При создании станка с числовым программным управлением под свои нужды, необходимо добиваться точности, жесткости, живучести и правильной работы узлов, механики и электроники. Самостоятельная сборка станка процесс сложный, но его можно упростить.
Много информации приходится искать в интернете, и технической литературе. Придумывать, либо заимствовать у других. Добиваться удобства в использовании. Грамотного расположения компонентов станка. Настройки, подгонки и так далее. Это творческий процесс, который затягивает.
Решение по расположению элементов блока управления в системном блоке компьютера реализовано давно. В интернете нашел много примеров. Понравилось, что использование корпуса системного блока ускоряет изготовление в разы. Ничего придумывать не надо, корпус готов. Такой вариант блока управления упрощает транспортировку станка, установку в небольших помещениях.
Однако в более габаритных станках, рассчитанных под большие нагрузки, этот способ размещения электроники не подойдет. Драйвера* управляют более крупными двигателями. Токи возрастают, и габариты тоже. А для небольших станков это то, что нужно.
В данном случае используется китайская электроника небольших размеров. Поэтому разместить самое необходимое не составит труда. Драйвера такой модели, которую использую TB6600 применяют часто из-за низкой цены и доступности.
Драйвера со скромными размерами примерно 6 сантиметров на 10 рассчитаны под большую нагрузку. Выдерживают пиковый ток 4,5 ампера, что позволяет подключить шаговые двигатели Nema 23, с максимальным током 3 ампера, и крутящим моментом 19 кг*см.
Плата управления драйверами и ШИМ** контроллер для шпинделя станка тоже без проблем разместились на боковой стенке системного блока.
Так как компоненты расположены близко в корпусе, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Желательно создать сквозной поток воздуха. для наилучшего охлаждения. Также чтобы драйвера станка не нагревались при длительной работе помимо вентиляции выставляется номинальный ток на драйверах. Номинальный ток выставляется переменными резисторами. При установке значения номинального тока двигателя необходимо пиковый ток разделить на величину 0.7.
Решить проблему охлаждения электроники помогла установка двух кулеров, которые применяют для охлаждения процессоров, на лицевой и на задней панели блока.
На лицевой панели вентилятор работает на вдув, на задней панели на выдув. Это обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса, совместно с кулером, работающим на самом процессоре.
Для работы станка необходимы два блока питания, один для электроники, другой для двигателей. Мощность и напряжение на выходе у них отличаются. Габариты у них тоже не маленькие. Оба занимают много места. Чтобы не загромождать и в случае ремонта быстро извлечь расположил блоки питания в отсеке для установки CD ROM. Это не единственный вариант установки. Решил сделать так.
Для крепления блоков питания распечатал на 3D принтере две пластиковые стойки, которые крепятся к штатным отверстиям корпуса системного блока.
Закрывать лицевую панель пока не стал, но это легко сделать. Подойдет мелкая сетка для закрытия вентиляции в квартире. Установил пока на охлаждающий кулер латунную сетку, бывший ремкомплект для старых карбюраторов (фото выше). До блоков питания руки не дошли. Хотя при работе много опилок и пыли. Поэтому не желательно оставлять в открытом виде.
На задней панели разместил автомат для включения питания электроники станка и компьютера.
Повторюсь. Такую конструкцию, конечно, нельзя применить для мощных станков, а для станка в домашней мастерской такой вариант подходит как нельзя лучше.
Сам компьютер купил по объявлению за 200 рублей. Древний, но главное рабочий. Главное условие - операционная система Windows XP или лучше Windows 7 должна уверенно работать. Таких вариантов в каждом городе пруд пруди. По объявлению, либо на свалке (там тоже можно найти). Об этом рассказывал в другой статье.
Модель фрезерного станка с ЧПУ для которой создавался этот блок управления можно скачать по этой ссылке.
Как собирал сам станок можно почитать в этой статье.
Китайцы народ не глупый и делают много полезных вещей. Плата управления станком, которую использую стоит 300 рублей. Недорогая и удивительно функциональная. Для передачи данных использует параллельный порт, в который когда-то в древние времена включали принтер.
Конечно, лучше передавать информацию по USB порту. Скорости обработки данных этой платой хватает и с параллельным портом, работает без сбоев.
Выводы из сказанного делайте сами. Кто заинтересовался стойки для установки блоков питания и еще кое-что для крепления кабелей к станку можно скачать здесь.
*- драйвер шагового двигателя это электронное силовое устройство, которое на основании цифровых сигналов управления управляет сильноточными/высоковольтными обмотками шагового двигателя и позволяет шаговому двигателю делать шаги (вращаться).
**- ШИМ или PWM (широтно-импульсная модуляция, по-английски pulse-width modulation) – это способ управления подачей мощности к нагрузке. Управление заключается в изменении длительности импульса при постоянной частоте следования импульсов.
Спасибо что дочитали до конца! Удачи!
