Нам понадобится следующая электроника:
- Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
- Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
- Блок питания 5 вольт.
- 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
- 2 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
- 2 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
- 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.
- Карта памяти microSD.
- servo 9g
- Конечные выключатели
- l7805cv
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
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.
Самодельные сервомоторы.
Ну удар такого типа любой сервопривод не отработает- он вне полосы пропускания сервоциклов. Разве что привод с тормозом механическим. А вот попробуйте нажать на лом и подождите чуток, пока ПИД интегральную компоненту наберет…Вот тогда привод упрется. А вообще-то рассогласования до десятка отсчетов в случае энкодера допустимы, этот параметр и в настройках забивается. Если же рассогласование превышено по каким-то причинам, то сервопривод уходит в ошибку. Это обычно аварийные ситуации- или сгорело что то в электронике, или вьехали например суппортом в переднюю бабку или шпинделем в стол.
Десяток отсчетов для 4096 энкодера- это вообще-то меньше градуса углового положения ротора. Без лома в качестве стрелки и незаметно вполне.
Жесткость станка тут совершенно не причем- обычно ее измеряют не в направлении подач, а в направлении сил реакции на инструмент. И она достаточно легко измеряется микронными часиками и ведром с водой на тросике (в качестве нагрузки) или пружинным динамометром. Обычно несколько- несколько десятков микрон на 10 или 100 килограмм силы в зависимости от габарита станка допустимых нагрузок.
§
Собираю токарный из ТВ-4, фрезернул станину, накинул рельсы хивин, купил каретки, фрезернул плиты, поднял бабку, прикрепил швп — всё традиционно.
Не знаю, сможете ли понять (обычно сначала надо на токарном ЧПУ поработать), но вот смотрите. Настроили Вы станок , поставили проходной резец, сделали обработку. Далее Вам надо канавку (ну, или деталь отрезать). Для этого надо сменить резец. Все. Приехали. Как стойка узнает координаты режущей кромки ? Заранее выставить и привязать резцы с обычной резцедержкой не выйдет — у нее повторяемость — 3 мм… А надо 005-01 минимум. На Чпу токарниках это делается револьверн головка — зажимается 6-8 резцов, все предварительно выставляются(привязываются) а потом головка по необходимости с высокой точностью их меняет. На моем токарном их 2 и каждая весит килограмм 50 и стоит как самолет….Меньше — мне как-то не попадались…Т.е. — сначала надо делать высокоточную смену резцов. Электроника там убогая, а вот механика…..И тема, кстати, тут тоже обсуждалась…
Поэтому (если Вам ехать, а не шашечки) -хотите делать — ставьте шаговики — че-нить типа FL86 (7-9 тыр штука) либо 57е и редуктор с зубчатым ремнем(посчитать моменты) — это куда проще и реальней, а творческий порыв направьте на смену инструмента — пошарьте на форуме — у Вас тут союзники найдутся. Тем более, как понимаю, механическая составляющая Вам ближе и реальней, Да и задача решаемая для любительских применений.
Да, еще. Вам зачем серва? В смысле не шаговый. Прочитали про пропуск шагов ?
Так вот. При РАВНЫХ крутящих моментах — в вашем случае серва преимуществ не имеет. Поставите слабые моторы — шаговик пропустит шаги и не скажет об этом, а серва — отрубится из-за потери координаты . Но хрен редьки не слаще — и в том и в другом случае деталь — псу под хвост.
А поставите достаточно мощные моторы — так и ШД тогда не будет пропускать.
Это обычная ошибка самодельщиков — ставят маленькие бюджетные ШД -начинаются пропуски, и они начинают мечтать о сервах, не понимая, что поставь он серву ТАКОЙ же мощности — она тоже не сможет работать…
Чтоб уж полностью картинку — у ШД для Вас есть 2 недостатка против сервы — у них сильно падает момент с ростом оборотов (реально для Вас — медленней ускоренные перемещения) и полушаг 09 град — это грубовато (лечится ременным редуктором или винтом с мелким шагом) — все эта фигня с микрошагами дает плавность, но не точность.
.
Изменено 22.01.2022 06:30 пользователем alex56
§
Да нет, всё нормально. Давайте, вы на каком-нибудь профильном форуме спросите про какие-нибудь особенности внутренней баллистики бинарных зарядов
Но уверяю, Вас я не пойду на профильный форум с предложением — давайте вместе — по крайней мере до того момента, пока не буду достаточно осведомлен о задаче… Спрашивать буду — предлагать — не скоро…
Это флуд. Теперь по теме.
Что принципиально такого в ДПТ сервопривода, что его нельзя заменить на ДПТ не сервопривода?
Физика та же самая. Я в-общем-то и писал, что фишка там не в моторе, а в электронике.
Но отличия есть — в серве ДПТ все заточено на высокий момент и максимально быструю реакцию. Ротор, независимые обмотки возбуждения, коллектор (а лучше без оного).
И это примерно как автомобильный мотор и авиационный — первый тоже можно поставить на самолет — но чревато — как минимум придется ставить парашютную систему 🙂 — класс движка совсем другой. Это я очень мало написал — потому что неважно. Я делал маленький сервопривод на обычном коллекторнике (точнее- аналоговый следящий привод)- задавленная электроникой штука стоя жрала 12а на 24в — и имела никакой момент — именно из-за »обычности» примененного мотора….
