает за закрашивание картинки полосками, если же убрать галочку, у нас останутся одни контуры нашей фотографии.

“Hatch scale” регулирует плотность штриховки, чем параметр больше, тем меньше линий штриховки.

“Noise scale” этот параметр настраивает кривизну рисуемых линий, 0 - отключение кривизны, а по возрастанию, линии становятся максимально кривыми.

“Optimize route” оптимизирует маршрут движения пишущей головки вашего ЧПУ.

Mosaic

Ещё один очень интересный алгоритм, превращающий ваше изображение в мозаику, имеет не так много настроек, как некоторые, они более понятные и простые, а достигнуть приемлемую картинку достаточно просто. Но достаточно однообразные выходят картинки.

В настройках нас встречают уже знакомые нам пункты, разберем новые для нас.

“Scale” Данный пункт определяет количество блоков мозаики, для максимальной детализации изображения лучше использовать максимальное значение. А то с минимальным значением в две единицы, изображение превращается в что-то непонятное.

“Hatches” прямо зависит от цветовой гаммы, использующейся на картинке. Чем меньше значение, тем более отчетливый будет рисунок, потому что при максимальном значении (если на картинки нет ярких тонов) всё превращается в одну большую кляксу.

“Outline” отвечает за обводку каждого кубика мозаики, как по мне, так обводка здесь будет излишней.

Subline

Алгоритм, по качеству изображения не уступающий “Polygon Spiral” и “Spiral”. Выполняет полностью штриховку всего изображения. Данный режим хорошо подойдет для лазерных станков, а вот с ЧПУ плоттерами могут возникнуть проблемы, из-за большого количества линий, все может превратиться в кашу (если в качестве пишущего элемента вы используете жирную пасту или маркер), поэтому много попыток нарисовать что-то аккуратно вам обеспечено.

Большая часть настроек нам уже знакома, разберемся насчет “Line Count” и “Sublines”

“Line Count” отвечает за плотность и кол-во линий, из которых и будет состоять изображение. Регулируется данный параметр от 1 и до 200. Почему-то в моем случае, с приведенным выше изображением, невозможно выбрать больше 178, потому что дальше все превращается в черный квадрат. Оптимальным, по моему мнению, будет от 100 до 150.

“Sublines” назначает количество вспомогательных строчек, которые дополняют изображение.

Springs

В этом алгоритме все настройки нам известны. Достаточно специфический режим преобразования, так как не для всех изображений он подходит. Добиться красивой картинки, с сложными изображениями можно, но легче будет сделать это в других режимах.

Данный режим возможно использовать с черно-белыми изображениями. Но всё зависит от вашей фантазии.

Waves

Еще более творческий режим, по сравнению с предыдущим. Снова же для меня не понятно, как и где это можно применить. Данный алгоритм, при преобразовании изображения в графику, распускает вокруг картинки “волны” в противоположных направлениях. Я уверен, что вы придумаете, как и где это использовать, а я лишь нашёл ему применение с простыми геометрическими фигурами.

Если вам все же понадобится данный алгоритм, давайте я вам расскажу какой ползунок за что отвечает. Из новых у нас всего два.

“Angle” отвечающий за угол расхождения “волн” вокруг нашей картинки, от 0 до 360.

“Step size” отвечающий за расстояние между линиями и за их количество. Регулировка происходит следующим образом, чем меньше число (минимальное 1, при выставлении которого все превращается в черный квадрат) тем больше линий (максимальное же возможное значение 20, при выставлении которого у вас от изображения остается 5 полосок)

Needles

Название говорит само за себя “Иголки”, все изображение будет состоять из иголок. Адекватной работы можно добиться только при использовании с черно-белыми изображениями.

В этом режиме всего три новых настраиваемых параметра.

“Needles” определяет количество иголочек, из которых будет состоять рисунок, как и другие похожие параметры, имеет ограничения от 100 до 10000.

“Max Length” настраивает максимальный размер иголок, от 0.1 до 40.

Implode

Схожий с предыдущим режимом, только вместо иголок используются лучи. Точно так же, как и предыдущий, “Implode” больше подходит для простых черно-белых изображений.

“Rays” Устанавливает количество лучей, выставить можно от 100 до 5000, как и во всех схожих пунктах.

Halftone

Алгоритм, похожий на “Mosaic”, только в этот раз используются круги, либо ромбики. В плане настройки, не сложен. Параметры, имеющиеся в данной алгоритме, схожи с теми, которые мы уже разбирали, принцип их работы отличается лишь незначительно.

Данный алгоритм прекрасно справляется как с сложными изображениями, так и с простыми черно-белыми.

“Divisions” данный пункт аналогичен параметрам, задающим количество точек. Хоть максимальное число, которое можно установить с помощью ползунка, является 100.

“Factor” увеличивает общий размер кружков или ромбов.

“Cutoff” является пропускным параметром, определяющим, какие оттенки проходят, а какие нет, чем больше значение, тем больше будет отрезано светлых цветов.

“Diamond” устанавливая или снимая галочку вы переключаетесь между кружками и ромбами.

Boxes

Режим аналогичен предыдущему, только вместо кружков используются квадраты. Так же меньше настраиваемых параметров, что вызывает некоторые сложности.

У нас всего два новых параметра, но в этих параметрах нельзя установить отсечение лишних цветов, поэтому у нас будет множество квадратиков, отличающихся друг от друга плотностью и размерами. Так же есть одно уточнение, на темном фоне располагаются большие квадраты, а чем цвет светлее, тем меньше становится они.

Всего три новых параметра, которые инвертированы по своим значениям, когда вы уменьшаете значение, квадраты становятся больше, а когда уменьшаете, квадраты меньше, точно так же работает и с их количеством, чем меньше цифра, тем больше элементов

“Box Size” устанавливает общее соотношение размера квадратов, и они пропорционально друг другу увеличиваются.

“Box Spacing” определяет численное значение квадратиков.

“Random” устанавливая галочку на данный пункт, квадраты больше не зависят от цвета, на котором они располагаются, они будут различных размеров.

Какой же итог можно подвести по данному веб приложению?

Plotterfun предназначен для ЧПУ плоттеров и лазерных граверов. Некоторые алгоритмы заточены только под лазерные гравировальные станки, так как чернила плоттера могут слиться в одно единое пятно. Давайте же поговорим о плюсах и минусах.

Плюсы Plotterfun:

• Приложение располагается в веб-интерфейсе, поэтому скачивать ничего не нужно. Но из этого вытекает и минус, невозможность использования в отсутствие интернета.
• Plotterfun достаточно прост в понимании и легок в использовании. Сложности в настройки изображения не возникают.
• Множество разнообразных алгоритмов, которые располагаются в одном единственном месте, поэтому больше не нужно переключаться между приложениями, ради уникальных эффектов.
• Приложение достаточно быстро обрабатывает все изображения, не зависает и не имеет нареканий по поводу его работы.

Минусы Plotterfun:

• Отсутствует кнопка сброса выставленных параметров.
• Из предыдущего минуса вытекает и еще один. При переходе от одного алгоритма к другому, настройки, выставленные ранее, не сбрасываются. Поэтому приходится перезагружать страницу и заново загружать изображение.

Хотелось бы так же обсудить то, какой алгоритм лучше использовать с плоттером, а какой с лазерным гравировальным станком. Да, абсолютно все режимы преобразования можно применить на том и другом устройстве, но при использовании некоторых алгоритмов с плоттером могут возникнуть проблемы.

Подходящие для плоттеров алгоритмы:

• Squiggle и Squiggle left/right - простые алгоритмы, которые не сложно настраиваются, могут использоваться почти со всеми типами изображений. Благодаря тонкой настройки, можно убрать темные участки, что обезопасит от появления неаккуратного пятна чернил.
• Polygon Spiral и Spiral - так же достаточно подходящие для плоттеров, имеют множество параметров для настройки, единственным их недостатком является то, что они обрезают изображение, поэтому изображение требует первоначальной обработки.
• Delaunay и Stripples - могут использоваться с плоттерами, но прорисовка каждого элемента займет очень много времени, так же велика вероятность, что что-то пойдет не так и чернила потекут
• Linedraw - будет самым быстрым алгоритмом из всех, но в то же время он и специфический.

Я перечислил те алгоритмы, которые на мой взгляд показались одними из самых удобных, вам же могут приглянуться и другие, можете поэкспериментировать и протестировать каждый из алгоритмов.

Что же касается лазерных гравировальных станков, так с ними можно использовать абсолютно любой алгоритм, который вам только приглянется. Особо красиво будет выглядеть гравировка, где большая плотность расположения элементов рисунка, такие как Halftone, Boxes, Mosaic, Subline и Springs.

А так, обладателям ЧПУ плоттера или гравировального лазерного станка, предлагаю самим поэкспериментировать с различными алгоритмами в Plotterfun, ведь приложение не нужно скачивать, и оно находится в свободном доступе.

Понравился статья Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

StippleGen 2 является бесплатным программным обеспечением с открытым исходным кодом, написанным в среде разработки Processing. Программу можно использовать в Mac, Windows и Linux, скачать ее можно с github или внизу страницы, в разделе «файлы для скачивания».

В построении графического изображения используется алгоритм Adrian Secord. Он генерирует повторяющийся процесс релаксации, чтобы оптимизировать взвешенную диаграмму Вороного, математически производя ряд точек (точечные пунктиры), которые наиболее близко передают технику традиционного точечного рисунка.

Краткая инструкция использования программыStippleGen 2.

• Нажмите кнопку «Load Image», чтобы загрузить файл изображения, обычно в формате JPG или PNG.
• Отрегулируйте ползунок «Stipples» на желаемую плотность точек - большое количество точек занимает больше времени генерирования изображения.
• Подождите пока распределение точек не перестанет сильно меняться, и настройте параметры отображения «Min. Dot Size» и «Dot Size Range»
• Нажмите кнопку «Pause», чтобы рассчитать путь TSP между точками.
• Нажмите одну из кнопок «Save», чтобы сохранить расположение точек или путь между ними в файл SVG.

Загрузка файла изображения.

Чтобы загрузить новый файл изображения, нажмите кнопку «Load Image File», расположенную над кнопками «save». Вы можете открыть любой файл изображения в форматах .png, .jpg, .tga или .gif (без анимации). Имя файла должно заканчиваться одним из следующих форматов: .png, .jpg, .tga, .gif, .PNG, .JPG, .TGA или .GIF.

Как только новое изображение загружено, StippleGen начнет начальное распределение точек по изображению, а затем начнет вычислять начальную диаграмму Вороного из этих точек. Во время этого процесса вы увидите что-то вроде изображения, показанного выше, которое представляет собой набор ячеек Вороного для начального распределения точек. В зависимости от количества вычисляемых точек, это может занять от нескольких секунд до минут.

Сохранить результат можно в формате svg.

Основные элементы управления.

Два основных элемента управления - которые управляют количеством и цветом точек - расположены в верхней левой части интерфейса StippleGen 2. Изменение любого параметра приведет к перезапуску расчета с самого начала, как если бы вы только что загрузили новый файл.

Вы можете отрегулировать количество точек, используемых в расчетах, перетащив ползунок количества «STIPPLES». Количество точек по умолчанию - 2 000, и его можно настроить до 10 000.

Два важных примечания об изменении количества точек:

• Использование большего количества точек увеличит время, необходимое для генерации.
• И, опять же, обратите внимание, что изменение количества точек перезапустит вычисление с самого начала, как если бы вы только что загрузили новый файл.

Размер и диапазон точек.

Есть два элемента управления размером точек: «Minimum dot size» и «Dot size range».

По умолчанию пунктирные линии, отображаемые на экране, имеют разный диаметр, причем диаметр любой заданной точки зависит от плотности «нижележащего» исходного изображения. При рисовании черных точек на белом фоне, черные точки больше, когда они находятся над более темными участками исходного изображения. При рисовании белых точек на черном фоне, белые точки больше, если они находятся над более яркими частями исходного изображения.

Размер точки напрямую контролируется двумя переменными: «Minimum dot size» и «Dot size range». Минимальный размер точки (Minimum dot size) — это размер самых маленьких точек на экране в пикселях. Если диапазон размеров не равен нулю, то размер точки будет масштабироваться с плотностью изображения, а диапазон является мультипликативным множителем. Если диапазон размеров равен нулю (как показано выше), то все точки будут одного размера.

Вы также можете настроить диапазон размеров (Dot size range), чтобы он был намного больше, для получения другого конечного эффекта. Однако интересно отметить, что точечные рисунки, нарисованные людьми, обычно имеют диапазон размеров ненамного выше 3-4. Также имейте в виду, что если вы используете StippleGen для создания иллюстраций для инструментов ЧПУ, может быть минимальный размер элемента (например толщина маркера), который не точно представлен крошечными точками, показанными здесь.

Отсечка белого.

Вы можете использовать ползунок «White Cutoff», чтобы скрыть точки в областях с очень низкой плотностью, например, если вы обнаружите, что случайные черные точки (правильно представляющие среднюю плотность) отвлекают на светлом фоне.

