Arduino CNC -tegnemaskin (eller veien til suksess): 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Dette prosjektet er hovedsakelig basert på elementer som er enkle å finne. Tanken er å ta to ubrukte datamaskin -diskenheter og kombinere dem for å lage en automatisk tegnemaskin som ligner en CNC -maskin.

Delene som brukes ut av stasjonene inkluderer motorer og rekkverk fra begge stasjonene og plastenheten til minst en av stasjonene (inkludert brett)

Trinn 1: Krav til reisen din:

Stykker som trengs:

1. Arduino uno
2. 1 trinnmotor (vi brukte modellnummeret 28BYJ-48)
3. Adafruit motorskjerm v2
4. Mange ledninger
5. To datamaskin -cd -skuffer
6. valgfritt: noen 3d -trykte tannhjul og skinner
7. Noe tre eller konstruksjonsmateriale En datamaskin

Arduino -kode påkrevd:

Tilpasset GRBL -kode for å jobbe med Adafruit motorskjerm (Riley_adafruit_cnc_2)

Dataprogramvare som trengs:

1. Arduino IDE Plotter
2. Gkodede bilde- eller tegningsfiler (google din valgte fil).

Nødvendige verktøy:

1. Loddeutstyr
2. Limpistol og limpinner
3. Hersker
4. Penn
5. Tålmodighet

Trinn 2: Ødeleggelse

Ta fra hverandre DVD -skuffene og sørg for å beholde den strukturelle integriteten til minst en av DVD -skuffene mens du fjerner metallkomponenten som vanligvis har to rekkverk. Prosessen med å ta disse brettene vil variere fra forskjellige cd -skuffer. De to motordriftene skal se ut som bildet nedenfor når de er fjernet. Legg merke til delen som snurrer disken har blitt fjernet, da den ikke vil være nødvendig.

Trinn 3: Lodding på

Når det er tatt fra hverandre, er det neste trinnet å lodde terminalene i motoren som kan sees på bildet. Igjen kan måten disse terminalene festes til motoren variere avhengig av den spesifikke modellen. Måten disse kobles til Adafruit motorskjold på vil bli diskutert senere. Gjenta det samme oppsettet for den andre harddiskmotorenheten.

Disse to vil tjene som vår Y- og Z -akse i tegningsprosessen.

Trinn 4: Det mektige magasinet

Det neste trinnet er å få diskbrettet til å fungere, som vil være X-aksen. For dette formålet ble trinnmotoren brukt, og monteringen krevde kuttdeler av brettet for å passe giret gjennom. (se bilder) På dette tidspunktet innså vi at girforholdet vårt var slått av og ytterligere tinkering var nødvendig. På slutten valgte vi å skrive ut et 4 til 1 -forholdsutstyr for å gi jevnhet og reiseavstand som kreves for å fullføre tegningen uten å gå tom for rom.

Trinn 5: Arduino -saken

Sett sammen Arduino -enheten og motorskjermoppsettet. For dette trinnet er det nødvendig med litt lodding. Det blir stablet to Adafruit Motor Shields. På grunn av måten de driver på, må en bro loddes for at den andre arduinoen kan identifiseres som sådan. Prosessen bak det er forklart her:

learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield-v…

Lodd broen som vist nedenfor merket 1 for det øverste Adafruit motorskjoldet. Det første brettet skal være (0x60) og det øverste brettet skal være (0x61). Legg også merke til jumperen som er merket med 2. Dette er plassert på både bunn- og toppskjold som forteller brettene å trekke kraften fra arduinoen i stedet for de blå terminalene rett over den. Du kan velge å koble din egen strømkilde til disse blå terminalene hvis du synes arduinoen mangler. (Vær oppmerksom på at mens vi kjører de tre motorene, har vi arduinoen koblet til datamaskinen pluss en 9v strømforsyning som kjører til arduinoen også)

Trinn 6: Trial by Fire

Test! Test delene dine før du setter alt sammen. Vi fant det spesielt vanskelig å finne informasjon om hvordan du kobler trinnmotorer til Adafruit Motor Shield. Så her er et nyttig diagram. Det er viktig å påpeke at pinne 1 og 4 (blå og oransje) og pinne 2 og 5 (rosa og gul) er par. Noen ganger kan plugging av disse på feil måte bety en omvendt måte på motoren. Rød er også malt i dette diagrammet som vist nedenfor. Hvis diskmonteringsmotorene bare har 4 terminaler, må du forlate bakken uten tilkobling.

For å styre bevegelsen av motorene, bruk programvaren som er beskrevet i de nødvendige verktøyene, ved hjelp av plotterprogramvaren i lenken som følger med.

En veldig enkel måte å teste hvilke terminaler som er par, er å teste med et ohm-meter. Her er en flott guide for hvordan du finner dine trinnmotortrådpar:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Når du har funnet parene dine, setter du den første inn i M1, den andre i M2

Trinn 7: Samlebåndet

Når alle motorene er testet kan du begynne å montere. Det første trinnet er å lage en struktur for å holde Y- og Z-aksen over X-aksen. Dette ble gjort med enkle varer kjøpt fra en hobbybutikk. Se bildet under.

Trinn 8: Flyt på

Det neste trinnet er å feste Z-aksen til Y-aksen, dette ble hovedsakelig gjort med varmt lim, selv om vi sikkert ville ha gjort det annerledes med mer tid og verktøy.

Trinn 9: Hackertid

Nå er det Arduino -programmeringstid. Det første trinnet blir å laste opp den vedlagte koden til din Arduino. Etter å ha åpnet Arduino IDE og åpnet det vedlagte programmet, er alt du trenger å gjøre å trykke på endre porten til den som arduinoen er koblet til og trykke på PILEN (eller opplastingsknappen) for å sende den.

Trinn 10: Suksess er et A !?

Selv om denne koden er basert på den opprinnelige GRBL -koden, er det viktig å merke seg at den har blitt kraftig modifisert for å fungere med adafruit motorskjold. På grunn av dette er det mange manglende funksjoner i GRBL som ikke fungerer når de settes inn i dette oppsettet, men for noen grunnleggende plotting (som er tegning) fungerer denne koden perfekt. Den kan tegne hvilken som helst GCODE som er formatert som G90.

Hvis du har bygget det samme oppsettet som vi har, vil arduinoen din nå fungere! Hvis du har laget en annen versjon med forskjellige motorer eller forskjellige dimensjoner, må du endre konfigurasjonsfilen som var inkludert i Arduino -koden.

** GJØR KUN ENDRINGER I “config.h” -FILEN, ENDRINGER ETTER ANDRE I KODEN FØLGER AT PROGRAMMET IKKE FUNGERER **

Når vi ser tilbake, kunne vi sannsynligvis ha brukt monteringen av brettet som det var og forsterket noe av strukturen, målt bedre for vipping av forskjellige akser og bare gjort det mer strukturert totalt sett. Det er et pent prosjekt som kan skaleres og brukes til andre bruksområder.

Når du har en grunnleggende forståelse av hvordan GRBL fungerer, og hvordan trinnmotorer for X, Y, Z -akser fungerer, er dette prosjektet ekstremt skalerbart så lenge du har materialer til det. Vi valgte å lage en denne størrelsen fordi vi var begrenset av størrelsen på DVD -skuffen. Men hvis du velger å lage en ved hjelp av belter og trinnmotorer, vil du bare være begrenset av trinnmomentet.