Но, повторяю — проблемы там не моторе — в электронике.. Вот навскидку — как раз написали подходящий пост:
Вот я делал сервомотор из обычного ДПТ и энкодера на 250 прорезей. Считаю что от сервомотора ни чем не отличается.
Серва чпу начинается где-то от 1250 импульсов на об. 250 очень мало. Энкодер у Вас читается как ? Квадратурно, или просто импульсы считает ? Вас не знаю, но практически уверен — что второе, либо глючит. Потому что приличного программного алгоритма чтения квадратурного энкодера во всей мировой Сети — не найдешь. А его (алгоритм) еще и программно реализовать надо.
Более того, в мире выпускается всего 2 марки микросхем квадратурных декодеров(если соберетесь читать аппаратно) и в России их не продают. Мне, когда я делал Уци — пришлось туда воткнуть Pic18F4431 (у него есть модуль декодера) — это недешевая микруха и ее туда было совать как из пушки по воробьям. В принципе Вам бы она пошла (только не под ДПТ а под асинхронник) но во-первых она слишком медленная для станочного применения — а во вторых — не самая простая.
Еще одна проблема — сервы еще называются следящими приводами — даже в останове они дышат — чуть вперед_чуть назад.. Но не абы как , а заранее рассчитывая скорость, ускорение и позицию.. Кроме цифры — за это отвечают алгоритмы ПИД-регулирования — банальная вещь , пока ее не начинаешь загонять в эти миллионные доли градусов за миллисекунды… Но его (ПИД) еще как минимум надо знать и уметь( пожалуй даже -ощущать)…
Я описал всего две проблемы навскидку. Реально их там — пара десятков… Но даже эти 2 уже вылезают в махонький такой минимум 16 разрядный процессор мегагерц на 100 (быстродействие).
Еще раз прошу прощения за негатив — нетипично для меня поведение, ну, так уж вышло…
Истины ради. Если что-то нужно пояснить — что знаю отвечу, хотя я не спец по сервам и тут есть покруче меня гуру….
Зы. да, еще — Сервопривод он потому приводом называется, что что это комплект: электроника мотор(причем обычно электроника дороже мотора) . Из этого вытекает — взять неродной мотор — не получится. Вот как-то так….
Изменено 21.01.2022 17:33 пользователем alex56
§
Александр, не нада слушать ни местных гуру ни не местных. нада просто взять и один раз разобраться в вопросе.
аналоговое управление дороже если говорить о контролере типа кфлоп. ибо тянет за собой доп плату Каналог. она стоит ровно так же как сам контролер.
но при аналоговом управлении вы можете взять недорогие аналоговые усилители и спокойно с ними жить.
при управлении по степ-диру — вы можете съэкономить на контролере — опять же применительно к Кфлопу.. но сервоусилители работающие по степ-диру — это будет уже цифровая техника.
они сами по себе будут стоить дороже аналоговых. по этому запросто может сложиться ситуация когда вы съэкономите на контролере, но потеряете на усилителях.
плюс имейте в виду — вам нада как то рулить еще и шпинделем, а я не видел еще частотников, управляемых по степ-диру 🙂
§
Ладно, объясню более понятным языком. Мне тут потребовался шим-регулятор оборотов двигателя, на али он стоит 300р, в мастерките 600р, его детали рассыпухой стоят в местном магазине 150р, но можно не покупать, а выдрать из старой материнки, коих достаточно на помойках валяется.
Подобрал детали с нужными параметрами, собрал, заработало. Но при этом мне не пришлось самому создавать микруху и полевик, к производству которых шли десятилетиями…
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.
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 интегрированного сервопривода взамен шагового — модернизация
Стойку они уже соорудили (я про Сервотехнику) и уже больше года назад, вполне функционирующая (как я уже писал-правильно функционирующая, на базе Дельта-тау) с поддержкой чуть и не девяти осей (судя по кнопочкам на пульте) и нормальным управлением от стойки, а не сервоуселителей. valery_k, внимательней читайте предыдущие посты.
VV92 будьте внИмательны, когда читаете, вОпрос, открывший тему.
Вопрос о конкретных сервоприводах.
А не о серво вообще.
Как я уже писал…
Ответ Сервотехники сегодня в прочем как и полгода назад.
«Валерий, добрый день!
ЧПУ Сервокон в настоящий момент проходит рабочие испытания на
предмет выявления скрытых программных ошибок. Официальных выход
на рынок планируется в течении 3-х месяцев.
Стоимость
1). ЧПУ «Сервокон» будет порядка 50-70 тыс.руб. в зависимости от комплектации.
2). СервоприводСПШ20-23017/1000-Z — 16.5 тыс.руб.
3). Блок питания БП10-23 13 тыс.руб.
—
С уважением,
Васильев Дмитрий
Начальник отдела продаж
ЗАО «Сервотехника-Нева»
(812)380-15-31
vasilyev@servotech.spb.ru «
P.S
ЗАО «Сервотехника-Нева» является официальным представителем «Сервотехника»
ЧПУ на которое Вы ссылаетесь не является продуктом производства «Сервотехники”
Посему ничего удивительного нет.
Вот когда сделают свою стойку, тогда и можно будет зауважать. ![]()
А пока все это фигня на Windows XP.
Сообщение отредактировал valery_k: 08 Апрель 2022 — 21:13
§
§
Установка электроники самодельного плоттера на esp32.
Установил электронику на фанерку.
Затем закрепил фанерку с электроникой над шаговым двигателем оси Y.
Станки дома 




(1 оценок, среднее: 4,00 из 5)