CNC Robot Plotter: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το εκπαιδευτικό περιγράφει έναν προγραμματιστή ρομπότ που ελέγχεται από CNC. Το ρομπότ περιλαμβάνει δύο βηματικούς κινητήρες με ανυψωτικό στυλό τοποθετημένο στη μέση μεταξύ των τροχών. Η περιστροφή των τροχών σε αντίθετες κατευθύνσεις προκαλεί το ρομπότ να περιστρέφεται γύρω από την μύτη. Η περιστροφή των τροχών προς την ίδια κατεύθυνση προκαλεί την πένα να τραβήξει μια ευθεία γραμμή. Έχει το ακόλουθο φάσμα κινήσεων… προς τα εμπρός, προς τα πίσω, περιστρέφεται αριστερά και περιστρέφεται δεξιά.

Κατά τη λειτουργία, το ρομπότ περιστρέφεται προς την επόμενη συντεταγμένη, υπολογίζει τον αριθμό των βημάτων και μετά κινείται. Για να επιταχυνθούν τα πράγματα, το ρομπότ είναι προγραμματισμένο να παίρνει τη μικρότερη γωνία στροφής πριν μετακινηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι συχνά σχεδιάζει ενώ ταξιδεύει αντίστροφα.

Η επικοινωνία με το ρομπότ γίνεται μέσω σύνδεσης bluetooth. Το ρομπότ δέχεται τόσο εντολές πληκτρολογίου όσο και έξοδο κώδικα g από το Inkscape.

Εάν είστε "σε" ζωγραφική ακουαρέλας, τότε αυτή η συσκευή είναι σε θέση να μεταφέρει το σκίτσο σας σε χαρτί. Η αλλαγή της ΚΛΙΜΑΚΑΣ αλλάζει το μέγεθος της εικόνας, πράγμα που σημαίνει ότι δεν περιορίζεστε σε σταθερές διαστάσεις χαρτιού.

Λάβετε υπόψη ότι αυτό το ρομπότ δεν είναι όργανο ακριβείας. Έχοντας πει ότι τα αποτελέσματα δεν είναι πολύ άσχημα.

Βήμα 1: Βάση στήριξης

Το στήριγμα στήριξης κατασκευάστηκε από μια ταινία 60 mm από φύλλο αλουμινίου 18 μετρητών. Το αλουμίνιο επιλέχθηκε για τη βάση, καθώς είναι ελαφρύ και εύκολο στην εργασία. Για τις μικρές οπές χρησιμοποιήθηκε ένα τρυπάνι 3 mm. Κάθε μια από τις μεγαλύτερες τρύπες ξεκίνησε τη ζωή της ως μια τρύπα 9 mm που διευρύνθηκε με τη βοήθεια ενός αρχείου "ουράς αρουραίου".

Οι τελικές πλάκες για τους κινητήρες στις παραπάνω φωτογραφίες είναι 56 mm x 60 mm σε απόσταση 110 mm όταν διπλώνονται. Αυτό έδωσε μια απόσταση τροχών από κέντρο σε κέντρο 141 mm. Η διάμετρος τροχού για αυτό το ρομπότ είναι 65 mm. Καταγράψτε αυτές τις διαστάσεις καθώς ο λόγος τους (CWR) καθορίζει πόσα βήματα χρειάζονται για να περιστρέψετε το ρομπότ κατά 360 μοίρες.

Αν κοιτάξετε προσεκτικά τις φωτογραφίες θα δείτε ένα κοπτικό πριόνι σε κάθε "φούστα" του τροχού. Το "κομμάτι" μετάλλου κάτω από κάθε μία από αυτές τις κοπές πριονιού έχει λυγίσει τόσο ελαφρώς ώστε:

• η πλατφόρμα (κορυφή αγκύλης) είναι επίπεδη,
• και το ρομπότ μετά βίας λικνίζεται.

Είναι σημαντικό ο μηχανισμός ανύψωσης στυλό να βρίσκεται στη μέση μεταξύ των τροχών και σε ευθεία με αυτούς. Εκτός από αυτό, οι διαστάσεις του ρομπότ δεν είναι κρίσιμες.

Το στυλό-ανελκυστήρα περιλαμβάνει ένα πλαστικό μπουκάλι φαρμάκου που τοποθετείται μέσα από το στήριγμα αλουμινίου όπως φαίνεται. Οι τρύπες ανοίγονται μέσω του καπακιού και του πυθμένα για το μολύβι. Ο δίσκος ανύψωσης στυλό περιλαμβάνει το άκρο ενός άδειου πλαστικού αγκίστρου-πηνίου σύρματος κολλημένου στο ορειχάλκινο κέντρο ενός κουμπιού ραδιοφώνου που έχει τρυπηθεί για να ταιριάζει στο μολύβι. Ένα μικρό νεροχύτη αλιείας μολύβδου, κατάλληλα τρυπημένο, έχει τοποθετηθεί πάνω από το μολύβι για να διασφαλίζεται η επαφή με το χαρτί ανά πάσα στιγμή.