Изображение и фон ячейки Вороного.

В дополнение к параметрам отображения, которые изменяют размер точек и обрезку белого, есть также два параметра, чтобы показать немного более подробную информацию о текущих вычислениях. На самом деле они никоим образом не влияют на вычисления или вывод программы - они предоставляются только потому, что это удобно - иметь возможность взглянуть на эти вещи.

Нажатие кнопки «Image BG» покажет масштабированное исходное изображение на заднем плане за точками.

Нажатие кнопки «Cells» покажет ячейки Вороного на заднем плане. Он также покажет точки (из предыдущего поколения) более светлым цветом, чтобы вы могли следить за прогрессом.

Наконец, вы можете включить оба параметра, чтобы просматривать исходное изображение и ячейки Вороного одновременно.

Пауза / Путь TSP.

Когда вы нажимаете кнопку "Pause", StippleGen прекращает вычисление местоположений точек и начинает вычислять путь "TSP" между точками. Нижняя кнопка «Plotting Path» позволяет скрыть или показать путь во время этой части расчета. (Ни одна из этих кнопок не влияет на расположение точек, кроме как для приостановки).

Сохранение файла SVG.

StippleGen может сохранять созданный рисунок в двух разных стилях. Совершенно очевидно, что он может сохранить настоящий «точечный рисунок» ( stipple drawing) - например, то, что показано на экране выше, где изображение сделано точечками. Другой стиль рисования — это «путь перемещения» (TSP path), где сохраняется не набор точек, а один непрерывный путь, соединяющий точки.

Процесс сохранения файла состоит из двух этапов:

1. Сначала нажмите кнопку «Pause». (На этом завершается процесс расчета местоположений точек и начинается процесс расчета пути TSP между ними.)
2. Затем, обычно после некоторого ожидания, нажмите одну из двух кнопок, чтобы сохранить точечный рисунок или путь TSP. Вам будет предложено указать место для сохранения файла.

Подведем итоги.

Программа StippleGen 2 неплохая для создания точечного рисунка. И при этом бесплатная. Ее можно использовать, но есть программы с большим набором функция. Их мы рассмотрим в следующий раз.

Понравился статья Программа StippleGen 2. Создание точечного изображения для ЧПУ станка? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Поиск картинки для гравировки на плоттере.

В поиске нужных картинок для гравировки, нам поможет поисковая система «Яндекс». В строке поиска вбиваем фразу «картинки для гравировки лазером».

После чего переходим в «Яндекс картинки». Конечно, можно искать сразу в «Яндекс картинках». Для более качественного поиска настроим фильтр, во вкладке «Тип» выберем «С белым фоном».

После сортировки нам выдаст результат: черные картинки с белым фоном. Из данного набора, можно нарисовать на плоттере любую картинку, но лучше искать сегментные изображения. Сегментные картинки состоят из отдельных частей, которые не пересекаются с другими и имеют небольшие размеры, относительного общего размера изображения. Такие картинки красиво гравируются на плоттере и лазерном гравировальном станке.

Нажимаем на кнопку «Открыть», для выбранного изображения. Оно откроется в новом окне, на черном фоне.

После чего кликаем по картинке правой кнопкой мыши и выбираем «Сохранить изображение как …», выбираем место куда сохранить. Если у вас браузер не спросил куда сохранить файл, то сохранение произойдёт в автоматическом режиме в папку «Загрузка».

Программа Inkscape поможет преобразовать растровое изображение в векторное.

Для того чтобы скачать программу «Inkscape», заходим в поисковик и указываем название программы «Inkscape». Переходим на сайт разработчика Inkscape.org.

На сайте переходим в раздел «Download».

На момент написания статьи последняя версия программы 1.0.2. В версиях новее 1.0 много нареканий, и я еще не тестировал работу с новыми версиями. Поэтому покажу работу с версией 0.9.2. Скачать ее можно на странице «Download» в правой колонке.

Далее нужно выбрать для какой операционной системы скачиваем программу, я выбираю Windows.

Выбираем разрядность вашей ОС. У меня 64-bit.

Скачиваю установочный файл .exe. Установка программы не сложная и проходит в несколько кликов.

Настройка программы Inkscape.

Для комфортной работы с программой настроем её. Для этого переходим в раздел меню «Файл-> Свойства документа…».

Выбираем единицы измерения «mm». Настраиваем размер рабочего пространства, по размерам рабочей зоны плоттера. У меня ширина 90, высота 60 мм.

Полученный шаблон сохраняем, чтобы в дальнейшем не настраивать данные параметры.

Преобразуем растровое изображение в векторное в программе Inkscape.

Перетаскиваем в программу изображение, которое мы скачали ранее. У вас появиться окно «Импорт растра в формате jpeg», тут ничего не меняем, нажимаем на кнопку «ОК».

Для того чтобы растровое изображение преобразовать в векторное, необходимо выделить картинку и выбрать пункт меню «Контур -> Векторизовать растр…».

Откроется всплывающее окно. Тут можно поиграться с настройками, для просмотра результата нужно поставить галочку «Предпросмотр». После чего нажимаем кнопку «ОК».

Растровое изображение можно удалить, оно нам больше не понадобиться.Изменяем масштаб полученного изображения, чтобы оно помещалось в наше рабочее поле. Для пропорционального изменения размера, нажмите клавишу «Ctrl» и не отпуская, потяните за любой угол изображения.

Последнее, что нам нужно сделать, это оконтурить объект. Для этого переходим в меню «Контур-> Оконтурить объект».

Полученное изображение сохраняем в формате .svg, под название «Пример1».

Векторное изображение готово, сейчас приступим к созданию G-Code для плоттера.

Создаем G-code для плоттера в программе Carbide Create.

Для того чтобы создать G-code для плоттера, воспользуемся программой Carbide Create. Данная программ позволяет создавать G-code для фрезерных ЧПУ станков. Для наших целей её тоже можно использовать, но с определёнными ограничениями, о которых расскажу по мере их возникновения.

Скачать программу Carbide Create.

Для того чтобы скачать программу, в поиске «Яндекс» указываем название программы «Carbide Create». Переходим на сайт разработчика.

Прокрутив страницу ниже, вы увидите заголовок «Carbide Create CAD/CAM Software». Нажимаем на кнопку «See Carbide Create», чтобы подробнее почитать о программе.

На странице программы нужно нажать на кнопку «Get Carbide Create for Free». В открывшемся окне указываем свой e-mail и нажимаем на кнопку «Get Carbide Create».

После чего вы получите письмо, на указанный ранее электронный адрес. В письме будет ссылка на скачивание программы «Click here to download Carbide Create».

После нажатия на которую вы сможете скачать программу для вашей операционной системы. К сожалению, для Linux версии нет.

Создание G-Code в программе Carbide Create.

Запускаем программу Carbide Create и выполним настройки. Для этого нажмем на иконку шестеренки, в блоке кнопок «Setup».

В открывшемся окне первым делом нужно настроить единицы измерение «мм», внизу окна и нажать на кнопку «Ок». Затем повторно открыть данное окно и произвести настройки размера рабочего поля станка. Поднятие оси Z, толщину заготовки и нулевую точку, в левом нижнем углу. Сохраняем настройки.

Затем загрузим векторное изображение, которое мы создали в программе Inkscape. Для этого в меню выбираем «File-> Open…».

Выбираем файл «Пример1» и нажимаем на кнопку «Открыть».

Чтобы начать работать с нашим изображением выделяем его.

На панели «Transform» находятся инструменты, которые позволят перемещать, вращать, изменять размер изображения.

Для создания G-Code необходимо перейти во вкладку «Toolpaths». Здесь на панели «2D Toolpaths», можно выбрать вид обработки. Нас интересует «Controur».

В открывшемся окне настройки обработки, нужно выбрать инструмент обработки. В программе обширная библиотека фрез. Выбираем любую с максимальной скоростью обработки, так как вручную задать скорость обработки мы не можем. Это один из основных минусов данной программы для создания кода, для плоттера. Но при этом большой плюс для составления управляющей программы для фрезерного станка.

После выбора инструмента, нужно указать высоту по оси Z и обработку по линии, и нажать на кнопку «Ок».

Обработка по контру создана. Сейчас нам нужно создать заштриховку. Для этого будем использовать операцию выборки для фрезерного станка.

В окне настройки, указываем параметры как на картинке. Это позволит сделать обработку максимально быстро.

Мы добавили 2 операции обработки, в конце каждой операции указанно ориентировочное время выполнения в минутах.

Для создания G-Code нажимаем на кнопку «Save GCode», указываем название файла «Пример1.nc» и сохраняем его.

G-Code готов, сейчас можно проверить что у нас получилось, но для этого понадобится управляющая программ для ЧПУ станка.

Candle. Управляющая программа для ЧПУ плоттера на Arduino.

Управляющих программ для ЧПУ станка много, в прошлой статье рассказывал про программу «Universal G-codeSender», но так как она плохо работает на операционной системе Windows, сегодня буду пользоваться программой «Candle». Она достаточно стабильная и полностью на русском языке.

Скачать программу Candle.

Для того чтобы скачать программу Candle, в поиске «Яндекс» указываем фразу «Candle cnc». Приходим на GitHub.

Прокручиваем страницу вниз, до раздела «Downloads», тут можно скачать beta версию «Version 1.2b release» или стабильную версию «candle_1.1.7.zip». Буду использовать версию 1.2b. Я не обнаружил в работе данной версии серьёзных ошибок.

Программу нужно скачать, разархивировать и запускать прям из папки. Программа не требует установки на ваш ПК.

Работа в программе Candle.

Запускаем программу, для начала работы нужно произвести настройки подключения к станку. Для этого перейдём в пункт меню «Сервис-> Настройки».

Тут нам необходимо настроить соединение со станком. Для этого выбираем порт, к которому подключен станок и указываем скорость «115200». Нажимаем «ОК».

Для того чтобы открыть файл для гравировки, внизу программы есть кнопка «Открыть», при нажатии на которую откроется окно выбора файла.

Выбираем файл «Пример1.nc».

На рабочем поле программы увидим знакомый эскиз гравировки, с траекториями всех передвижений.

Перед началом гравировки нужно обнулить оси.

Затем нажимаем на кнопку «Отправить». После чего начнётся обработка.

Серым цветом отображается обработанная часть детали. А фиолетовым код загружен в буфер Arduino и ожидающий очереди на обработку.

По завершению, вы увидите информацию о том, что обработка завершена и время, за которое была выполнена гравировка.

ВНИМАНИЕ!!! Возможно программа не будет выполняться и просто остановиться. Это связанно с тем, что программа Carbide Create добавляет команду M0. И наш интерпретатор не понимает, что от него требуется. Для устранения данной ошибки, открываем файл «Пример1.nc» в любом текстовом редакторе и удаляем строку «M0 ;T324». Она чаще всего располагается в 5 строчке кода. Сохраняем файл.

Проблема устранена. Можно рисовать наше изображение на плоттере.

Результат работы плоттера на Arduino.

В итоге наших манипуляций мы получаем вот такой результат.

Тут, как всегда, подвела ручка и местами нарисована не очень яркая штриховка. Но будем считать это так задумано.

Вывод.

Данный способ создания G-Code не единственный и возможно не самый оптимальный, но на мой взгляд достаточно прост, и он нам еще пригодиться в следующих проектах.

Также планирую написать пару статей про другие способы создание G-Code для плоттера на Arduino. А также загрузить другую GRBL прошивку в Arduino.

Понравился проект G-Code для плоттера на Arduino? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

1. Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.
2. Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
3. Самодельный ЧПУ фрезерный станок на Arduino с дисплеем.
4. Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO.
5. Лазерный гравировальный станок с ЧПУ (шаговые двигателя от матричного принтера)
6. Мой первый ЧПУ станок из матричных принтеров

Сборка Самодельного плоттера на Arduino.

Для проекта понадобиться следующая электроника:

• ARDUINO UNO.
• CNC shield v3, описание читайте в статье: «Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825)».
• 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
• 2 драйвера A4988. Про них можно почитать в статье: «Драйвер шагового двигателя A4988».
• Блок питание на 12 вольт.
• Servo 9g.

Сборка механики станка.

Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать ЧПУ плоттер. Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы осей X и Y для самодельного станка.

Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.

У широкой каретки поменял основание, на более широкое. Это поможет устранить лишнюю вибрацию станка, и будет поверхность, на котором можно закрепить листок бумаги.

На подвижную часть первой каретки, под углом 90 градусов, устанавливаю вторую каретку. И закрепляю ее с помощью саморезов.

Обычную ручку использовать в данном проекте не получится, так как нужен подвижный механизм, а также крепеж для нее. Для этого купил в канцелярском магазине: гелевую ручку, авторучку и циркуль «козья ножка».

Из гелевой ручки достал пасту и на край установил пружинку из авторучки. Также срезал бортик внизу пасты. Чтобы она проваливалась в корпус ручки.

Установил пасту в ручку и проверил нажатием пальца. Паста проваливается и потом обратна возвращается под действием пружинки.

