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Prüfen und Fräsen einer Leiterplatte mit einer Arduino-basierten CNC

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Prüfen und Fräsen einer Leiterplatte mit einer Arduino-basierten CNC

Bis vor kurzem PCB-Sondieren mit einer Arduino-basierten CNC-Maschine war nur ein Traum. Dank der Leute von Chilipeppr.com haben wir jetzt eine webbasierte Tool-Bank für alle unsere Arduino-basierten CNC-Produkte. Der beste Teil; Es ist kostenlos und es kommt auch mit einem On-Board-Auto-Leveler für diejenigen PCB-Arbeitsplätze, die wir tun möchten.

Benötigte Materialien:

  • Blank Kupfer Leiterplatte
  • Ein Leiterplattenschema im G-Code
  • Eine Arduino-basierte CNC-Maschine wie die Zen Toolworks 7 x12
  • Doppelseitiges Klebeband und Abdeckband für die Sondenkabel
  • Zwei Leitungen für die Leitungen.
  • GRBL Version 0.9g
  • Der JSON-Lader für Chilipeppr

Hinweis:

Für dieses Tutorial werde ich mit dem erwähnten Zen Toolworks 7x12 CNC-Maschine mit dem Arduino-Schrittmotor-Paket, das entweder bei Amazon.com oder bei Zentoolworks.com gekauft werden kann. Theoretisch kann dieses Tutorial mit einer beliebigen Arduino CNC-Maschine verfolgt werden, aber Kilometerstand und Maschinen-Spezifikationen können variieren.

Schritt 1: Einrichten unseres Arduino

Schritt 1:

  • Das erste, was wir tun müssen, ist Flash unsere Arduino mit der neuesten Entwickler-Version von GRBL, die 0,9 g ab diesem Schreiben ist.
  • Wir brauchen auch eine Version des XLoader zu erhalten , die Sie hier erhalten können: http://russemotto.com/xloader

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  • Nachdem Sie dieses herunterladen, möchten Sie es dann in einen Ordner entpacken, der sehr einfach zu finden ist.

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  • Klicken Sie auf den Link mit den allgemeinen Voreinstellungen.

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  • Sie erhalten einen Bildschirm mit einer Reihe von Zahlen und Buchstaben. Keine Panik dies ist nur HEX-Code. Sie markieren alles auf dieser Seite und klicken Sie mit der rechten Maustaste und klicken Sie dann auf Kopieren.
  • Dann müssen Sie es in Editor einfügen.

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  • Dann müssen Sie auf Datei> Speichern unter klicken, navigieren Sie zu, wo Sie den XLoader entpackt haben, dann geben Sie ihm einen Namen, der mit .hex endet.

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  • Nun, da wir unsere .hex Datei haben öffnen wir dann den XLoader. Die erste Sache, die wir tun möchten, ist, die Kasten mit den drei Punkten auf ihm zu klicken.

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  • Als nächstes wollen wir zu unserer neuen .hex-Datei navigieren.

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  • Jetzt wollen wir sicherstellen, dass alle Einstellungen korrekt sind. XLoader erkennt automatisch, welchen Port unser Arduino angeschlossen ist, aber wir müssen sicherstellen, dass wir das richtige Arduino Set haben. In diesem Fall verwenden wir ein Arduino UNO. Auch erwähnenswert, dass diese Version von GRBL mit 115200 Baudrate statt der alten 9600 läuft, so dass auch eingestellt werden muss.

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  • Nun, da wir alle unsere Einstellungen korrekt haben und unsere .hex Datei bereit sind, können wir auf Upload klicken, um die Firmware zu installieren.

Schritt 2: Chilipeppr Setup

  • Nun, da wir das Arduino zu unserem System eingerichtet haben, können wir zu chilipeppr / grbl navigieren. · Sie erhalten einen Bildschirm wie folgt:

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  • Das erste, was wir tun wollen, ist, klicken Sie auf den Link, der sagt: "Download Serial Port JSON Server" · Dies ist wichtig, weil in Reihenfolge für diese Website zu "sehen" Ihr Arduino muss es in der Lage sein, die Verbindung zum Arduino selbst , Erlaubt der Port-JSON-Server diese Kommunikation.

