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ÉLECTRONIQUE par Millwood

Déterminer quelle électronique contrôlera une découpeuse à commande numérique n'est pas une tâche facile  décision. L'électronique (appelée aussi driver), permet de faire fonctionner différentes parties d'une fraise CN : la mécanique avec ses moteurs pas à pas, l'ordinateur avec lequel elle est connectée via le port parallèle ou le port USB et le programme de gestion de la fraise (voir Mach3 , LinuxCNC, TurboCNC, etc.). Il existe de nombreux types d'électronique adaptée au contrôle d'un cutter pour un usage amateur, comme par exemple mon MillWood, sur le web vous pouvez trouver des centaines de schémas et aussi de nombreuses offres de drivers en kits ou même déjà montés. Pour les kits à monter ou les drivers prêts à l'emploi, je ne vous donne aucun lien pour ne pas être biaisé et ne blesser personne. Si la mécanique du cutter est similaire à celle de mon MillWood, un driver bipolaire 2-2,5 Amp/phase est déjà largement suffisant. Ce sont des pilotes basés principalement sur les circuits intégrés TB6560,  ou sur l'A3977 mais aussi sur l'ancienne ma  toujours valable  L297/298.

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Une chose qui est souvent sous-estimée est le choix des moteurs pas à pas, je vois souvent des gens utiliser de l'électronique 4Amp/phase combinée à des moteurs médiocres récupérés de je ne sais quoi d'imprimantes ou de matériel désaffecté.
Pour le moteur pas à pas, il est essentiel qu'il soit de bonne qualité et avec de bonnes performances.
Trouver un moteur de catalogue qui est de 3-4 Amp/phase et a un couple élevé peut ne pas suffire à vous éviter des surprises.
La fiche technique des moteurs doit pouvoir l'interpréter, souvent les caractéristiques affichées se réfèrent à des tests effectués avec les courants maximaux et surtout avec les tensions de fonctionnement maximales (70 Volts), valeurs que nous atteindrons difficilement avec nos drivers.
Même le couple de travail pourrait cependant être maximal à de faibles valeurs de rotation, avec une diminution significative à des vitesses plus élevées.
Il est vrai que les moteurs à six fils peuvent fonctionner de manière bipolaire en excluant le fil central, mais les caractéristiques de ce moteur ne seront pas grandes.
Pour mes coupeuses, je me fie uniquement au test pratique du moteur, en évaluant ses performances directement en le combinant avec le pilote électronique, j'ai essayé des dizaines de types de moteurs et j'ai parfois dû les jeter car ils ne sont pas adéquats.
Mais revenons au choix du conducteur.
L'obtenons-nous avec un port parallèle ou une sortie de port USB ?
C'est vrai, maintenant le port parallèle est en train de disparaître de l'ordinateur, mais c'est aussi vrai qu'on peut facilement retrouver un vieil ordinateur d'occasion pour quelques euros, avec le port parallèle, et le combiner avec la gestion du cutter, je vous assure que cela vous coûtera moins cher que l''achat d'un contrôleur pour port USB, cependant au lien suivant vous trouverez quelques unes de mes considérations.
Des programmes comme Mach3  (sur le système d'exploitation Windows XP, 7,8,10 32 bits) ou LinuxCNC (sur le système d'exploitation Ubuntu), sont d'excellents programmes plus que suffisants pour les amateurs et peut-être même les coupeurs cnc professionnels.
Ne cherchez pas des drivers électroniques avec des caractéristiques stratosphériques, des fonctions époustouflantes et par conséquent des prix élevés.
J'ai utilisé différents types de pilotes, du plus simple au plus complexe, mais je vous assure que pour un cutter de type hobby, une fonctionnalité élevée ou professionnelle n'est pas requise.
Ce serait comme monter un moteur Ferrari sur une Fiat 600 : vous n'exploiterez jamais sa puissance.

Note de devoir sur l'électronique d'origine chinoise

Aujourd'hui 95% de l'électronique disponible sur le web, et très souvent revendue sur les sites italiens du secteur, est de fabrication chinoise.  Ce sont des appareils électroniques que j'ai personnellement essayés, en constatant qu'ils présentent différents types de problèmes, si vous allez sur les différents forums italiens, mais aussi américains, vous en trouverez la confirmation.  Dans la plupart des cas, ce sont des problèmes de perte d'étapes pendant le traitement, parfois ils ont des problèmes de surchauffe dans les régulateurs de tension 12-5 volts ou les sauts de courant électrolytiques des moteurs (lisez à quelle tension maximale ils peuvent fonctionner avant d'appliquer l'alimentation Tension).  Dans le cas de la perte de pas, j'ai dû bypasser ou changer les entrées de signal, dans un cas j'ai littéralement remplacé les amplis,  parce que ceux montés étaient de mauvaise qualité; pour la surchauffe de la partie puissance, j'ai opté pour une alimentation externe.  Si vous recherchez sur le web une solution spécifique pour une carte, vous trouverez des dizaines de solutions possibles, différentes les unes des autres et souvent ne résolvant pas le problème, c'est une situation que je me suis retrouvée avec un type de carte.  J'ai fini par comprendre pourquoi une certaine solution n'a pas été trouvée : la carte semble toujours la même, mais en réalité elle est différente, c'est-à-dire qu'elle monte des composants différents (condensateurs pour la fréquence, optocoupleurs pour les signaux et qualité des amplificateurs de puissance), probablement l'impression est la même, mais elle est ensuite assemblée dans différentes régions de Chine et par des producteurs "plus ou moins" compétents, morale : vous avez peut-être la carte qui fonctionne bien (... rare), ou avec un problème indéfini, c'est pour cela qu'une même carte vous trouverez qui est à l'aise, qui a appliqué une modification au condensateur de fréquence, qui a retiré l'optolysulator, qui a ajouté une carte d'inversion de signal et qui, à force de faire des tests, a brûlé tous les amplis et maintenant il est désespéré et confus.  Les cartes chinoises que j'utilise sont toutes modifiées, testées et vérifiées pour éviter des problèmes de ce genre.

Voyons maintenant un petit tour d'horizon de l'électronique que j'ai utilisé dans mes cutters :

J'utilise actuellement une électronique composée de trois pilotes uniques utilisant la puce TB6600hq

Le TB6600HG
  a été publié en 2012 par Toshiba et est l'évolution du TB6560
Les principales caractéristiques sont :
- Alimentation unique - il y a un régulateur 5V à l'intérieur de la puce
- Contrôle via la broche d'activation de step-dir
- 1/1 jusqu'à 1/16 pas
- 5 Ampères
  courant max / phase (3,5 est une valeur plus crédible)
- Contrôle thermique, basse tension et surintensité intégré
- Niveau de courant sélectionnable au moyen du trimmer (Vref)
- Surveiller et alerter les broches
- Horloge jusqu'à 200Khz
- Durée d'impulsion des étapes de seulement 2,2 us.

L'électronique communique avec l'ordinateur via le port parallèle, il y a une sortie pour 220V sur la face avant du boitier métallique, cette sortie est pilotée par un relais et servira au pilotage automatique de l'outil électroportatif.

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