Το ρομπότ τροφοδοτείται από έξι μπαταρίες AA τοποθετημένες κοντά στους τροχούς για να ελαχιστοποιηθεί το φορτίο στο τρίτο στήριγμα.

[Συμβουλή: Το φύλλο αλουμινίου μπορεί να κοπεί χωρίς να χρειάζεται γκιλοτίνα ή τσιμπιδάκια (που έχουν τη συνήθεια να παραμορφώνουν το μέταλλο). "Βαθμολογήστε" και τις δύο πλευρές του φύλλου κατά μήκος της γραμμής κοπής χρησιμοποιώντας έναν ατσάλινο χάρακα και ένα μαχαίρι κοπής λεπίδας βαρέως τύπου. Τώρα τοποθετήστε τη γραμμή βαθμολογίας στην άκρη ενός τραπεζιού και λυγίστε το φύλλο ελαφρώς προς τα κάτω. Αναποδογυρίστε το φύλλο και επαναλάβετε. Μετά από μερικές στροφές το φύλλο θα σπάσει σε όλο το μήκος της γραμμής βαθμολογίας αφήνοντας μια ευθεία άκρη.]

Βήμα 2: Ανύψωση με στυλό και ασπίδα

Πειραματίστηκα με την αρχική γραβάτα καλωδίου και επέλεξα έναν πλαστικό δίσκο κολλημένο στο ορειχάλκινο κέντρο ενός "κουμπιού ραδιοφώνου". Το ορειχάλκινο κέντρο τρυπήθηκε για να χωρέσει το στυλό. Ο βιδωτός δίσκος επιτρέπει την ακριβή τοποθέτηση της πένας. Ο πλαστικός δίσκος κόπηκε από το άκρο ενός καρουλιού καλωδίου σύνδεσης.

Ο μηχανισμός στυλό-ανύψωσης περιλαμβάνει ένα μικρό σερβο που συνοδεύει το αρχικό μου κιτ Arduino, αλλά κάθε μικρό σερβο που ανταποκρίνεται σε παλμούς 1mS και 2mS σε απόσταση 20mS μεταξύ τους πρέπει να λειτουργεί. Το ρομπότ χρησιμοποιεί παλμούς 1mS για στυλό-πάνω και παλμούς 2mS για στυλό-κάτω.

Το σερβο είναι προσαρτημένο στη φιάλη του φαρμάκου με μικρούς δεσμούς καλωδίων. Το σερβο κόρνα σηκώνει τον πλαστικό δίσκο, και ως εκ τούτου το στυλό, όταν λαμβάνεται μια εντολή στυλό. Όταν ληφθεί μια εντολή σμίκρυνσης, το σερβοκόρνα είναι πολύ καθαρό από το δίσκο. Το βάρος του δίσκου και του εξαρτήματος ορείχαλκου εξασφαλίζει ότι η πένα παραμένει σε επαφή με το χαρτί. Ένα βάρος μολύβδου μπορεί να περάσει πάνω από το μολύβι αν θέλετε "βαριές" γραμμές.

Ολόκληρο το κύκλωμά μου κατασκευάστηκε σε μια πρωτότυπη ασπίδα Arduino. Αποσυνδέστε την ασπίδα όποτε θέλετε να ανεβάσετε ένα σκίτσο στο Arduino σας. Μόλις μεταφορτωθεί το σκίτσο σας, αφαιρέστε το καλώδιο προγραμματισμού USB και αντικαταστήστε την ασπίδα.

Η ισχύς της μπαταρίας τροφοδοτείται στο Arduino μέσω του πείρου "Vin" όταν η θωράκιση είναι προσαρτημένη. Αυτό επιτρέπει να γίνουν γρήγορες αλλαγές στο λογισμικό σας χωρίς να αντιμετωπίσετε διενέξεις μπαταρίας και bluetooth.

Βήμα 3: Κύκλωμα

Όλα τα εξαρτήματα είναι τοποθετημένα σε μια αρχική ασπίδα arduino.

Τα βηματικά BJY48 συνδέονται με τις ακίδες arduino A0.. A3 και D8.. D11

Ο σερβοκινητήρας ανύψωσης στυλό συνδέεται με τον πείρο D3 που έχει προγραμματιστεί για έξοδο 1mS (χιλιοστά του δευτερολέπτου) και παλμούς 2mS σε διαστήματα 20mS.

Οι σερβοκινητήρες και οι βηματικοί κινητήρες τροφοδοτούνται από το δικό τους τροφοδοτικό 5 volt 1 amp.

Η μονάδα bluetooth HC-06 τροφοδοτείται από το arduino.

Το arduino τροφοδοτείται μέσω του πείρου Vin.

Με εξαίρεση τη μονάδα bluetooth HC-06, η οποία έχει ένα διαχωριστή τάσης που περιλαμβάνει αντιστάσεις 1K2 και 2K2 ohm για να μειώσει την τάση εισόδου bluetooth RX στα 3,3 βολτ, όλες οι αντιστάσεις είναι 560 ohm. Ο σκοπός των αντιστάσεων 560 ohm είναι να προσφέρουν προστασία βραχυκυκλώματος στο arduino. Επίσης, διευκολύνουν την καλωδίωση της ασπίδας.