Намотал и приклеил нитку на пасту. Тут я допустил ошибку, использовал хлопчатобумажную нить. Она у меня притёрлась буквально через 2 часа работы. Заменил капроновой нитью и нанес на нее смазку.

В корпусе ручки сделал отверстия, и продернул нить. Установил пасту на место.

На ось X установил сервопривод, прикрепив его саморезами.

Используя держатель от циркуля «козья ножка», прикрепил ручку на ось X.

Привязал нить от ручки к качалке сервопривода. Закрепил винтом качалку.

Все механику собрали, сейчас можно устанавливать остальные компоненты и проверять работоспособность станка.

Установка электроники плоттера.

Большая часть электроники у нас установлена. А именно, шаговые двигателя стоят на месте, сервопривод установлен. Осталось установить управляющую электронику.

На подготовленную фанерку, установил плату Arduino UNO.

Сверху двигателя оси Y установил фанерку с Arduino.

На Arduino UNO установил CNC shield v3 и 2 драйвера A4988.

Осталось все подключить, а для этого нужна схема подключения.

Схема подключения электроники ЧПУ плоттера на Arduino UNO и CNC shield v3.

Схема подключения очень простая и не требует дополнительных проводов.

Шаговые двигателя подключаю проводами, которые идут в комплекте.

Для подключения сервопривода нужно достать информационный провод из колодки, он обычно оранжевого цвета, и подключить к пину Z+, а провода питания сервопривода подключить к выводам 5v и GND, на CNC shield.

Подключение самое простое, из всех моих самодельных ЧПУ станков. Вот почему многие начинают сборку своих первых ЧПУ станков с плоттера.

Установка и настройка grbl.

Как загрузить прошивку grbl в Arduino UNO уже рассказывал не однократно, например в статье: «Установка и настройка программы LaserGRBL.», но тут будем использовать немного модифицированную прошивку, как раз под данный проект. Поэтому повторю все шаги, которые нужно сделать.

1. Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить и настроить программу Arduino IDE, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому, расскажу вкратце основные этапы установки и настройки, для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

• Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания»;
• Распакуйте архив;
• Запустите исполнительный файл «CH341SER.EXE»;
• В открывшемся окне нажмите кнопку Install;
• На этом установка завершена.

Теперь можно приступать непосредственно к загрузке библиотеки GRBL.

2. Установка библиотеки grbl.

Как и писал ранее, использовать будем не стандартную библиотеку GRBL. Найти необходимую библиотеку можно по запросу в поисковике «Grbl Pen Servo», либо скачать внизу страницы в разделе «файлы для скачивания».

Внимание!!! Нужно обязательно удалить библиотеку GRBL, если вы ставили раньше. Для этого заходим в папку "Документы\Arduino\libraries" и ищем папку «grbl», и удаляем ее.

Дальше нужно установить библиотеку grbl. Это можно сделать двумя способами:

• Скопировать папку grbl, из архива, в папку с библиотеками Arduino, которая располагается по следующему пути: Документы\Arduino\libraries.
• Установить через менеджер библиотек:

Заходим в Arduino IDE и выбираем в меню: Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку…

Выбираем скаченный архив grbl.zip и нажимаем кнопку «Открыть». После установки вы увидите надпись, что библиотека успешно добавлена.

3. Загрузка grbl в Arduino UNO.

После установки библиотеки grbl, заходим в меню Файлы –> Примеры, и в списке ищем пример «grbl». Открываем пример «grblUpload».В примере ничего менять не нужно, его нужно загрузить в Arduino UNO. Для этого, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому подключена плата. В моем случае это «COM9».

Теперь мы можем загрузить прошивку GRBL в Arduino UNO. Для этого нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. И вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Также вы увидите надпись оранжевого цвета «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно». Но не пугайтесь, все будет работать отлично.

Настройка электроники ЧПУ плоттера на Arduino.

Первым делом нам нужно определиться, какое деление шага поставить для нашего станка и затем рассчитать, сколько шагов будет делать шаговый двигатель, чтобы переместиться на 1 мм. по осям X и Y.

Деление шага.

Перед установкой драйверов необходимо установить перемычки деления шага. Что это такое, и для чего нужно деление шага, читайте в статье про драйвер A4988: «Драйвер шагового двигателя A4988». Я устанавливаю деление шага ½, потому что при увеличении деления шага падает мощность двигателя. У меня получается 400 шагов на мм, - этого вполне достаточно для плоттера.

Расчет деления шага.

Как же рассчитать деление шага, и сколько шагов нужно для совершения перемещения на 1 мм? Количество шагов, сделанных шаговым двигателем, для совершения перемещения станка на 1 мм, зависит от характеристик шагового двигателя, от передачи (винтовая или ременная), какое деление шага настроено (для разных драйверов деление шага настраивается по-разному, и количество отличается). В моем случае, получаются следующие параметры:

• Шаговый двигатель 17HS4401 совершает 200 шагов на 1 оборот вала. (Из характеристик двигателя).
• Шпилька, с метрической резьбой М6, перемещается на 1 мм. за оборот (табличное значение).
• Деление шага установил ½.

Количество шагов на 1 мм рассчитываем по формуле:

H = Sh*M/D где:

Н – количество шагов для перемещения на 1 мм.

Sh – количество шагов шагового двигателя для совершения 1 оборота.

М – перемещение при вращении ходового винта на 1 оборот.

D – установленное деление шага.

Н = 200*1/0,5 = 400 шагов для перемещения на 1 мм.

Данные параметры нам пригодятся при настройке GRBL.

Установка драйверов A4988 и настройка ограничивающего тока.

После установки деления шага, устанавливаем драйвер A4988 в разъёмы с надписью X и Y.Дальше, нам нужно рассчитать ограничение тока драйвера A4988, для этого нужно знать параметры двигателя и номинал резисторов, установленных на драйвер A4988. Это два черных прямоугольника на плате драйвера, обычно подписаны R050 или R100.В моем случае, номинал резисторов R100, что означает 100 Ом. Ток двигателя 17HS4401 - 1,7А.

Расчет ограничивающего тока драйвера шагового двигателя A4988:

Vref = Imax * 8 * (RS)

Imax — ток двигателя;

RS — сопротивление резистора. В моем случае, RS = 0,100.

Для 17HS4401 Vref = 1,7 * 8 * 0,100 = 1,36 В.

В связи с тем, что рабочий ток двигателя равен 70% от тока удержания, то полученное значение нам нужно умножить на 0,7. В противном случае двигатели, в режиме удержания, будут сильно греться.

Для 17HS4401 Vref ист. = 1,36*0,7 = 0,952 В.

Настраиваем ток шагового двигателя.

Для этого возьмём мультиметр, и один контакт подключим к контакту GND, а второй на переменный резистор драйвера. Поворачивая потенциометр на драйвере, подбираем нужное напряжение. На мультиметре у меня показания в мВ, поэтому такое большое значение.

Аналогично настраиваем ограничивающий ток для второго драйвера.

Внимание! Не забудьте установить радиатор охлаждения на драйвер шагового двигателя, в противном случае драйвер будет перегреваться.

Настройка GRBL ЧПУ плоттера.

Как настроить GRBL ЧПУ станка я уже рассказывал неоднократно. Например, в статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL», рассказываю, как используя монитор порта Arduino IDE, настроить прошивку станка. А в статье «Установка и настройка программы LaserGRBL.», рассказываю, как настроить прошивку лазерного станка, с помощью управляющей программы LaserGRBL.

Плоттер можно настроить через монитор порта среды Arduino IDE или через управляющую программу «Universal G-Cod Sender», по аналогии с программой LaserGRBL. Для этого скачиваем программу с GitHub или внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».

После установки, в операционной системе Windows, у меня выдало кучу знаков вопроса вместо русского текста.

Поменял язык на английский, и программа заработала нормально. Поэтому, покажу все настройки в англоязычной версии программы.

Для начала нам нужно подключить наш станок по USB кабелю к компьютеру. И программе выбрать порт скорость и нажать на кнопку «Open».

Затем переходим в меню «Setting -> Firmware Setting»

Откроется список настроек станка, нам нужно поменять параметры:Сколько нужно сделать шагов, чтобы наш станок переместился на 1 мм по оси X, Y. Для обеих осей это значение получилось 400. Данные параметры нужно указать в настройках

• $100=400
• $101=400

Максимальную скорость перемещения в мм/мин по осям Х, Y. Так как у меня станок на винтах, и он достаточно медленный, данное значение было подобрано, и равняется 500.

• $110=500
• $111=500

Ускорение по осям. Также, опытным путем, было подобрано значение 16 мм/сек^2.

• $120=16.000
• $121=16.000

Наша прошивка настроена так, что сервопривод срабатывает на поднятие, когда подаем команду на перемещение по оси Z, также можно настроить некоторые параметры для данной оси.

• $102=400
• $111=500
• $121=50.000

Эти параметры можно указать больше. Подробнее о них расскажу в следующей статье.

Программа для создания G-Code и управляющая программа.

С выбором программы для создания G-code у меня возникла проблема. Но об этом расскажу в следующий раз, а сейчас напишу список программ, которые я использовал. В следующей статье расскажу, почему выбор пал именно на эти программы.

Inkscape.

Программа для работы с векторной графикой. В программе есть плагин для создания G-code, но для нашей работы не подходит. Делает двойную обводку. Про данную программу я уже рассказывал в статье: «Inkscape где скачать русскую версию. Настройка Inkscape»

Carbide Create V5.

Carbide Create - бесплатная CAD/CAM программа, разработанная производителями небольших ЧПУ станков “Carbide 3D”. В данной программе можно создавать небольшие чертежи, а также генерировать G-Code из векторных рисунков формата .svg. Программа неплохая, но есть ряд минусов. О них в следующей статье.

Candle.

Candle – управляющая программа для ЧПУ станков. Она полностью на русском языке. Достаточно функциональная и при этом не сложная. Но нет простой настройки конфигурации GRBL.

Universal G-codeSender.

Отличная управляющая программа. В настройках можно выбрать русский язык. Но, к сожалению, на компьютере, с операционной системой Windows, постоянно возникают проблемы. Работал на ней в Linux, работает отлично. Использую данную программу для демонстрации простоты настройки конфигурации GRBL.

Продолжение в следующей статье.

Понравился проект ЧПУ плоттер на Arduino своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Установка библиотеки GRBL 1.1.

Для начала, переходим на github и скачиваем GRBL 1.1.

Спускаемся в самый низ и загружаем Zip архив.

Следующим шагом установим библиотеку GRBL 1.1. Выполняется установка несколькими способами:

1) Скопировать папку GRBL, из архива, в папку с библиотеками Arduino, расположенную в: Документы\Arduino\libraries.

2) Установить через менеджер библиотек:

• Так как архив, помимо библиотеки, содержит еще и документацию, нужно скопировать папку GRBL в удобное для вас место, например на рабочий стол.
• Следующим, создаем zip архив grbl.zip.
• Переходим в Arduino IDE и выбираем в меню: Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку…
• Выбираем архив grbl.zip, и нажимаем кнопку «Открыть». После установки вы увидите надпись, что библиотека успешно добавлена.
• После установки библиотеки нужно загрузить GRBL 1.1 в Arduino UNO.
  

Установка библиотек GRBL 1.1 в Arduino UNO.

После установки GRBL 1.1, заходим в меню Файлы –> Примеры, находим пример «grbl» в списках. Открываем пример «grblUpload».В примере ничего не изменяем, а просто загружаем его в нашу Arduino UNO. Чтобы это сделать, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому она подключена.Сейчас мы можем загрузить прошивку GRBL 1.1 в Arduino UNO.Чтобы это сделать нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. Не пугаемся надписи «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно», всё будет работать исправно.

Настройка GRBL 1.1.

В мониторе последовательного порта можно проверить, правильно ли загрузилась прошивка GRBL 1.1, настройки проверяются там же.

Для правильной работы обязательно выбираем скорость в 115200 бод. Если в мониторе порта вы увидите версию прошивки GRBL, это значит, что всё сделано правильно, а значит можно приступать к работе.

Программа LaserGRBL.

Скачать программу LaserGRBL можно с официального сайта или внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».

Для того чтобы начать работу с гравером, его необходимо подсоединить через USB шнур. Далее запускаем программу LaserGrbl, выбираем COM порт, к которому присоединен лазер. Получив отклик от программы, что гравер опознан, можно разблокировать устройство, нажав на иконку «замок», на рабочем поле.

Для правильной работы всех узлов и правильного определения габаритов, нужно загрузить конфигурацию гравера. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL». В данном разделе можно настроить прошивку GRBL, или загрузить имеющуюся, для этого выбираем и загружаем файл с конфигурацией вашего гравера. Можно пойти и другим путем, прописывая скорость, ускорение, шаги и другие параметры вручную.

Убеждаемся, что данные введены верно, прописав команду «$$» в консоль. Выходим в меню.

Подаем питание на гравер. В левом нижнем углу, устанавливаем скорость перемещения лазера. Ползунком справа регулируется шаг перемещения лазерной головки. Чтобы откалибровать устройство, нажимаем на кнопку с пиктограммой дом.

