Αναβάθμιση συστήματος ελέγχου εργαλειομηχανής CNC τριών αξόνων
Control system upgrade of three axis CNC mill machine
Πτυχιακή εργασία
Date
2018-01-09Keywords
CNC ; Arduino ; GRBL ; Εργαλειομηχανές CNC ; Βηματικοί κινητήρες ; Arduino Uno ; Συστήματα ελέγχου ; Computer Numerical Control ; CNC φρέζεςAbstract
Η πτυχιακή εργασία πραγματεύεται την αναβάθμιση του συστήματος ελέγχου μιας CNC εργαλειομηχανής τριών αξόνων. Η εργαλειομηχανή είναι μια CNC φρέζα 2,5D αξόνων της light machines, μοντέλου Prolight 1000,η οποία αγοράστηκε από το ίδρυμα τη δεκαετία του 1990 .Ο χειρισμός της εργαλειομηχανής γινόταν με λογισμικό της εταιρείας, το οποίο ήταν συμβατό μόνο με υπολογιστή που χρησιμοποιούσε DOS. Μετά από βλάβη της πλακέτας LMC, που συνδέεται στον υπολογιστή, σταμάτησε να λειτουργεί και η επισκευή της εκτιμήθηκε ασύμφορη. Με σκοπό την αναβάθμισή της, τέθηκαν κάποια κριτήρια ως απαιτήσεις για την τελική κατασκευή. Έπειτα από έλεγχο, ανακαλύφθηκε ότι τα μηχανικά και ηλεκτρομηχανικά μέρη της συσκευής ήταν πλήρως λειτουργικά και ότι η βλάβη περιοριζόταν στο σύστημα ελέγχου. Η αντικατάσταση του συστήματος ελέγχου από ένα Arduino UNO με λογισμικό λειτουργίας GRBL, αποτέλεσε μια οικονομική, ανοιχτού κώδικα λύση, η οποία είναι συμβατή με τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προγράμματα CAM. Για τον έλεγχο του κοπτικού, ήταν απαραίτητη η ανάπτυξη και κατασκευή ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος, ώστε η υπάρχουσα πλακέτα ελέγχου της ατράκτου να επικοινωνεί με το Arduino. Επίσης, παρατίθεται ένα απλό εγχειρίδιο, ώστε να είναι δυνατή η χρήση της συσκευής από μη εξοικειωμένο χειριστή, καθώς η εργαλειομηχανή προορίζεται για εκπαιδευτική χρήση στο μάθημα του προγραμματισμού CNC. Στο κεφάλαιο 1 και 2 της εργασίας, παρατίθενται τα κριτήρια που τέθηκαν και αντίστοιχα το θεωρητικό υπόβαθρο, για να εξοικειωθεί κανείς με ορισμούς και όρους της εργασίας. Η διερεύνηση του προβλήματος καθώς και η τελική κατασκευή αναλύονται στα κεφάλαια 3,4 και 5.Τέλος στο κεφάλαιο 6 αναφέρονται τα συμπεράσματα της εργασίας.
Abstract
The following thesis, deals with the upgrade of the controlling system of a three-axis CNC machine tool. This specific CNC machine tool, is a 2,5D-axis milling machine, made by light machines, model Prolight 1000, which was bought by the Higher Education Institute of Piraeus, Technological Field, at the decade of 1990. The handling of the machine tool was taking place with the company’s software, which was only compatible with computers using DOS. After a failure of the LNC board that is connected with the computer, the machine tool stopped working and the repairing of it was decided unprofitable. Having as a purpose the upgrade of the machine tool, a few criteria were put as requirements for the final construction. After the inspection, it was discovered that the mechanical and electromechanical parts of the device were fully functional and that the damage was limited to the control system. The replacement of the control system with an Arduino UNO, with operating software GRBL, was proven the most money-saving, open-code solution that was compatible with the most widely used CAM programs. For the inspection of the cutting machine, the development and construction of an electronic circuit were necessary, in order for the existing spindle control board to communicate with the Arduino. Furthermore, a simple manual is listed, in order for the machine to be easy to use by non-skilled staff, as it is intended for educational use in the course of CNC programming. In chapters 1 and 2 of this thesis, the criteria that were put and the corresponding theoretical background are listed, in order to familiarize any reader with the definitions and the terms that are used. The investigation of the problem and the final construction, are analyzed in chapters 3, 4 and 5. Finally, chapter 6 refers to the conclusions of the thesis.
Number of pages
52Faculty
Σχολή Τεχνολογικών ΕφαρμογώνAcademic Department
Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.Language
GreekCollections
The following license files are associated with this item:
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα