Контроллеры станков с ЧПУ от UR3VCD.

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 24 апр 2011, 13:40

Привет всем.
Сегодня снял видео работы ШИМ управления шпинделем контроллера UR3VCD V4.3 на L297+L298, но куда выложить ненашел. Оказалось что на форуме нету собраной информации о моих платах контроллеров. По этому решил создать новую ветку, в которой буду отвечать на вопросы и выкладывать свежую информацию о наработках.
Пока вот видео, как можно при помощи штатной ШИМ программы MACH3 регулировать скорость вращения двигателя шпинделя.
http://www.youtube.com/watch?v=c7gfkybVo5o

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 24 апр 2011, 22:15

Для тех, кто не в курсе о каких контроллерах идет речь, то перечилю список контроллеров и вообще устройств изготовленных мною и применимых для станка с ЧПУ.
Контроллеры:
- первый контроллер UR3VCD V1.0 с выходом на транзисторных сборках. Проект закрыт.

- второй контроллер UR3VCD V2.0 с выходом на составных транзисторах. Проект закрыт.

- контроллер UR3VCD V3.0 с выходом на полевых транзисторах. Контроллер получился неудачный, т.к. сигнал управления транзисторами слишком слаб и они перегреваются. Проект закрыт.
Фото готовой платы не делал в виду её неактуальности.

- контроллер на микросхемах L297 и L298. Версия V4.0 - полностью повторяла контроллер в первоисточнике
Описание первоисточника:

Файлы с чертежами контрллеров V4.X не выкладываю, дабы не вызывать гнева автора первоисточника.
Все последующие модификации выполнены на его основе с добавлениями/изменениями конструкции и схемы, улучшающими технические и эксплуатационные характеристики.

- контроллер UR3VCD V4.1 идентичен версии V4.0, но с утолщенными дорожками, передвинутыми компонентами, добавлен стабилизатор питания питания +5В и индикатор наличия питания.

- контроллер UR3VCD V4.2 имеет основное отличие - это ключ управления шпинделем с динамическим торможением:

- последняя версия контроллера UR3VCD V4.3 - добавлена клемма цепи +5В, что позволяет запитать контроллер внешним напряжением +5В (исключив стабилизатор 7805 и баластный резистор), или на оборот подключить к контроллеру внешнюю слаботочную нагрузку по цепи +5В

- простой, но интересный стабилизатор скорости вращения двигателя шпинделя.

Первоисточник находится здесь:
http://www.foar.ru/topic.php?forum=30&topic=5
Моя версия печатной платы:

- импульсный обратноходовый блок питания на микросхеме UC3843 и транзисторе IRF840 с обратной связью на оптопаре, пригодный для питания станка с ЧПУ

Печатная плата:

tim · Сообщение **tim** » 25 апр 2011, 06:56

- импульсный обратноходовый блок питания на микросхеме UC3843 и транзисторе IRF840 с обратной связью на оптопаре, пригодный для питания станка с ЧПУ

а где можно подробнее прочесть про этот блок питания?
какое у него выходное напряжение и мощность?

LordFox · Сообщение **LordFox** » 25 апр 2011, 07:14

От чего транс и моточные данные если не трудно

kernel · Сообщение **kernel** » 25 апр 2011, 10:24

Появились вопросы по управлению шпинделем

Пока сильно не въезжал в эту тему, но вроде как для самого управления шпинделем ШИМом достаточно на один их выходов LPT цепануть полевик (при желании через оптопару). Так ведь? Тогда получается приведенная Вами схемка на 4-х транзисторах нужна именно для резкого торможения?
И еще, на схеме видно мотор ДПР62-Н1-03. По нему тоже вопрос есть

Этот "шпиндель" же имеется у Вас на руках? Если да, то удалось ли им что-либо спокойно резать (хотя бы фанеру) или только для сверления используете? Просто у самого такой двигатель есть (с хранения), хотел из него шпиндель сделать, но подумал, что недостаточно мощности его будет даже для резки фанеры (да и оборотов мало, нужно через ремень повышать, а там и момент упадет...). А мотор хороший

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 25 апр 2011, 10:39

tim писал(а):
- импульсный обратноходовый блок питания на микросхеме UC3843 и транзисторе IRF840 с обратной связью на оптопаре, пригодный для питания станка с ЧПУ
а где можно подробнее прочесть про этот блок питания?
какое у него выходное напряжение и мощность?

