Лучшие контроллеры GRBL для ЧПУ станков

Если вы хотите заменить контроллер GRBL для ЧПУ в вашем станке или если вы хотите построить ЧПУ самостоятельно, то это руководство поможет вам выбрать нужный контроллер.

GRBL — одна из самых популярных прошивок для контроллеров ЧПУ.

GRBL в сочетании с контроллером ЧПУ, таким как Arduino, — это то, что используют многие любители. Отдельная статья о сборке блока с ЧПУ для станка на GRBL, Arduino и Raspberry Pi. Одна действительно хорошая вещь в GRBL заключается в том, что он устраняет необходимость параллельного порта на вашем компьютере. GRBL передает строки кода через USB. Это также позволяет вам управлять им с помощью ноутбука или одноплатного компьютера.

Как производитель, помешанный на ЧПУ, я протестировал и изучил ряд контроллеров ЧПУ, совместимых с GRBL, чтобы создать свои собственные ЧПУ для различных приложений. Я протестировал и сравнил платы контроллеров по различным факторам, таким как простота использования, совместимость с другими частями ЧПУ, документация и поддержка, исходная мощность и общее качество. В итоге, я разделил свой обзор на два раздела.

Первый раздел состоит из контроллеров ЧПУ стоимостью менее 100 долларов, а второй раздел посвящен контроллерам с ЧПУ стоимостью более 100 долларов.

RATTM двигатель 3 осевой CNC контроллер мой выбор из — за простоты его использования, высокого соотношения цены и качества и отличных тепловых характеристик, которые придают ему долгую жизнь.

• RATTM Motor 3 Axis CNC Controller3 — лучший контроллер GRBL с ЧПУ
• Openbuilds BlackBox Motion Controller — лучший контроллер GRBL с ЧПУ премиум-класса

Что в этом обзоре?

Вот лучшие контроллеры ЧПУ на базе GRBL, доступные сегодня [2021]. Все эти контроллеры можно найти на амазоне, и большинство из них на Али.

1. RATTM Motor 3-axis GRBL Controller	Бюджет
2. Longruner-CNC GRBL Controller kit	Бюджет
3. Beauty Star-3 Axis GRBL Controller	Бюджет
4. ICROATO GRBL Controller	Бюджет
5. Sainsmart 3-axis GRBL Controller	Бюджет
6. xPRO v5 (Spark Concepts) GRBL Controller	Премиум
7. Blackbox GRBL Controller(Openbuilds)	Премиум

Лучшие бюджетные контроллеры GRBL для ЧПУ (до 100 долларов)

1. RATTM Motor 3-axis GRBL Controller

Контроллер двигателя RATTM на базе GRBL, наиболее экономичный контроллер двигателя с ЧПУ в этом списке, является хорошим выбором для создания граверов с ЧПУ и лазерных граверов. Как GRBL-совместимая плата, она работает на Candle, программном обеспечении ЧПУ на основе GRBL.

Как и ожидалось, им можно управлять с вашего компьютера с помощью универсального отправителя Gcode (UGS). Эта недавно обновленная версия также позволяет запускать GRBL 1.1. 3-осевой контроллер ЧПУ RATTM Motor GRBL работает от входного напряжения в диапазоне 12–24 В с рекомендуемым напряжением 24 В для оптимальной работы.

Важно знать характеристики шагового двигателя и шпинделя, которые могут поддерживаться этим контроллером ЧПУ. Контроллер мотора RATTM имеет управляющее напряжение 12 В с максимальным током 2 А. Это означает, что он может хорошо управлять двигателем NEMA 17 или меньшим, но он не предназначен для более крупных двигателей NEMA 23/24. На самом деле, вы можете запускать двигатели NEMA 23, используя эту плату GRBL, но результаты не идеальны. Если вы хотите использовать мощные шаговые двигатели, такие как NEMA 23 и выше, я предлагаю вам изучить контроллеры Premium CNC GRBL в конце этого списка контроллеров.

