O que é GRBL e por que tantas CNCs de mesa usam

GRBL é o firmware que controla o movimento de uma CNC. Ele roda num microcontrolador da família Arduino, com processador 328p (como o Uno e o Nano), recebe o código G pela porta serial, que é a conexão USB, e transforma cada instrução em pulsos para os motores de passo. Ele não desenha nada e não calcula a peça: só executa, com precisão, o que o programa de CAM mandou.

Como o GRBL recebe e executa o código

O computador envia uma linha de código G por vez. O GRBL lê a linha, calcula os pulsos de cada eixo e manda os motores andarem. Quando termina, responde com um "ok" e pede a próxima linha. É por isso que um programa grande pode demorar a começar: ele vai sendo enviado aos poucos.

O firmware é software livre, sob a licença GPLv3. Isso quer dizer que o código está aberto para estudo e modificação, e que qualquer versão derivada precisa seguir a mesma licença.

Configurações: $$ e $x

O GRBL guarda suas configurações numa memória interna. Para ver a lista, envie $$. Para mudar uma delas, use $x=valor, trocando o x pelo número da configuração. As principais são o passo por milímetro de cada eixo, a velocidade máxima e a aceleração.

Essas três configurações definem como a máquina se comporta. Se o eixo anda menos do que o programado, a conta de passos por milímetro está errada. Se ela engasga ao acelerar, a aceleração está alta demais. Mude uma por vez e teste, para saber qual mudança produziu o efeito.

Home, alarme e desbloqueio

Com o home habilitado, a máquina não sabe onde está ao ligar. Por isso o GRBL entra em alarme e recusa movimento. Há duas saídas:

• $H roda o ciclo de home: os eixos vão até as chaves de fim de curso e a máquina passa a ter uma referência.

• $X tira o bloqueio de alarme sem mover nada. Use com cuidado: sem home, a máquina continua sem saber onde está.

Antes de rodar qualquer programa, faça o home e confira o zero da peça, verificando com a fresa fora do material que a ferramenta está onde o programa espera.

Comandos em tempo real

Alguns caracteres não esperam a linha atual terminar. O GRBL os trata na hora:

A pausa com ! para o movimento, mas não desliga o spindle nem a refrigeração. Se precisar parar o corte de vez, desligue o spindle e a refrigeração pelo controle da própria máquina, com a fresa fora do material.

No GRBL v1.1, o avanço pode ser ajustado durante o corte, de 10% a 200% do programado. Isso ajuda quando o material está mais duro do que o esperado, mas não substitui um avanço bem escolhido antes de começar.

Por que tantas CNCs de mesa usam GRBL

Como o firmware é livre e roda num Arduino barato, ele chegou a muitas placas de CNC de mesa vendidas prontas. Quem monta uma máquina caseira também costuma escolher GRBL, porque há muita documentação e comunidade. A contrapartida é que cada placa tem seus pinos e sua configuração, então vale conferir o manual antes de mexer em qualquer valor.

Perguntas frequentes

Preciso saber programar para usar GRBL?

Não para o dia a dia. Você precisa entender o código G que o programa gera, saber fazer o home e conferir o zero. Mexer nas configurações exige cuidado, porque um valor errado altera o comportamento da máquina; os comandos básicos são poucos.

Posso trocar o GRBL por outro firmware?

Depende da placa e da máquina. Antes de trocar, confira se a placa aceita o firmware novo e se o software de controle que você usa fala com ele.

Por que a máquina entra em alarme ao ligar?

Quase sempre porque o home está habilitado e a máquina ainda não sabe onde está. Rode $H antes de qualquer movimento, ou use $X se souber exatamente onde os eixos estão.

Para continuar lendo

• Como zerar a CNC

• Sonda e nivelamento da mesa

• Segurança na CNC

O GRBL no Controller do Factory

O Controller abre o código G, mostra o percurso em 3D e envia as linhas para a máquina com GRBL. Com a máquina conectada, ele faz home, zero, jog e sonda, ajusta a velocidade durante o corte e mostra o estado da máquina. O programa local que faz a ligação com a máquina ainda não está disponível para baixar, então confira o percurso no navegador enquanto ele não chega.

O Factory é grátis, em português e abre no navegador, sem conta. Abrir o Controller.

Fontes

• Wiki do GRBL (GitHub)

• Comandos do GRBL v1.1 (GitHub)

• Configurações do GRBL v1.1 (GitHub)

Cada máquina e fresa tem a indicação do fabricante; a norma de segurança do seu local de trabalho se confere com um profissional de segurança do trabalho.