Arduino CNC Drawing Machine (ή ο δρόμος προς την επιτυχία): 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτό το έργο βασίζεται κυρίως σε αντικείμενα που είναι εύκολο να βρεθούν. Η ιδέα είναι να πάρετε δύο μονάδες δίσκου υπολογιστή που δεν χρησιμοποιούνται και να τις συνδυάσετε για να δημιουργήσετε μια αυτοματοποιημένη μηχανή σχεδίασης που μοιάζει με μηχανή CNC.

Τα κομμάτια που χρησιμοποιούνται έξω από τους δίσκους περιλαμβάνουν τους κινητήρες και τα κάγκελα και των δύο μονάδων και το πλαστικό συγκρότημα τουλάχιστον ενός από τους δίσκους (συμπεριλαμβανομένου του δίσκου)

Βήμα 1: Απαιτήσεις για το ταξίδι σας:

Κομμάτια που χρειάζονται:

1. Arduino uno
2. 1 βηματικό μοτέρ (χρησιμοποιήσαμε τον αριθμό μοντέλου 28BYJ-48)
3. Adafruit motor shield v2
4. Πολλά σύρματα
5. Δύο δίσκοι cd υπολογιστή
6. προαιρετικά: μερικά τρισδιάστατα τυπωμένα γρανάζια και ράγες
7. Κάποιο ξύλο ή δομικό υλικό Υπολογιστής

Απαιτείται κώδικας Arduino:

Προσαρμοσμένος κώδικας GRBL για εργασία με την ασπίδα κινητήρα Adafruit (Riley_adafruit_cnc_2)

Απαιτείται λογισμικό υπολογιστή:

1. Arduino IDE Plotter
2. Κωδικοποιημένα αρχεία εικόνας ή σχεδίασης (google το αρχείο της επιλογής σας).

Απαιτούμενα εργαλεία:

1. Εξοπλισμός συγκόλλησης
2. Κόλλα όπλου και ραβδιά κόλλας
3. Κυβερνήτης
4. Στυλό
5. Υπομονή

Βήμα 2: Καταστροφή

Αφαιρέστε τους δίσκους dvd φροντίζοντας να διατηρήσετε τη δομική ακεραιότητα τουλάχιστον ενός από τους δίσκους dvd ενώ αφαιρείτε το μεταλλικό εξάρτημα που συνήθως έχει δύο κάγκελα. Η διαδικασία λήψης αυτών των δίσκων θα διαφέρει από διαφορετικούς δίσκους cd. Οι δύο κινητήρες θα πρέπει να μοιάζουν με την παρακάτω εικόνα μόλις αφαιρεθούν. Παρατηρήστε το τμήμα που περιστρέφει το δίσκο έχει αφαιρεθεί καθώς δεν θα χρειαστεί.

Βήμα 3: Ενεργοποίηση συγκόλλησης

Μόλις διαχωριστούν, το επόμενο βήμα είναι η συγκόλληση των ακροδεκτών στον κινητήρα που φαίνεται στην εικόνα. Και πάλι ο τρόπος σύνδεσης αυτών των ακροδεκτών με τον κινητήρα μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το συγκεκριμένο μοντέλο. Ο τρόπος σύνδεσης αυτών με την ασπίδα κινητήρα Adafruit θα συζητηθεί αργότερα. Επαναλάβετε την ίδια ρύθμιση για τη δεύτερη διάταξη κινητήρα μονάδας δίσκου.

Αυτά τα δύο θα χρησιμεύσουν ως άξονες Υ και Ζ στη διαδικασία σχεδίασης.

Βήμα 4: Ο πανίσχυρος δίσκος

Το επόμενο βήμα είναι να λειτουργήσει ο δίσκος δίσκου που θα είναι ο άξονας Χ. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ο βηματικός κινητήρας και η συναρμολόγηση απαιτούσε τμήματα κοπής του δίσκου για να ταιριάζει στο γρανάζι. (δείτε εικόνες) Σε αυτό το σημείο συνειδητοποιήσαμε ότι η σχέση ταχυτήτων μας ήταν απενεργοποιημένη και χρειάζονταν περαιτέρω μπέρδεμα. Στο τέλος επιλέξαμε να εκτυπώσουμε ένα γρανάζι αναλογίας 4 προς 1 για να επιτρέψουμε την ομαλότητα και την απόσταση ταξιδιού που απαιτούνται για την επιτυχή ολοκλήρωση του σχεδίου χωρίς να τελειώσει ο χώρος.