Тестируем движение гравера, по всему рабочему столу перемещаемся с помощью стрелочек в левом нижнем углу, для возврата в начальное положение, нажмем на иконку «Домой» (данная функция работает, если у вас установлены концевые выключатели).

Для следующих экспериментов подготавливаем рабочую зону, под лазер подкладываем какую-либо дощечку и устанавливаем шаг перемещения лазерной головки в минимальное положение.

Проверяем, откликается ли устройство на команды включения и выключения. Для того, чтобы включать и выключать устройство, будем использовать иконки «включить» и «выключить». После нажатия кнопок, лазер не сразу начинает светить, разжигаться он начинает лишь тогда, когда вы дадите ему команды на движение. Не стоит пренебрегать техникой безопасности, при работе находитесь в защитных очках.

LaserGRBL на русском.

Выжжем же свою первую картинку.

Устанавливаем заготовку на рабочее поле, загружаем картинку, допустим, ангел (делается это с помощью иконки «открыть файл», расположенной в левом верхнем углу).

Для ускорения выжигания векторизуем изображения, получаем лишь контур нашего ангела. Теперь в опции векторизация ставим галочку напротив «сглаживание», вводим число 20, делается это с целью убрать лесенки, при малых габаритах изображения.

Жмем кнопку «Далее», выставляем максимальную скорость гравировки в 4000 мм/мин. Максимальная скорость зависит от типа гравёра. У вас может быть другой.

В параметре «Laser options» меняем команду для включения лазера с М3 на М4, данную операцию нужно провести единожды, дальше программа сохранит этот параметр.

Внимание!!! Менять М3 на М4 можно если ваша прошивка GRBL 1.1 или новее.

Размер изображения задаем какой душе угодно, в нашем случае будет 25х25. Создаем изображение, В поле появляется ангел, которую мы ранее выбирали.

Калибруем устройство, нажав «домой», после чего обнуляем координаты, нажав на свободное позиционирование. Устанавливаем материал, на котором хотим получить гравировку, в угол рабочего поля и нажимаем на «пуск», в левом верхнем углу. Когда гравировка завершится, нажимаем на пользовательскую кнопку «отъехать» для свободного доступа к изделию.

Как установить пользовательские кнопки читайте в статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Выжигание в две стороны.

Если вдруг у вас не работает выжигание в две стороны, то перейдите в GRBL, зайдите в настройки, перейдите в импорт растра и уберите галочку с пункта «однонаправленная гравировка»

На этом можно заканчивать статью, удачных вам экспериментов, саморазвивайтесь и изучайте для себя что-то новое. Но не забывайте о технике безопасности, при работе с лазером, ваши глаза вам ещё понадобятся.

Понравился статья Установка и настройка программы LaserGRBL? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

• Установка и настройка GRBL ESP32.
• GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту.
• Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL.
• Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
• Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825.
• Драйвер шагового двигателя A4988.
• Установка, прошивка платы ESP32 в Arduino IDE (Windows, Mac OS X, Linux).
• Программа Arduino IDE бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino.

Основа на том, что вы ознакомились с тем, как загрузить прошивку GRBL_ESP32 и имеете представление, что такое веб-интерфейс управления ЧПУ станком на ESP32. По порядку расскажу, как собрать лазерный гравер, используя полученные знания.

Установка электроники на лазерный гравер.

Нам понадобится следующая электроника:

1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
3. Блок питания 5 вольт для подключения питания ESP32-CAM.
4. 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
5. 2 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
6. 2 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
8. Карта памяти microSD.
9. 405нм синий лазерный модуль с TTL
10. ESP32-CAM
11. l7805cv

На гравере у меня установлена электроника: Arduino UNO, CNC shield v3, драйвер шагового двигателя A4988, ttl laser driver.Поэтому снял Arduino UNO, CNC shield v3 и приступил к установке нужных компонентов.

Затем, используя схему, которая расположена ниже, спаял стабилизатор напряжения. Который понижает напряжение с 12 вольт до 5 вольт.

Установил стабилизатор на станок.

Так же поставил модуль карты памяти и ESP32. ESP32 пришлось поставить вверх ногами, чтобы можно было все подключать. А для того, чтобы плата не прикасалась к фанере и не перегревалась. Положил по 2 гайки М 3. Что позвонила приподнять плату от поверхности на 2 мм.

Зачем все подключаю согласно распиновки в конфигурации прошивки.

Установка электроники на лазерный гравер.

Так же установил IP камеру, сделанную на ESP32-CAM.

Схема подключения электроники гравера на ESP32.

Все подключаем на основе распиновки, указанной прошивки или по схеме, расположенной ниже.

Не смотря на большое количество проводов, подключение достаточно простое. И запутаться тут сложно. Хотя я сделал небольшой промах при проектировании проводов. Сделал всего два 5 вольтовых выхода со стабилизатора. И IP камеру пришлось подключать отдельным проводом. Что мне не очень понравилось. Но делать нечего. Для вас я сделаю схему с подключением ESP32-Cam.

Схема подключения лазерного гравера на ESP32 + ESP32-CAM.

С подключением разобрались, пришла пора посмотреть, что нужно подправить в прошивке.

Настройка GRBL_ESP32 для создания лазерного гравера.

Про прошивку GRBL_ESP32 рассказывал в статье: «Установка и настройка GRBL ESP32». Поэтому подробно останавливается, на этом не буду. Расскажи только, что нужно поменять в конфигурации прошивки. За основу взял конфигурацию «3axis_v4.h». Почему именно эту конфигурацию, смотрите в видео в начале статьи.

Тут нужно закомментировать пару строк, и наша конфигурация готова. Скачать файл конфигурации можно в разделе «файлы для скачивания».

Зачем загружаем и устанавливаем веб-интерфейс, как рассказывал в статье: «Установка и настройка GRBL ESP32».

Создание G-Code для лазерного гравера на ESP32.

Создать G-Code можно в программе LaserGRBL, про которую рассказывал в статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Код создаётся точно также.

Откроется окно выбора, затем выбираем нужный рисунок, или векторное изображение в формате .svg, после чего откроется окно настройки изображения для гравировки. Здесь можно поиграть с настройками и выбрать тот вариант, который вас устраивает. Также можно сделать гравировку только контура изображения.

Нажав кнопку «Далее», откроется всплывающее окно настройки скорости станка, и команды, которые нужно отравлять для работы лазера (M3 и M5). Также можно выставить максимальную мощность лазера. Я выставил 500, так как мой станок не быстро перемещается, и при этом лазер сильно прожигает. На половине мощности гравировка проходит максимально качественно.

Зачем нам необходимо сохранить код файла. Для этого переходим в меню: «Файл -> save».

В открывшемся окне нажимаем кнопку «Save». После чего нужно выбрать папку для сохранения файла и сохранить его.

Все сейчас данный файл можно загрузить на карту памяти станка и выполнить гравировку. В видео показываю, как можно файл загрузить с телефона и запустить гравировку на ЧПУ станке.

Добавление макасов для управления лазером.

Для удобства работы с лазерным гравером необходимо добавить пару макросов, по аналогии пользовательских кнопок в программе LaserGRBL. Как добавлять пользовательские кнопки, рассказал статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Для того, чтобы добавить макасы, нажимаем на кнопку редактирование макросов в интерфейсе управления станком.

В сплывающим окне видим 9 кнопок в виде "+". При нажатии на одну из кнопок можно добавить макрос.

Для этого указываем название макроса, иконку и цвет. А также файл макроса, в котором хранится необходимый код, он будет выполняться при нажатии на кнопку макроса.

Нажимаем на кнопку и сохраняем. И у нас появляется кнопка нашего макроса.

Но работать она не будет, так как нам нужно создать файл, который мы указали при создании макроса, и загрузить его в память ESP32. Будьте внимательнее загружать, нужно не на карту памяти, а в память микроконтроллера ESP32.

Создать мака можно в любом текстовом редакторе. Я использую «Notepad++».

Указываем в файле команду для первого макроса этом M3 S30. И сохраняем с именем «macro1.g».

И создаём кнопки для них.

Созданные матрасы помогут настроить станок, и облегчит работу с ним. Скачать макросы можно внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».

Добавление IP камеры в веб-интерфейс.

Для того чтобы добавить IP камеру в веб-интерфейс управления станком. Достаточно перейти во вкладку «Камера». Указать IP адрес камеры и нажать на кнопку.

Как загрузить прошивку в ESP32-CAM, рассказывал статья: «ESP32-CAM ov2640, потоковое видео в среде Arduino IDE». Если вам интересно, как реализовано потоковое видео у меня. Пишите в комментарии, будет интерес, напишу отдельную статью подано теме.

И так все готово. Макросы добавленные. Файл для гравировки готов. Осталось проверить работу лазерного гравера на ESP32.

Запуск лазерного гравера на GRBL_ESP32.

Для того чтобы приступить к гравировке, нам необходимо загрузить файл на карту памяти через веб-интерфейс. Как это сделать, рассказывал статье: «GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту».

После загрузки файла необходимо переместить станок в нужное положение и обнулить оси. Затем нажимаем на кнопку запуска гравировки.

После чего вы увидите шкалу прогресса и сколько процентов выполнено. Вы всегда можете приостановить гравировку. И в дальнейшем продолжить работу станка.

Настраиваем в прошивке внешние кнопки: остановить, продолжить, перезагрузить.

На канале задали мне вопрос: «(......дополнительные параметры .....) как их разкоментировать и настроить. Хотелось бы поставить эти кнопки. Спасибо».

Данные параметры достаточно раскомментировать и загрузить прошивку в ESP32. Но нужно помнить, что для каждой кнопки нужно установить подтягивающий резистор. Иначе вы получите очень странное поведение микроконтроллера.

Я раскомментировал кнопку перезагрузки. Загрузил прошивку, подключил кнопку к платье. И при нажатии на кнопку видим в мониторе порта, что все отлично отрабатывает.

Да, информация о том, что данные пины активны, не выводится в монитор порта при перезагрузке микроконтроллера. Но работают они отлично!

Подведём итоги.

Не смотря на то, что в веб-интерфейсе управления лазерным гравером, нет визуализации процесса. Процент гравировки проходит отлично и без лишних проблем. И при этом есть ряд плюсов по сравнению с Arduino UNO, CNC shield v3:

• Загрузка файлов по воздуху. Возможно, загрузить файлы с мобильного телефона.
• Управление с любого устройства: телефона, планшета, ноутбука и персонального компьютера.
• Из внешнего подключения только провод питания станка. Что предаёт мобильности, особенно актуально, при использовании маленьких станков, как у меня.

Понравился проект Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Электроника для GRBL ESP32.

Давайте посмотрим, что нам понадобится для сегодняшнего эксперимента. Практически все элементы, которые буду использовать, уже использовал в своих уроках и проектах. И походу буду делать ссылки на предыдущие уроки и проекты, чтобы не переполнять сегодняшнее описание электроники.

Паять ни чего не будем, а соберём навесной монтаж. И поможет нам в этом «Провода и Dupont Разъем для ЧПУ станка». Делаем необходимое, количество проводов с нужным количеством подключений. Это необходимо сделать потому, что у ESP32 всего 1 вывод – 3,3 вольта. И 2 вывода GND.

Нам понадобится следующая электроника:

1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
3. Блок питания 5 вольт для подключения питания ESP32.
4. 3 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
5. 3 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
6. 3 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
8. Карта памяти microSD.
9. Светодиод и резистор на 220 Ом.
10. Макетная плата для подключения светодиода, но можно обойтись и без неё.

С электроникой определились, осталось все подключить.

Схема подключения электроники для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Подключение начну с напоминания, что такое модуль шагового двигателя. Более подробное описание модулей и драйверов читайте в разделе сайта: «Обзор электроники для ЧПУ станков и 3D принтеров».

Модуль шагового двигателя A4988 позволяет подключить драйвер к микроконтроллеру, а в свою очередь, к данному модулю мы можем подключить шаговый двигатель. Это позволяет при использовании минимального количества проводов подключить драйвер шагового двигателя к микроконтроллеру к такому, как ESP32. Что нам и нужно.

Схема подключения трех драйверов A4988 к ESP32.

Как видно из схемы нам можно подключить, всего 2 сигнальных провода: STEP – оранжевого цвета и DIR – проводник голубого цвета. И 2 провода питания 3,3 вольта.

У вас, наверное, появился резонный вопрос. Откуда мы знаем, что куда подключить? Об этом я рассказываю в прошлой статье про GRBL ESP32: «Установка и настройка GRBL ESP32». Мы выбираем готовый файл конфигурации ЧПУ стана. И в этом файле конфигурации прописаны все подключения, в нашем случае это файл «3axis_v4.h».

Так же на схеме у меня подключён светодиод. Он имитирует включения и выключения шпинделя. Так как я использую подключение без ШИМ сигнала. Светодиод включается, когда мы подаём команду М3 и выключается, когда мы подаём команду М5. К этому контакту можно подключить реле, которое будет включать и выключать, например, дремель. Как я использовал в моем самодельном ЧПУ станке: «Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO».