Βήμα 4: Σημειώσεις σχεδιασμού λογισμικού

Ο κωδικός.ino για αυτό το έργο αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας το "codebender" στη διεύθυνση https://codebender.cc/. Το "Codebender" είναι ένα IDE βασισμένο σε σύννεφο (ενσωματωμένο περιβάλλον ανάπτυξης) το οποίο είναι δωρεάν στη χρήση, έχει εξαιρετικό σφάλμα και εντοπίζει αυτόματα το arduino σας.

Οι σταθερές SCALE και CWR που χρησιμοποιούνται στον κώδικα καθορίζονται από:

• οι διαστάσεις του ρομπότ,
• τις προδιαγραφές του κινητήρα,
• και την επιλογή "βηματικής λειτουργίας".

Προδιαγραφές κινητήρα

Τα "28BYJ-48-5V Stepper Motors" που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο έχουν "γωνία διασκελισμού" 5,625 μοίρες / 64 και "λόγο διακύμανσης ταχύτητας" 64/1. Αυτό μεταφράζεται σε 4096 πιθανά βήματα για μία στροφή του άξονα εξόδου, αλλά υποθέτει ότι χρησιμοποιείτε μια τεχνική που ονομάζεται "μισό βήμα".

Πώς λειτουργούν τα Stepper Motors

Τα "28BYJ-48-5V Stepper Motors" έχουν τέσσερα πηνία το καθένα με διαμορφωμένο σιδερένιο πυρήνα που περιέχει οκτώ πόλους. Κάθε ένα από τα τέσσερα κομμάτια πόλων μετατοπίζεται έτσι ώστε να υπάρχουν 32 πόλοι σε απόσταση 360/32 = 11,25 μοίρες μεταξύ τους.

Εάν ενεργοποιήσουμε (βήμα) ένα πηνίο κάθε φορά (κύμα-βήμα), ή δύο πηνία κάθε φορά (πλήρες βήμα), ο ρότορας θα κάνει μια πλήρη περιστροφή σε 32 βήματα. Δεδομένου ότι το εσωτερικό γρανάζι είναι 64/1, μια στροφή του άξονα εξόδου απαιτεί 2048 βήματα.

Μισό Βήμα

Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί μισό βήμα.

Το Half-Stepping είναι μια τεχνική κατά την οποία δημιουργούνται ημι-βήματα με εναλλαγή ενεργοποίησης ενός μόνο πηνίου, στη συνέχεια δύο παρακείμενων πηνίων, διπλασιάζοντας έτσι τον αριθμό των βημάτων από 32 σε 64 για μία στροφή του ρότορα. Αυτό ισοδυναμεί με 64 πόλους σε απόσταση 360/64 = 5,625 μοίρες μεταξύ τους (γωνία διασκελισμού).

Δεδομένου ότι το εσωτερικό γρανάζι είναι 64/1, μια στροφή του άξονα εξόδου απαιτεί 4096 βήματα.

Τα δυαδικά μοτίβα για την επίτευξη μισού βήματος τεκμηριώνονται στις συναρτήσεις move () {…} και rotate () {…}.

ΚΛΙΜΑΚΑ

Η κλίμακα βαθμονομεί την κίνηση προς τα εμπρός και αντίστροφα του ρομπότ.

Αν υποθέσουμε ότι η διάμετρος του τροχού είναι 65 mm, τότε το ρομπότ θα κινηθεί προς τα εμπρός (ή προς τα πίσω) PI*65/4096 = 0,04985 mm ανά βήμα. Για να επιτύχουμε 1 mm ανά βήμα (το Inkscape χρησιμοποιεί mm για τις «συντεταγμένες» του) πρέπει να χρησιμοποιήσουμε έναν συντελεστή Κλίμακα 1/0.04985 = 20.0584. Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός των βημάτων που απαιτούνται για να ταξιδέψετε μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων είναι "απόσταση* ΚΛΙΜΑΚΑ".

CWR

Το CWR (λόγος διαμέτρου κύκλου έως διαμέτρου τροχού) [1] χρησιμοποιείται για τη βαθμονόμηση της γωνίας στροφής του ρομπότ. Ένα υψηλό CWR προσφέρει τη μεγαλύτερη ανάλυση και ελάχιστο σωρευτικό σφάλμα, αλλά το αρνητικό είναι ότι θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να γυρίσει το ρομπότ.

Υποθέτοντας ότι οι τροχοί του ρομπότ απέχουν μεταξύ τους 130 mm, τότε οι τροχοί πρέπει να διανύσουν PI*130 = 408,4 mm για να περιστρέψει το ρομπότ 360 μοίρες. Εάν η διάμετρος κάθε τροχού είναι 65mm τότε μία περιστροφή του τροχού θα μετακινήσει το ρομπότ PI*65 = 204,2 mm γύρω από τον κύκλο. Για να διανύσουν οι τροχοί την πλήρη απόσταση του κύκλου πρέπει να στρίψουν 407,4/204,2 = 2,0 (δύο φορές).

