Resumen:
This paper details the implementation of a Control System for a Computer Numerical Control machine using only free software and implementing it in an embedded system. As an experimental prototype for testing, a 3D printer has been used in replacement of CNC milling machines and lathes, due to similarities in structure and motors used. This project addressed two stagesin the CNC manufacturing process. First, a CAM tool (Computer-Aided Manufacturing) is used to generate a code detailing the toolpath to be followed by the machine, all based on a 3D CAD model (Computer-Aided Design). The second stage consists in interpreting the code using a CNC Control Software to generate the signals to be transmitted from the Embedded System engines to the machine through parallel port. A custom driver was also designed to take advantage of general-purpose pins (GPIO) as an alternative to the parallel port driver. Several tests were performed to ensure the exact configuration of the machine, including the monitoring of the output signals through the parallel port, G-code execution, and individual test to each stepper motor.
Descripción:
El presente proyecto presenta la implementación de un Sistema de Control para una máquina de Control Numérico Computarizado utilizando únicamente software libre e implementándolo en un sistema embebido. Como prototipo experimental para las pruebas se utilizó una impresora 3D en reemplazo de maquinaria CNC como fresadoras y tornos, debido a las similitudes en su estructura de ejes y motores. El proyecto abordó dos de las etapas que conforman el proceso de manufactura CNC. Primero, utilizando una herramienta CAM (Computer-Aided Manufacturing) se generó del código que detalla la trayectoria que deberá seguir la herramienta de la máquina, todo en base a un diseño 3D CAD (Computer-Aided Design). La segunda etapa consiste en la ejecución del código
utilizando un Software de Control CNC para generar las señales transmitidas desde el Sistema Embebido a los motores de la máquina vía puerto paralelo. También, se diseñó un controlador especializado para aprovechar el uso de pines de propósito general (GPIO) como alternativa al puerto paralelo. Se realizaron varias pruebas para asegurarse de la correcta configuración de la máquina, entre ellas el monitoreo de las señales de salida del puerto paralelo, la ejecución de código, además de pruebas individuales a los motores de la máquina.
