Cyclone PCB Factory – PCB雕刻机

Description

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作者:Regis Hsu

專案緣由:

電路對於Maker或電子電機相關科系的同學來說,應該是個又愛又恨的存在。

怎麼說呢?相信大家都有類似的經驗,講到要設計電路,一開始都是滿腔熱血,有股想動手的衝動,想到完成後的成就感,絕對比對完一疊發票終於中了兩百元的成就感還要大,但是想到之後繁複的步驟和眾多的器具與材料,都會讓人望之卻步。

想要快速簡單的人會用萬孔板代替洗板子,但對於追求美觀與穩定度的人來說,這卻不是一個好的選擇。而洗板子需要曝光、顯影與蝕刻等步驟,對於需要常常作電路版的人而言,這種耗時且需要大量器材的做法,不是一個有效率的方法,自製一台PCB雕刻機便可一勞永逸解決的解決這些問題。

作者在網路尋找雕刻機的解決方法時,原本想以市面上的CNC洗床做為基礎去改造成為PCB雕刻機,但這作法通常精準度要求不高,所以不是最佳選擇。終於在作者努力尋找資料下找到Cyclone PCB Factory,這是一台Open Source的PCB雕刻機,而且大部分都是3D打印件,非常符合需求,因此開始了PCB雕刻機的製作之旅。

CNC運作原理與雕刻刀的運用:

因為CNC是用精密的計算機功能來控制刀具的行程,把已存在的材料雕刻成型,這裡面有很多經驗與知識。例如,用什麼刀具來刻不同的材質與圖案,而雕刻與切斷是用不同刀具完成的。

軟體暨器材準備:

Firmware : GRBL

這個軟體非常有趣,其中重要的部分是在這2個file:config.h 和 cpu_map_atmega328p.h。

要會控制CNC雕刻機,這裡面有很多software switch和參數設定必須透徹了解。

參考資料:http://regishsu.blogspot.tw/2015/12/cyclone-pcb-factory-pcb3xx-config-grbl.html

擷取

G-Code Sender : bCNC

主要的功能如下:

  1. 提供一個人機界面與CNC雕刻機做溝通,送gcode到機器。
  2. 把DXF檔案轉為gcode。
  3. Z軸probe零點位置,還有AutoLevel用矩陣方式測定Z軸平面,然後在雕刻中自動調整。
  4. 隨意移動主軸到特定位置。
  5. 有profile和cut的強大功能。

這軟體隨時都在更新,是個值得花時間來學習的軟體,可用它來控制CNC雕刻機。

參考資料:https://github.com/vlachoudis/bCNC

擷取1

Draftsight

DraftSight有提供免費的版本,可以讓Maker來繪製2D圖的DXF檔,然後在bCNC產生gcode提供給CNC雕刻機。操作繪圖的工具與模式是與有名的AutoCAD相似,值得學習。

 

PCB-gcode

PCB-gcode是Eagle PCB layout的plugin,可以把電路layout圖輸出為gcode,直接在CNC雕刻機使用,在PCB覆銅板直接刻電路。這裡面有很多參數值得好好研究與實驗,可以產生更優質的gcode來刻PCB電路。

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