Подключаем SD – модуль и питание 12 вольт для шаговых двигателей.

Модуль SD карты подключён по шине SPI, поэтому достаточно взять распиновку платы ESP32 и подключить соответствующие контакты. Также для того, чтобы драйвера могли подавать сигнал высокого уровня на шаговые двигателя, нужно подать питание от 12 до 24 вольт. На схеме проводники линии 12 вольт обозначил пунктирными линиями, чтобы не перепутать.

Схема подключения для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Все готово, осталось подключить шаговые двигателя и проверить, как все работает.

Прошивка GRBL_ESP32. Управление двигателями и запуск управляющей программы через веб – интерфейс.

Схема подключена. Прошивка залита. Если вы не загрузили прошивку и не произвели настройки станка. Вернитесь на предыдущую статью и сделать все необходимые настройки. В противном случае у вас ничего не заработает.

Продолжаем настаивать веб – интерфейс. И для этого нужно сделать некоторые дополнительные настройки, которые упростят работу с ЧПУ станком на ESP32. Давайте подключим станок к нашей Wi-Fi сети.Это позволит работать со станком внутри нашей домашний или рабочий Wi-Fi сети.При этом у вас на компьютере будут все привычные функции, интернет, социальные сети и прочие блага.

Для этого перейдём во вкладку "ESP3D". Тут нам необходимо добавить логин и пароль от нашей Wi-Fi сети. Затем сохраним изменения.

Так же нам нужно переключиться на работу в режим STA. Для этого в настройках «Radio mode» выбери «Клиент (STA)». Вы также можете использовать статический IP адрес вашего устройства, если вы знаете, как настраивать статический IP адрес ваш Wi-Fi роутере.

Затем перезагрузи устройство и в мониторе порта увидим IP адрес нашего устройства. Вбиваем данные IP адрес в строку браузера, мы попадаем в веб-интерфейс управления ЧПУ станком на ESP32.

Работа с файлами на SD карте.

Установил карту от 3D принтера. И думал, что все файлы и папки просто не будут доступны. Ну вот, сюрприз, все на месте. Конечно же, я шучу! Я догадался, что так и будет.Нельзя же, я столько времени занимаюсь чтением, обработка и запись данных на SD карты.

При переходе в папку видны все файлы. Так же есть индикатор, показывающий, сколько памяти всего и сколько памяти используется. Это достаточно удобно, но сейчас карты памяти большие, и заполнить память текстовыми документами очень сложно. Данный функционал не является необходимым, но достаточно удобный и полезный.

Что меня порадовало, это возможность загрузки файлов. Да, да! Не нужно доставать карту памяти. Просто выбираем файл, и по воздуху файл загружается на карту памяти. Это очень удобно. Ну, это я тоже предвидел. У меня даже есть статья, как это сделать самостоятельно: «Файловая система SPIFFS в ESP8266 и ESP32».

Загруженные файлы и папки можно удалить. Для того чтобы запустить файл в обработку, нужно нажать на кнопку «пуск».

Как выглядит процесс обработки в веб-интерфейсе ESP32 GRBL.

После того как мы выбрали файл с программой и нажали на кнопку запуска, начинается процесс обработки. О чем сигнализирует шкала процесса в разделе «GRBL». Также появляется кнопка «пауза». Позволяющая приостановить процесс обработки и кнопка обновить.

Также в разделе «Команды» видим информацию о названии обрабатываемого файла и процент выполнения.

Так же для людей, знающих G-code, достаточно пробежаться по коду и будет понятно, что все в порядке и можно запускать файл в обработку.

Подойдём итоги.

Как видим, первый запуск прошёл успешно. Все работает, двигателя вращаться. Светодиод, сигнализирующие включение шпинделя, отрабатывает отлично.Так же мы видим все файлы, которые хранятся на карте памяти, и можем запустить необходимые файлы для обработки. Каких-то непредвиденных ситуаций не было, запуск прошёл успешно.

В следующей статье рассмотрю, как установить данную электронику на лазерный гравировальный станок. Который я собирал в предыдущих проектах. Поменяю CNC shield v3 на ESP32. И по воздуху отправлю файлы для гравировки. Так же посмотрю, с помощью каких программ можно создать G-code. Но это будет следующая статья.

Понравился проект GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Подготовка среды Arduino IDE. Установка всех необходимых библиотек.

Для работы с платой ESP32, среду разработки Arduino IDE необходимо настроить, об этом рассказывал в статье: «Установка, прошивка платы ESP32 в Arduino IDE (Windows, Mac OS X, Linux)». Поэтому останавливаться на данном этапе не буду. А приступим сразу к установке библиотеки Grbl_Esp32, которую можно скачать со страницы разработчика. Для этого заходим в поисковую систему Яндекс, и в строке поиска указываем «ESP32 GRBL». Первая в выдаче поисковой системы ссылка на страницу на GitHub.

Установка библиотек, необходимых для работы Grbl_Esp32.

Скачанный архив с библиотеками нужно распаковать. Для этого кликаем по архиву правой кнопкой мыши и выбираем «Распаковать здесь».

«Compiling the firmware»" style="display: block; margin: auto;" >

Папки с библиотеками нужно скопировать в папку с библиотеками Arduino IDE, которые располагаются по адресу «...\Documents\Arduino\libraries» (для компьютеров на операционной системе Windows).

Также нам нужно установить библиотеку для работы с драйверами TMC. Это нужно сделать, даже если вы не планируете использовать драйвера данного типа. Установить библиотеку можно скачав архив со страницы GitHub, или через менеджер библиотек.

Отфильтруйте свой поиск, набрав «TMCStepper». И нажмите на кнопку «Установка».

Скачать прошивку и библиотеки можно внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».

Предварительная настройка прошивки Grbl_Esp32.

Перед загрузкой кода нужно настроить прошивку, указав конфигурацию станка, и к каким пинам что подключено. В наборе прошивки уже есть достаточно большое количество конфигураций различных ЧПУ станков: плоттер, лазерный станок, 3-х осевой станок, и даже 6-ти осевой станок с ЧПУ. Вот такая классная прошивка. Так как я планирую покрутить тремя шаговыми двигателям, то буду использовать конфигурацию: «3axis_v4.h». Для того, чтобы прошивка понимала, что мы будем использовать данный файл конфигурации, нам нужно зайти в папку «Grbl_Esp32-main\Grbl_Esp32\src» и открыть файл «Machine.h» и закомментировать строку

#include "Machines/test_drive.h"

И раскомментировать строку

#include "Machines/3axis_v4.h"

Сейчас можно посмотреть на файл конфигурации, который мы будем использовать, для этого переходим в папку: «Grbl_Esp32-main\Grbl_Esp32\src\Machines». Тут хранится не только файл, который мы будем использовать, но и другие конфигурации станков, о которых я говорил выше. Открываем файл «3axis_v4.h» и видим настройки подключения драйверов, шпинделя, охлаждения.

Сейчас можно приступить к загрузке кода в отладочную плату ESP32.

Загрузка прошивки Grbl_Esp32 в отладочную плату esp32 devkit v1.

ESP32 devkit v1 использую как пример. Вы можете использовать другую отладочную плату.

Для загрузки кода подключаем ESP32 к компьютеру и в Arduino IDE выбираем следующие параметры: Плата «ESP32 Dev Module», «Minimal SPIFFS (1.9MB APP with OTA/190KB SPIFFS)», и порт, к которому подключена плата ESP32.

Нажимаем кнопку загрузить.

При компиляции скетча вам выдаст предупреждение «ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: библиотека arduino_484469 должна запускаться на архитектурах (avr) и может быть несовместима с вашей платой на архитектуре (esp32)». Это компилятор ругается на библиотеку «TMCStepper».

Когда вы увидите вот такую надпись «Connecting........_____.....__», необходимо нажать на кнопку «Boot» на плате ESP32, и удерживать ее, пока не начнется загрузка.

По завершению загрузки вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Поздравляю, прошивка прошла успешно, и пришло время проверить, что у нас получилось, и приступить к дальнейшим настройкам.

Первый запуск ЧПУ станка на ESP32 по Wi-Fi.

Первичная настройка прошивки сделана, загрузка прошла успешно. Как же нам посмотреть что получилось? Для этого открываем Wi-Fi подключение, и найдем сеть с именем «GRBL_ESP32»,- это ESP32 создала точку доступа. Подключаемся к данной сети.

Пароль для подключения, по умолчанию, «12345678», который можно будет изменить через веб-интерфейс устройства.

После того, как мы подключились к нашему устройству, автоматически открывается сайт «http://www.msftconnecttest.com/redirect » в браузере. На данной странице вы сможете произвести первичные настройки станка, а также установить веб-интерфейс для управления станком прямо из браузера, чем мы и займемся.

В разделе «Flash Filesystem» выбираем файлы веб-интерфейса, которые мы скачали вместе с прошивкой, они располагаются в папке «Grbl_Esp32-main\Grbl_Esp32\src\data»

После того, как файлы выбраны, нажимаем на кнопку «Go to ESP3D interface». После установки вы увидите интерфейс управления станком.

Теперь мы можем посмотреть, что собой представляет веб-интерфейс управления ЧПУ станком на ESP32. Первое, что нужно сделать, это поменять язык интерфейса на Русский.Можно сделать это в 2-х пунктах меню. 1. На момент установки мной, данный метод не работал, но я все же его опишу. Заходим в пункт меню «Setup», открывается окно настройки станка.

Выполняем настройки в 4-х пунктах меню, после чего первичные настройки будут выполнены. Но в моем случае, кроме первого пункта меню, и последнего, ничего не отображалось, и при этом, все изменения не сохранялись. Поэтому я воспользовался вторым способом настройки.

2. Переходим в пункт меню «Preferences», и в выпадающем меню выбираем русский язык. Не забываем нажать кнопку «сохранить», и интерфейс будет на Русском языке, но не все пункты. Перевод сделан не полностью. Но это не страшно.

Затем заходим в этот же пункт меню, сейчас он называется «Настройки», и можно поставить вот эти 2 галочки. Первая выведет в основном окне интерфейса возможность снять блокировку с панели управления, и мы сможем перемещать оси станка. Вторая галочка добавит в основное меню раздел «Камера», в нем можно настроить IP камеру, которая установлена на станке и следит за процессом работы.

Основные функции веб-интерфейса управления ESP32 ЧПУ.

Раздел «Команды» - аналог консоли любой управляющей программы, тут выводятся команды и положение станка в данный момент. Вывод можно настроить. Отключить подробный режим и настроить время вывода информации о положении осей.

Раздел «Управление» позволяет перемещать оси станка и показывает текущие координаты. А также позволяет создавать макросы. Макросы - это быстрые команды, по аналогии пользовательских кнопок в программе LaserGRBL, которые мы рассматривали в статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Раздел «GRBL», в нем можно управлять скоростью вращения шпинделя, включать и отключать шпиндель и охлаждение.

Раздел «Файлы на SD-карте» говорит сам за себя. Тут будут отображаться файлы, которые хранятся на карте памяти. Но так как она не подключена, тут пока ничего нет.

Пункты меню GRBL и ESP3D.

Если мы перейдем на вкладку меню «GRBL», тут мы увидим настройки станка, аналогичные настройкам, которые мы рассматривали в предыдущей статье «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL». Правда тут настроек больше, так как данная прошивка позволяет управлять вплоть до шести осями ЧПУ станка.

На вкладке меню «ESP3D» мы можем настраивать подключение к ESP32. Можно изменить точку доступа на режим станции. Что это такое и чем они отличаются, я рассказывал в уроке: «Веб-сервер ESP32 (ESP8266) в среде Arduino IDE»

Также на вкладке «Настройки ESP3D» можно перезагрузить устройство, обновить прошивку, обновить веб-интерфейс и посмотреть состояние устройства.

Вывод.

Не смотря на то, что прошивка еще не совсем доработана, и встречаются недочеты, является достаточно перспективной и позволяет расширить представление о самодельном ЧПУ станке.

В следующей статье подключим шаговые двигатели, и проверим, как работает управление осями через веб-интерфейс.

Понравился проект Установка и настройка GRBL ESP32.? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Установка и настройка grbl 1.1.

Как вы помните из предыдущей статьи, мозгом нашего станка является Arduino UNO. Но микроконтроллер не умеет работать без специальной программы, которую нужно загрузить в Arduino. А после установки, прошивку нужно настроить под наш ЧПУ станок. Чем мы и займемся.

Установка grbl 1.1 на Arduino uno.

1. Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить программу Arduino IDE, и настроить ее, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому расскажу в вкратце основные этапы установки и настройки для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

1. Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».
2. Распакуйте архив
3. Запустите исполнительный файл CH341SER.EXE

4. В открывшемся окне нажмите кнопку Install
5. На этом установка завершена

Посленехитрых манипуляций, можно приступать к программированию Arduino UNO и других отладочных плат.

2. Установка библиотеки grbl 1.1.

Заходим на сайт github и скачиваем последнюю версию grbl 1.1. На момент написания статьи, это была версия v1.1h от 2019-08-25.