Βήμα 5: Η υπόθεση Arduino

Συνδυάστε τη διάταξη Arduino και τη ρύθμιση της θωράκισης του κινητήρα. Για αυτό το βήμα χρειάζεται λίγη συγκόλληση. Θα στοιβάζονται δύο Adafruit Motor Shields. Λόγω του τρόπου λειτουργίας, μια γέφυρα πρέπει να συγκολληθεί για να αναγνωριστεί το δεύτερο arduino ως τέτοιο. Η διαδικασία πίσω από αυτό εξηγείται εδώ:

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

Συγκολλήστε τη γέφυρα όπως φαίνεται παρακάτω με την ετικέτα 1 για την κορυφαία ασπίδα κινητήρα Adafruit. Η πρώτη σανίδα πρέπει να είναι (0x60) και η πάνω σανίδα (0x61). Επίσης, παρατηρήστε το βραχυκυκλωτήρα με την ένδειξη 2. Αυτό είναι τοποθετημένο τόσο στην κάτω όσο και στην πάνω θωράκιση που λέει στους πίνακες να αντλούν τη δύναμή τους από το arduino αντί των μπλε τερματικών ακριβώς πάνω από αυτό. Μπορείτε να επιλέξετε να συνδέσετε τη δική σας πηγή τροφοδοσίας σε αυτά τα μπλε τερματικά εάν διαπιστώσετε ότι το arduino λείπει. (Σημειώστε ότι ενώ χρησιμοποιούμε τους τρεις κινητήρες έχουμε το arduino συνδεδεμένο με τον υπολογιστή και ένα τροφοδοτικό 9v που τρέχει και στο arduino)

Βήμα 6: Δοκιμή με φωτιά

Δοκιμή! Πριν τα συνδυάσετε, δοκιμάστε τα εξαρτήματά σας. Βρήκαμε ιδιαίτερα δύσκολο να βρούμε πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο σύνδεσης βηματικών κινητήρων με το Adafruit Motor Shield. Εδώ λοιπόν υπάρχει ένα βοηθητικό διάγραμμα. Είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι οι ακίδες 1 και 4 (μπλε και πορτοκαλί) και οι ακίδες 2 και 5 (ροζ και κίτρινο) είναι ζευγάρια. Μερικές φορές η σύνδεση αυτών με λάθος τρόπο μπορεί να σημαίνει αντίστροφο τρόπο λειτουργίας του κινητήρα. Επίσης, το Κόκκινο είναι αλεσμένο σε αυτό το διάγραμμα όπως φαίνεται παρακάτω. Εάν οι κινητήρες του συγκροτήματος δίσκου έχουν μόνο 4 ακροδέκτες, αφήστε τη γείωση χωρίς σύνδεση.

Για να διαχειριστείτε την κίνηση των κινητήρων χρησιμοποιήστε το λογισμικό που περιγράφεται στα απαιτούμενα εργαλεία, χρησιμοποιώντας το λογισμικό plotter στον παρεχόμενο σύνδεσμο.

Ένας πολύ εύκολος τρόπος για να ελέγξετε ποια τερματικά είναι ζεύγη είναι να δοκιμάσετε με ωμόμετρο. Ακολουθεί ένας υπέροχος οδηγός για το πώς μπορείτε να βρείτε ζεύγη καλωδίων βηματικού κινητήρα:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Μόλις βρείτε τα ζευγάρια σας, βάλτε το πρώτο στο Μ1, το δεύτερο στο Μ2

Βήμα 7: Η γραμμή συναρμολόγησης

Μόλις δοκιμαστούν όλοι οι κινητήρες, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση. Το πρώτο βήμα είναι να δημιουργήσουμε μια δομή που να κρατά τους άξονες Υ και Ζ πάνω από τον άξονα Χ. Αυτό έγινε με απλά αντικείμενα που αγοράστηκαν από ένα κατάστημα χόμπι. Δείτε την εικόνα παρακάτω.