Αυτό μεταφράζεται σε CWR 2 και ανάλυση 360/(CWR*4096) = 0.0439 μοίρες ανά βήμα.

Για μεγαλύτερη ακρίβεια, το SCALE και το CWR θα πρέπει να χρησιμοποιούν και τα δύο δεκαδικά ψηφία όσο το δυνατόν περισσότερο.

[1]

Οι τροχιές σχηματίζουν έναν κύκλο όταν τα ρομπότ στρίβουν 360 μοίρες. Δεδομένου ότι οι τροχιές επικαλύπτονται, ο τύπος για το CWR είναι:

CWR = απόσταση μεταξύ τροχών/διάμετρος τροχού.

Ο διερμηνέας GCODE

Το ρομπότ ανταποκρίνεται μόνο σε εντολές Inkscape ξεκινώντας με G00, G01, G02 και G03.

Αγνοεί τους κωδικούς F (τροφοδοσία) και Z (κάθετη θέση) καθώς το ρομπότ μπορεί να ταξιδέψει μόνο με μία ταχύτητα και η πένα είναι πάντα πάνω για τον κωδικό G00 και κάτω για όλους τους άλλους κωδικούς. Οι κωδικοί I και J ("biarc") που χρησιμοποιούνται όταν σχεδιάζουμε καμπύλες αγνοούνται επίσης.

Ο αχρησιμοποίητος κωδικός M100 χρησιμοποιείται για το "MENU" (M για το μενού).

Έχουν προστεθεί επιπλέον κωδικοί Τ για σκοπούς δοκιμής (Τ για δοκιμή)

Ο κώδικας για τον διερμηνέα μου εμπνεύστηκε από

Βήμα 5: Εγκατάσταση του λογισμικού ρομπότ

Απενεργοποιήστε και, στη συνέχεια, αποσυνδέστε την ασπίδα "μοτέρ / μπλε δόντι". Αυτό επιτυγχάνει δύο πράγματα:

• Αφαιρεί την μπαταρία ενώ προγραμματίζετε το arduino μέσω του καλωδίου USB
• Αφαιρεί τη συσκευή μπλε δοντιού HC-06 καθώς ΔΕΝ είναι δυνατός ο προγραμματισμός ενώ είναι συνδεδεμένη η μονάδα Blue-tooth. Ο λόγος για αυτό είναι ότι δεν μπορείτε να έχετε δύο σειριακές συσκευές συνδεδεμένες ταυτόχρονα.

Αντιγράψτε τα περιεχόμενα του "Arduino_CNC_Plotter.ino" σε ένα νέο σκίτσο arduino και ανεβάστε το στο arduino σας. Αποσυνδέστε το καλώδιο USB μόλις μεταφορτωθεί το λογισμικό.

Επανασυνδέστε την παραπάνω ασπίδα … το ρομπότ σας είναι "έτοιμο να κυλήσει".

Βήμα 6: Ρύθμιση του Bluetooth σας

Για να μπορέσετε να "μιλήσετε" με το ρομπότ, η μονάδα bluetooth HC-06 πρέπει να "συζευχθεί" με τον υπολογιστή σας.

Εάν ο υπολογιστής σας δεν έχει μπλε δόντι, πρέπει να αγοράσετε και να εγκαταστήσετε ένα dongle Bluetooth USB. Τα απαραίτητα προγράμματα οδήγησης περιέχονται στο dongle. Απλώς συνδέστε το και ακολουθήστε τις οδηγίες που εμφανίζονται στην οθόνη.

Η ακόλουθη ακολουθία υποθέτει ότι χρησιμοποιείτε Microsoft Windows 10.

Κάντε αριστερό κλικ στο "Έναρξη | Ρυθμίσεις | Συσκευές | Bluetooth". Η οθόνη σας θα εμφανίζει την κατάσταση bluetooth κάθε συσκευής που μπορεί να συνδεθεί. Η κάτω αριστερή λήψη οθόνης δείχνει ότι ο υπολογιστής γνωρίζει αυτήν τη στιγμή κάποια ακουστικά bluetooth.

Ενεργοποιήστε το ρομπότ. Η μονάδα bluetooth HC-06 θα αρχίσει να αναβοσβήνει και η συσκευή θα εμφανιστεί στο παράθυρο bluetooth, όπως φαίνεται στο πλάνο της οθόνης στο κέντρο-κάτω μέρος.

Κάντε αριστερό κλικ "Έτοιμο για σύζευξη | Ζεύγος" και εισαγάγετε τον κωδικό πρόσβασης "1234" όπως φαίνεται στην επάνω οθόνη.