Также, скачать grbl 1.1 вы можете внизу сайта, в разделе "файлы для скачивания".

Дальше нужно установить библиотеку grbl 1.1. Это можно сделать двумя способами:

• Скопировать папку grbl, из архива, в папку с библиотеками Arduino, которая располагается по следующему пути: Документы\Arduino\libraries.

• Установить через менеджер библиотек:

1. Для этого нам необходимо подготовить архив. Так как архив содержит не только библиотеку, но и документацию, то, по аналогии с первым способом, открываем архив, и копируем папку grbl, например, в папку Загрузка.
2. Затем создаем zip архив grbl.zip.
3. Заходим в Arduino IDE и выбираем в меню: Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку…
4. Выбираем архив grbl.zip, который мы создали, и нажимаем кнопку «Открыть». После установки вы увидите надпись, что библиотека успешно добавлена.

После установки библиотеки нужно загрузить grbl 1.1 в Arduino UNO.

3. Установка grbl 1.1 на Arduino UNO.

После установки библиотеки grbl 1.1,заходимв меню Файлы –> Примеры, и в списке ищем пример «grbl». Открываем пример «grblUpload».

В примере ничего менять не нужно, его нужно загрузить в Arduino UNO. Для этого, в пункте меню «Инструменты», выбираем плату «Arduino UNO» и порт, к которому подключена плата. В моем случае это «COM9».

Теперь мы можем загрузить прошивку GRBL 1.1 в Arduino UNO.

Для этого нажимаем на кнопку «Загрузить». После компиляции скетча, код будет загружен в микроконтроллер. И вы увидите надпись «Загрузка завершена».

Также вы увидите надпись оранжевого цвета «Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно». Но не пугайтесь, все будет работать отлично.

Настройка GRBL 1.1 лазерного гравировального станка.

Проверить, загрузилась ли прошивка GRBL 1.1, и посмотреть настройки можно в мониторе последовательного порта.

Чтобы посмотреть все настройки, достаточно в монитор порта отправить команду «$$». И вы увидите все настройки, которые установились по умолчанию с прошивкой.

В предыдущей статье я рассказывал, чтобы проверить работу изменения мощности лазера, нужно отправить команду в монитор порта. После того, как отправим команду M3 S1, в монитор порта, в ответ получим значение «ок».

Это означает, что команда корректна, и она успешно обработана. Дальше можно проверить другие команды, описанные в предыдущей статье: M3 S255 и M5.

Как отправлять команды, научились, сейчас будем настраивать лазерный гравировальный станок на Arduino UNO. Для этого нужно вспомнить параметры из предыдущей статьи, сколько нужно сделать шагов, чтобы наш станок переместился на 1 мм по оси X, Y. Для обеих осей это значение получилось 400. Данные параметры нужно указать в настройках. В монитор порта отправляем команды:

• $100=400
• $101=400

Затем, нам нужно указать максимальную скорость перемещения в мм/мин по осям Х, Y. Так как у меня станок на винтах, и он достаточно медленный, данное значение было подобрано, и равняется 500. Для того, чтобы эти параметры добавить в настройки, отправляем данное значение в монитор порта:

• $110=500
• $111=500

Дальше, нам нужно установить ускорение по осям. Также, опытным путем, было подобрано значение 16 мм/сек^2. Для обновления данных параметров в настройках отправляем следующие команды:

• $120=16.000
• $121=16.000

Также, нас интересует параметр $30=1000 Максимальные обороты шпинделя, Об/мин. Не смотря на то, что написано управление оборотом шпинделя, данный параметр используется для определения максимальной мощности лазера. Данное значение можно оставить без изменения. Но если будете менять, то не рекомендую ставить слишком большое значение, или значение меньше 255.

Также можно настроить $20=0 Мягкие границы. Это программный размер станка, и от нулевой точки станок не сможет переместиться больше, чем на значения, указанные тут: $130=200.000 Максимальное перемещение оси Х, мм, и $131=200.000 Максимальное перемещение оси Y, мм.

Остальные настройки оставляем без изменений.

Управлять и настраивать станок можно через монитор последовательного порта. Но также это можно сделать и с использованием Управляющей программы, например LaserGRBL.

Программа LaserGRBL.

Программа LaserGRBL предназначена для работы с лазерными станками с GRBL прошивкой. Это, наверно, и понятно из названия программы.

Описание программы LaserGRBL.

Кратко рассмотрим все основные возможности программы, а начнем с главного окна программы LaserGRBL.

1. Главное меню
2. Консоль. Аналог монитора порта.
3. Кнопки управления. Можно добавлять свои. Из коробки идут всего 3 первые кнопки.
4. Подключение к станку. Выбираем порт и скорость. Аналогично Arduino.
5. Панель управления осями. Позволяет перемещать по осям, изменяя скорость и расстояние перемещения при одном нажатии на кнопку.
6. Рабочее поле. Здесь выводится эскиз гравировки.
7. Выбор файла для гравировки и процесс выполнения. Маленький серый треугольник - это кнопка запуска гравировки. Когда выбран файл для гравировки, кнопка меняет цвет на зеленый.

Настройка GRBL 1.1 в программе LaserGRBL.

Настроить прошивку GRBL 1.1 можно, по аналогии с настройкой, через монитор порта, для этого в программе LaserGRBL используем командную строку в консоли (2). Также есть более простой способ настройки, для этого заходим в пункт меню GRBL –> Конфигурация GRBL.

В открывшемся окне меняем значения в колонке «Значение». И после изменений нажимаем кнопку «Записать». Все настройки будут записаны в память микроконтроллера.

Данный инструмент также позволяет импортировать и экспортировать настройки, что помогает без проблем сохранить настройки и, при необходимости, загрузить обратно.

Управление осями в программе LaserGRBL.

В панели управления осями (5) можно управлять перемещением по оси X и Y, с помощью кнопок со стрелками.

Кнопка с изображением домика возвращает все оси в нулевую точку. С левой стороны вертикальный ползунок настраивает скорость перемещения. С правой стороны ползунок позволяет менять шаг перемещения по осям от 0,1 мм до 200 мм. При любом перемещении в консоли выводятся команды, которые выполняются, и которые уже выполнены.

Синий крестик на рабочем поле (6) показывает, где сейчас находится лазер.

Выбор файла для гравировки.

Для того, чтобы выбрать файл для гравировки, нужно нажать на иконку папки, в поле Выбор файла для гравировки (7).

Откроется окно выбора, затем выбираем нужный рисунок, или векторное изображение в формате .svg, после чего откроется окно настройки изображения для гравировки. Здесь можно поиграть с настройками и выбрать тот вариант, который вас устраивает. Также можно сделать гравировку только контура изображения.

Нажав кнопку «Далее», откроется всплывающее окно настройки скорости станка, и команды, которые нужно отравлять для работы лазера (M3 и M5). Также можно выставить максимальную мощность лазера. Я выставил 500, так как мой станок не быстро перемещается, и при этом лазер сильно прожигает. На половине мощности гравировка проходит максимально качественно.

После нажатия кнопки «создать», откроется основное окно программы, и на рабочем поле появится наш рисунок, с отображением всех перемещений станка при гравировке изображения.

Для запуска гравировки нужно нажать на кнопку «пуск», после чего начнется гравировка с отображением, в режиме реального времени, расположения лазера.

Также вы можете посмотреть, сколько, ориентировочно, гравировка займет времени, и сколько уже выполнено, в разделе «прогресс».

Добавляем дополнительные кнопки управления в программу LaserGRBL.

В программе есть стандартные кнопки управления (3), давайте добавим еще несколько необходимых, для комфортной работы с лазерным гравером. Ниже представлены иконки с командами.

Правой кнопкой мыши кликаем на нижнем поле программы, и нажимаем «Добавить кнопку». С левого края, нажимаем на пиктограмму и выбираем, из Папки «Иконки», изображение.

Далее, копируем его название, и открываем. Выбранное изображение появилось на месте пиктограммы. Далее, в поле «Всплывающая подсказка», добавляем текст подсказки. В поле GCode прописываем команду.

Пример нескольких кнопок для программы LaserGRBL:

· Включить лазер

Команда: M3 S255

При нажатии на кнопку «Включить лазер», лазер начнет работать на максимальной мощности.

Важно, чтобы отключить «Блокировку включения», вы должны сместить лазерную головку кнопками перемещения (установите минимальное перемещение в 0,1 мм)

Будьте очень внимательны, обязательно наденьте очки, так как лазерное излучение очень вредно для глаз.

· Выключить лазер

Команда: M5

При нажатии на кнопку, лазер будет выключен моментально. Режим безопасности включения работать не будет.

· Прицелиться

Команда: M3 S1 (либо M3 S2)

Если Ваш станок имеет ТТЛ модуль (поддержку градиента серого), то при нажатии на кнопку включается лазер на малой мощности, иногда значение S1 может быть больше, прицелиться будет просто.

Важно, чтобы отключить «Блокировку включения лазера» в LaserGRBL, вы должны сместить лазерную головку кнопками перемещения (установите минимальное перемещение в 0,1 мм)

· Границы гравировки

Команда:

• M3 S2
• G0 X[left] Y[bottom] F4000
• G1 X[right] F4000
• G1 Y[top] F4000
• G1 X[left] F4000
• G1 Y[bottom] F4000
• M5
• G0 X0 Y0 F6000

Кнопка для подсветки рамки, границы будущей гравировки. Важно, LaserGRBL работает с картинками, а не с векторами, поэтому подсветка будет обозначать холст картинки.

Это несколько вариантов дополнительных кнопок. Внизу статьи добавлю архив с набором кнопок, который можно импортировать в программу.

Для этого по полю пользовательских кнопок нужно щелкнуть правой кнопкой мыши. В выпадающем списке выбираем " Импортировать пользовательские кнопки ". Выбрать архив и подтвердить добавление каждой кнопки.

На панели появятся дополнительные кнопки.

Подведем итог.

На первый взгляд, все просто и понятно. Но это только минимальные описания для данного ЧПУ станка, которые позволят запустить станок. Если вам понадобится тонкая настройка каких-то параметров в прошивке GRBL 1.1, или в работе программы LaserGRBL, то полученных знаний будет недостаточно. Придётся потратить время на изучения мануала.

Понравился проект Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Тестирование электроники лазерного гравировального станка с ЧПУ.

Перед установкой всей электроники на место, рекомендую поэтапно все проверить, чтобы не искать возникшую проблему уже на станке. Можно допустить ошибку в настройке электроники или в механике, что при проверке установленной электроники приведет к ряду трудностей в определении причины сбоев в работе ЧПУ станка.

Для начала, устанавливаем CNC shield v3 на Arduino UNO. Перед установкой драйверов необходимо установить перемычки деления шага. Что это такое, и для чего нужно деление шага, читайте в статье про драйвер A4988: «Драйвер шагового двигателя A4988». Я устанавливаю деление шага ½, потому что при увеличении деления шага падает мощность двигателя, а также у меня получается 400 шагов на мм, - этого вполне достаточно для лазерного гравера.

Расчет деления шага.

Как же рассчитать деление шага, и сколько шагов получится для совершения перемещения на 1 мм? Количество шагов сделанных шаговым двигателем, для совершения перемещения станка на 1 мм, зависит от характеристик шагового двигателя, от передачи (винтовая или ременная), какое деление шага настроено (для разных драйверов деление шага настраивается по разному, и количество отличается). В моем случае, получаются следующие параметры:

• Шаговый двигатель 17HS4401 совершает 200 шагов на 1 оборот вала. (Из характеристик двигателя).
• Шпилька с метрической резьбой М6 перемещается на 1 мм. за оборот (табличное значение).
• Деление шага установил ½.

Количество шагов на 1 мм рассчитываем по формуле:

H = Sh*M/D где,

• Н – количество шагов для перемещения на 1 мм.
• Sh – количество шагов шагового двигателя для совершения 1 оборота,
• М – перемещение при вращении ходового винта на 1 оборот.
• D – установленное деление шага.

Н = 200*1/0,5 = 400 шагов для перемещения на 1 мм.

Данные параметры нам пригодятся при настройке GRBL, которые будем настраивать в следующей статье.

Установка драйверов A4988 и настройка ограничивающего тока.

После установки деления шага, устанавливаем драйвер A4988 в разъёмы с надписью X и Y.

Дальше, нам нужно рассчитать ограничение тока драйвера A4988, для этого нужно знать параметры двигателя и номинал резисторов, установленных на драйвер A4988.Это два черных прямоугольника на плате драйвера, обычно подписаны R050 или R100.

В моем случае, номинал резисторов R100, что означает 100 Ом. Ток двигателя 17HS4401 - 1,7А.

Расчет ограничивающего тока драйвера шагового двигателя A4988.

Vref = Imax * 8 * (RS)

• Imax — ток двигателя;
• RS — сопротивление резистора. В моем случае, RS = 0,100.

Для 17HS4401 Vref = 1,7 * 8 * 0,100 = 1,36 В.