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  • Sobald Sie es herunterladen, werden Sie wollen, um es in eine Datei zu entpacken, die leicht zu finden ist, weil Sie das aktivieren müssen, bevor Sie etwas tun.

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  • Öffnen Sie die serielle JSON-Serverdatei, die wir gerade entpackt haben. Sie sollten einen schwarzen Bildschirm wie folgt:

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  • Jetzt, da wir unseren JSON seriellen Port-Server haben wir dann stellen Sie sicher, unsere Arduino gesteuerte CNC-Maschine ist alles eingesteckt.
  • Sobald Sie sich darum gekümmert haben, können Sie die Refresh-Taste im Serial Port Menu drücken.

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  • Nun, da es "sieht" unser Arduino, wählen wir die GRBL auf der Dropdown-Menü, setzen Sie sich, dass die Baudrate ist in der Tat 115200 und klicken Sie dann auf das Häkchen.

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  • Jetzt müssen wir unsere Arduino für unsere CNC neu zu konfigurieren, gibt es ein wenig unterschiedliche Befehle für die neue GRBL 0,9 g, aber sie sind für die Bequemlichkeit aufgelistet. (Hinweis: Für dieses Tutorial habe ich die vorherige Version des JSON verwendet, um es halten die Befehle noch ohne Streaming.Dies ist vor allem für Tutorial Zwecke.)
  • Hervorgehoben sind die Einstellungen, die ich für die Zen Toolworks 7x12 CNC Maschine verwendet habe. Verschiedene Maschinen können variieren.

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  • Gehen Sie vor und nehmen Sie sich die Zeit, Ihre Position zu positionieren, wo Sie Ihre Zero haben wollen. Alle G-Code Befehle funktionieren und GRBL fügte einige neue hinzu, um uns mit dieser Aufgabe zu helfen.

Schritt 3: Aufbau unseres Arduino Schildes

  • Nun, da unser Programm eingerichtet ist, müssen wir eine Sonde erstellen. Standardmäßig unterstützt der Zen Toolworks Arduino Motorschutz nicht den neuen Stift, der für das Sondieren verwendet wird.

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  • Da die neueste GRBL nun auch die Sondierung durch die beiden neuen Befehle g28.2 und g38.2 unterstützt, haben sie auch ab dem 0.9 Release zugewiesen, dass der analoge Pin 5 des Arduinos die Sonde sein soll.

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  • Also, was wir tun müssen, ist das Arduino-Schild zu ändern, um unsere Sonde zu unterstützen. Es ist so einfach wie das Löten von zwei Drähten zum Schild. Wir müssen einen als unseren Vorsprung auf Pin 5 und einen anderen auf einen der GND Pins löten.

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  • Um zu verhindern, dass überschüssige Geräusche, die unsere Sonde vorzeitig auslösen können, gehen wir voran und verdrehen unsere Drähte zusammen, um ein wenig Rauschen Widerstand zu schaffen. Dies kann durch die Verwendung von abgeschirmten Drähten erfolgen.
  • Sobald wir unser modifiziertes Schild haben, können wir dann alles wieder einstecken und unsere Sonde aufbauen. Wir benötigen den Erdungsdraht, der auf die Kupferummantelung aufgeklebt oder gelötet werden soll, und wir klemmen nur unsere Leitung auf unsere Schaftfräse oder ein anderes Metallstück, das Sie für diesen Prozess verwenden möchten.

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Schritt 4: Sondeneinstellung

  • Nun können Sie Ihren G-Code direkt auf die Chilipeppr-Workbench laden, indem Sie Ihre Datei finden und sie direkt auf den Browser ziehen.

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  • Nun sollten wir eine Darstellung unseres Objektes direkt auf der Chilipeppr-Werkbank sehen!

