Engenharia

PMR2450 - Projeto de Máquinas Mecatrônica - EPUSP

Sistema de movimentação de uma máquina CNC Controlador, drivers e motores
Julio Cezar Adamowski agosto/2005

Controlador CNC
Modos: manual e automático Manual: seleciona eixo, define velocidade, movimentação manual do eixo , define zero peça, define velocidade, recebe programa*, liga/desliga eixo árvore, etc. Automático: seleciona programa, executa programa**. * Recebe programa: o controlador se prepara para receber bloco de comandos através da RS232 ** Execução do programa: interpreta linguagem G, aciona motores de forma sincronizada (interpolações linear, circular)

Controlador CNC: diagrama de blocos PC CAD/CAM RS232 controlador CNC

driver driver driver

Motor X Motor Y Motor Z

sensores

Controlador CNC

Placa de interface com o JackRabbit

Sistema de Movimentação Mecânica, eletrônica, motores, sensores Forças inerciais Forças de usinagem Velocidades

Motor de passo: malha aberta → 400 passos por volta

Driver do motor de passo

Motor de passo
Configurações dos enrolamentos

Motor de passo: curva torque x velocidade torque

pull-out

pull-in J2

J1 inércia da carga J2 > J1

velocidade (passos/segundo) Acoplamento motor - carga

Acionamento do motor CC Sensor de posição: encoder óptico

Motor CC: malha fechada

Esquema de ligações do LM629

Aceleração: perfil de velocidade velocidade perfil trapeizodal

tempo

Curva de aceleração: tabela com intervalo de tempos entre passos Conversão deslocamento/passo do motor:

p x=n 400

x = deslocamento (mm) p = passo do fuso (5 mm/volta) n = número de passos do motor

Montagem da tabela de aceleração
1 2 θ i +1 = θ i + vi ti +1 + α (ti +1 ) 2

Considerando:

tem-se:

2π ∆θ = θ i +1 − θ i = 400 i = 0, 1, 2, 3, ...

1 2π 2 α (ti +1 ) + vi ti +1 − =0 2 400 vi = vi −1 + αti

onde: i = 1, 2, 3, ... e v0= 0

Sistema de acionamento: cálculo do torque no motor

Fuso: comprimento l,