Архитектура станка с ЧПУ на базе Arduino
Простая рама дешёвого станка с ЧПУ на Ардуино
Первый вариант рамы был изготовлен из тонкой фанеры 6 мм. В итоге пришлось некоторые места усиливать дополнительными рейками.
Купив более мощные шаговые двигатели 17HS3404N, я столкнулся с проблемой, что на первую раму их установить трудно и потребуется переделка рамы станка, причём впоследствии для установки старых двигателей 28BYJ-48-5V потребуется обратная переделка.
Так что, я решил учесть все недостатки первого вариант рамы для станка с ЧПУ и сделать новую раму, более крепкую и состоящую из меньшего количества деталей.
Новая рама простого ЧПУ-станка полностью выполнена из 12 мм фанеры. Не понадобились рейки для укрепления соединений. Как и первый вариант выполнена по классической схеме: по станине влево-вправо перемещается нижняя платформа (соответствует оси X).
На станине установлены 2 стойки. Между ними вперёд-назад перемещается вторая платформа (ось Y). На второй платформе перемещается вверх-вниз третья платформа (ось Z). Таким образом 3-емя платформами, перемещающимися в ортогональных направлениях, обеспечивается позиционирование в 3-мерном пространстве в любой заданной точке.
На третью платформу устанавливаются ручка, фреза, контактный датчик сканера, лазер или экструдер 3D-принтера.
Возможность линейного перемещения платформ обеспечивается мебельными направляющими.
Чертежи и описание сборки классической рамы простого станка с ЧПУ можно посмотреть здесь: Изготовление рамы станка с ЧПУ.
Схема подключения драйвера ШД ULN2003 к Ардуино
Ниже представлена схема подключения платы Ардуино к драйверу шагового двигателя, источнику питания шагового двигателя, и компьютеру.
Цифровые пины Ардуино 2,3,4,5 подключаем к пинам драйвера ШД 1,2,3,4 соответственно. Далее, ПЛЮС источника питания подключаем к пину ПЛЮС платы драйвера шагового двигателя.
Затем МИНУС источника питания подключаем к Земле (GND) Arduino и пину МИНУС платы драйвера.
Аналогично к Ардуино подключаются 2 оставшихся драйвера шаговых двигателей.
Цифровые пины Ардуино 6,7,8,9 к пинам 1,2,3,4 второго драйвера ШД (отсутсвует на изображении).
Цифровые пины Ардуино 10,11,12,13 к пинам 1,2,3,4 третьего драйвера ШД (отсутсвует на изображении).
Если источник питания достаточно мощный, то все три двигателя можно запитать от него.
Я подключил 3 разных блока питания от сотовых телефонов (4.75 - 5.25 В), так как мощности одного БП не хватало на все три двигателя.
По-хорошему между минусом источника питания и GND Ардуино надо поставить резистор небольшого номинала.
Подбором сопротивления заниматься не хотелось и я не стал этого делать. Без этого резистора всё работает вполне нормально.
На данный момент максимальное время непрерывной работы станка с ЧПУ на базе Ардуино около 4-5 часов.