CNC 雕刻機,GRBL 控制板比較

在 最 早 的 時 期 ,想 要 使 用 GRBL,就 要 使 用 Arduino UNO 外 加 一 個 CNC Shield。初 代 CNC Shield 的 功 能 只 是 把 UNO 的 針 腳 引 出 來 ,和 加 上 連 接 stepper motor driver 的 線 路 。隨 著 GRBL 的 進 化 ,這 種 Arduino CNC Shield 也 出 了 很 多 代 ( V1, V2, V3, ….. )。

到 了 後 來 ,Arduino 推 出 了 NANO,使 用 和 UNO 一 樣 的  ATmega328P 芯 片 ,所 以 後 來 出 的 CNC Shield 都 多 數 以 NANO 為 主 。NANO 佔 位 比 較 少 ,加 上 NANO 的 Shield 通 常 都 比 較 新 ,功 能 比 較 完 善 ,所 以 漸 漸 是 取 代 了 UNO 的 Shield。

以 我 自 己 用 過 的 幾 款 GRBL 控 制 板 來 說 ,其 實 都 大 同 小 異 。個 人 覺 得 最 主 要 的 分 別 是 對 不 同 主 軸 摩 打 的 支 援 ,畢 竟 ,雕 刻 機 的 靈 魂 就 是 主 軸 摩 打 。

最 入 門 級 的 ,就 是 只 支 援 12V 輸 入 ,12V 輸 出 的 控 制 板 。這 種 控 制 板 限 制 了 你 只 能 使 用 12V 的 主 軸 摩 打 。12V 的 摩 打 一 般 來 就 是 就 扭 力 較 小 。

高 級 一 點 的 ,是 支 援 12V-36V 輸 入 / 輸 出 的 控 制 板 。你 可 以 使 用 24V ,甚 至 36V 的 主 軸 摩 打 ,扭 力 會 大 一 點 。使 用 這 一 類 控 制 板 要 特 別 留 意 主 軸 摩 打 的 電 壓 ,因 為 它 的 主 軸 摩 打 的 輸 出 電 壓 是 和 輸 入 電 壓 一 樣 的 ,所 以 你 的 輸 入 的 電 壓 ,必 須 要 使 用 和 主 軸 電 機 相 同 。即 是 如 果 你 使 用 24V 的 主 軸 摩 打 ,你 便 必 須 要 使 用 24V 的 電 源 。

上 面 這 一 款 控 制 版 另 一 個 特 別 的 地 方 ,就 是 把  ATmega328P 芯 片 整 合 在 控 制 板 之 上 ,應 該 對 生 產 成 本 有 一 定 幫 助 。新 出 的 控 制 板 越 來 越 多 是 這 一 種 設 計 。

最 好 的 ,是 使 用 「繼 電 器 」的 GRBL 控 制 板 。這 一 類 的 控 制 板 可 以 控 制 真 正 的 雕 刻 機 主 軸 摩 打 。

「繼 電 器 」其 實 就 是 一 種 「開 關 」,是 可 以 用 較 小 的 電 流 去 控 制 較 大 電 流 的 自 動 開 關 。我 們 只 要 把 300W / 400W 的 大 功 率 的 主 軸 摩 打 ,和 獨 立 的 48V 電 源 接 到 繼 電 器 ,然 後 就 可 以 用 Arduino 的 5V / 40mA 微 小 電 流 來 控 制 主 軸 電 機 的 開 關 。

使 用 「繼 電 器 」的 GRBL 控 制 板 一 般 會 有 兩 個 電 源 輸 入 ,12V 的 電 源 是 供 電 給 主 板 和 步 進 摩 打 的 ,而 主 軸 摩 打 就 會 使 用 和 其 匹 配 的 獨 立 電 源 ,另 外 連 接 到 繼 電 器 之 上 。

GRBL 控 制 板 第 二 個 主 要 分 別 ,就 是 可 不 可 以 「脫 機 控 制 」。因 為 做 精 細 的 雕 刻 的 時 間 會 比 較 耐 ( 數 個 小 時 ),如 果 有 脫 機 控 制 ,就 不 用 長 開 電 腦 了 。「脫 機 控 制 器 」都 會 有 card reader,只 要 把 雕 刻 文 件 ( G code files ) 儲 存 到 記 憶 卡 ,「脫 機 控 制 器 」便 可 以 直 接 讀 取 這 些 文 件 來 雕 刻 。

在 上 面 的 幾 種 控 制 板 之 中 ,eleksmaker 都 沒 有 脫 機 控 制 ,反 而 「36V 控 制 板 」和 「繼 電 器 控 制 板 」都 有 脫 機 控 制 ,不 過 「脫 機 控 制 器 」都 要 另 購 。「脫 機 控 制 器 」都 要 搭 載 「控 制 板 」使 用 ,最 好 還 是 和 「控 制 板 」一 起 買 ,不 然 有 機 會 得 物 無 所 用 。

至 於 其 他 的 功 能 ,還 包 括 支 援 「激 光 」( 上 面 三 個 都 支 援 )、兩 個 Y-axis 輸 出 ( 某 些 龍 門 移 動 式 的 雕 刻 機 ,不 常 用 )、風 扇 輸 出 ( 12V 輸 出 ,除 了 加 風 扇 幫 助 控 制 板 散 熱 ,我 也 喜 歡 加 LED 作 照 明 )、有 「對 刀 」( probe ) 和 「限 位 開 關 」( limit switches ) 的 插 口 。不 過 這 些 都 不 是 必 要 功 能 ,大 家 按 自 己 的 需 要 選 擇 即 可 。

ctleung張 先 生 ,男 性 ,肖 龍 。
職 業 :I.T. Consultant
簡 介 :不 好 好 讀 書 ;七 尺 差 五 寸 ,手 長 過 膝 ,雙 耳 垂 肩 ;性 寬 和 ,寡 言 語 ,喜 怒 不 形 於 色 。據 說 少 時 曾 斬 白 蛇 於 鳳 凰 山 下 ……
This entry was posted in Computer & Network and tagged , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>