Контроллер поддерживает шпиндель 24 В с током 2 А. Скорость ШИМ шпинделя также можно изменять с помощью контроллера. Улучшенный по сравнению с более ранними моделями усовершенствованный привод шпинделя в контроллере теперь может поддерживать более мощные шпиндели с частотой вращения до 20 000 об / мин.

Контроллер имеет дополнительный внешний кожух для защиты платы управления от коротких замыканий. Он также имеет дополнительный выключатель питания. Алюминиевый сплав для рассеивания тепла также добавлен для регулирования температуры. В корпусе также находится вентилятор для охлаждения. В целом радиатор в этом продукте отличный, что продлевает срок службы платы.

Автономный режим распознавания — дополнительная функция. Компьютер, а также автономные контроллеры могут быть вставлены одновременно, и автономное распознавание автоматически определяет, подключен ли компьютер. Этот контроллер фрезерного станка с ЧПУ можно использовать в установке для лазерной гравировки, и большинство пользователей сообщают о положительных результатах при использовании этого контроллера.

Он совместим с такими операционными системами, как Windows XP/7/8/10, что делает его довольно универсальным. Поскольку GRBL отправляет код через USB, контроллер также имеет интерфейс USB. Интерфейс USB был модернизирован, чтобы превратить его в подключаемый модуль с гораздо более прочной сборкой, что решило проблемы с USB в более ранних моделях. Чтобы использовать этот контроллер, вам необходимо купить адаптер питания постоянного тока с разъемом 2,5-5 мм, рассчитанный на 24 В постоянного тока для оптимальной производительности. Адаптер питания не входит в комплект поставки контроллера.

Благодаря Arduino Nano (Atmel 328P) в основе, этот контроллер Arduino с ЧПУ имеет ШИМ-управление как для лазера, так и для шпинделя. В целом, этот 3-осевой шаговый контроллер Arduino — отличный выбор для тех, кто хочет получить хорошую производительность при ограниченном бюджете.

ЗА:

• Очень надежный, с отличными отзывами.
• Уравновешивает цену, характеристики и качество компонентов.

МИНУСЫ:

• Драйверы шагового двигателя встроены. Драйверы шагового двигателя на этом контроллере отлично работают в указанном диапазоне, но если вы хотите увеличить мощность, превышающую номинальную, с отдельным модулем шагового драйвера большего размера, то это не то, что вам нужно.

Примечание. Если вы ищете автономный контроллер вместе с платой управления, RATTM Motor также предлагает его в комплекте с платой управления RATTM Motor GRBL и автономным контроллером.

2. Комплект контроллера Longruner-CNC с ArduinoIDE

Комплект контроллера мотора с ЧПУ longruner отличается от других контроллеров в этом списке тем, что он представляет собой комбинацию Arduino и Shield, в отличие от других, где все интегрировано в единый блок контроллера. В этом комплекте есть плата Arduino (ATmega328), CNC Shield и драйверы шагового двигателя отдельно. Это означает, что для получения правильных настроек требуется немного первоначальной настройки, однако это также дает вам свободу использовать другие драйверы шагового двигателя, если вы решите выполнить обновление, не меняя плату управления. Интересно, что в этот комплект также входят 3 шаговых двигателя NEMA 17 в комплекте со всем остальным.

К сожалению, Longruner не продает комплект без моторов, если у вас уже есть моторы или вы хотите использовать другие моторы. Примите во внимание тот факт, что в комплект входят 3 шаговых двигателя NEMA 17, когда вы сравниваете цену этого комплекта с другими контроллерами, которые не поставляются с двигателями.