Сюда когдато заливал инфу про этот БП.
http://cncfiles.su/download.php?id=784
На описание дать прямую ссылку немогу, но если погуглить про "самодельный сабвуфер 2.1" и БП на UC3843 - можно найти пару постов с описанием.
На печатной плате указаны выходные напряжения и моточные данные. На фото есть обозначение транформатора и на него в инете есть PDF.

kernel · Сообщение **kernel** » 25 апр 2011, 14:24

ur3vcd, а что по моему вопросу?

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 25 апр 2011, 19:28

kernel писал(а):для самого управления шпинделем ШИМом достаточно на один их выходов LPT цепануть полевик

Да, теоретически так и есть - достаточно в МАЧе на вкладке выходов управления шпинелем включить PWM и настроить минимальную длину импульса и частоту ШИМа. Но не тут то было - станок меняет обороты, в пределах первых 10-ти процентов идет плавный рост скорости до максимума при холостых оборотах. А под нагрузкой происходит резкий спад оборотов.
Схема на четрыех транзисторах, как ни странно, ведет себя совершенно по другому (см. видеоролик в первом посте). Это связанно с тем, что во врея импульса происходит разгон мотора, а во время паузы - его торможеие! Таким образом при изменении скважности происходит плавный переход от максимально заторможенного ротора, до свободного вращения. И момент а валу при этом совершенно другой - на малых оборотах крутящий момент гораздо выше, чем в схеме с одним транзистором.
Транзисторы лучше ставить с буквой L (хорошо работает IRL2505), а частоту ШИМа выбирать небольшой, дабы не перегружать порт ЛПТ большой входной емкостью затвора. Верхнее плече по схеме тоже - транзистор IRF9540 показал лучшие результаты, чем IRF4905 - при этом на нагруженном вале ДПРа транзисторы чуть теплые и без радиаторов (а с указанными на схеме перегревались).

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 25 апр 2011, 19:35

kernel писал(а):...мотор ДПР62-Н1-03....имеется у Вас на руках? ...что-либо спокойно резать (хотя бы фанеру) или только для сверления используете? ...нужно через ремень повышать, а там и момент упадет... А мотор хороший

Да, мотор такой сейчас установлен на станок UR3VCD №5 и с него все началось - на станке №1 он имел патрон 6мм, на станке №4 - я пытался усилить вал, использовав диаметр 8мм и шкивы с ременной передачей.
Результат - мотор слаб для фрезеровки - его родные подшипники и диаметр вала не позволяют вешать на него напрямую патрон или цангу. И ременная передача имеет слишком низкий КПД.
В итоге он стоит на станке с недостаточной жесткостью №5 для сверления ПП - тут его хватает. При прямом приводе оборотов тоже достаточно - у меня питание 32В на него поступает.
На станок из "металло-проката" №6 думаю покупать промышленый дремель или ручной фрезер ФЕРМ 850.

kernel · Сообщение **kernel** » 25 апр 2011, 20:43

Благодарю за ответ. В общем-то, про ДПР-62 я так и подумал. Причем тоже хотел бы Ferm 850 купить, но в городе его по нормальной цене не найти

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 27 апр 2011, 15:07

Народ, планирую дополнить плату контроллера V4.4 ещё одним транзисторным ключом для управления дополнительным устройством (охлаждение, подача эмульсии, пылесос, освещение и т.п.). Ну, а затем попробовать заказать партию заводских плат.
Вопрос к присутствующим - на сколько это актуально? И что ещё хотелось бы видеть в этом несложном и компактном контроллере?
Также вынашиваю идею разработки четырех-канального контроллера для управления дополнительной поворотной осью или с приводом портала двумя ШД (но это уже будет версия V5.Х).

Не в тему: Если идея с заказом заводских плат будет развиваться - перенесу её в Барахолку

valb · Сообщение **valb** » 27 апр 2011, 18:50

ur3vcd писал(а):
Не в тему: Если идея с заказом заводских плат будет развиваться - перенесу её в Барахолку

Тоже не ф тему. С этого нужно было начинать. Смотрю печатки в lay нет.

kernel · Сообщение **kernel** » 28 апр 2011, 09:28

Не, вот такой:

Показать/Спрятать

А вообще, как вариант, можно печатку развести под 4 оси, а напаивать 3 оси и 4 только "по заказу"

И, кстати, кондеры подальше от L298 может быть стОит разместить?

PS: но если бы я, например, был покупателем контроллера (и если бы мне нужен был контроллер), то я бы купил только контроллер с внешними полевиками (например, L297+IRFZ или МК+IRFZ).

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 10:11

kernel писал(а):Не, вот такой:
Показать/Спрятать

У меня первое впечатление было от увиденной картинки, что это ктото в фотошопе пошутил!

А присмотрелся - вроде нет

Интересно для чего нужно 20 каналов?!

kernel писал(а):А вообще, как вариант, можно печатку развести под 4 оси, а напаивать 3 оси и 4 только "по заказу" И, кстати, кондеры подальше от L298 может быть стОит разместить?

Хорошая мысль - я над этим задумаюсь, кгда буду заводские платы заказывать!

kernel писал(а):PS: но если бы я, например, был покупателем контроллера (и если бы мне нужен был контроллер), то я бы купил только контроллер с внешними полевиками (например, L297+IRFZ или МК+IRFZ).

А на счет этого - все зависит от того, какой будет станок и с какими моторами. Этот контроллер подкупает своей простотой и компактностью при широких функциональных фозможностях, и на мой взгляд идеально подходит для малогабаритных станков. А если уж надо строить большой станок, то тут коннечно нужны моторы от 3-х ампер и выше.

kernel · Сообщение **kernel** » 28 апр 2011, 10:19

ur3vcd писал(а):У меня первое впечатление было от увиденной картинки, что это ктото в фотошопе пошутил! А присмотрелся - вроде нет
Интересно для чего нужно 20 каналов?!

Это контроллер "PhotoshopCNC v.12.7"

Т.е. все же шутка

ur3vcd писал(а):А на счет этого - все зависит от того, какой будет станок и с какими моторами. Этот контроллер подкупает своей простотой и компактностью при широких функциональных фозможностях, и на мой взгляд идеально подходит для малогабаритных станков. А если уж надо строить большой станок, то тут коннечно нужны моторы от 3-х ампер и выше.

А может быть как-то предусмотреть разводку, а именно "пятачки" под L298, чтобы можно было напаять полевиков (или через какую-нибудь платку-переходик поставить вместо 298 полевики)? Естест-но, если не в ущерб работе L298.

celladon · Сообщение **celladon** » 28 апр 2011, 11:27

Как вариант можно поставить две штуки L298 в параллель. Ток тогда можно увеличить до 4А в идеале. Делал такой вариант для одного двигателя. L298 ставятся спиной друг к другу через радиатор со cтенкой в 5мм. Ширина платы увеличивается всего на 15мм

Сообщение **Trudogolik** » 28 апр 2011, 11:31

ur3vcd писал(а): У меня первое впечатление было от увиденной картинки, что это ктото в фотошопе пошутил! А присмотрелся - вроде нет

Присмотрись внимательнее, 6-й канал сдвинут до конца вправо, т.е. стал 20-м, а между 5-м и 20-м хорошо видны разрывы дорожек на печатной плате. Правда, автор довольно удачно сделал блик в районе 13-го канала

ur3vcd писал(а): Интересно для чего нужно 20 каналов?!

Для развода.

kernel · Сообщение **kernel** » 28 апр 2011, 12:52

celladon писал(а):Как вариант можно поставить две штуки L298 в параллель. Ток тогда можно увеличить до 4А в идеале. Делал такой вариант для одного двигателя. L298 ставятся спиной друг к другу через радиатор со тенкой в 5мм. Ширина платы увеличивается всего на 15мм

Опять же, как вариант, сделать возможность припаять вторую L298, но не напаивать пока не попросят

Про 20-канальный контроллер -- это та самая платка, которая на 1 сообщение выше, чем мое сообщение с "лжеконтроллером"

А без блика как-то сразу в глаза бросалась однообразность -) Пришлось "забликовать" -)

Не в тему: Николай, пришли ко мне направляющие, сейчас пойду забирать

Еще раз спасибо!

