Arduino CNC Plotter (MAKINA E Vizatimit): 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Ckemi djema! Shpresoj që tashmë të keni shijuar udhëzimin tim të mëparshëm "Si të krijoni platformën tuaj të trajnimit Arduino" dhe jeni gati për një të re, si zakonisht kam bërë këtë tutorial për t'ju udhëzuar hap pas hapi ndërsa bëni këtë lloj projektesh elektronike super të mahnitshme me kosto të ulët e cila është "makina komplotuese CNC" e njohur edhe si "vizatim CNC" ose thjesht "makinë Arduino CNC". ^_^

Gjeta shumë mësime në internet që shpjegojnë se si të bëni një komplotues CNC, por me mungesën e informacionit ishte pak e vështirë të bëja një makinë të tillë, kjo është arsyeja pse kam vendosur të filloj këtë udhëzues ku do t'ju tregoj në detaje se si ta bëni me lehtësi makinën tuaj të vizatimit.

Ky projekt është aq i dobishëm për t'u bërë posaçërisht pasi të keni marrë PCB të personalizuar që kemi porositur nga JLCPCB

për të përmirësuar pamjen e makinës sonë dhe gjithashtu ka mjaft dokumente dhe kode në këtë udhëzues për t'ju lejuar të krijoni me lehtësi makinën tuaj. Ne e kemi bërë këtë projekt në vetëm 5 ditë, vetëm tre ditë për të marrë të gjitha pjesët e nevojshme dhe për të përfunduar prodhimin e harduerit dhe montimin, pastaj 2 ditë për të përgatitur kodin dhe për të filluar disa rregullime. Para fillimit, le të shohim së pari

Çfarë do të mësoni nga ky udhëzues:

1. Bërja e përzgjedhjes së duhur të harduerit për projektin tuaj në varësi të funksionaliteteve të tij
2. Përgatitni diagramin e qarkut për të lidhur të gjithë përbërësit e zgjedhur
3. Mblidhni të gjitha pjesët e projektit (montimi mekanik dhe elektronik)
4. Shkallëzimi i bilancit të makinës
5. Filloni të manipuloni sistemin

Hapi 1: Çfarë është një makinë komplotuese

Meqenëse e kam bërë këtë udhëzues për fillestarët, duhet të shpjegoj në detaje së pari se çfarë është makina e vizatimit dhe si funksionon!

Siç është përcaktuar në wikipedia, CNC qëndron për Kontrollin numerik kompjuterik, një makinë e cila është një strukturë e kontrolluar nga kompjuteri që merr udhëzime përmes një porti serik të dërguar nga një kompjuter dhe lëviz aktivizuesit e tij në varësi të udhëzimeve të marra. Shumica e këtyre makinave janë makina me motor stepper, i cili përfshin motorë stepper në boshtin e temës.

Një fjalë tjetër për "boshtin" e përmendur, po, çdo makinë CNC ka një numër të përcaktuar të boshtit që do të kontrollohet nga programi kompjuterik.

Në rastin tonë, komploti CNC që kemi bërë është një makinë me bosht të dyfishtë "detajet në figurën 1" që ka një motor stepper të vogël në boshtin e tij "stepper në figurën 2" këta stepa do të lëvizin një tabaka aktive dhe do ta bëjnë atë të lëvizë në një aks të dyfishtë planifikoni të krijoni modelin e vizatimit duke përdorur një stilolaps vizatimi. Stilolapsi do të mbahet dhe lëshohet duke përdorur një motor të tretë në strukturën tonë i cili do të jetë një servo motor.

Hapi 2: Motori Stepper është Aktivizuesi Kryesor

Një motor stepper ose një hap ose një motor hapës është një motor elektrik DC pa furça që ndan një rrotullim të plotë në një numër hapash të barabartë. Pozicioni i motorit pastaj mund të urdhërohet të lëvizë dhe të mbahet në njërën nga këto hapa pa ndonjë sensor pozicioni për reagime (një kontrollues me lak të hapur), për sa kohë që motori është me madhësi të kujdesshme sipas kërkesës në lidhje me çift rrotullues dhe shpejtësi., nga ku mund të merrni motorët stepper për projektin tonë, shumë lehtë, thjesht merrni një lexues të vjetër DVD si ai në figurën 1 më sipër, kam dy për 2 dollarë, sesa gjithçka që duhet të bëni është ta çmontoni për ta nxjerrë motori stepper dhe mbështetja e tij, siç tregon figurën 3, do të na duhen dy prej tyre.