Производитель рекомендует входное напряжение 12-36 В постоянного тока для щита ЧПУ. Однако плата Arduino может получать питание через USB (5 В постоянного тока). Щиту требуется дополнительная мощность для шаговых драйверов и двигателей. Обратите внимание, что плата Arduino UNO в этом наборе производителем называется платой longruner, которая на самом деле является клоном Arduino. Щиток с ЧПУ в этом комплекте имеет дизайн платы RAMPS 1.4, изначально разработанный как часть проекта RepRap. Конструкция RAMPS 1.4 означает, что щит имеет все разъемы и порты, необходимые для беспрепятственного подключения всего, что вам нужно, включая до пяти драйверов шагового двигателя, шесть концевых упоров, устройство чтения SD-карт и дисплей.

Щит ЧПУ поддерживает движение по четырем осям, в отличие от других контроллеров в этом списке, которые поддерживают только 3 оси. Это позволяет либо клонировать любую из осей X, Y, Z для использования в качестве четвертой, либо даже иметь истинную четвертую ось (XYZA) без клонирования. Таким образом, этот комплект можно назвать бюджетным 4-х осевым контроллером Arduino с ЧПУ. Этот комплект разработан настолько открытым, насколько это возможно для людей, желающих поэкспериментировать. В него входят три шаговых драйвера DRV8825, которые представляют собой обновление по сравнению с шаговыми драйверами A4988, которые питают большинство других интегрированных контроллеров в этом списке. Это также означает, что он может потреблять ток 2,5 А, в отличие от A4988, который теоретически может работать только с током 2 А.

Что касается программного обеспечения, то в основе этого набора контроллеров лежит Arduino, что делает его автоматически совместимым с GRBL. Однако он совместим только с GRBL 0.9, но не с GRBL 1.1, в отличие от других контроллеров в этом списке.

В этом комплекте нет автономного контроллера, однако вы можете купить GRBL-совместимый пульт отдельно и использовать его с ним. В комплект также входят кронштейны, концевые упоры механического переключателя, кабель и четыре алюминиевых радиатора.Наконец, этот продукт имеет репутацию хорошего послепродажного обслуживания. Обычно они отвечают на любой запрос в течение 24 часов.

В целом, это 4-осевая система управления GRBL Arduino, которая отлично подходит для тех, кто хочет гибкости переключения компонентов в отличие от других, где все интегрировано.

ЗА:

• Открытость дизайна, возможность настройки
• Обновленные драйверы шагового двигателя DRV8825
• Может поддерживать до 4 осей.

МИНУСЫ:

• Поддерживает только GRBL 0.9

Beauty Star-3 Axis GRBL 1.1f с автономным контроллером

Контроллер на базе Beauty Star GRBL — это очень популярная плата контроллера GRBL для ЧПУ, к которой прилагается автономный пульт дистанционного управления. Контроллер поддерживает 3 оси и подходит для настольного гравировального станка с ЧПУ или лазерного гравера. Он поддерживает последнюю версию GRBL 1.1.

В комплект поставки входят USB-кабель и SD-карта емкостью 1 ГБ, а также плата контроллера и автономный пульт дистанционного управления. Этот продукт имеет простую настройку и функциональность без каких-либо сбоев. Что делает контроллер Beauty Star полезным для быстрых проектов. На автономном контроллере установлены светодиодные индикаторы и интуитивно понятная кнопка для легкой смены оси. Этот автономный модуль позволяет легко вернуть шпиндель в исходное положение без использования ПК. Автономный контроллер также имеет опции для гравировки файлов. Коды можно записывать в корневой каталог без использования компьютера.

В контроллере Beauty Start установлен шаговый драйвер A4988. Драйверы шагового двигателя также встроены в этот контроллер, с плавной совместимостью с двигателями NEMA 17. Хотя производитель заявляет, что он может работать с NEMA 23, я не рекомендую его.

ЗА:

• Легкая установка
• Поставляется с SD-картой 1G
• Автономный контроллер

МИНУСЫ:

• Не удается обновить драйверы шагового двигателя.

