Maszyna do rysowania Arduino CNC (lub droga do sukcesu): 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Ten projekt opiera się głównie na przedmiotach, które są łatwe do znalezienia. Chodzi o to, aby wziąć dwie nieużywane komputerowe jednostki dyskowe i połączyć je w zautomatyzowaną maszynę do rysowania, która przypomina maszynę CNC.

Elementy używane z napędów obejmują silniki i poręcze z obu napędów oraz plastikowy zespół co najmniej jednego z napędów (w tym tacka)

Krok 1: Wymagania dotyczące Twojej podróży:

Potrzebne elementy:

1. Arduino
2. 1 silnik krokowy (użyliśmy modelu nr 28BYJ-48)
3. Osłona silnika Adafruit v2
4. Wiele przewodów
5. Dwie tacki na komputery CD
6. opcjonalnie: niektóre drukowane koła zębate i szyny 3d
7. Trochę drewna lub materiału konstrukcyjnego Komputer

Wymagany kod Arduino:

Niestandardowy kod GRBL do pracy z osłoną silnika Adafruit (Riley_adafruit_cnc_2)

Wymagane oprogramowanie komputerowe:

1. Arduino IDE Plotter
2. Gcoded zdjęcia lub pliki rysunków (wygoogluj swój wybrany plik).

Potrzebne narzędzia:

1. Sprzęt lutowniczy
2. Pistolet do kleju i sztyfty klejowe
3. Linijka
4. Długopis
5. Cierpliwość

Krok 2: Zniszczenie

Rozebrać tace DVD, upewniając się, że zachowana jest integralność strukturalna co najmniej jednej z tac DVD, jednocześnie usuwając element metalowy, który zwykle ma dwie poręcze. Proces wyjmowania tych tacek różni się w zależności od różnych tac CD. Po usunięciu dwa napędy silnikowe powinny wyglądać jak na poniższym obrazku. Zauważ, że część, która obraca dysk, została usunięta, ponieważ nie będzie potrzebna.

Krok 3: lutowanie włączone

Po rozebraniu kolejnym krokiem jest wlutowanie zacisków do silnika, który widać na zdjęciu. Ponownie sposób podłączenia tych zacisków do silnika może się różnić w zależności od konkretnego modelu. Sposób, w jaki łączą się one z osłoną silnika Adafruit, zostanie omówiony później. Odtwórz tę samą konfigurację dla drugiego zespołu silnika napędu dysków.

Te dwie będą służyć jako nasza oś Y i Z w procesie rysowania.

Krok 4: Potężna taca

Następnym krokiem jest uruchomienie tacy dysku, która będzie osią X. W tym celu wykorzystano silnik krokowy, a montaż wymagał wycięcia części tacy, aby pasowały do przekładni. (patrz zdjęcia) W tym momencie zdaliśmy sobie sprawę, że nasze przełożenie jest wyłączone i potrzebne jest dalsze majsterkowanie. Na koniec zdecydowaliśmy się wydrukować przekładnię o przełożeniu 4 do 1, aby zapewnić płynność i odległość wymagane do pomyślnego ukończenia rysunku bez braku miejsca.

Krok 5: Sprawa Arduino

Połącz zespół Arduino i konfigurację osłony silnika. Do tego kroku potrzebne jest trochę lutowania. Będą na sobie dwa nakładki Adafruit Motor Shields. Ze względu na sposób działania mostek musi zostać przylutowany, aby drugie arduino zostało zidentyfikowane jako takie. Proces, który za tym stoi, wyjaśniono tutaj:

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

Przylutuj mostek, jak pokazano poniżej, oznaczony jako 1 dla górnej osłony silnika Adafruit. Pierwsza plansza powinna mieć rozmiar (0x60), a górna (0x61). Zwróć także uwagę na zworkę oznaczoną 2. Jest ona ustawiona na dolnych i górnych osłonach, informując płyty, aby pobierały energię z arduino zamiast z niebieskich zacisków tuż nad nim. Możesz podłączyć własne źródło zasilania do tych niebieskich terminali, jeśli uznasz, że brakuje arduino. (Zauważ, że podczas uruchamiania trzech silników mamy arduino podłączone do komputera oraz zasilacz 9V działający również na arduino)