Κάντε αριστερό κλικ στο "Επόμενο" για να αντιστοιχίσετε τη συσκευή. Η οθόνη σας θα πρέπει τώρα να είναι παρόμοια με τη λήψη της κάτω δεξιάς οθόνης που λέει "HC-06 Connected".

Βήμα 7: Εγκατάσταση του λογισμικού Terminal Emulation

Για να "μιλήσετε" με το ρομπότ σας χρειάζεστε ένα πακέτο λογισμικού εξομοίωσης, ο σκοπός του οποίου είναι να συνδέσετε το πληκτρολόγιό σας με το ρομπότ και να στείλετε αρχεία κώδικα g στο ρομπότ, μέσω του συνδέσμου bluetooth.

Η επιλογή του λογισμικού εξομοίωσης τερματικού για αυτό το έργο είναι "Tera Term" καθώς είναι πολύ διαμορφώσιμο. Το λογισμικό είναι δωρεάν για χρήση και η πιο πρόσφατη έκδοση είναι διαθέσιμη από:

osdn.jp/projects/ttssh2/downloads/64798/term-4.90.exe

Κάντε διπλό κλικ στο "teraterm-4.90.exe" από το φάκελο "Λήψη" και ακολουθήστε τις οδηγίες που εμφανίζονται στην οθόνη. Επιλέξτε τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις. Κάντε αριστερό κλικ στο "Serial" και στη συνέχεια στο "OK" στην οθόνη που ανοίγει.

Διαμόρφωση Teraterm

Πριν μπορέσουμε να "μιλήσουμε" με το ρομπότ πρέπει να διαμορφώσουμε το "Teraterm":

Βήμα 1:

Κάντε αριστερό κλικ στο "Setup | Terminal" και ορίστε τις τιμές της οθόνης σε:

Μέγεθος όρου:

• 160 x 48
• Καταργήστε την επιλογή των δύο πλαισίων αμέσως παρακάτω

Νέα γραμμή:

• Λήψη: CR+LF
• Μετάδοση: CR+LF

Αφήστε την υπόλοιπη οθόνη με τις προεπιλεγμένες τιμές.

Κάντε κλικ στο "OK"

Βήμα 2:

Κάντε αριστερό κλικ στο "Ρύθμιση | Παράθυρο" και ορίστε τις τιμές της οθόνης σε:

Κάντε κλικ στην επιλογή "Αντίστροφη" (αλλάζει το χρώμα φόντου της οθόνης σε λευκό)

Αφήστε την υπόλοιπη οθόνη με τις προεπιλεγμένες τιμές.

Κάντε κλικ στο "OK"

Βήμα 3:

Κάντε αριστερό κλικ στο "Setup | Font" και ορίστε τις τιμές της οθόνης σε:

• Γραμματοσειρά: Droid Sans Mono
• Στυλ γραμματοσειράς:: Κανονικό
• Μέγεθος: 9
• Σενάριο: Δυτικό

Κάντε κλικ στο "OK"

Βήμα 4:

Κάντε αριστερό κλικ στο "Setup | Serial" και ορίστε τις τιμές της οθόνης σε:

• Θύρα: COM20
• Ποσοστό Baud: 9600
• Δεδομένα: 8 bit
• Ισοτιμία: καμία
• Διακοπή: 1 bit
• Έλεγχος ροής: κανένα
• Καθυστέρηση μετάδοσης: 100 msec/char, 100 msec/line

Κάντε κλικ στο "OK"

Κλείστε την οθόνη προειδοποίησης "Δεν είναι δυνατό το άνοιγμα του COM20"

Σημειώσεις:

1. Το μπλε δόντι μου χρησιμοποιεί COM20 για αποστολή μπλε δοντιού και COM21 για λήψη μπλε δοντιού. Οι αριθμοί θυρών μπλε δοντιών μπορεί να διαφέρουν.
2. Οι καθυστερήσεις μετάδοσης είναι να επιβραδύνουν τα πράγματα όταν χρησιμοποιείτε "Αρχείο | Αποστολή …". Το arduino φαίνεται να χάνει γραμμές αν προσπαθήσετε να επιταχύνετε τα πράγματα. Το "Αρχείο | Αποστολή …" φαίνεται αξιόπιστο με τις τιμές που εμφανίζονται αλλά πειραματιστείτε.

Βήμα 5:

Αριστερό κλικ στο "Setup | Save setup …" και αριστερό κλικ στο "Save"

Κλείσιμο Teraterm

Βήμα 6:

Ενεργοποιήστε το ρομπότ σας. Το LED με μπλε δόντια θα αρχίσει να αναβοσβήνει.

Ανοίξτε το Teraterm και περιμένετε να εμφανιστεί το μήνυμα "COM20 - Tera Term VT" στην επάνω αριστερή γωνία της οθόνης Teraterm. Το μπλε LED θα πρέπει τώρα να είναι σταθερό

Πληκτρολογήστε "M100" χωρίς τα εισαγωγικά … πρέπει να εμφανιστεί ένα μενού. Οι αριθμοί 19: και 17: που εμφανίζονται στην οθόνη είναι οι κωδικοί χειραψίας Xon και Xoff από το arduino..