Βήμα 8: Float On

Το επόμενο βήμα είναι να συνδέσουμε τον άξονα Ζ στη διάταξη του άξονα Υ, αυτό έγινε κυρίως με θερμή κόλλα, αν και σίγουρα θα το κάναμε διαφορετικά με περισσότερο χρόνο και εργαλεία.

Βήμα 9: Timeρα για χάκερ

Τώρα ήρθε η ώρα προγραμματισμού Arduino. Το πρώτο βήμα θα είναι να ανεβάσετε τον συνημμένο κώδικα στο Arduino σας. Αφού ανοίξετε το Arduino IDE και ανοίξετε το συνημμένο πρόγραμμα το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να αλλάξετε τη θύρα σε αυτήν στην οποία είναι συνδεδεμένο το arduino σας και να πατήσετε το ΒΕΛΟΣ (ή το κουμπί μεταφόρτωσης) για να το στείλετε.

Βήμα 10: Η επιτυχία είναι ένα Α !;

Ενώ αυτός ο κωδικός βασίζεται στον αρχικό κώδικα GRBL, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι έχει τροποποιηθεί σε μεγάλο βαθμό για να λειτουργεί με ασπίδες κινητήρα adafruit. Εξαιτίας αυτού, υπάρχουν πολλές λειτουργίες που λείπουν στο GRBL και δεν λειτουργούν όταν εισάγονται σε αυτήν τη ρύθμιση. Ωστόσο, για οποιαδήποτε βασική γραφική παράσταση (δηλαδή το σχέδιο) αυτός ο κώδικας λειτουργεί τέλεια. Μπορεί να σχεδιάσει οποιοδήποτε GCODE έχει διαμορφωθεί ως G90.

Εάν έχετε δημιουργήσει την ίδια ρύθμιση με εμάς, τότε το arduino σας θα λειτουργήσει τώρα! Εάν έχετε κάνει διαφορετική έκδοση χρησιμοποιώντας διαφορετικούς κινητήρες ή διαφορετικές διαστάσεις, τότε θα πρέπει να αλλάξετε το αρχείο διαμόρφωσης που συμπεριλήφθηκε στον κώδικα Arduino.

** ΜΟΝΟ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΟ ΑΡΧΕΙΟ "config.h", ΑΛΛΑΖΕΙ ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ ΑΛΛΟ ΣΤΟΝ ΚΩΔΙΚΟ ΘΑ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΝΑ ΔΕΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ **

Κοιτάζοντας πίσω θα μπορούσαμε πιθανότατα να έχουμε χρησιμοποιήσει τη διάταξη του δίσκου όπως ήταν και να ενισχύσουμε κάποια από τη δομή, να μετρήσουμε καλύτερα για κλίση διαφορετικού άξονα και απλώς να τον κάνουμε πιο δομημένο συνολικά. Είναι ένα προσεγμένο έργο το οποίο θα μπορούσε να επεκταθεί και να εφαρμοστεί για άλλες χρήσεις.

Μόλις έχετε μια βασική κατανόηση για το πώς λειτουργεί το GRBL και πώς λειτουργούν οι βηματικοί κινητήρες άξονα X, Y, Z, αυτό το έργο είναι εξαιρετικά επεκτάσιμο αρκεί να έχετε τα υλικά για να το κάνετε. Επιλέξαμε να φτιάξουμε ένα τέτοιο μέγεθος επειδή περιοριζόμασταν από το μέγεθος του δίσκου DVD. Ωστόσο, αν επιλέξετε να φτιάξετε ένα χρησιμοποιώντας ιμάντες και βηματικούς κινητήρες, θα περιορίζεστε μόνο από τη ροπή των βημάτων.