Electrónica CNC/impresora 3D (driver, shields y placa)

En vista del interés que ha habido con la electrónica para una CNC, impresora 3D que se ha montado en el hilo: http://arduino.cc/forum/index.php/topic,87714.0.html abierto por el SrDonGato, he decidido crear este nuevo hilo donde compartir y discutir sobre la electrónica que estoy diseñando para la máquina CNC/3C que me estoy haciendo usan el chasis diseñado por Terraguea.

El estado actual del proyecto es que la revisión A de las placas (drivers + shield) se están probando con buenos resultados a la espera de confirmarlos por otros miembros de foro que están haciendo pruebas de campo con ellos (bueno, harán pruebas de campo cuando les lleguen los drivers).

Aquí pongo un video de la electrónica Rev A funcionando para poner en contexto este hilo: http://www.youtube.com/watch?v=8S1bNP72Ft0

En el otro hilo, me habéis pedido que vaya publicando información sobre el driver y el “escudo” de la electrónica para la CNC. Aquí os dejo las especificaciones que estoy manejando, junto con los esquemáticos. Estos son de la revisión B de toda la electrónica.

Especificaciones:
DRIVERs:

  • 2.5A por fase con ventilación forzada
  • SLOW/FAST y mixed decay
  • microStepping 1/8
  • BOM max 10€ por driver
  • Asíncrono
  • ENABLE pin

SHIELD:

  • capacidad para 3 drivers
  • 3 entradas salidad (entradas analógicas o IOs)
  • sensor de temperatura
  • control ventilador
  • LCD
  • BOM objetivo sin LCD 6€

BOM estimado para 10 unidades.

vinciDuinoStepperShield.pdf (77 KB)

stepperMotorDriver.pdf (33.6 KB)

Aquí os dejo como está quedando la Rev B de la electrónica. No estará disponible hasta dentro de un mes (aprox) una vez que hayamos terminado de hacer todas las pruebas sobre la Rev A.

La intención es sacarla toda en blanco. Al igual que todos los diseño que hago, los publicaré en bitbucket y progresivamente iré publicando la documentación y manual.

Espero que os guste.

stepperDriverRevB_top.png

stepperDriverRevB_bottom.png

CNCShieldRevB_top.png

CNCShieldRevB_bottom.png

Las entradas analógicas, ¿son para los finales de recorrido?

Si, se pueden usar para finales de recorrido, para hacer un teclado, para controlar un relé o un FET. Realmente para lo que se quiera.

He sacado las entradas salidas analógicas porque son mucho más versátiles que las discretas. Con un solo pin se puede hacer un teclado de unos 5 botones sin grandes problemas, conectar 3 detectores de final de recorrido, ... También se pueden usar como salidas: controlar un FET - posicionamiento laser, encendido apagado del motor de la fresadora, ...

Pinta bien, pinta bien. Una duda, se enviaran soldadas ya? Componentes smd buffff....

Cual es el nombre del componente del driver, que no lo he visto :S ??

El driver es el DRV8811 de TI.

Pues montadas o no, francamente aun no lo se. Las que he enviado a beta testers estaban montadas y probadas. Digamos que estos drivers, de cualquier fabricante no son fáciles de montar.

Muchas gracias fm, je,je y como te las apañas para poder soldar el Driver

Salu2

Bueno, el truco para soldar un pad al que no tienes acceso es un poco de aire caliente. Nada más. Si os fijáis en el render 3D, podréis ver que hay un pad muy grande con muchas vias. Este pad queda por debajo del ASIC. Soldar el resto es coser y cantar...

Aquí os dejo cómo ha quedado la "vinciDuino CNC cube", espero que os guste. El diseño de la caja es de Terraguea que amablemente me ha mandado las piezas cortadas.

Especificaciones del cubo: - control de 3 motores paso a paso con capacidad de conmutar hasta 2.5A por fase. - interfaz nativa USB - LCD - control de temperatura

En el video podéis ver cómo está controlando 1 motor NEMA 23 a 2A por fase y mantiene el tipo bien.

http://www.youtube.com/watch?v=6k7BMxl8ZdI&feature=plcp

Gran trabajo, la verdad es que eso de que no necesiten disipador, es un gran paso

Para conseguir los 2A-2.5A necesitan disipador y ventilador. Con 1A-1.5A todo funciona sin disipadores y no se calienta gran cosa.

En la Rev B que estoy diseñando, creo que voy a conseguir una mejor disipación térmica en el PCB, pero aún así, van a necesitar disipador y ventilador para conseguir los 2.5A máximos.

Si con los Nema 17 que son 1,65A por fase van bien, y pra los Nema 23 necesita de un disipador, es muy grande el que hay que poner? Aun asi, queda todo perfecto.

Si te fijas en el video, los disipadores están montados en el driver. Tienen el mismo tamaño que el ASIC y 6mm de altura.

No me habia dao cuenta, es la parte que se ve en "blanquito"??? 6mm no es nada XD

Genial, estos driver van como la seda, de hecho me encanta como está todo integrado, no me canso de mirar como trabaja. Enhorabuena FM¡¡¡¡¡¡¡ Ahora un vídeo:

http://www.youtube.com/watch?v=YCcCXsIjC10&feature=youtu.be

....y una fotografía, por si pueden aportar algina idea. Un saludo

CAJA CNC ACABADA + CABLE BUS.JPG|1936x1296

CAJA M4.JPG|1936x1296

Gracias, gracias! Esta estupendo.

@grafisoft - fijate en las fotos que ha publicado Terraguea, el disipador es negro y esta sobre el propio ASIC. Es muy pequeño y discreto y se ve bien en su foto. Con todos los drivers montados sobre el shield, cabe perfectamente.

Enhorabuena fm, todo tiene buena pinta. Entonces si queremos uno como esos ¿qué tenemos que hacer? je,je ya nos cuentas.

Salu2

De momento nada, en cuanto termine de hacer pruebas los publicaré como open source y pondre alguno en mi web. De todas formas en breve tendre todas las pruebas hechas (este finde), para ver que el conjunto funciona tal y como esta especificado y que todo se comporta bien.

Si todo va bien, incluyendo las pruebas de Terraguea, pedire un lote de PCB con algunas mejoras: poder hacer micro stepping, controlar los modos de descarga de las fases del motor, mejores desacoplos, mejoras en los planos de tierra, mejor disipacion termica...

Vamos que seguramente en 2-3 semanas ya habra algo disponible.