Συγχαρητήρια … το ρομπότ σας έχει πλέον διαμορφωθεί.

Βήμα 8: Δοκιμή γραφημάτων

Το "Μενού" περιέχει δύο δοκιμαστικά γραφήματα.

Το T103 σχεδιάζει ένα απλό τετράγωνο. Όλες οι γωνίες πρέπει να συναντιούνται. Προσαρμόστε τη σταθερά CWR και επανασυγκολλήστε τον κώδικά σας εάν δεν το κάνουν.

Το θεωρητικό CWR για το σχεδιασμό μου ήταν CWR = 141/65 = 2.169. Δυστυχώς οι γωνίες δεν συναντήθηκαν. Για να μειώσω τον χρόνο βαθμονόμησης, σχεδίασα δύο τετράγωνα… το ένα με CWR = 2 και το άλλο με CWR = 2.3. Αν μελετήσετε την παραπάνω φωτογραφία θα δείτε ότι τα άκρα του ενός τετραγώνου είναι "ανοιχτά" ενώ τα άλλα άκρα "επικαλύπτονται". Μετρήστε την απόσταση από άκρο σε άκρο για κάθε ένα από τα τετράγωνα και πιάστε ένα φύλλο χαρτιού γραφήματος. Σχεδιάστε μια οριζόντια γραμμή με (στην περίπτωση αυτή) 30 διαιρέσεις με ετικέτα 2.0 έως 2.3. Χρησιμοποιώντας όσο το δυνατόν μεγαλύτερη κλίμακα, σχεδιάστε την απόσταση "επικάλυψης" πάνω από την οριζόντια γραμμή και την "ανοιχτή" απόσταση κάτω από τη γραμμή. Συνδέστε αυτά τα δύο σημεία με μια ευθεία και διαβάστε την τιμή CWR στο σημείο όπου η διαγώνια γραμμή κόβει τον άξονα CWR. Για το ρομπότ μου αυτό το σημείο CWR ήταν 2,173… διαφορά 0,004 !!

Το T104 σχεδιάζει ένα πιο περίπλοκο διάγραμμα δοκιμής.

Οι κωδικοί g του Inkscape για αυτό το δοκιμαστικό διάγραμμα περιέχονται στο αρχείο "test_chart.gnc". Οι παράμετροι "biarc" "I", "J" που εμφανίζονται στον κώδικα αγνοήθηκαν και αντιπροσωπεύουν τον τμηματοποιημένο κύκλο.

Βήμα 9: Δημιουργία περιγράμματος

Η ακόλουθη διαδικασία χρησιμοποιεί "Inkscape" και υποθέτει ότι επιθυμούμε να σχεδιάσουμε ένα λουλούδι από μια εικόνα με τίτλο "flower.jpg".

Η έκδοση 0.91 του Inkscape συνοδεύεται από επεκτάσεις gcode και μπορεί να μεταφορτωθεί από τη διεύθυνση https://www.inkscape.org Κάντε κλικ στην επιλογή "Λήψεις" και επιλέξτε τη σωστή έκδοση για τον υπολογιστή σας.

Βήμα 1: Ανοίξτε την εικόνα σας

Ανοίξτε το Inkscape και επιλέξτε "Αρχείο | Άνοιγμα | flower.jpg".

Επιλέξτε τις ακόλουθες επιλογές από την αναδυόμενη οθόνη:

Τύπος εισαγωγής εικόνας: ………… Ενσωμάτωση

• DPI εικόνας: ……………………. Από αρχείο
• Λειτουργία απόδοσης εικόνας:… Καμία
• Εντάξει

Βήμα 2: Κεντράρετε την εικόνα

Κάντε κλικ στο F1 (ή στο επάνω αριστερό εργαλείο στην πλαϊνή γραμμή)

Κάντε κλικ στην εικόνα… θα εμφανιστούν βέλη

Πατήστε και κρατήστε ταυτόχρονα τα πλήκτρα "ctrl" και "shift" και, στη συνέχεια, σύρετε ένα βέλος γωνίας προς τα μέσα μέχρι να εμφανιστεί το περίγραμμα της σελίδας. Η εικόνα σας είναι τώρα στο κέντρο.

Βήμα 3: Σάρωση της εικόνας σας

Επιλέξτε "Path | Trace Bitmap" και στη συνέχεια επιλέξτε τις ακόλουθες επιλογές από την αναδυόμενη οθόνη:

• χρωματιστά
• καταργήστε την επιλογή "στοίβα σαρώσεις"
• επανάληψη: ενημέρωση… σάρωση αριθμού… ενημέρωση
• κάντε κλικ στο κουμπί OK όταν είστε ικανοποιημένοι με τον αριθμό των σαρώσεων

Κλείστε το αναδυόμενο παράθυρο κάνοντας κλικ στο X στην επάνω δεξιά γωνία.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Διατηρήστε τον αριθμό των σαρώσεων στο απόλυτο ελάχιστο για να μειώσετε το χρόνο σχεδίασης του ρομπότ. Τα απλά περιγράμματα είναι τα καλύτερα.

