ESP32 GRBL плоттер. Конечные выключатели. Позиция Home.

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

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.

Про другие станки:  Почему Королева Англии Елизавета I не разрешила производить вязальные машины для чулок - bracatuS

§

Собираю токарный из ТВ-4, фрезернул станину, накинул рельсы хивин, купил каретки, фрезернул плиты, поднял бабку, прикрепил швп — всё традиционно.

Чуть не в русло, зато по теме… Zampoteh, а Вам зачем серва на ТВ-4 ? ЧПУшить ? Там такая бяка: у токарников ЧПУ ключевой момент — не движение по осям.

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

🙂 Мне как раз нечто подобное надо….детонационное горение- это близко ?

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…

Про другие станки:  » Страница 3

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.

Про другие станки:  Купить Станки для фальцевого соединения в Москве, РФ, Казахстане, Беларуси. Фото, видео, характеристики

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. :rolleyes:
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.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти