Hattori

Hattori er en liten (bordstørrelse) CNC-styrt fresemaskin beregnet for å frese kretskort.

Undersider: Hattori/grbl,

Status

Maskinen er ikke klar til bruk ennå, det gjenstår endel arbeid.

to-do

Følgende må / bør gjøres før maskinen er klar til bruk.

• skaffe to dedikerte fastnøkler 13mm og 17mm (kort skaft) som kan brukes til verktøybytte
• erstatte gummistrikk "dempere" med en bedre og mer permanent løsning
• homing foregår ikke korrekt: den skal flytte Z-aksen opp først, før den begynner å flytte på X- og Y-akser. Nå flytter den X- og Y- mens den fortsatt driver og flytter Z-akse opp. Må fikses.
• montere nødvendige fysiske brytere (emergency stop osv.)
• dokumentere anbefalte innstillinger for maskinen (max feedrate, akselerasjon osv.)
• flytte Z-akse endestopp detektor lenger opp, slik at man får plass til lengre verktøy

Plassering

Maskinen har ikke fått en permanent plass ennå, foreløpig står den på et bord i verkstedet mens vi jobber med den. Bitraf har fått et bord med stålunderstell som kan brukes, det står i verkstedet.

Om maskinen

For den mekaniske delen av maskinen, se Github-repositoriet.

stepper-motorer 

Oriental Motor PKP564FMN24A

motordrivere 

Oriental Motor CVD524B-K (eventuelt CVD524BR-K)

strømforsyning til motordrivere 

Chinfa AMR4-24 - ut 24 VDC, 2.5 A, 60W

spindle driver (VFD) 

Huanyang Inverter, modell HY01D523B, manual

spindle 

220V, 400 Hz, 2400 rpm, 0.8 kW, 6.5 A - modell ???

endestopp sensorer

induktive, Gaode SN04-N

kontroller 

Arduino Uno (powered from usb)

firmware 

Grbl, versjon 1.1e

firmware - grbl

grbl er navnet på Arduino-programmet som styrer maskinen. Dokumentasjonen er på grbl wiki. Kommando '$X' må sendes for å låse opp grbl før du kan sende andre kommandoer.

versjon 

'$I' forteller versjon

[VER:1.1e.20170114:]
[OPT:V]
ok

Akser

Standard oppsett for aksene i grbl: (stt fra fronten av maskinen) positiv bevegelse av:

• Z-akse (Z+): spindle går opp
• Y-akse (Y+): fresebordet beveger seg fremover mot deg
• X-akse (X+): spindle beveger seg til høyre

Merk: det er vanlig at en fres jobber i negativt område (-X, -Y, -Z).

VFD

frekvens på spindle kan styres enten ved hjelp av ekstern spenning (0 - 5V / 0 - 10V), ekstern strøm (4 - 20 mA / 0 - 20 mA) eller ved hjelp av knappene på kontrollpanelet.

Styring av spindle

Automatisk styring av spindle via grbl / Arduino er satt opp, slik at man kan slå på og av spindle-motor ved hjelp av M3 og M5. Hastighet kan reguleres ved hjelp av S-kommando.

start og stopp av spindle

PÅ VFD'en er det et kontrollsignal som heter FOR (Forward run), hvis man trekker det til jord (signal DCM - Common terminal of digital and control signals) så starter motoren på spindle. Merk: spenningen mellom FOR og DCM er omtrent + 24 VDC, så det er ikke lurt og koble det rett til Arduino'en. Vi har derfor koblet en optokobler (vi brukte 4N35) imellom. Pinne D13 (spindle direction) på Arduino er koblet til en motstand (360 ohm) som er koblet til lysdioden i optokobleren. Den andre pinnen på lysdioden re koblet til jord på Arduino. På VFD-siden er FOR koblet til kollektor på optokobleren, mens DCM er koblet til emitter.

grbl må rekompileres med

#define USE_SPINDLE_DIR_AS_ENABLE_PIN

aktivt (config.h, denne er vanligvis kommentert ut).

VFD'en må konfigureres slik at parameter PD001=1 (external control), PD044=2 (forward).

Når det er gjort så kan du skru på spindle med M3 / M4 og av med M5.

styre hastighet på spindle

Arduino har et PWM-signal på pinne D11 (variable spindle speed), dette signalet er i praksis en spenning fra 0 - 5 V likespenning, som angir hastighet på spindle, 5 V = maks hastighet. VFD'en har VI (analog voltage frequency reference input) og ACM (common terminal of analog and control signals). VI kan settes 0 - 10V eller 0 - 5V, hvor 5 / 10 volt angir maks hastighet.

VFD'en må konfigureres slik

PD002 = 1 (external terminal)

PD070 = 1 (0 - 5 V)

I tillegg må en jumper J1 flyttes fra 2-3 til 1-2 (external control)

deretter kan man styre hastigheten på spindle ved hjelp av S-kommandoer (S24000, S1000). Merk: du må konfigurere grbl for rett område (min til max) på hastighet.

Datamaskin

Operatøren trenger en datamaskin for å sende jobber til maskinen, og for manuell styring. Vi har konfigurert en bærbar maskin (laptop) som er ment å skulle være dedikert til dette, den heter milling-hattori.