В связи с тем, что рабочий ток двигателя равен 70% от тока удержания, то полученное значение нам нужно умножить на 0,7. В противном случае, двигатели, в режиме удержания, будут сильно греться.

Для 17HS4401 Vref ист. = 1,36*0,7 = 0,952 В.

Настраиваем ток шагового двигателя.

Для этого возьмём мультиметр, и один контакт подключим к контакту GND, а второй на переменный резистор драйвера. Поворачивая потенциометр на драйвере, подбираем нужное напряжение. На мультиметре у меня показания в мВ, поэтому такое большое значение.

Аналогично настраиваем ограничивающий ток для второго драйвера.

Внимание! Не забудьте установить радиатор охлаждения на драйвер шагового двигателя, в противном случае, драйвер будет перегреваться.

Подключение шагового двигателя и светодиода, вместо лазера.

Как писал выше, лучше лишний раз проверить все на столе, чтобы убедиться в работоспособности электроники в холостом режиме. А в связи с тем, что световое излучение от лазерного модуля опасно для зрения, работоспособность TTL сигнала лучше проверить на обычном светодиоде.

Для начала подключаем светодиод. Так как у меня лазер 450 nm, он синего свечения, и светодиод на макетную плату установил синего цвета.

Не забудьте про то, что в Arduino UNO нужно загрузить прошивку GRBL 1.1. Скачать прошивку можно внизу статьи. Подробно, как загрузить прошивку в Arduino, рассмотрим в следующей статье.

Схема подключения светодиода к CNC shield v3.

Сейчас, отправляя команду в монитор порта M3 S1, мы можем включить светодиод минимальной мощности. Данную команду я использую для определения положения лазера при установке заготовки.

Затем, можно отправить команду M3 S255,и вы увидите, что светодиод светит ярче. Это означает, что все работает отлично. Если у вас что-то не получается, не переживайте, в следующей статье разберем, почему светодиод может не работать.

С работой лазера определились. Сейчас нужно проверить работу шаговых двигателей. Подключаем шаговые двигатели к CNC shield v3, как показано на схеме ниже.

Схема подключения шаговых двигателей к CNC shield v3.

На схеме у меня подключено 3 драйвера шагового двигателя A4988. По сути, должно стоять всего 2. В изображении CNC shield v3, которое я использую при рисовании схемы, сделано с 3 драйверами, и изменить изображение нельзя, поэтому на драйвер, установленный на ось Z, не обращайте внимания.

Сейчас можно проверить работоспособность шаговых двигателей. Для этого будем использовать программу LaserGRBL, скачать которую вы можете внизу статьи, в разделе материалы для скачивания.

Дальше, подключаем Arduino к компьютеру. Выбираем порт, к которому подключена Arduino UNO. Затем, в программе нажимаем на панель управления, в левом нижнем углу, на стрелки влево или вправо. У вас должен вращаться шаговый двигатель, подключённый к оси X. При нажатии стрелок вверх и вниз, должен вращаться двигатель, подключенный к оси Y.

Если у вас не получилось воспользоваться программой LaserGRBL, вы можете отправить, по очереди, следующие команды в монитор порта:

• G1 X50 F4000
• G1 Y50 F4000
• G1 X0 F4000
• G1 Y0 F4000

При удержании вала, двигатель не должен останавливаться сразу. Для остановки вала нужно приложить усилие. Если ваш шаговый двигатель сразу останавливается, то нужно проверить настройку ограничивающего тока, правильность установки драйверов. При необходимости, поменять драйвера местами. Бывают случаи глюков драйверов, и при простой их смене местами, всё начинает работать нормально.

Установка электроники на лазерный гравировальный станок, и подключение.

После проведения всех тестов, можно установить электронику на ЧПУ станок и провести первый пуск.

Схема подключения Arduino UNO + CNC shield v3 + A4988 + ttl laser driver.

Подключаем все вот по такой схеме. Я постарался все разместить и подписать так, как у меня на TTL драйвере. У вас может быть другой порядок подключения, но значительных отличий быть не должно.

Несколько фото подключения ttl laser driver к CNC shield v3.

Вот так выглядит установленная электроника. Как станок работает, смотрите в предыдущей статье. А в следующей статье рассмотрим: как загрузить GRBL 1.1 в Arduino UNO, настроить GRBL и запустить гравировку первого изделия.

Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?

Один знакомый сказал, что ЧПУ станки это сложно и для того, чтобы собрать работающий станок нужно очень много знать и уметь. Я ответил, что я собираю ЧПУ станки из подручных материалов, и многие работают у меня больше 2 лет верой и правдой. Показал, что я на них делаю, и где можно почитать описание моих проектов.

Спустя некоторое время этот знакомый мне говорит, что он рассказал друзьям, и они не верят, что можно собрать ЧПУ станок в домашних условиях. Да даже не то, чтобы он работал, как из магазина, а хотя бы выполнял какую-нибудь работу. И тут он меня спрашивает: «Ты можешь собрать станок не из старых принтеров, мебельных направляющих, а из материалов, которые я бы купил сам, и повторил бы станок?» Я сказал, что это вполне возможно, и приступил к реализации мини станка с ЧПУ. Скорее всего, это не последний мини ЧПУ станок в домашних условиях. В ближайшее время сделаю еще пару вариантов.

Сборка самодельного лазерного гравера с ЧПУ.

Механическая часть самодельного лазерного гравера.

Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать лазерный гравер с ЧПУ. Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы оси X и Y для самодельного лазерного гравера.

Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.

Закрепил с помощью реек и фанеры узлы осей Y и X. Вот такой каркас станка получился. Пора приступить к электронной составляющей самодельного ЧПУ гравировального станка.

Электроника самодельного лазерного гравера.

Доставать лазер из старого DVD привода не стал, так как меня просили сделать ЧПУ станок, который можно повторить, и все узлы можно было бы купить, например, на AliExpress. Поэтому буду использовать лазерный модуль с TTL контролером от моего лазерного гравера. Обзор гравера можно посмотреть тут.

Лазерный модуль можно использовать в такой самоделке и подешевле, например, на 500 mw.

Так как я увлекаюсь еще и Arduin, то мозгом станка будет Arduino UNO и CNC shield v3. Драйвера буду использовать самые дешёвые A4988. Описание драйверов A4988 читайте в этой статье:

• Драйвер шагового двигателя A4988.

Описание CNC shield v3 читайте в статье:

• Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Для того, чтобы закрепить электронику, сделал заготовку из фанеры, которая будет крепиться с задней стороны гравера.

После чего, закрепил электронику и установил на место, где будет все стоять.

Пришло время все подключить и запрограммировать.

Схема подключения cnc shield v3.0 + arduino uno + TTl и лазер.

Подключаем все компоненты по схеме.

Правда, у меня не установлены концевые выключатели. Схему взял из интернета, самому рисовать стало лень. Но когда буду писать обзорную статью про подключение электроники, обязательно все нарисую.

Как видим, схема достаточно простая, и запутаться тут сложно. Нам нужно к шилду подключить 2 шаговых двигателя. Один подключаем в разъем, где написано X, второй в разъем с надписью Y. Соответственно, один двигатель перемещает по оси X, второй по оси Y.

C подключением лазера будьте внимательны, в зависимости от версии прошивки, подключение TTL к Arduino может быть разным.

Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

TTL модуль подключаем к D11, который является ШИМ портом, - это необходимо для управления мощностью лазера, с помощью ШИМ.

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение лазера необходимо подключать в Z+. Вот такая путаница с распиновкой на шилде.

После подключения уложил провода, чтобы ничего не торчало и не мешало работе станка.

Прошивка для лазерного гравёра на Arduino.

Для того, чтобы гравер заработал, в Arduino нужно загрузить код. Где же его взять? Код писать самостоятельно не нужно. Добрые люди уже написали и проверили работу прошивки на тысячах, а может и на сотнях тысяч различных станках с ЧПУ. Скачать прошивку GRBL 1.1 можно с репозитория, или внизу статьи, в разделе Материалы для скачивания.

Более подробно о прошивке и настройке GRBL 1.1 буду рассказывать в следующей статье.

Настройка и калибровка самодельного станка с ЧПУ.

После того, как мы загрузили прошивку, все настройки будут стандартные, и их нужно поменять под ваш станок. Это не так и сложно, но процесс занимает некоторое время. Для калибровки нужно перемещать по оси лазерный модуль, и смотреть, как точно происходит перемещение. Например, вы переместили на 100 мм, а станок переместился на 102 мм. Это все настраивается в прошивке. Полный процесс калибровки буду рассказывать в следующей статье. А сейчас выложу скриншот моих настроек GRBL 1.1 для лазерного гравировального станка.

Программа LaserGRBL для управления лазерным гравером на Arduino.

Осталось установить программное обеспечения для компьютера, которое позволит гравировать, выбрав понравившуюся картинку. Я буду гравировать векторный логотип сайта и елочную игрушку. Исходники будут в разделе материалы для скачивания.

LaserGRBL поддерживает гравировку растровой и векторной графики, что позволяет облегчить поиск материала для гравировки.

Подробнее о программе LaserGRBL напишу отдельную статью, так как там есть некоторые фишки, которые упрощают работу с лазерным гравером. Некоторые из них вы можете увидеть в видео.

А сейчас покажу, как выглядит исходное изображение, загруженное в программу LaserGRBL, и что получается после гравировки.

Подведём итог.

В домашних условиях собрать лазерный гравер не составит большого труда. Но перед сборкой нужно определиться, чего мы ожидаем. В связи с тем, что данный станок я собрал попутно, то лазерный гравер не является первоначальной задачей. И выбор ходового винта, для данного станка, является не правильным решением. Потому что перемещение происходит медленно, а гравировка делается быстро, и я использовал только 50% мощности лазера. Это не приемлемо. Что же делать? Нужно использовать не ходовые винты, а ременную передачу, что увеличит скорость и плавность перемещения.

Если присмотреться на гравированные изделия, то можно увидеть небольшую рябь. Это связанно с тем, что по оси X ходовой винт имеет изгиб и при перемещении происходит раскачивание лазерной головы. Если такое колебание будет при фрезеровке, то зажатая фреза в материал просто не допустит такие небольшие колебания.

Более подробно настройку станка и программное обеспечение разберу в следующих статьях:

• Электроника лазерного гравера. Arduino UNO, CNC shield v3, ttl laser driver.

Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Сегодня пришло время применить полученные знания в предыдущих статьях и уроках по самостоятельной сборке ЧПУ станков. Используя полученные знания, мы сможем перемещать самодельную каретку для ЧПУ станка, собирать которую будем из подручных материалов с использованием ручного инструмента. И это может сделать каждый у себя дома.

Из чего сделать каретку для ЧПУ станка в домашних условиях.

Перед сборкой каретки для ЧПУ станка, я посетил канцелярский магазин. Вы скажите, что что-то тут не так. Зачем нам в канцелярский магазин? Дети уже собраны в школу. Нет, это не для ребенка. А точнее, для большого ребёнка, то есть для меня! В отделе ручек и карандашей купил химический карандаш и глеевую ручку. Карандаш и ручку покупал в магазине ОФИСМАГ. Если в вашем городе есть такой магазин, то вы можете купить карандаш и ручку по штрих-коду данных комплектующих, фото ниже.

Для создания каретки ЧПУ станка нам понадобится 2 карандаша и 4 ручки.

Чтобы сделать что-то на подобии "линейных подшипников", буду использовать перемычку между ножек старого стула, из которого вырежу брусочки длиной 6 см. Делаю сквозное отверстия сверлом 6 мм. И по краям сверлом 8 мм отверстия для установки пластиковых втулок, которые будут скользить по карандашу.

В итоге, вот такие самодельные линейные направляющие получаются. Конечно, это громко сказано «линейные направляющие», но со своей функцией данная конструкция справляется, что наглядно показано в видео.

Ходовой винт сделал из шпильки М6 и удлинённой гайки, также на М6. Чтобы соединить шпильку с валом двигателя NEMA17, делаю соединительную муфту, также из подручных деталей. А именно из колпачка от медицинской иглы.

Подрезав колпачок нужной длины, надеваю его на вал двигателя NEMA17. На вторю сторону наворачиваю шпильку М6 так, чтобы шпилька и вал уперлись друг в друга, - это обеспечит максимально жесткое соединение.

Сейчас все нужно закрепить. Вырезаю из фанеры 2 заготовки. Делаю разметку и просверливаю отверстия для крепления карандашей. Отверстия должны быть сделаны максимально точно на обеих заготовках, что обеспечит плавное перемещение каретки по ним. В противном случае, каретку может перекосить, и будут пропуски шагов двигателя, кроме этого, возможна остановка перемещения в данном месте. Чего нам не нужно. В центре заготовок из фанеры делаю отверстия диаметрам 7 мм,для установки ходового винта. На одной заготовке рассверливаю отверстие до 10 мм. Это необходимо для того, чтобы наша муфта не задевала. Кроме этого, нужно сделать дополнительно 4 отверстия на 3,5 мм для крепления шагового двигателя.