4. Плата контроллера ICROATO GRBL 1.1

Контроллер ICROATO GRBL 1.1 поставляется с 3-х осевым управлением с номинальной входной мощностью 12-24 В (предпочтительно 24 В). Контроллер хорошо работает с такими операционными системами, как Windows XP, 7,8 и Windows 10. Вы можете приступить к работе с этим контроллером сразу после установки прошивки GRBL через вход USB. Хотя вам необходимо иметь / покупать входной адаптер питания постоянного тока для этой платы управления, поскольку он не входит в комплект.

Контроллер имеет поддержку PWM шпинделя, и питание для него поступает прямо от распределительной платы, а не от платы управления. Он идет вместе с драйверами двигателя. Контроллер может поддерживать до 12 В 5A лазера. USB-кабель хорошего качества и плата управления позволяют легко работать с контроллером и подключаться к нему. Контроллер оснащен такими функциями, как кнопка аварийного останова и кнопка переключателя пределов. Эта совместимая с GRBL плата имеет хороший радиатор, предотвращающий нагрев платы даже во время тяжелых работ по резке. Это привело к долгому сроку службы продукта для большинства покупателей этого контроллера. Со встроенным шаговым драйвером этот контроллер, очевидно, может выполнять микрошаговое управление, однако вам необходимо откалибровать соотношение шагов при первом использовании.

ЗА:

• Наличие кнопки аварийного останова и концевого выключателя

МИНУСЫ:

• Соотношение шагов должно быть откалибровано

5. 3-осевой контроллер GRBL Sainsmart.

Контроллер Sainsmart — самый экономичный вариант в этом списке контроллеров. Он работает с входной мощностью 12 В / 4 А, в отличие от большинства других контроллеров в этом списке, которые работают от 12-24 В. Это делает этот контроллер подходящим для небольшого ЧПУ / лазерного гравера. Важно понимать ограничения этого контроллера. Хотя он может плавно управлять лазером мощностью 18 Вт, он дает смешанные результаты для лазеров с номинальной мощностью выше 18 Вт. Эта совместимая с GRBL для ЧПУ плата содержит драйверы шагового двигателя A4988 и, таким образом, может питать двигатель до 1,5 А.

Согласно документации этого контроллера, он поддерживает шаговые двигатели NEMA17 и NEMA23 с током менее 1,5 А. Хотя я не рекомендую покупать этот контроллер для шаговых двигателей выше NEMA 17, так как он может быть недостаточно мощным. В отличие от большинства других контроллеров в этом списке, у которых драйверы шагового двигателя приварены к плате, драйверы шагового двигателя на этой плате можно заменить, просто отсоединив его и заменив новым.

Контроллер работает на GRBL 1.1 и использует универсальный отправитель Gcode (UGS) для связи с компьютером. Эта плата GRBL также оснащена шпиндельным двигателем мощностью 400 Вт постоянного тока, а также интерфейсом вентилятора и интерфейсом вывода сигнала TTL. Напряжение источника питания может варьироваться в зависимости от нагрузки, но стандартно поставляется с 12В 4А. Контроллер также поддерживает интерфейс датчика, интерфейс ограничения по 3 осям и интерфейс питания DC 005 2.0.

Производитель этого контроллера, SainSmart, является популярным производителем ЧПУ и хорошо задокументировал этот продукт. Поскольку они являются крупным брендом, у них также есть оперативная команда послепродажной поддержки.

ЗА:

• Экономичный
• Драйверы шагового двигателя можно обновить

МИНУСЫ:

• Может работать только с небольшими ЧПУ

Лучшие контроллеры ЧПУ премиум-класса GRBL (более 100 долларов США)

1. Контроллер GRBL для ЧПУ Spark Concepts-xPRO V5

XPRO V5 действительно является монстром-контроллером ЧПУ в этом списке. С точки зрения характеристик, производительности и простоты использования он намного лучше, чем другие контроллеры, однако, очевидно, за это приходится платить. Кроме того, xPRO V5 в 4-5 раз дороже других контроллеров в этом списке.

