O Projeto CNC Arduino Diy é uma opção para quem deseja criar sua própria CNC de uma maneira simplificada com instruções de como proceder passo a passo, sendo assim, serão postados uma série de 3 artigos.
No primeiro, esse que segue, vamos tratar dos esquemas e componentes necessários para a parte eletrônica da CNC atuando como um plotter com caneta para desenho de circuitos, no segundo momento vamos abordar a montagem dos componentes na estrutura e por fim um artigo abordando o teste do equipamento e o setup para o laser.
A primeira máquina CNC surgiu durante os anos 50 onde uma fresadora manual ganhou atuadores controlados por uma grande máquina que lia cartões perfurados. Era nesses cartões que eram colocados os comandos que a máquina deveria ler e executar na fabricação de uma peça.
Atualmente, as peças são primeiramente desenhadas em softwares CAD (computer aided design) que atuam em conjunto com softwares CAM (Computer Aided Manufacturing) onde são obtidos os códigos de comando em g code. O g code é uma linguagem padronizada para indicar o posicionamento de ferramenta, utilizando o plano cartesiano, velocidades de deslocamento entre outras características das operações.
Com a chegada de micro controladores como o Arduino e seus recursos como motores de passo, o g code foi facilmente adaptado para esses componentes. Possibilitando a fabricação de impressoras 3D e protótipos de máquinas CNC gravadoras a laser.
Projeto CNC Arduino
Por isso, esse projeto foi desenvolvido para você que gosta de estar sempre inventando algo novo envolvendo circuitos impressos, mas está precisando de mais precisão e organização em seus dispositivos. E ele só vai utilizar uma caneta, motores e comando CNC.
Você pode imprimir um circuito em qualquer superfície a partir de apenas um desenho em 2D convertido para o g code. O g code é uma linguagem padrão utilizada por máquinas CNC, como por exemplo impressoras 3D, para executar movimentos muito precisos.
A possibilidade de desenhar os circuitos em softwares permite ao usuário acomodar da melhor forma possível todos os componentes em seus projetos de uma forma mais rápida e com melhor acabamento.
Assim, esse Projeto CNC Arduino tem o intuito de ser de fácil montagem e de ter baixo custo de aquisição, mas sem deixar de lado a precisão. Só será necessário implementar os componentes demonstrados aqui em uma estrutura 2D, semelhante às impressoras 3D.
Materiais Necessários para o Projeto CNC Arduino :
- 2 x Motores de Passo 28BYJ-48;
- 2 x Driver Motor de Passo EasyDriver V44;
- 1 x Arduino Uno R3;
- 1 x Micro Servo Motor 9g SG90 180°;
- 1 x Caneta para circuito impresso;
- 1 x Adaptador Fêmea com Bornes para plug P4;
- 1 x Fonte de Alimentação para Arduino 9VDC 1A;
- Jumpers.
Desenvolvimento
Está mostrado abaixo o diagrama para a ligação dos componentes. É importante observar que pelo fato do motor 28byj-48 possuir 5 fios e o easydriver só possui as quatro saídas controladoras das bobinas, não será necessário fazer a ligação do quinto fio, ou seja, o fio vermelho, pois ele não afeta a funcionalidade do motor.
Esquemático Projeto CNC Arduino
Funcionamento do Programa (Software)
O software pare esse programa é baseado em uma biblioteca grbl mas que não vem instalada na IDE do arduino, por isso é necessário importa-la. Para isso siga os passos abaixo.
1. Baixe o grbl no site https://github.com/gnea/grbl;
2. Baixe o arquivo em formato .ZIP;
Arquivo Github CNC Arduino
3. Abra a IDE do arduino e vá em “Sketch”, “Incluir Biblioteca” e “Adicionar Biblioteca .ZIP”;
Arduino IDE CNC Arduino
4. Ache o arquivo .ZIP que você baixou;
5. Agora conecte seu arduino na IDE e confirme que ele foi reconhecido;
6. Vá em “Arquivo”, “Exemplos”, procure pela biblioteca grbl e carregue o “grblUpload”;
Programação na Arduino IDE da CNC Arduino
7. Faça o carregamento do algoritmo no seu arduino e permaneça com ele conectado;
Código CNC Arduino
CONCLUSÃO
Agora que você tem o projeto montado e o arduino configurado só vai faltar implementar o circuito em uma estrutura com eixos e fusos ou polias como nas impressoras 3D.
Para fazer o controle dos motores é necessário outro software como por exemplo o Grbl Controller que lê o g code do seu desenho e comanda os movimentos dos motores.
No caso dos desenhos em 2D dos circuitos pode se utilizar o SketchUp ou o Inkscape. Ambos softwares convertem os desenhos em g code através de plug-ins que podem ser instalados separadamente.
Em breve vamos lançar a segunda e a terceira parte do Projeto CNC Arduino Diy.