À propos de l'électronique de Reprap

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

dimanche 15 août 2010, par André Espaze