LUPA BOX v.3

V souvislosti s přechodem na jiné vřeteno (střídavé 300W) vznikl nový box s ovládací elektronikou. Nadále využíváme bednu ze stolního PC (Dell Optiplex 960). Jednotlivé komponenty jsou v boxu přehledně uspořádány zejména s ohledem na optimální chlazení driverů a minimalizaci kabeláže.

V boxu je kromě elektroniky pro ovládání frézky umístěno také napájení a ovládání vřetene. Box je možné doplnit dalším vybavením zvyšujícím komfort ovládání vřetene a celé frézky. V základním provedení je box vybaven ovládáním v Základním provedení. Za příplatek lze box vybavit dalšími typy ovládání. Nabízíme čtyři typy (úrovně) ovládání:

  1. Základní provedení – standardní součást boxu
    Zapnutí / vypnutí vřetene se provádí z počítače (obslužného programu) a otáčky se nastavují manuálně potenciometrem umístěným na čelním panelu boxu.
  2. Komplexní ovládání vřetene – doplňková funkce
    Podsvíceným tlačítkem na čelním panelu lze přepínat celkem čtyři módy vřetene, každý mód je indikován podsvíceným číslem pod tlačítkem:
    MODE 1 – vřeteno vypnuto, nelze zapnout ani z PC, ani manuálně
    MODE 2 – vřeteno ovládáno kompletně z PC, jak zapnutí / vypnutí, tak otáčky; otáčky jsou nastavitelné v kroku 500ot/min a reálné otáčky poměrně přesně odpovídají hodnotám v PC
    MODE 3 – manuální ovládání nezávislé na PC
    MODE 4 – polomanuální ovládání – zapnutí / vypnutí řídí PC, otáčky se nastavují manuálně potenciometrem
  3. Komplexní ovládání vřetene s akustickou signalizací – doplňková funkce
    Stejné jako Komplexní ovládání vřetene viz výše, ale doplněné akustickou indikací při přepínání. MODE 1 “píp”, MODE 2 “píp-píp”, MODE 3 “píp-píp-píp”, MODE 4 “píp-píp-píp-píp”. Tóny nejsou zcela stejné, takže není potřeba pípání počítat a stačí vnímat poslední pípnutí.
    Ovládání je dále doplněno bezpečnostní funkcí, která nedovolí spustit program pokud by hrozilo, že nebude zapnuto vřeteno. V takovém případě přejde program do režimu HOLD. Zapnete vřeteno (přepnutím módu nebo manuálním zvýšením otáček) a stisknete RESUME. Samozřejmě můžete pokračovat i bez spuštění vřetene pokud to chcete. Obdobně se program zastaví, pokud by např. omylem došlo k přepnutí režimu za běhu programu a vřeteno by se mělo vypnout.
  4. Komplexní ovládání vřetene s akustickou signalizací a přípravou pro maják – doplňková funkce
    Stejné jako Komplexní ovládání vřetene s akustickou signalizací viz výše, ale doplněné o přípravu na připojení tzv. semaforu. Maják slouží k vizuální signalizaci stavu stroje. Pomocí svitu tří barev je možné např. v hlučném prostředí z dálky vidět, co se zrovna děje.
    ZELENÁ – stroj stojí, nic se nehýbe
    ORANŽOVÁ – stroj je v pohybu
    ČERVENÁ (blikání) – vřeteno se točí.
    Maják lze připojit delším 4-žilovým kabelem a mít ho umístěný např. mimo místnost, kde se frézuje tak, abyste na něj dobře viděli.

Střídavé vřeteno 300W je ovládáno vlastním driverem a je napájeno ze zdroje 48V pro dosažení otáček 16000/min. K driveru je možné připojit i jiná podobná střídavá vřetena (motory), vždy je ale třeba ověřit parametry vřetene. I když může působit použití “jen” 300W vřetene jako krok zpět, pravda je taková, že ve srovnání s předchozím stejnosměrným vřetenem 500W má subjektivně stejný výkon, je lehčí, tišší, díky lepší vnitřní konstrukci je také přesnější a výhodou jsou vyšší možné otáčky aniž by se příliš hřálo. Ze stejného zdroje jako vřeteno, ale přes stepdown 48V>24V jsou nápájeny drivery krokových motorů. Testy s napájením driverů maximálním povoleným napětím nedopadly uspokojivě a tak jsme zůstali u bezpečnějších 24V.

Elektronika se propojuje se strojem kabely:

  • 4x 4-žilový kabel – krokové motory
  • 1x 5-žilový kabel – napájení vřetene a osvětlení portálu
  • 1x stíněný 9-žilový signálový kabel – home spínače, dotyková sonda atd. (standardní RS232 kabel)

Počítač se k elektronice připojuje standardním USB kabelem.

Čelní panel s hlavními ovládacími prvky. Modře podsvícené tlačítko vlevo nahoře přepíná módy vřetene, čísla indikují vybraný mód. Potenciometr pro manuální nastavení otáček. Modrý vypínač ovládá LED osvětlení portálu. Červeně podsvícený hlavní vypínač 230V. Mřížka nad ovládacími prvky kryje odvod větracího vzduchu.
Na zadním panelu jsou umístěny konektory pro připojení kabelů. Zleva: Signálový kabel (koncové spínače, estop, Z dotyková sonda atd.), USB (připojení k PC), 5-pin kabel vřeteno+LED, 4x 4-pin kabely připojení krokových motorů, zásuvka 230V. Otvory v panelu slouží pro částečný odvod větracího vzduchu.
Jednotlivé komponenty jsou přehledně uspořádány. Arduino UNO s CNC Shieldem je spolu s odrušovací deskou a druhým Arduinem Nano ovládajícím režimy vřetene umístěno ve vymezeném prostoru, který je důkladně chlazen – jeden větší ventilátor saje vzduch zvenku, druhý menší ventilátor usměrňuje proudění dále do boxu.