Autor Tópico: CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO  (Lida 1648 vezes)

Description: Correção nas controladoras TB6560

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CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO
« Online: 07 de Junho de 2017, 12:30 »
https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/tb6560_t.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

Verdade seja dita, a controladora chinesa baseada nos chips TB6560, não é sensacional, mas é "usável" em muitos casos. Levando em conta o preço, cerca de 1/3 de um kit médio de drivers, ela é bem atraente pelo menos para os hobbystas e curiosos que não querem investir grandes recursos para "brincar" um pouco com CNC.

Falando rapidamente sobre a placa, ela é um misto de controladora + drivers (com versões de 3, 4 ou 5 drivers) numa única placa. Temos ainda controle do Spindle, sensores de fim de curso, botão de emergência e possibilidade de incluir display e joystick. Ou seja, uma solução completa, ainda que modesta e barata para um CNC. Claro que pelo custo quase irrisório ela tem problemas e pelo menos alguns deles são descritos aqui com sugestões de MODs que com certeza darão uma melhorada na placa, mesmo que aparentemente ela esteja funcionando bem.

1 - Capacitor do OSC

Esse capacitor gera o clock para o CI controlador Toshiba TB6560 (dai o nome da placa) e originalmente ele é de 1000pF. Segundo o datasheet do CI, ele poderia estar entre 100pF e 1000pF, o que estaria ok, porém a frequencia de trabalho do CI fica em apenas 44khz exigindo pulsos maiores (pelo menos 90uS) a partir do PC para controle dos motores. Na prática isso quer dizer que o "teto" para velocidade dos motores é mais baixo antes dele começar a perder passos. Colocando o capacitor de 100pF a frequencia sobe para 400Khz o que significa necessidade de pulsos menores (cerca de 10uS), logo, a possibilidade de aumento do teto, conseguindo um ganho na velocidade dos motores sem muito esforço de nossa parte.

https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/capacitor.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

Na foto acima já com os capacitores trocados, um pra cada controlador, na parte de baixo da placa. Logo após a troca já nos testes de movimentação dos eixos, notei que o meu Z passou a funcionar lisinho. Ele antes BERRAVA, literalmente, e passou a funcionar muito silencioso, mesmo antes de eu fazer qualquer modificação nas configurações do Mach 3. Após checar o correto funcionamento subi as velocidades em cerca de 25% e minha máquina aceitou bem as novas configurações, sem gritar e nem peder passos. Talvez eu conseguisse até mais velocidade se eu perdesse mais algum tempo fazendo mais testes, mas para meu uso a velocidade já está de bom tamanho.

2 - Acoplamente Ótico

Um das especificações oferecidas pela TB6560 é que ela se propõe a ter entradas isoladas na porta paralela, protegendo então o micro contra um possivel curto na controladora. A proposta é boa, mas falha porque o Terra é o mesmo, tanto na placa quanto na interface paralela. Bem, o "isolamento" propriamente dito se dá por opto-acopladores que nada mais são do que um LED e um foto-transistor montado num mesmo invólucro. De um lado quando fazemos o LED acender, a resistência do outro lado baixa por causa do foto-transistor funcionando como uma "chave ótica".

Pois bem, o problema é que entre o pulso da porta e o pino de controle do CI temos uma rampa de subida do sinal gerado pelo opto-acoplador e muitas vezes ele chega atrasado, fazendo a máquina perder passos ou dar o passo na direção errada. Nas imagens abaixo, baixadas do forum CNCZone, mostram o problema.

https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/ocs1.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO
https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/ocs2.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

Na segunda imagem é possivel notar que a máquina só teria mudado de direção após o pulso de clock, gerando um passo errado.

A solução é simples mas ao mesmo tempo meio drástica: retirar o opto-acoplador. Eu não me importei porque como eu disse inicialmente a controladora já não é mesmo completamente isolada e entre a porta paralela e o resto do circuito ainda temos um buffer 74HS14 que bem ou mal também está isolando a porta. Vi uma outra solução onde adicionaram mais um buffer 74HC14 após o original da placa, mas ter uma ou duas peças entre a paralela e o CI, pra mim, não faz diferença. :D

Retirei os optos "problemáticos" da placa que são os de direção e pulso de clock, lembrando que é um deles pra cada eixo, logo, total de seis optos e fiz uma ligação direta no próprio soquete utilizando um pequeno pedaço de fio rígido. Simples e eficaz.

https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/opto.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO
https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/opt1.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

O outros optos são de enable de cada eixo que ficam ligados o tempo todo e os dos sensores que não influenciam no problema, não precisando serem retirados.

https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/ocs3.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

Sem o opto os sinais chegam no tempo certinho, como podemos ver na imagem acima.

3 - Diodo de proteção do rele

Quando a bobina de um rele é desenergizada pode ser gerado por indução uma tensão chegam a níveis bem altos, então é comum colocar um diodo polarizado inversamente à ligação do rele para proteção do resto do circuito. Se essa tensão é gerada no desarmamento, como o diodo estará posicionado no mesmo sentido, ele terá baixa resistência, absorvendo a tensão. O problema na TB6560 é que o projetista simplesmente esqueceu o diodo. Basta soldá-lo por baixo da placa na bobina do rele, percebendo o lado correto da polarização do diodo. Guie-se pela foto abaixo, mas desconsidere o fio laranja soldado que faz parte do artigo do Controle da Tupia.

https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/rele.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO


Enfim, todas as mudanças propostas são muito fáceis de serem feitas e melhoram sensivelmente a controladora TB6560. Então, pegue seu ferro de solda e mãos à obra.

Para referências disponibilizo também o esquema da placa, o datasheet do Toshiba TB6560 e o manual com todas as configurações para o Mach3 e um pequeno resumo das ligações do cabeamento da controladora.

 
https://www.guiacnc.com.br/tutoriais/manual.jpg
CORREÇÕES NA CONTROLADORA TB6560 - VICTOR TRUCCO

Fonte: http://www.victortrucco.com/CNC/CorrecoesTB6560/CorrecoesTB6560