cnc made easy!
In questa gallery la realizzazione, passo dopo passo, del controller completo (motherboard e daughtercard con direttamente a bordo i driver per i motori).
Nella pagina di download trovate anche i file step delle parti stampate in 3D.
Abbiamo deciso di non lasciare le schede nude: stampa 3D per lo chassis e alluminio fresato per il pannellino frontale
Presto pubblicheremo i file dei modelli nella sezione di download del sito!
Ci siamo! Via alla fase di collaudo! In questo caso proviamo il funzionamento della scheda come controller tramite porta parallela, utile per chi arriva da Mach3.
Qualche immagine in anteprima delle schede in fase di montaggio! Come vi sembrano?
Sono arrivate le pcb e i componenti (quasi tutti) per il montaggio delle prime schede! Saldatore alla mano e via!
In questa pagina trovate una foto che mostra il primo prototipo realizzato su basetta millefori.
Seguiteci per i futuri aggiornamenti in merito! Per ora, con questo mio lavoro spero di aver fatto cosa gradita al maggior numero di persone possibili.
La mia soluzione si compone di due schede, una scheda madre ed una scheda di espansione aggiuntiva.
La scheda madre è di per sé già sufficiente per realizzare la maggior parte delle CNC e non serve aggiungere la scheda di espansione aggiuntiva.
La scheda di espansione aggiuntiva è necessaria solo se si vogliono avere a disposizione le linee di I/O aggiuntive, la connessione stile LPT o il pilotaggio diretto degli stepper di bassa potenza.
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In aggiunta alle caratteristiche base del progetto di Bart Dring, ho aggiunto due funzioni che personalmente ritengo essere molto importanti per un utilizzo in maggiore sicurezza delle CNC:
Il primo in particolare è indispensabile per verificare in sicurezza che quando si comincia una nuova lavorazione non ci siano errori catastrofici che potrebbero avere delle conseguenze, che possono andare dal semplice danneggiamento del pezzo o dell’utensile al ben più grave infortunio causato da “proiettili” vaganti. Le CNC sono macchine pericolose e gli errori si pagano SEMPRE, nei casi più sfortunati anche a prezzo della VITA!
Avere un controller con un override hardware era per me irrinunciabile quindi, vista la disponibilità di ingressi analogici sul chip ESP32, ho provveduto a predisporre l’hardware e modificare il codice sorgente per implementare queste due funzioni.
Come ultima modifica rispetto al progetto originale, in previsione di sviluppi futuri ho aggiunto altre 14 linee di I/O digitali e l’accesso al bus I2C per poter poi implementare altre funzioni quali ad esempio l’accensione e spegnimento degli aspiratori, il comando di luci, l’aggiunta di un pendant MPG, ecc…).
Per lavoro mi occupo sia di progettazioni elettroniche che di progettazioni meccaniche (circuiti RF con parti elettroniche e meccaniche). Questo mi consente di lavorare sia con CAD per elettronica che con centri di lavoro CNC professionali. Inoltre, per hobby, nel corso degli ultimi anni ho costruito con degli amici diverse CNC (laser-plasma-mill-tornio) spaziando dai semplici giocattoli alle soluzioni più serie, utilizzate anche a livello semi-professionale.
Solitamente, per le CNC autocostruite ho visto utilizzare il software MACH3, che consente di trasformare un qualunque PC in un controllore CNC tramite l’utilizzo della porta parallela. Personalmente ho più volte utilizzato MACH3 e non posso che parlarne bene, ma il problema è che ormai la porta parallela è caduta in disuso e le schede controller da abbinare al MACH3 in sostituzione della parallela aumentano sensibilmente il costo del sistema
In ambito hobbistico, GRBL (controller CNC basato su Arduino) ha preso in parte il posto di MACH3 almeno nelle sue forme più semplici. Sicuramente non ha le funzionalità e la potenza di calcolo che può avere un controller come MACH3, ma in molti casi è più che sufficiente allo scopo, poiché dove non arriva il controller ci pensano i post-processor dei CAD.
Per quanto GRBL sia famoso e ben funzionante, il problema è che ha ormai consumato tutte le risorse disponibili sul processore dell’Arduino, decretandone di fatto la fine dello sviluppo su quella piattaforma, ed è qui che il porting fatto da Bart Dring per la piattaforma ESP32 di Espressif ha colto la mia attenzione. Potendo contare su un sistema dual core 32 bit a 240MHz e con molte più risorse di memoria dell’Arduino, mi è sembrata essere una piattaforma sulla quale valeva la pena di investire del tempo.
A tale proposito vi invito ad approfondire la conoscenza di questo chipset e a non pensare al suo uso solo nell’ambiente Arduino o solo dove è necessaria la connessione “Wifi/Bluetooth”. Il chip è talmente versatile che anche solo come microcontrollore dual core vale comunque la pena di essere usato ed offre una notevole potenza di calcolo. Inoltre, va detto che Espressif ha fatto un ottimo lavoro nel fornire una toolchain di sviluppo con delle API molto ben documentate.
Per quanto riguarda il progetto della CNC basato sul chipset ESP32, Bart Dring (l’autore del porting) ha fatto anche lui un ottimo lavoro di sviluppo e di integrazione, facendo emergere in modo evidente le potenzialità offerte dea chip ESP32 di Espressif.
Data la mia passione sia per l’elettronica che per la meccanica e visto il progetto di Bart, mi ci sono subito tuffato testandone il funzionamento tramite un prototipo fatto su scheda millefori. Ho preso la mia CNC giocattolo che ancora funzionava con MACH3, e sostituita la scheda di controllo con l’ESP32 tutto ha funzionato al primo colpo.
Da lì è nata poi la voglia di sviluppare una piccola scheda che fosse comoda da utilizzare anche dai vari miei amici, che avendo le più svariate tipologie di CNC autocostruite finivano sempre per impazzire nell’utilizzo e nel collegamento delle varie schedine in stile Arduino con il firmware GRBL.
Quello che segue è quanto risulta dal lavoro svolto durante il periodo natalizio.
