Màquina de dibuix CNC Arduino (o el camí cap a l'èxit): 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest projecte es basa principalment en elements fàcils de trobar. La idea és agafar dues unitats de disc d’ordinador no utilitzades i combinar-les per crear una màquina de dibuix automatitzat que s’assembli a una màquina CNC.

Les peces que s’utilitzen fora de les unitats inclouen els motors i les baranes de les dues unitats i el conjunt de plàstic d’almenys una de les unitats (inclosa la safata).

Pas 1: requisits per al vostre viatge:

Peces necessàries:

1. Arduino uno
2. 1 motor pas a pas (hem utilitzat el número de model 28BYJ-48)
3. Adafruit motor shield v2
4. Molts cables
5. Dues safates de cd d’ordinador
6. opcional: alguns engranatges i rails impresos en 3D
7. Una mica de fusta o material estructural Un ordinador

Es requereix codi Arduino:

Codi GRBL personalitzat per treballar amb el motor Adafruit shield (Riley_adafruit_cnc_2)

Cal programari informàtic:

1. Plotter IDE Arduino
2. Imatges codificades o fitxers de dibuix codificats (cerqueu el fitxer que trieu a Google).

Eines necessàries:

1. Equip de soldadura
2. Pistola per enganxar i pals de cola
3. Regle
4. Bolígraf
5. Paciència

Pas 2: destrucció

Desmunteu les safates de DVD i assegureu-vos de mantenir la integritat estructural d'almenys una de les safates de DVD mentre traieu el component metàl·lic que sol tenir dues baranes. El procés de presa d’aquestes safates varia segons les diferents safates de CD. Les dues unitats del motor haurien de semblar a la imatge següent un cop eliminades. Fixeu-vos que la part que fa girar el disc s'ha eliminat, ja que no serà necessària.

Pas 3: soldar

Un cop desmuntat, el següent pas és soldar els terminals al motor que es pot veure a la imatge. De nou, la forma en què aquests terminals s’uneixen al motor pot variar segons el model específic. Més endavant es parlarà de la manera com es connecten a l’escut del motor Adafruit. Repliqueu la mateixa configuració per al segon conjunt del motor de la unitat de disc.

Aquests dos serviran com a eixos Y i Z en el procés de dibuix.

Pas 4: La safata poderosa

El següent pas és fer funcionar la safata de disc que serà l’eix X. Per a aquest propòsit, es va utilitzar el motor pas a pas i el muntatge requeria tallar parts de la safata per tal d’adaptar l’engranatge. (vegeu les imatges) En aquest moment ens vam adonar que la nostra relació de transmissions estava desactivada i que es necessitaven més manipulacions. Al final, vam optar per imprimir un engranatge de proporció 4 a 1 per permetre la suavitat i la distància de recorregut necessàries per completar amb èxit el dibuix sense quedar-se sense espai.

Pas 5: el tema Arduino

Ajunteu el conjunt Arduino i la configuració del blindatge del motor. Per a aquest pas es necessita una mica de soldadura. Hi haurà dos escuts del motor Adafruit apilats. A causa de la seva manera d'operar, cal soldar un pont perquè el segon arduino s'identifiqui com a tal. El procés darrere que s’explica aquí:

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

Soldeu el pont tal com es mostra a continuació, etiquetat com a 1, per a l’escut superior del motor Adafruit. El primer tauler hauria de ser (0x60) i el tauler superior hauria de ser (0x61). A més, fixeu-vos en el jumper amb l'etiqueta 2. Això es configura tant als escuts inferior com superior que indiquen als taulers que treguin el seu poder de l'arduino en lloc dels terminals blaus que hi ha a sobre. Podeu escollir connectar la vostra pròpia font d’alimentació a aquests terminals blaus si trobeu que no hi ha arduino. (Tingueu en compte que, mentre s'executen els tres motors, tenim l'arduino connectat a l'ordinador, a més d'una font d'alimentació de 9v que funciona a l'arduino)

Pas 6: Prova per foc

Prova! Abans de muntar-ho tot, proveu les vostres peces. Ens va resultar particularment difícil trobar informació sobre com connectar motors pas a pas a l’Adafruit Motor Shield. Així que aquí teniu un diagrama útil. És important assenyalar que el pin 1 i 4 (blau i taronja) i el pin 2 i 5 (rosa i groc) són parells. De vegades, connectar-los de manera equivocada pot significar un revés en el funcionament del motor. A més, el vermell es troba en aquest diagrama com es mostra a continuació. Si els motors del conjunt del disc només tenen 4 terminals, deixeu la terra sense connexió.

Per gestionar el moviment dels motors, utilitzeu el programari que es descriu a les eines necessàries, mitjançant el programari del traçador a l’enllaç proporcionat.

Una manera molt fàcil de provar quins terminals són parells és provar amb un ohmmetre. Aquí teniu una guia fantàstica sobre com trobar els vostres parells de cables de motor pas a pas:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Un cop trobats els parells, poseu el primer a M1 i el segon a M2

Pas 7: la línia de muntatge

Un cop provats tots els motors, podeu començar el muntatge. El primer pas és crear una estructura per mantenir els eixos Y i Z per sobre de l'eix X. Això es feia amb articles senzills comprats a una botiga d’aficions. Vegeu la imatge següent.

Pas 8: flota

El següent pas és connectar l'eix Z al conjunt de l'eix Y, això es va fer principalment amb cola calenta, tot i que segurament ho hauríem fet de manera diferent amb més temps i eines.

Pas 9: temps pirata

Ara és hora de programar Arduino. El primer pas serà carregar el codi adjunt al vostre Arduino. Després d'obrir el vostre IDE Arduino i obrir el programa adjunt, només cal que feu clic a canvieu el port al que està connectat el vostre arduino i premeu la FLECHA (o el botó de càrrega) per enviar-lo.

Pas 10: L'èxit és un A ??

Tot i que aquest codi es basa en el codi GRBL original, és important tenir en compte que ha estat molt modificat per funcionar amb protectors de motor adafruit. Per aquest motiu, hi ha moltes funcions que falten a GRBL que no funcionen quan s’introdueix aquesta configuració. No obstant això, per a qualsevol traçat bàsic (que és el dibuix), aquest codi funciona perfectament. Pot dibuixar qualsevol GCODE que s'hagi formatat com a G90.

Si heu creat la mateixa configuració que nosaltres, el vostre arduino ja funcionarà. Si heu fet una versió diferent utilitzant motors diferents o dimensions diferents, haureu de canviar el fitxer de configuració que s'incloïa al codi Arduino.

** NOMÉS FA CANVIS AL FITXER "config.h", ELS CANVIS EN QUALSEVOL LLOC DEL CODI FARÀ QUE EL PROGRAMA NO FUNCIONI **

Si mirem enrere, probablement hauríem pogut utilitzar el conjunt de la safata tal com estava i reforçar part de l'estructura, mesurar millor la inclinació dels diferents eixos i fer-la més estructurada en general. És un projecte ordenat que es pot escalar i aplicar per a altres usos.

Un cop tingueu una comprensió bàsica de com funciona GRBL i de com funcionen els motors pas a pas de l'eix X, Y, Z, aquest projecte serà molt escalable sempre que tingueu els materials necessaris per fer-ho. Vam triar de fer-ne una de la mateixa mida perquè ens limitava la mida de la safata del DVD. Tanmateix, si decidiu fer-ne un mitjançant corretges i motors pas a pas, només estareu limitat pel parell de passos.