xPRO V5 может питаться от источника питания 24 В постоянного тока. Лучше всего купить комплект блока питания Meanwell 24 В / 14,6 А вместе с xPRO V5. Начнем с того, что контроллер представляет собой единое целое со всем, что позволяет вам просто подключать и использовать. И когда я говорю «подключи и работай», я имею в виду именно это. Перед началом работы с xPRO V5 мало что можно сделать. Подключите блок питания 24 В, и все готово.

xPRO V5 работает на GRBL ESP32, который является 32-битным портом GRBL. Это регулярно обновляемая версия GRBL с отличной совместимостью с большинством отправителей и постпроцессоров GRBL. ESP32 — это не только разница в программном обеспечении, но и в аппаратном обеспечении. Плата Esp32 — это обновленная версия Arduino Uno. ESP32 содержит значительно больше ОЗУ и флэш-памяти с 32-битной платой по сравнению с Arduino, который представляет собой 8-битный микроконтроллер.

Самое главное, что он имеет встроенный Wi-Fi и поддержку Bluetooth, что является его самой отличительной особенностью. Это означает, что вы можете управлять своим ЧПУ со своего компьютера или даже с телефона через Wi-Fi без использования USB. Этот контроллер поддерживает движение по 4 осям с добавлением истинной 4-й оси или клонированием любой из осей XYZ.

Шаговый драйвер на этом — Trinamic TMC5160, который может управлять двигателями до 6 ампер. Драйверы шагового двигателя 2-2,5 А на других контроллерах бледнеют по сравнению с ними. TMC5160 — это шаг вперед по сравнению с очень популярными шаговыми драйверами TB6600. Это означает, что он может легко приводить в движение даже двигатели NEMA 42 с высоким крутящим моментом и превосходить двигатели NEMA 23 своим высоким приводным током. Вы можете подключить до 2 двигателей для каждой из четырех осей в этом контроллере, что позволяет вам подключать в общей сложности до 8 двигателей к одному контроллеру. Это позволяет этому контроллеру с легкостью выполнять тяжелые работы по резке. Он предлагает 1/256 микрошага, в отличие от большинства степперов в этом списке, которые предлагают только до 1/32 микрошага (DRV8825).

Этот контроллер поддерживает почти все лазерные пучки и шпиндели. Он использует сигнал PWM 0-5 В для управления большинством лазеров и небольших шпинделей. Для управления частотно-регулируемыми приводами и более крупными лазерными модулями он использует аналоговый сигнал 0-10 В, что делает его очень удобным. XPRO V5 делает все, что и другие контроллеры, гораздо лучше.

Кроме того, он использует новейший порт USB типа C для быстрого подключения. XPRO V5 также имеет встроенный радиатор и охлаждающие вентиляторы с регулируемой температурой. Этот контроллер движений с ЧПУ оснащен 32-битным процессором, заключенным в корпус из АБС-пластика со встроенным охлаждением.

XPRO V5 поставляется в полностью собранном и запрограммированном виде с входом датчика XYZ, встроенными реле, выключателем аварийного останова и выключателем питания. Что касается того, что этот контроллер может сделать для вас, xPRO V5 может работать с большинством 3-х осевых фрезерных станков с ЧПУ с двухприводными двигателями и 4-х осевых фрезерных станков с ЧПУ с поворотным столом.

XPRO V5 имеет репутацию одного из лучших контроллеров GRBL для ЧПУ любителей, занимающихся сборкой собственных станков с ЧПУ из нестандартных деталей. Документация для xPRO V5 довольно хороша с их страницей вики Github, в которой подробно описано все, что вам нужно для работы.

Spark Concepts, американская компания из Огайо, очень быстро реагирует на запросы, а послепродажное обслуживание этого продукта более чем удовлетворительное. Если вам нужен контроллер маршрутизатора с ЧПУ типа plug-and-play, способный выполнять практически любую хобби-работу, и вы не против доплатить ему за удобство и мощность, тогда xPRO V5 для вас.