Устанавливаю все детали в заранее подготовленные места. Сверху на направляющие и ходовой винт устанавливаю кусок фанеры. Дальше приступаю к фиксации данной заготовки. Для этого в заранее просверленные отверстия в небольшом куске фанеры, с помощью двух винтов на М3 креплю гайку ходового винта. На верхней фанере каретки также сделал 2 отверстия с небольшими пазами для того, чтобы линейные направляющие закрепить с помощью нейлоновых стяжек.

На ходовой винт, с противоположной стороны от шагового двигателя, наворачиваю гайку и гайку-барашек, которая позволяет перемещать каретку вручную в нужное положение. Данная функция бывает необходимой при выполнении ряда действий.

Собранный механизм закрепляю на обрезке МДФ с помощью 4 саморезов.

Получилась вот такая каретка для ЧПУ станка из подручных материалов. Пора проверить ее в работе, а для этого воспользуемся знаниями, которые мы получили в предыдущих статьях и уроках.

Внимание! Чертежи выкладывать не вижу смысла. У вас все размеры могут получиться другими, в связи с использованием нестандартных элементов для создания аналогов «линейных подшипников». Если вам все же нужны чертежи, напишите об этом в комментарии.

Электроника для перемещения самодельной каретки.

Из предыдущих статей, в частности из: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825», мы уже знаем, что для управления шаговым двигателем нужно:

• Arduino UNO
• Драйверы A4988 (DRV8825)
• Модуль подключения шагового двигателя
• Шаговые двигатели
• Источник питания 12- 36 В.

Подключаем все по схеме.

Код Arduino UNO для управления самодельной кареткой.

Код для проверки работоспособности каретки для ЧПУ станка возьмём из урока подключения драйвера A4988 (DRV8825) к Arduino, и доработаем его так, чтобы работа катерки была наглядная.

// Подключаем библиотеку AccelStepper
#include <AccelStepper.h>
// Устанавливаем выводы
const int dirPin = 2;
const int stepPin = 3;
int i = 0;
// Определение тип интерфейса двигателя
#define motorInterfaceType 1
// Создаем экземпляр
AccelStepper myStepper(motorInterfaceType, stepPin, dirPin);
void setup() {
  // Устанавливаем максимальную скорость, коэффициент ускорения,
  // начальную скорость и целевую позицию
  myStepper.setMaxSpeed(1000); // Установка максимальной скорости (оборотов в минуту)
  myStepper.setAcceleration(50); // Установка ускорения, в шагах в секунду за секунду
  myStepper.setSpeed(200); // Установить скорость (в шагах за секунду). Само движение запускается функцией runSpeed()
  myStepper.moveTo(100); // Переместиться в абсолютно указанное положение. Само движение запускается функцией run()
}
void loop() {
  // Изменение направления вращения, когда двигатель достигнет заданного положения
  if (myStepper.distanceToGo() == 0) 
  {
    myStepper.moveTo(-myStepper.currentPosition());
  }
  // Передвинуть на 1 шаг
  myStepper.run();
}

Для этого увеличим максимальную скорость вращения.

mystepper.setMaxSpeed(4000);            // Установка максимальной скорости (оборотов в минуту)

Также увеличим ускорение, чтобы двигатель быстрее набирал заданную скорость вращения.

mystepper.setAcceleration(400); // Установка ускорения, в шагах в секунду за секунду

Установим скорость.

mystepper.setSpeed(1200);               // Установить скорость (в шагах за секунду). Само движение запускается функцией runSpeed()

Установим количество шагов, которые нужно сделать в одну сторону, а затем в другую, от нулевой точки. Соответственно шагов в сумме будет 10000. При включении, двигатель делает 5000 шагов по часовой, а заем возвращаемся в нулевую точку (откуда начали движения) и делает -5000 шагов против часовой стрелки. Знак «-» означает, что движение в противоположном направлении от нулевой точки. В связи с чем, у нас получается 10 000 шагов, т.е. 50 оборотов в одну строну и столько же в противоположном направлении.

 mystepper.moveTo(5000);                  // Переместиться в абсолютно указанное положение. Само движение запускается функцией run()

Остальной код оставляем без изменений. Для тестирования этого достаточно. Если вам интересно, можете написать боле сложную функцию управления двигателем.

Итоги по самодельной каретки для ЧПУ станка.

Каретка перемещается достаточно быстро, но при увеличении скорости начинается вибрация, которая приводит к перемещению устройства по столу. При установке деления шага ½ скорость снижается, каретка начинает перемещаться более плавно и вибрация уменьшается.

Каретку для небольшого ЧПУ станка можно сделать из подручных материалов, и при этом потратить на сборку небольшое количество времени и средств.

Для чего нужен CNC shield v3?

CNC shield v3 позволяет установить до 4 драйверов, которые могут управлять 4 независимыми шаговыми двигателями, что позволяет собрать лазерный гравировальный станок, плоттер, фрезерный гравировальный станок. Также возможно собрать 3D принтер, но для этого нужно будет проделать достаточно большую работу, а для чего это делать, если есть готовые решения на Arduino MEga2560 и ramps 1.4, ramps 1.5, ramps 1.6 и пр., которые рассмотрим в следующих статьях.

Для сборки мозгов ЧПУ (CNC) станка с использованием CNC shield v3 понадобиться:

• Arduino UNO – 1 шт.
• CNC Shield v3.0 – 1 шт
• Драйверы A4988 (DRV8825) – 3-4 шт.
• Шаговые двигатели- 3-4 шт.
• Источник питания 12- 36 В.
• И дополнительные материалы необходимые опционально: (джампера для установки микрошага двигателей и установки режима работы оси A, конечные выключатели, тактовые кнопки и пр.)

Все собирается практически без пайки. Достаточно установить все компоненты, настроить ток драйвера в соответствии с током шагового двигателя, который вы будете подключать. Как рассчитать ток для драйвера A4988 читайте тут, для драйвера DRV8825 читайте тут.

Также не нужно забывать про радиаторы охлаждения для драйверов, которые чаще всего идут в комплекте.

ВНИМАНИЕ! Arduino CNC Shield поддерживает источники питания до 36 В. Это не означает, что все драйвера могут работать при таком напряжении. Драйверы A4988 не предназначены для работы при напряжении 36 В., и взорвутся при первом включении их при таком напряжении. 36V предназначены для таких драйверов, как DRV8825, которые могут работать от +36V.

Полный этап сборки ЧПУ станка будет на сайте в разделе самодельные ЧПУ станки.

Характеристики платы CNC Shield version 3.0:

• Модель - CNC Shield version 3,0
• Размер - Arduino UNO и другие совместимые платы
• Количество осей - 4 (X, Y, Z, A)
• Напряжение питания логической части - 5 В.
• Напряжение питания силовой части - 12 – 36 В.
• Драйверы - A4988 или DRV8825 и другие
• Интерфейсы - UART, I2C
• Прошивка - Arduino GRBL
• Размеры - 65 х 55 х 20 мм.
• Вес - 32 г.

CNC shield v3 состоит из:

1 – Кнопка сброса.
2 – Колодки контактов для подключения внешних драйверов двигателей. Например, с помощью модулей, которые рассматривали в предыдущей статье.
3 – Ось «A» может дублировать одну из осей «X», «Y», «Z» с помощью дополнительного двигателя и драйвера или работать автономно (например, ось «A» может быть использована для двигателя экструдера, в случае 3D-принтера). Эти колодки контактов служат для настройки оси «A». Для дублирования осей нужно установить джамперы на эти колодки следующим образом:

Дублирует ось «X», т.е 4 ось (помечен как A) работает синхронно с осью «X».

Дублирует ось «Y», т.е 4 ось (помечен как A) работает синхронно с осью «Y».

Дублирует ось «Z», т.е 4 ось (помечен как A) работает синхронно с осью «Z».

Использовать D12 и D13выходы Arduino для автономного управления 4-ым шаговым драйвером (отмечен как A).

Для автономной работы оси A. Колодка D12 замыкается для возможности управления шагом, колодка D13 замыкается для возможности управления направлением вращения. Направление вращения двигателя меняется путем смены контактов двигателя или изменения маски в прошивке.

4 – Разъем питания. На плату необходимо подавать питание 12 – 36 В.

5 – Возле каждого слота для подключения драйвера двигателей имеется колодка управления микрошагом двигателя. В зависимости от выставленных перемычек вы можете добиться вплоть до 1/32 шага на драйверах DRV8825 и 1/16 шага на драйверах A4988. Установки джамперов для управления шагом или микрошагом для драйвера A4988 показаны в таблице.

6 – Колодки для подключения биполярного шагового двигателя (на 4 провода).

Как подобрать шаговый двигатель и как подключить шаговик с выводами больше 4, рассказывал в статье: «Как подобрать шаговый двигатель для станка ЧПУ. ШД из принтера»

7 – Колодка контактов для интерфейсов UART и I2C:

Контакты UART: RX, TX, 5V, 3V3;

Контакты I2C: SCL, SDA, GND, RST.

8 – Колодка контактов для подключения концевых выключателей для осей «X», «Y», «Z».

9 – Колодка для подключения контактов:

• Включения шпинделя (SpnEn);
• Направления шпинделя (SpnDir);
• Включения подачи охлаждения (CoolEn);

10 – Колодка для подключения контактов:

Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

Шпиндель подключаем к D11, который является ШИМ портом, это необходимо для управления оборотами шпинделя с помощью ШИМ.

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение шпинделя необходимо подключать в Z+.

Ответы на часто задаваемые вопросы при сборке ЧПУ станка на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 \ DRV8825.

При включении шаговые двигатели гудят, в чем проблема?

- Когда шаговые двигатели включены, они будут издавать забавные вибрирующие шумы. Это нормально.

Сильно греются драйвера что делать?

- Рекомендуются небольшие радиаторы и вытяжные вентиляторы, так как драйверы шагового двигателя нагреваются при использовании в течение длительного времени, и им требуется охлаждение.

Шаговые двигатели при работе греются и отключаться. Что делать?

- Некоторые из шаговых драйверов имеют термозащиту и отключаются при повышении температуры. Это хороший признак того, что им нужно охлаждение или что они перегружены. Если есть возможность, то сперва попробуйте снизить рабочий ток.

Также часто задают вопросы, как продублировать ту или иную ось или чтобы автономно работало ось «A»?

- Решение данного вопроса описано в статье. Если что-то не понятно пишите в комментариях, или в группе в ВК.

Как подключить конечный выключатель? У меня ложные срабатывания, что делать?

- Установите сглаживающий конденсатор. Проверьте, что слаботочные провода нигде не пересекаются с высокой стороной. Также можно купит механические, индукционные, оптические или другие конечные выключатели, которые имеют необходимую обвязку. Если что-то не понятно пишите в комментариях, или в группе в ВК.

Где взять прошивку для создания ЧПУ (CNC) станка на Arduino, и как загрузить прошивку, рассмотрим в следующей статье.

Понравился статья Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825)? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Как видно на фото ниже, адаптеры бывают разные по форме и по размеру. Также контакты подключения расположены по-разному. Но не пугайтесь, принцип работы данных модулей одинаковый.

Кроме этого, если посмотреть внимательнее, то можно заметить, что все контакты подключения одинаковые, только расположены по-другому, и немного отличается схема подключения. Разобраться с подключением не составит труда. Чем и займемся.

Технические параметры

• Напряжение питания логики: 3.3 В — 5 В
• Напряжение питания ШД: до 30 В
• Габариты: 43 мм x 35 мм

Рассмотрим пример подключения модуля синего цвета с надписью «Stepper motor for arduino control». Данный модуль бывает и красного цвета, так что не пугайтесь.

Кратко про модуль подключения драйверов A4988 и DRV8825.

Модуль имеет небольшие размеры, всего 43 мм на 35 мм. Для установки драйверов A4988 и DRV8825 предусмотрено два ряда гнезд с 8 контактами и шагом 2.54 мм, в центре расположен электролитический конденсатор, необходимый для защиты драйвера. Далее на адаптере расположены три разъема, первый необходим для подключения шагового двигателя, второй разъем питания и третий разъем управления. Так же, предусмотрены dip переключатели для установки микрошага (таблицу настроек можно посмотреть в статьях A4988 и DRV8825). Вывод включения драйвера EN всегда подтянут к земле через резистор 4.7 кОм.

Перед подключением необходимо настроить ток драйвера в соответствии с током шагового двигателя, который вы будете подключать. Как рассчитать ток для драйвера A4988 читайте тут, для драйвера DRV8825 читайте тут. Также при необходимости установите радиатор для охлаждения драйвера.

Подключение модуля драйверов A4988 и DRV8825 к Arduino.

Первым делом устанавливаем драйвер A4988 (DRV8825) в гнездо согласно распиновке, далее подключаем шаговый двигатель NEMA17. В примере не буду использовать вывод EN, подключаем STEP к выводу 3 на Arduino и DIR к выводу 2 на Arduino. Осталось подключить питание, 5В к выводу 5V на Arduino и 9V к источнику питания, в моем случае 12В, не забываем объединить землю.

Схема подключения модуля драйверов A4988 и DRV8825 к Arduino.