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 15:53

Trudogolik писал(а):Присмотрись внимательнее, 6-й канал сдвинут до конца вправо, т.е. стал 20-м, а между 5-м и 20-м хорошо видны разрывы дорожек на печатной плате. Правда, автор довольно удачно сделал блик в районе 13-го канала

Вот именно этот блик меня и ввел в заблуждение. Но насторожила однообразная тень от разъемов подключения ШД. Ну да ладно - это флуд...
А вот про параллельные 298-е - я думал об этом. Но считаю что с экономической точки зрения и функционала тогда уже лучше собирать на полевиках, только не люблю городить огород из кучи плат. Лучше уж сделать все на одной плате - да так, чтобы она имела при этом небольшие размеры. Но об этом когда возникнет потребность...

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 17:38

Вдохновленный бурными обсуждениями новой версии контроллера и воспользовавшись свободным временем родил очередную версию контроллера UR3VCD V4.4.
Отличительные оссобенности:
- добавлен дополнительный транзисторный ключ для управления ещё одной нагрузкой с напряжением питания контроллера и током порядка нескольких ампер (например вентилятор, пылесос, электромагнитное рэле и т.п.);
- чуть расширена печатная плата, учтены советы по перестановке электролитов возле 298-х;
- добавлены шунтирующие конденсаторы по питанию 298-х (от ВЧ помех);
- добавлен диод, шунтирующий ЭДС-самоиндукции индуктивной нагрузки по основному каналу шпинделя (с динамическим торможением). Надеюсь что он только положительно повлияет на работу схемы. К сожалению аналогичный по дополнительному каналу "всунуть" неполучилось - слишком тесно;
- ну и так по мелочам - кое-что сдвинуто, кое-что поправлено...

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 18:13

Пару кликов мышкой, копировать-вставить и вуаля! Плата V4.4 превращается в четырехканальную UR3VCD V5.1!!!

Сообщение **Dj_smart** » 28 апр 2011, 18:20

ur3vcd, платки у тебя всегда были супер... Вопрс, почему бы не всунуть режим удержания, отлично зарекомендовавший себя узел на 555 таймере?

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 18:25

Ну вот на 5.1 уже появилось свободное место - можно туда и всунуть. А так вообще нужно до этого дожить...
И кажется такое уже кто-то делал. Celladon это делал на микроконтроллере. Я размышляю - имеет ли смысл удержание делать для каждого канала по отдельности, или сэкономить и сделать одно общее для всех?

Сообщение **Dj_smart** » 28 апр 2011, 18:26

или сэкономить и сделать одно общее для всех?

Не, оно теряет всякий смысл, так как любая ось будет сбрасывать в рабочее...

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 28 апр 2011, 19:24

Ну вообще-то да

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 03 май 2011, 22:31

celladon писал(а):Еще в качестве небольшого улучшения можно поставит фильтр на токоизмерительные резисторы. Без них некоторые двигатели шумят при простое. С фильтром звук исчез полностью.

Очень хороший совет - обязательно подумаю куда их всунуть.
Ну а пока добавлю фотку ещё одной из недавно собранных контроллеров UR3VCD V4.3

Luther · Сообщение **Luther** » 06 май 2011, 22:17

А как нужно ставить 2 Л298 в пару???. соединять 1 ножку к 1; 15к 15??

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 07 май 2011, 13:42

Думаю что теоретически да, но и ещё можно чуть по другому. Т.к. в ней 2 абсолютно идетичных канала, то их можно менять местами.
Сам я не включал их в паралель - невижу смысла, тогда уж лучше PIC16F628+IR+IRF... Но думаю кажеться Celladon и Трудоголик так их использовали.

mithun · Сообщение **mithun** » 10 май 2011, 02:37

а нету печатки в лайоуте на 3 и 4 канала ато лень с рисунка создавать

и если что я сделаю компактно

ur3vcd · Сообщение **ur3vcd** » 10 май 2011, 13:48

Печатки то конечно есть, да вот выложить я побаиваюсь.

ur3vcd писал(а):Файлы с чертежами контрллеров V4.X не выкладываю, дабы не вызывать гнева автора первоисточника.
Все последующие модификации выполнены на его основе с добавлениями/изменениями конструкции и схемы, улучшающими технические и эксплуатационные характеристики.

Контроллеры станков с ЧПУ от UR3VCD.

Контроллеры станков с ЧПУ от UR3VCD.

ВходcРегистрация