Контроллер для перемещения по осям в станках с ЧПУ

Плата scheda для чпу используется в оборудовании форматно-раскроечных станков. Она установлена на станки, применяющиеся при производстве мебели. В частности на модели Unica 400, Unica 500 (Griggio). cd06f10ffa5643761d67b2d2f189549a


Этот элемент отвечает за перемещение исполнительного органа по четырем осям. Интерфейс совместим со всеми актуальными операционными системами Windows. Плата подключается в контур с постоянным напряжением. Устройство оснащено световыми индикаторами. При замене не требуются дополнительные установки драйверов.
135080
В комплект поставки входит:

  • одна плата с тремя USB-разъемами;
  • один соединительный USB-кабель;
  • инструкция по эксплуатации на нескольких языках.

Какой контроллер выбрать и подключить?

Для самостоятельной сборки фрезерного станка необходимо выбрать контроллер управления ЧПУ. Контроллеры бывают как многоканальные: 3х и 4х осевые контроллеры шаговых двигателей, так и одноканальные. Многоканальные контроллеры чаще всего встречаются для управления небольшими шаговыми двигателями, типоразмера 42 или 57 мм (nema17 и nema23). Такие двигатели подходят для самостоятельной сборки ЧПУ станков с рабочим полем до 1 м. При самостоятельной сборке станка с рабочим полем более 1м следует использовать шаговые двигатели типоразмера 86 мм (nema34), для управления такими двигателями понадобятся мощные одноканальные драйвера с током управления от 4,2А и выше.

Для управления настольными фрезерными станками широко распространены контроллеры на специализированных микросхемах-драйверах управления ШД, например, TB6560 или A3977. Эта микросхема содержит в себе контроллер, который формирует правильную синусоиду для разных режимов полушага и имеет возможность программной установки токов обмоток. Эти драйвера предназначены для работы  с шаговыми двигателями до 3А, типоразмеры ШД NEMA17 42мм и NEMA23 57мм.

Управление контроллером с помощью специализированных программ управления станком MACH3 или KCAM или Linux EMC2 и других, установленных на ПК.  Рекомендуется использовать компьютер с процессором частотой не менее 1GHz и память 1 Гб. Стационарный компьютер дает лучшие результаты, по сравнению с ноутбуками и значительно дешевле. Кроме того, вы можете использовать этот компьютер и для других работ, когда он не занят управлением вашим станком. При установке на ноутбук или ПК с памятью 512Мб рекомендуется провести оптимизацию системы под Mach3.

Для подключения к компьютеру используется параллельный порт LPT(для контроллера с USB интерфейсом порт USB). Если ваш компьютер не оборудован параллельным портом (всё больше и больше компьютеров выпускается без этого порта) вы можете приобрести плату расширителя портов PCI-LPT или PCI-E-LPT или специализированный контроллер-преобразователь – USB-LPT, который подключается к компьютеру через USB порт.


 

С настольным гравировально-фрезерным станком из алюминия CNC-2020AL, в комплекте блок управления с возможностью регулировки оборотов шпинделя, рисунок 1 и 2, блок управления содержит драйвер шаговых двигателей на микросхеме TB6560AHQ, блоки питания драйвера шаговых двигателей ШД и блок питания шпинделя.

 

Рисунок 1

Рисунок 2

1. Один из первых контроллеров управления фрезерными станками с ЧПУ на микросхеме TB6560 был, получивший прозвище  -«синяя плата» , рисунок 3. Этот вариант платы много обсуждался на форумах, она имеет ряд недостатков:

  • Медленные оптроны PC817, что требует при настройке программы управления станком MACH3, вводить максимально допустимое  значение в поля Step pulse и Dir pulse = 15.
  • Плохое согласование выходов оптопар с входам драйвера TB6560, решается доработкой схемы, Рисунок 8 и 9.
  • Линейные стабилизаторы питания платы и в следствии этого большой перегрев, на последующих платах применены импульсные стабилизаторы.
  • Отсутствие гальванической развязки цепи питания.  Реле шпинделя 5А, что в большинстве случаев недостаточно и требует применения более мощного промежуточного реле.

К достоинствам можно отнести наличие разъема для подключении пульта управления. Этот контроллер в серии станков «Моделист» не применяется.

                                                                    Рисунок 3.

 2. Контроллер управления ЧПУ станком поступивший на рынок после «синей платы», получивший прозвище красная плата, рисунок 4.

Здесь применены более высокочастотные(быстрые) оптроны 6N137. Реле шпинделя 10А. Наличие гальванической развязки по питанию. Есть разъем для подключения драйвера четвертой оси. Удобный разъем для подключения концевых выключателей.

                                                                                                              Рисунок 4.

3.  Контроллер шаговых двигателей с маркировкой TB6560-v2 тоже красного цвета, но упрощенный, нет развязки по питанию, рисунок 5. Маленький размер, но и в следствии этого меньше размер радиатора.

                                                                                                                            Рисунок 5

4. Контроллер  в алюминиевом корпусе, рисунок 6. Корпус защищает контроллер от пыли попадания металлических частей, он же служит и хорошим теплоотводом. Гальваническая развязка по питанию. Есть разъем для питания дополнительных цепей +5В.  Быстрые оптроны 6N137. Низкоимпедансные и конденсаторы Low ESR. Нет реле управления включением шпинделя, но есть два выхода для подключения реле (транзисторные ключи с ОК) или ШИМ управления скоростью вращения шпинделя.



Рисунок 6
5. 4х осевой контроллер фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, интерфейс USB, рисунок 7.

Рисунок 7
Данный контроллер не работает с программой MACH3, в комплекте своя программа управления станком.
6. Контроллер ЧПУ станка на драйвере ШД от Allegro A3977, рисунок 8.

Рисунок 8
7.Одноканальный драйвер шагового двигателя ЧПУ станка DQ542MA. Этот драйвер может использоваться при самостоятельном изготовлении станка с большим рабочим полем и шаговыми двигателями на ток до 4.2А, может работать и с двигателями Nema34 86mm, рисунок 9.




Рисунок 9
Фото доработки синей платы контроллера шаговых двигателей на TB6560, рисунок 10.





Рисунок 10.
Схема исправления  синей платы контроллера ШД на TB6560, рисунок 11.

Сайт размещается на хостинге Спринтхост