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Préparation d’un Rapsberry Pi 4 pour piloter sa CNC, avec bCNC et/où CNCjs. On vous montre TOUT !

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Il arrive très souvent de vouloir piloter sa CNC (où son Laser, où son imprimante 3D) indépendamment de son PC. Une alternative bon marché est d’utiliser un Raspberry Pi (Abrévié en RPi pour la suite), sur lequel on va pouvoir se connecter à distance, où localement en lui adjoignant écran et clavier.
Nous allons considérer une installation sans écran ni clavier, solution très pratique et économique. Si vous préférez avoir Ecran et Clavier, vous pourrez faire tout ce que nous allons expliquer, simplement, au lieu de le faire avec le bureau à distance de Windows, vous le ferez localement sur le RPi.

Matériel nécessaire :

  • Un PC avec Internet
  • Carte Micro SD (8Go suffisent, je n’ai pas essayé avec 4)
  • Un moyen pour lire/écrire cette carte depuis le PC. Un dongle USB est parfait.
  • Un Raspberry PI 4. Plus il a de mémoire, mieux ce sera.
  • Soit une clef USB mémoire (Thumb Drive), soit un disque SSD. On évoquera ce matériel plus en détail plus tard.
  • Un cable Ethernet, ou une clef WiFi compatible RPi, pour communiquer avec le RPi

Autant préciser d’entrée de jeu qu’une explication détaillée ne sera pas fournie sur toutes les commandes passées et tous les utilitaires utilisés. Ce document (et vidéo) est bien assez long comme ça. Vous pouvez utiliser Google pour chercher des informations complémentaires. Je ne m’étends pas non plus sur la sécurité, tout simplement parce que, si votre RPi est connecté à votre réseau local, et que vous ne donnez aucun accès public à son adresse IP depuis votre Box, personne d’autre que vous ne pourra jamais s’y connecter. Maintenant, chaque cas est différent, et vous pourrez éventuellement avoir besoin de plus de sécurité. Dans ce cas, je vous engage, là aussi, à faire vos recherches sur Internet dans ce sens, mais je ne peux pas passer le temps nécessaire pour chaque cas particulier.

1ère Etape – Rendre son RPi bootable depuis un port USB

Classiquement, un RPi boot (et utilise) une carte micro SD. Seulement c’est lent, et assez limité en taille. Si nous voulons pouvoir utiliser notre RPi comme un PC (à peu près), nous allons vouloir utiliser un disque SSD, beaucoup plus rapide qu’une carte, et avec une bien plus grande capacité (en général). Comme il faut bien commencer quelque part, même si nous ne nous en servirons pas par la suite, il nous faut donc nous munir d’une carte micro SD, sur laquelle on va installer Raspberry Pi OS Lite. Pour cette installation provisoire, pas besoin des graphiques de bureau, la version « Légère » est donc parfaite. Plus petit = plus rapide.
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Un aperçu du système RosettaCNC

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Dans l’article précédent, nous avons vu comment installer le logiciel de contrôle de la carte RosettaCNC, connecter la carte au PC ou au réseau, configurer l’adresse IP de la carte et effectuer la première connexion, qui est également nécessaire pour déverrouiller la licence du logiciel de contrôle.

Maintenant, avant de procéder à la description du logiciel de contrôle, je trouve utile de faire un tour d’horizon du système RosettaCNC et des terminologies utilisées pour les différentes parties qui le composent :

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Unboxing et installation carte RosettaCNC

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Le transporteur vient de livrer le colis avec la nouvelle carte RosettaCNC que nous avions commandée quelques jours auparavant:


Une fois le rituel de déballage effectué, la première question qu’un nouvel utilisateur se posera est :
« Quelle est la prochaine Etape ? «
Simple, allumons-la et essayons de la connecter au PC.

Pour commencer, voici la liste des matériels nécessaires au démarrage du système :
1 – Une alimentation stabilisée 24V DC pour alimenter la carte.
2 – Un câble Ethernet pour connecter la carte au port PC ou à un commutateur réseau.
3 – Un PC avec système d’exploitation Windows.
4 – Le package d’installation du logiciel RosettacCNC pour contrôler la carte.

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Rosetta CNC – Basculer d’une sonde à l’autre automatiquement lors du lancement de macros

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Il est assez logique d’utiliser au moins 2 sondes différentes avec une machine CNC. L’une pour la hauteur de Z, voire le point 0 des coordonnées de travail avec une sonde XYZ (ou une sonde 3 D), l’autre pour mesurer la longueur d’outil, plus exactement la différence de longueur (sonde TLO).
Seulement, si on bascule de l’une à autre grâce à un interrupteur, on court le risque d’un oubli, avec les risques liés d’endommager la sonde où l’outil.

La solution passe donc par l’utilisation, dans la macro, d’un G-Code, qui va envoyer un signal à un relais, basculant le circuit d’une sonde vers l’autre. Il faut donc définir une sonde « défaut », qui sera toujours active, l’autre n’étant active qu’à la suite de la commande spécifique.

G-Code à utiliser

Le manuel RosettaCNC concernant le G-Code indique qu’on peut utiliser M62 Pn , où n est le numéro du UO (User Output) terminaux CN7 (et CN4) pour activer un signal. Le G-Code M63 Pn sera utilisé pour désactiver le même signal. Voir page 4 du manuel de G-Code
Comme ces sorties ne sont pas utilisées, on peut se servir de OU4, 5, 6, 7 ou 8 sur le connecteur CN7. (Le terminal physique est +1. OU4 = Pin 5). Voir page 31 du manuel de la carte A.

Sonde par défaut.

Comme la sonde TLO est normalement utilisée plusieurs fois dans un même usinage, il semble logique qu’elle soit la sonde par défaut. C’est donc la macro destinée à l’autre sonde qui activera le relais.

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