ЗА:

• Исключительная мощность и универсальность для решения любой задачи любителя
• Plug-and-Play без первоначальной настройки

МИНУСЫ:

• Дороже, чем другие варианты эконом-класса в этом списке.
• Покупатели могут столкнуться со временем ожидания, так как товар не всегда есть в наличии.

2. Контроллер движения GRBL для ЧПУ Openbuilds BlackBox

Openbuilds BlackBox — еще один вариант премиум-класса, аналогичный xPRO V5, имеющий очень похожую цену. В отличие от xPRO V5, который работает на GRBL Esp32, Openbuilds BlackBox работает на GRBL 1.1, которая является стандартной версией в наши дни, когда дело доходит до GRBL. Благодаря шаговым драйверам Toshiba, которые могут работать с двигателями 4А, контроллер BlackBox очень хорошо работает с двигателями NEMA 23 в ЧПУ. Под этим я имею в виду двигатели NEMA 23 с высоким крутящим моментом, а не обычные шаговые двигатели NEMA 23. Для сравнения, производительность шагового драйвера на BlackBox намного лучше, чем у TB6600, который является еще одним шаговым приводом от Toshiba (японская компания). Драйверы шагового двигателя на BlackBox допускают до 1/32 микрошага по сравнению с 1/256 на xPRO V5.

Весь контроллер построен как одна коробка с настройкой plug-and-play, аналогичной xPRO v5. Раньше Blackbox поставлялся комплектом, но с тех пор превратился в полностью собранный модуль. Сборка очень проста, с подробными инструкциями из Openbuilds и четко обозначенными деталями. По сравнению с xPRO V5, который может принимать Gcode через Wi-Fi, контроллер движения BlackBox CNC передает Gcode только через USB, как и ожидалось от контроллера GRBL 1.1. Пользователи BlackBox могут воспользоваться его бесшовной интеграцией с OpenBuilds CONTROL, который представляет собой программное обеспечение ЧПУ, совместимое с GRBL от Openbuilds.

Многие пользователи маршрутизаторов с ЧПУ предпочитают Openbuilds CONTROL, а не Universal GCode Sender для отправки Gcode на контроллер. Openbuilds Control имеет встроенные инструменты калибровки для осей, мастер обработки поверхностей, библиотеку датчиков XYZ и простой в использовании графический интерфейс для изменения настроек GRBL.

Одним из основных преимуществ Openbuilds BlackBox перед xPRO V5 является очень активное сообщество вокруг продуктов Openbuilds. Практически любой вопрос / проблема, которые могут возникнуть у потенциального покупателя, задавались и отвечали на форумах их командой разработчиков. Итак, если вы предпочитаете общение с сообществом вокруг продукта, то Openbuilds — хороший выбор. Openbuilds также имеет очень отзывчивую послепродажную поддержку, где они помогут вам решить любую проблему, с которой вы столкнетесь, чтобы найти решение.

Если вы спросите меня, предпочел бы я xPRO V5 или Openbuilds BlackBox, я бы сказал, что это трудный выбор. Но я бы дал небольшое преимущество BlackBox из-за гораздо лучшей поддержки сообщества (экосистемы), что, на мой взгляд, очень важно. OpenBuilds BlackBox — это мощный контроллер GRBL, способный запустить практически любой любитель ЧПУ / лазерный гравер / плазменный резак. В сочетании с отличной документацией, поддержкой и сообществом он очень популярен среди любителей, стремящихся создать что-то более мощное, чем обычный настольный ЧПУ 3018.

ЗА:

• Исключительная мощность и универсальность для решения большинства задач
• Высокоактивное сообщество вокруг продукта

МИНУСЫ:

• Дороже, чем другие варианты эконом-класса в этом списке.
• Нет поддержки Wi-Fi

Общие мысли

Какой бы контроллер ЧПУ GRBL вы ни выбрали, убедитесь, что он совместим с остальной частью вашей системы ЧПУ, включая драйверы шагового двигателя, шаговые двигатели, шпиндели и источник питания.