Krok 6: Próba ognia

Test! Zanim to wszystko złożysz, przetestuj swoje części. Szczególnie trudno nam było znaleźć informacje o tym, jak podłączyć silniki krokowe do Adafruit Motor Shield. Oto pomocny diagram. Należy zaznaczyć, że piny 1 i 4 (niebieski i pomarańczowy) oraz piny 2 i 5 (różowy i żółty) są parami. Czasami podłączenie ich w niewłaściwy sposób może oznaczać odwrotność działania silnika. Również czerwony jest uziemiony na tym schemacie, jak pokazano poniżej. Jeśli silniki zespołu tarczowego mają tylko 4 zaciski, pozostaw uziemienie bez połączenia.

Aby zarządzać ruchem silników, użyj oprogramowania, które zostało opisane w wymaganych narzędziach, korzystając z oprogramowania plotera w dostarczonym łączu.

Naprawdę łatwym sposobem sprawdzenia, które zaciski są parami, jest przetestowanie za pomocą omomierza. Oto świetny przewodnik, jak znaleźć pary przewodów silnika krokowego:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Po znalezieniu swoich par umieść pierwszą z nich w M1, drugą w M2

Krok 7: Linia montażowa

Po przetestowaniu wszystkich silników można przystąpić do montażu. Pierwszym krokiem jest stworzenie struktury utrzymującej oś Y i Z nad osią X. Dokonano tego za pomocą prostych przedmiotów zakupionych w sklepie hobbystycznym. Zobacz zdjęcie poniżej.

Krok 8: Pływanie włączone

Następnym krokiem jest przymocowanie osi Z do zespołu osi Y, co zostało zrobione głównie za pomocą gorącego kleju, chociaż z pewnością zrobilibyśmy to inaczej przy większej ilości czasu i narzędzi.

Krok 9: Czas hakera

Teraz czas na programowanie Arduino. Pierwszym krokiem będzie przesłanie załączonego kodu do Arduino. Po otwarciu Arduino IDE i otwarciu dołączonego programu wystarczy nacisnąć, aby zmienić port na ten, do którego jest podłączone twoje arduino, i nacisnąć STRZAŁKĘ (lub przycisk przesyłania), aby go wysłać.

Krok 10: Sukces to A!?

Chociaż ten kod jest oparty na oryginalnym kodzie GRBL, ważne jest, aby pamiętać, że został on mocno zmodyfikowany do pracy z osłonami silnika adafruit. Z tego powodu w GRBL jest wiele brakujących funkcji, które nie działają po wprowadzeniu do tego ustawienia. Jednak w przypadku każdego podstawowego kreślenia (czyli rysowania) ten kod działa idealnie. Może narysować dowolny GCODE sformatowany jako G90.

Jeśli masz taką samą konfigurację jak my, Twoje arduino będzie teraz działać! Jeśli wykonałeś inną wersję przy użyciu różnych silników lub innych wymiarów, będziesz musiał zmienić plik konfiguracyjny, który był zawarty w kodzie Arduino.

** WPROWADZAJ TYLKO ZMIANY W PLIKU „config.h”, ZMIANY W GDZIEKOLWIEK INNYM KODZIE SPOWODUJĄ, ŻE PROGRAM NIE DZIAŁA **

Patrząc wstecz, moglibyśmy prawdopodobnie wykorzystać montaż tacy w takim stanie, w jakim był, i wzmocnić część konstrukcji, lepiej zmierzyć przechylenie różnych osi i po prostu uczynić całość bardziej uporządkowaną. Jest to zgrabny projekt, który można skalować i zastosować do innych zastosowań.

Po zrozumieniu, jak działa GRBL i jak działają silniki krokowe osi X, Y, Z, ten projekt jest niezwykle skalowalny, o ile masz do tego odpowiednie materiały. Zdecydowaliśmy się na taki rozmiar, ponieważ byliśmy ograniczeni rozmiarem tacy DVD. Jeśli jednak zdecydujesz się na użycie pasków i silników krokowych, będziesz ograniczony tylko momentem obrotowym krokowym.