CNC jednoduše – 1. část: Co je Grbl?

Program Grbl je volně dostupný interpret G-kódů a ovladač krokových motorů pro CNC stroje, určený pro platformu Arduino.

CNC-Router

Je určen především těm, kteří chtějí s minimálními náklady ovládat vlastní CNC stroj poháněný krokovými motory, ale také těm, kteří Grbl chtějí použít jako základ pro jiný projekt a tak ocení, že program je napsán modulárně.

Grbl jako interpret G-kódů pracuje s podmnožinou standardu RS274 a autoři tvrdí, že při vývoji byl testován s výstupními soubory mnoha CAM programů, aniž by se vyskytla jediná chyba.

S programem Grbl je možno bez problémů komunikovat USB portem a nevyžaduje od nadřízeného počítače žádné zvláštní vlastnosti ani výkon. Nadřízeným počítačem samozřejmě nemusí být jen PC – úspěšně jsme vyzkoušeli ovládání Arduina s programem Grbl mikrokontrolérem PICAXE

Díky využití všech vlastností mikrokontrolérů AT168/328 program umožňuje přesné časování výstupních signálů i při krokovací frekvenci vyšší než 30 kHz. V programu je zapracován i inteligentní způsob akcelerace a decelerace rychlosti pohybu jednotlivých os, takže je možno u stroje dosáhnout vyšší pracovní rychlosti, aniž by docházelo ke ztrátám pozice při náhlých změnách směru pohybu. Program plně podporuje lineární a kruhovou interpolaci.

Většinu parametrů programu je možno nastavovat i za běhu, konfigurační soubor je uložen v paměti EEPROM a je přenositelný mezi různými verzemi Grbl.

Technická omezení

Grbl umožňuje jen pohyb ve třech osách souřadného systému X, Y, a Z. Práce s rotačními osami není podporována.

Množina zpracovávaných G-kódů je záměrně omezena jen na základní příkazy; rozšířené příkazy G-kódu, u kterých se nedá předpokládat, že budou moci být použity pro jednoduché CNC obráběcí stroje, jsou vypuštěny.

Program Grbl v současnosti pracuje s těmito G a M kódy:

G00 – Rychlé polohování

G01 – Lineární interpolace

G02 – Kruhová interpolace ve směru hodinových ručiček

G03 – Kruhová interpolace proti směru hodinových ručiček

G04 – Pauza (až 6 sekund)

G10 – Programovatelný zápis parametrů

G17 – Volba pracovní roviny X-Y

G18 – Volba pracovní roviny X-Z

G19 – Volba pracovní roviny Y-Z

G20 – Nastavení jednotek souřadného systému na palce (inch)

G21 – Nastavení jednotek souřadného systému na milimetry

G28 – Nájezd do referenční polohy

G28.1 – Nastavení souřadnic referenční polohy

G30 – Nájezd do další referenční polohy

G30.1 – Nastavení souřadnic další referenční polohy

G53 – Nastavení souřadného systému stroje

G54 až G59 – Volba souřadného systému obrobku

G80 – Ukončení cyklu

G90 – Absolutní programování

G91 – Inkrementální (přírůstkové) programování

G92 – Nastavení lokálního počátku souřadného systému (od aktuální pozice nástroje)

G92.1 – Zrušení lokálního počátku souřadného systému

G93 – Posuv v jednotkách času

G94 – Posuv v délkových jednotkách

 

M0 – stop programu

M2 – konec programu

M3 – pravé otáčky vřetena

M4 – levé otáčky vřetena

M5 – stop vřetena

M8 – spuštění chlazení

M9 – zastavení chlazení

M30 – konec programu (reset)