Βήμα 4: Δημιουργήστε ένα περίγραμμα

Επιλέξτε "Object | Fill and Stroke |". Θα εμφανιστεί ένα αναδυόμενο παράθυρο με τρεις καρτέλες μενού.

• Επιλέξτε "Stroke paint" και κάντε κλικ στο πλαίσιο δίπλα στο X
• Επιλέξτε "Συμπλήρωση" και κάντε κλικ στο Χ

Κλείστε το αναδυόμενο παράθυρο κάνοντας κλικ στο X στην επάνω δεξιά γωνία. Ένα περίγραμμα τώρα υπερτίθεται στην εικόνα

Αποεπιλέξτε την εικόνα σας κάνοντας κλικ έξω από τη σελίδα.

Τώρα κάντε κλικ στο εσωτερικό της εικόνας. Ένα μήνυμα "Εικόνα: 512 x 768: ενσωματωμένο στη ρίζα" ή παρόμοιο, θα εμφανιστεί στο κάτω μέρος της οθόνης σας.

Κάντε κλικ στο "διαγραφή". Απομένει μόνο το περίγραμμα.

Βήμα 5: Time-out

Timeρα για λίγη εξερεύνηση.

Κάντε κλικ στο F2 (ή το 2ο από πάνω εργαλείο στην πλαϊνή γραμμή) και μετακινήστε τον κέρσορα πάνω στο περίγραμμα. Σημειώστε πώς το περίγραμμα αναβοσβήνει κόκκινο καθώς ο δρομέας περνά πάνω από τις διαφορετικές διαδρομές.

Τώρα κάντε κλικ στο περίγραμμα. Παρατηρήστε πώς εμφανίζεται ένας αριθμός "κόμβων". Αυτοί οι "κόμβοι" πρέπει να μετατραπούν σε συντεταγμένες κώδικα g, αλλά για να το κάνουμε αυτό πρέπει να εκχωρήσουμε έναν συντεταγμένο αναφοράς στη σελίδα μας.

Βήμα 6: Εκχωρήστε τις συντεταγμένες σελίδας

Πατήστε F1 και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στο περίγραμμα.

Επιλέξτε "Layer | Add Layer" και κάντε κλικ στο "Add" στο αναδυόμενο παράθυρο. Οι επεκτάσεις κώδικα g που πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε απαιτούν τουλάχιστον ένα επίπεδο… ακόμα κι αν είναι κενό!

Επιλέξτε "Επεκτάσεις | Gcodetools | Σημεία προσανατολισμού". Επιλέξτε "Λειτουργία 2 σημείων" από το αναδυόμενο παράθυρο και κάντε κλικ στο "Εφαρμογή".

Απόρριψη τυχόν προειδοποιητικών μηνυμάτων.

Κάντε κλικ στο "Κλείσιμο" για να κλείσετε το αναδυόμενο παράθυρο

Στην κάτω αριστερή γωνία της σελίδας σας έχουν εκχωρηθεί οι συντεταγμένες "0, 0, 0, 0, 0, 0"

Βήμα 7: Επιλέξτε ένα εργαλείο

Επιλέξτε "Επεκτάσεις | Gcodetools | Βιβλιοθήκη εργαλείων" και κάντε κλικ:

• κώνος
• Ισχύουν
• ΕΝΤΑΞΕΙ …. (για να διαγράψετε την προειδοποίηση)
• Κλείσε

Πατήστε F1 και σύρετε την πράσινη οθόνη από το περίγραμμα της σελίδας.

Βήμα 8: Προσαρμόστε τις ρυθμίσεις του εργαλείου και της ροής

Αυτό το βήμα δεν απαιτείται, αλλά έχει συμπεριληφθεί για πληρότητα, καθώς δείχνει πώς μπορείτε να αλλάξετε τις ρυθμίσεις "διαμέτρου" και "τροφοδοσίας" του εργαλείου σε περίπτωση που έχετε φρέζα.

Κάντε κλικ στο σύμβολο "Α" στην πλαϊνή γραμμή και, στη συνέχεια, αλλάξτε τις ρυθμίσεις που εμφανίζονται στην πράσινη οθόνη από:

• διάμετρος: από 10 έως διάμετρο 3
• τροφή: από 400 έως 200

Βήμα 9: Δημιουργήστε τον κώδικα g

Πατήστε F1

Επιλέξτε την εικόνα

Επιλέξτε "Extensions | Gcodetools | Path to Gcode | Preferences" και αλλάξτε:

• Αρχείο: flower.ncg ……………………………………… (αριθμός αρχείου g-code αριθμητικού ελέγχου)
• Κατάλογος: C: / Users / yourname / Desktop… (τοποθεσία αποθήκευσης για το flower.ncg)
• Z Ασφαλές ightψος: 10

Χωρίς να φύγετε από το αναδυόμενο παράθυρο, επιλέξτε την καρτέλα μενού "Διαδρομή προς κωδικό" και κάντε κλικ στο:

• Εφαρμόστε… (αυτό μπορεί να διαρκέσει πολύ … περιμένετε !!)
• ΕΝΤΑΞΕΙ ……. (απορρίψτε τυχόν προειδοποιήσεις)
• Κλείσιμο… (μόλις δημιουργηθεί ο κωδικός)

Αν εξετάσετε το περίγραμμα, αποτελείται τώρα από μπλε κεφαλές βέλους (κάτω εικόνα).