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  • Sie können alle Arten von Anpassungen, dieses Online-Programm können Sie die Kamera bewegen in einer 3D-Umgebung zu tun. Aber für jetzt sind wir nur mit dem On-Board-Autoleveller. Sie können dies starten, indem Sie auf die Schaltfläche Auto-Level in der rechten oberen Ecke der Workbench klicken.

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  • Jetzt erhalten wir eine neue Toolbox, die viele Optionen für unsere Auto-Nivellierung hat. Wir möchten die Auto-Fill-Taste drücken und dann die Größe von dem, was Sie untersuchen, und wie viele Sonden Sie wollen, wenn nötig. Stellen Sie außerdem die Vorschubgeschwindigkeit ein, um festzulegen, wie schnell Sie Ihre Sonde berühren möchten. Alle Punkte werden durch das Programm in einem Punkt-Array direkt auf dem Bildschirm angezeigt.
  • Sie können eine höhere Abstandshöhe und Sondenabstand einstellen, um sicher zu sein, genügend Abstand für Ihr Kupfer zu haben.

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  • Nun wollen wir auf die Run-Registerkarte klicken und dann auf Run Test Probe klicken. Wir wollen sicherstellen, dass unsere Sonde richtig funktioniert.
    • Wenn Sie möchten, können Sie einfach eingeben G38.2 Z-10 F20, um die exakt gleiche Sache ein wenig schneller zu tun.

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  • Sobald Sie eine erfolgreiche Sonde, die Taste, die Sie berühren das Kupfer ohne Absturz des Bits, drücken Sie "Zero Out" auf der Achse-Symbolleiste und Sie können jetzt die reale Sache starten.
    • Sie können auch trennen Sie die Leitung und berühren Sie einfach das Kupfer nach dem Drücken von Run Test Probe, wenn Sie Angst vor dem Absturz des Bits haben.

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Schritt 5: Sonde beginnt!

  • Sie können nun die Run-Taste drücken.

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  • Sie werden eine Warnung über Absturz Ihres Bits auslösen, wenn Sie nicht vorsichtig sind und nicht Ihre Sonde richtig verdrahten. Wenn Sie alle Schritte bis zu diesem Punkt gefolgt, sollten Sie fein sein und Sie können klicken Sie auf "Let's Get Probing".

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  • Es wird nun prüfen, Ihr Board und zeigen Ihnen die Unvollkommenheiten in Echtzeit und in 3-D. Auch zeigt es Übertreibungen von dem, was tatsächlich auf Ihrem Board, die Sie einstellen können.

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  • Sobald unsere Sonde fertig ist, wird es eine komplette 3D-Darstellung von unserem Board und all seine Unvollkommenheiten zeigen.

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  • Und jetzt können Sie den geänderten Code sehen, der automatisch mit den Ergebnissen unseres Vorstandes durchgeführt wurde. Sie gelangen auf die Registerkarte "Post-Run" und klicken auf "Auto-Leveled Gcode to Workspace senden".

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  • Jetzt können Sie Ihren GCode sehen und Chilipeppr macht Notizen über alle Z-Achsen-Änderungen, die aufgrund der Sonde aufgetreten sind.

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Schritt 6: Fräsen des neuen GCodes

  • Mit unserem modifizierten GCODE in der Hand können wir nun unser Board ausgraben. Das erste, was wir tun müssen, ist das Bit zurück zu X: 0 und Y: 0 senden.
  • Als nächstes müssen wir die Sonde von der Spitze entfernen und, falls möglich, die Erdleitung aus dem Kupfer entfernen.
  • Schalten Sie die Spindel ein. Achten Sie darauf, Augenschutz für dieses Teil zu tragen.
  • Starten Sie den neuen GCode und beobachten Sie die Maschine aus dem Board direkt vor Ihren Augen.

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  • Danach ist alles, was zu tun ist, bohren und schneiden Sie Ihr Board und Sie sind fertig!
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