à propos de l’électronique de Reprap
Concernant l’éléctronique pour une machine outil, beaucoup de ressources existent déjà sur la toile et nous n’avons pas vocation à les répertorier pour devenir le nouveau Big Brother du domaine. Bien au contraire l’approche Usinette pourrait se distinguer par sa séléction des techniques visant un mouvement d’appropriation (voir la pensée de Kurz sur ce sujet pour un développement de la théorie). Ainsi entre l’utilisateur cherchant la solution simple et efficace pour gagner du temps sur son projet individuel et l’érudit en technologies voulant confronter son savoir à la concurrence en vue de monter une future startup, nous essaierons surtout de dégager une base de connaissances permettant d’acquérir des capacités d’action sur le monde réel. En d’autres termes, cela signifie que les lecteurs de nos documentations auront des efforts à fournir pour comprendre certains concepts jugés essentiels (ceux voulant réaliser des économies de temps et d’argent peuvent d’ores et déjà se satisfaire de trouver les meilleures affaires par les saintes grâces du marché). Par contre, les sujets traités devraient leur permettre de devenir autonomes assez facilement, les dépendances aux composants spéciaux et utilisations avancées ayant été coupées au maximum.
Dans ce contexte, quelles pourraient être les applications d’une fraiseuse à bois ? Usinage de meuble, charpente ou ossature de maison, rectification de pièces bruts, voir même taille d’objets dans du bois brut (palier de roulements , pales d’éoliennes, ustensiles de cuisine, oeuvres d’art). Evidemment, nous pourrons avancer au fur et à mesure de nos connaissances, mais une précision de +/- 0.5 mm semble possible pour un début. La dépendances aux moteurs pas à pas apparaît aussi pour l’instant comme inévitable. Bien qu’il manque les calculs, un moteur ayant un couple de 1Nm devrait convenir pour une machine ayant une surface de coupe d’environ 1m2 (voir par exemple le projet Otocoup). Par ailleurs, la partie commande la plus directe devrait être d’utiliser LinuxCNC contrôllant les circuits de commandes par le port parallèle. Quelles pourraient être maintenant les cartes de pilotage des moteurs pas à pas ainsi que la carte permettant de s’interfacer avec le port parallèle ?
La réponse reste complêtement ouverte mais voici un résumé des quelques pistes étudiées. Maman économie étant notre source de vie à tous, le marché a déjà réalisé parfaitement les choses (bien sûr à condition de pouvoir payer et donc être capable de se vendre). Et comme à Usinette, même si nous sommes non-rentables, nous sommes malgré tout bons princes nous ne pourrons conseiller aux lecteurs soucieux de leur pouvoir d’achat que de foncer vers les solutions toutes prêtes. Voici donc une carte de pilotage de moteurs pas à pas qui conviendrait ici, une carte d’interface avec le PC là, et enfin un autre site du même style là-bas. Ensuite viennent les pilotages avec des composants dédiés qui apparaissent au départ plus attractifs pour s’approprier la technique. Cependant, les composants étant tellement parfaits, il ne reste plus grand chose à faire et la compréhension reste difficile. Un exemple de projet est Petit Pas mais, telle une réalité inversée, l’achat des composants dédiés et leur montage se révelent être tout aussi cher, si ce n’est plus, que les solutions toutes prêtes. Un autre exemple de contrôle pourrait être d’utiliser les composants L297 et L298N, trouvables facilement, mais le prix reste elevé et surtout ce n’est pas demain que nous serons en mesure de les fondre sans passer par l’industrie de la microéléctronique. Alors que faire ? Il est évident que le dépassement du marché demandera des efforts aux non-rentables comme nous et certains domaines (celui-là déjà ?) disparaîtront à jamais de nos existences faute de ressources en connaissance et matière première. Mais un bel avantage, jusqu’à là non exploité dans les solutions proposées, est de baisser le niveau d’exigence sur le pilotage. Ainsi les commandes de type micropas (microstep), la mise en veille automatique, l’isolation par opto-coupleurs à tous les étages peuvent être enlevées. Par ailleurs, il serait particulièrement judicieux de se baser sur des composants standards (idéalement récupérer ceux destinés à la poubelle). Une souplesse dans les contraintes permettrait-t-elle de s’approprier la compréhension d’un circuit de pilotage ? Rien n’est encore joué. Pour l’instant, le schéma le plus simple est la commande d’un moteur pas à pas bipolaire par ponts de transistore et tensions symétriques (trouvés dans le livre ’Moteur pas à pas et PC’ de Patrice Oguic). Mais une autre piste pourrait être d’utiliser des moteurs unipolaires. Les contraintes indispensables sont :
- la commande par pas de moteurs
- le contrôle de tous les moteurs par un port parallèle
- une isolation de la partie commande et puissance
- le déclenchement de la machine outil (relai)
- un arrêt d’urgence