Κλείσιμο Inkscape.

Βήμα 10: Επαληθεύστε τον κωδικό σας

Το https://nraynaud.github.io/webgcode/ είναι ένα διαδικτυακό πρόγραμμα για την απεικόνιση της εικόνας που θα δημιουργήσει ο κώδικας g σας. Απλώς ρίξτε τον κωδικό g σας στο αριστερό πλαίσιο του προσομοιωτή και η αντίστοιχη απεικόνιση θα εμφανιστεί στη δεξιά πλευρά της οθόνης σας. Οι κόκκινες γραμμές δείχνουν τη διαδρομή εργαλείων και τα ρομπότ.

Οι ρυθμίσεις "Path | Trace Bitmap" για την κορυφαία εικόνα ήταν:

• "Χρωματιστά"
• "Σάρωση: 8"

Οι ρυθμίσεις "Path | Trace Bitmap" για την κάτω εικόνα ήταν:

• "Ανίχνευση άκρων"
• "Κατώφλι: 0,1"

Εκτός αν χρειάζεστε τη λεπτομέρεια, δημιουργείτε πάντα μια απλή εικόνα.

Βήμα 11: Αποστολή αρχείου Inkscape στο Ρομπότ

Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να στείλουμε ένα αρχείο "Hello_World_0001.ngc" στο ρομπότ.

Βήμα 1

Ενεργοποιήστε το ρομπότ.

Τοποθετήστε το ρομπότ στην κάτω αριστερή γωνία της σελίδας σχεδίασης και δείξτε το προς τις 3 η ώρα. Αυτή είναι η προεπιλεγμένη αρχική θέση.

Ανοίξτε το Teraterm και περιμένετε μέχρι να σταματήσει να αναβοσβήνει η λυχνία bluetooth. Αυτό δείχνει ότι έχετε έναν σύνδεσμο.

Βήμα 2

Βεβαιωθείτε ότι οι μέγιστες τιμές Χ και μέγιστο Υ στο αρχείο που πρόκειται να στείλετε θα ταιριάζουν στη σελίδα. Για παράδειγμα, το συνημμένο "Hello_World_0001.ngc" δείχνει τη μέγιστη τιμή Χ:

G00 X67.802776 Y18.530370

και η μέγιστη τιμή Υ να είναι:

G01 X21.403899 Y45.125018 Z-1.000000

Εάν θέλετε η εικόνα σας να είναι μεγαλύτερη από την παραπάνω 67.802776 κατά 45.125018 mm, αλλάξτε το μέγεθος του σχεδίου χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες επιλογές μενού:

Μ100

T102 S3.5

Αυτή η ακολουθία εντολών εμφανίζει το μενού, έτσι ώστε να μπορείτε να δείτε τους κωδικούς Τ και, στη συνέχεια, αυξάνει το μέγεθος της εικόνας 3,5 φορές (350%)

Βήμα 2

Κάντε αριστερό κλικ στο "Αρχείο | Αποστολή αρχείου …"

"Αναζήτηση" για το αρχείο "Hello_World_0001.ngc".

Κάντε αριστερό κλικ στο "Άνοιγμα". Το αρχείο θα αποσταλεί τώρα στο ρομπότ γραμμή προς γραμμή.

Είναι τόσο απλό… χαρούμενο σχέδιο:)

Σημειώσεις:

• Όλες οι εντολές MENU ΠΡΕΠΕΙ να είναι κεφαλαία.
• Οι 19: και 17: που φαίνονται στην παραπάνω φωτογραφία είναι οι κωδικοί χειραψίας arduino (δεκαδικοί) για "Xoff" και "Xon". Τα άνω και κάτω τελεία προστέθηκαν για να βελτιώσουν την οπτική εμφάνιση. Μια εντολή Inkscape ακολουθεί κάθε "Xon".
• Δεν πρέπει ποτέ να βλέπετε δύο συντεταγμένες Χ, Υ στην ίδια γραμμή. Εάν συμβεί αυτό, αυξήστε τους χρόνους σειριακής καθυστέρησης από την τρέχουσα τιμή τους 100mS ανά χαρακτήρα. Οι μικρότερες καθυστερήσεις μπορεί να λειτουργήσουν…
• Το "Hello World!" Το γράφημα δείχνει σημάδια αθροιστικού σφάλματος. Η τροποποίηση του CWR θα πρέπει να το διορθώσει.

Κάντε κλικ εδώ για να δείτε τις άλλες οδηγίες μου.