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プリント基板作製

GrblとGコード

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GrblはGコードを実行するソフトウェアです。Gコードを読み取りCNCに実装されているモーターをGコードに従って動作させる役目を担います。

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Grblコントローラーの1例

機械本体付属のコントローラー(Arduino互換)です。GrblはArduino上で動作するGコード実行ソフトウェアです。

この基板にはX-Limt,Y-Limit,Z-Limit,STOP,J-A5とシルク印刷されたコネクターがありますが本体の説明書には記載がありませんでした。

X-Limt,Y-Limit,Z-Limitはそれぞれのハードウェアリミットスイッチに繋ぎます。デフォルトではハードウェアリミットスイッチが無効になっています。Amazonで見かけるArduinoのCNC基板だとハードウェアリミットスイッチへの接続コネクターが正方向負方向に分かれているようですが、この基板では分かれていません。正負両側に取り付ける場合は並列接続するようです。

ハードウェアリミットスイッチを有効にするにはCandleのコンソール下のあるコマンド窓に $21=1 と入力し送信します。続いてホーミングサイクルを有効にするには $22=1 、ホーミングする方向は $23=0(右奥)or1(左手前) です。

STOPは緊急停止です。

J-A5はZ軸の0点検出スイッチです。

コマンド設定項目はPDFにまとめました。

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ハードウェアリミットスイッチです。

右側(X軸正方向)用です。スイッチの取り付けは考慮されていないようでして取付穴などはありません。マイクロSWを使用するとワークスペースが狭くなるのでタクトスイッチを使用しました。ヘッドやワークベンチが限界に到達したときにスイッチに接触する位置に両面テープで張り付けました。

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緊急停止スイッチです。多分不要だとは思います。下のコネクターは0点プローブの中継です。

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0点プローブです。ミノムシクリップで、片側をカッターにもう一方を基板銅箔の接続します。クランプに導体を使えば接続は簡単です。基板のGNDとCNC本体:切削モーターの軸が電気的に接続されている場合は極性がありますがそうでなければ無極性です。(接続されていない例が多いようです)

Gコードについて

Gコードはワーク(このサイトではプリント基板)をどのように切削するかCNCに対して指示するプログラムです。Gから始まるコマンドとパラメーターを組み合わせたテキスト文です。使用するGコードは機械屋さんが使う本格的なCNCフライス盤に使用されているものと基本部分は変らないようです。

例えばG00とかG90とか、Gと数字の組み合わせのテキスト文で構成されています。

制御基板について

私が使用している本体付属のものを含めてこの手の中華基板にはまともな取扱説明書が付属することは無さそうです。必要機能が動作すれば良しとして、不明な端子やジャンパーは購入時のままにしてあります。

自作するにはArduinoとCNCシールドを購入してGrblをダウンロードし書き込めば良いようです。シールドの基板パターンにより3.0以前と3.5以降は一部配線が異なるようです。それに伴いGrblバージョンとコントロールソフト(Candle等)のバージョンも変わります。