Pasi të keni marrë motorët tuaj nga lexuesi DVD, duhet t'i bëni gati për t'u përdorur duke identifikuar skajet e mbështjelljeve të motorit. Çdo motor stepper ka dy spirale dhe duke përdorur një multimetër ju mund të identifikoni skajet e spirales duke matur rezistencën midis lidhësit të kunjave të motorit "siç tregohet në figurën 5" dhe për secilën spirale duhet të jetë rreth 10Ohm e matur. Pas identifikimit të mbështjelljeve të motorit, thjesht lidhni disa tela për të kontrolluar motorin përmes tyre "shihni foton 6"

Hapi 3: Diagrami i Qarkut

Zemra e makinës sonë është një tabelë arduino Nano Dev që do të kontrollojë lëvizjen e secilit aktivizues në varësi të udhëzimeve të marra nga kompjuteri, për të kontrolluar këta motorë stepper kemi nevojë për një shofer me motor stepper për të kontrolluar shpejtësinë dhe drejtimin e secilit aktivizues Me

Në rastin tonë ne do të përdorim një drejtues motori urë L293D H "shiko foton 3" i cili do të marrë komandën motorike të dërguar nga arduino përmes hyrjeve të tij dhe do të kontrollojë motorët stepper duke përdorur daljet e tij.

në mënyrë që të lidhni të gjitha pjesët e nevojshme së bashku me bordin tonë Arduino unë kam bërë diagramin e qarkut që tregon figurën 1 ku duhet të ndiqni të njëjtën lidhje si për motorët stepper ashtu edhe për servo motorët.

Fotografia 2 shpjegon në mënyrë të detajuar përmes një skematike diagramin e qarkut dhe si duhet të jenë lidhjet midis Arduino dhe përbërësve të tjerë, me siguri që ju mund t'i rregulloni këto lidhje në varësi të nevojave tuaja.

Hapi 4: Prodhimi i PCB (prodhuar nga JLCPCB)

Rreth JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), është ndërmarrja më e madhe e prototipit të PCB në Kinë dhe një prodhues i teknologjisë së lartë i specializuar në prototipin e shpejtë të PCB dhe prodhimin e PCB të serive të vogla. Me mbi 10 vjet përvojë në prodhimin e PCB -ve, JLCPCB ka më shumë se 200, 000 klientë brenda dhe jashtë vendit, me mbi 8, 000 porosi online të prototipimit të PCB -ve dhe sasi të vogël të prodhimit të PCB -së në ditë. Kapaciteti vjetor i prodhimit është 200, 000 sq.m. për PCB të ndryshme me 1 shtresë, 2 shtresa ose shumë shtresa. JLC është një prodhues profesional i PCB -ve të paraqitur në shkallë të gjerë, pajisje të mirë, menaxhim të rreptë dhe cilësi superiore.

Duke folur për pajisje elektronike

Pasi bëra diagramin qarkor e transformova në një model PCB për ta prodhuar atë "shiko foton 5, 6, 7, 8", për të prodhuar PCB, unë kam zgjedhur JLCPCB furnizuesit më të mirë të PCB dhe ofruesit më të lirë të PCB për të porositur timen qark me platformën e tyre të besueshme gjithçka që duhet të bëj është disa klikime të thjeshta për të ngarkuar skedarin gerber dhe për të vendosur disa parametra si ngjyra dhe sasia e trashësisë së PCB -së, atëherë kam paguar vetëm 2 dollarë për të marrë PCB -në time vetëm pas pesë ditësh. Siç tregon "fotografia 1, 2, 3, 4" e skemës së lidhur.

Shkarkimi i skedarëve të lidhur

Ju mund të merrni skedarin Qarku (PDF) nga këtu. Siç mund ta shihni në fotot e mësipërme, PCB është shumë mirë e prodhuar dhe unë kam të njëjtin dizajn PCB që kemi bërë për tabelën tonë kryesore dhe të gjitha etiketat dhe logot janë atje për të më udhëzuar gjatë hapave të saldimit. Ju gjithashtu mund të shkarkoni skedarin Gerber për këtë qark nga këtu në rastin kur dëshironi të bëni një porosi për të njëjtin model qarku.

Hapi 5: Krijoni një mbështetje për makinën tuaj

Për të sjellë një pamje më të mirë për makinën tonë, vendosa të krijoj këto tre pjesë "shiko figurën 1" duke përdorur softuerin Solidworks, këto pjesë do të na ndihmojnë të mbledhim së bashku lexuesit e DVD, kam skedarët DXF të këtyre pjesëve dhe me ndihma e miqve të mi në FabLab Tunizi Unë kam marrë pjesët e projektuara të prodhuara duke përdorur një makinë prerëse lazer CNC, ne përdorëm një material druri MDF 5 mm për të prodhuar këto pjesë. Edhe një model tjetër i cili është mbajtësja e stilolapsit të vizatimit, e kam marrë atë përmes një procesi të printimit 3D. Dhe mund të shkarkoni të gjithë skedarët e lidhur nga lidhjet më poshtë.

Hapi 6: Përbërësit

Tani le të rishikojmë përbërësit e nevojshëm që na duhen për këtë projekt, unë jam duke përdorur një Arduino Nano siç u përmend më lart, do të jetë zemra e makinës sonë. Projekti përfshin gjithashtu dy motorë stepper me IC drejtuesit dhe një motor servo. Më poshtë do të gjeni disa lidhje të rekomanduara amazon për artikujt e duhur

Për të krijuar projekte të këtij lloji do të na duhen:

• PCB që kemi porositur nga JLCPCB
• Një Arduino nano:
• 2 x L293D H shofer urë:
• 2 x priza IC DIP 16 pin:
• 1 x prizë IC DIP:
• Lidhësit e kokës SIL dhe Vidë:
• 1 x servo motor SG90:
• 2 x lexues DVD:
• Pjesët e printuara 3D
• Pjesët e prera me lazer
• Disa vida për montimin
• Stilolapsi që kemi marrë si dhuratë nga JLCPCB ose ndonjë stilolaps tjetër vizatimi

Hapi 7: Montimi dhe Testimi Elektronik

Ne kalojmë tani në montimin e bashkimit të të gjithë përbërësve elektronikë. Si zakonisht, do të gjeni në shtresën e sipërme të mëndafshit një etiketë të secilit përbërës që tregon vendosjen e tij në dërrasë dhe në këtë mënyrë do të jeni 100% të sigurt se nuk do të bëni asnjë gabim të saldimit.

Bëni disa teste

Pas bashkimit të komponentëve elektronikë "shiko figurën 1", e vidha lexuesin e DVD në pllakën e boshtit X dhe bëra të njëjtën gjë për tabelën kryesore sesa vendosa telat e motorit në to kokën e vidës për të bërë një provë të thjeshtë duke përdorur një provë me motor stepper kodi "shiko figurën 2". Siç e shihni, hapi lëviz mirë dhe ne jemi në rrugën e duhur.

/********************************************* ********************************************** ********************************************** ******************** - Autori: BELKHIR Mohamed** - Profesioni: (Inxhinier Elektrik) Pronari i MEGA DAS** - Qëllimi kryesor: Aplikimi industrial** - E drejta e autorit (c) mbajtësi: Të gjitha të drejtat e rezervuara** - Licenca: BSD 2 -Clause License** - Data: 2017-04-20********************** ********************************************** ********************************************** ***************************************** / / ** ********************************* SHËNIM **************** ********************* // // Rishpërndarja dhe përdorimi në format burimore dhe binare, me ose pa // modifikim, lejohen me kusht që të plotësohen kushtet e mëposhtme:

// * Rishpërndarjet e kodit burimor duhet të ruajnë njoftimin e mësipërm për të drejtën e autorit, kjo

// lista e kushteve dhe mohimi i mëposhtëm.

// * Rishpërndarjet në formë binare duhet të riprodhojnë njoftimin e mësipërm për të drejtën e autorit, // kjo listë e kushteve dhe mohimi i mëposhtëm në dokumentacion // dhe/ose materiale të tjera të dhëna me shpërndarjen.

// KJO SOFTUER OFERTOHET P HR MBROJTSIT DHE KONTRIBUESIT E TP DREJTS S AUTORIT “SI ISSHT”

// DHE ÇDO GARANCI E SHPREH OR DHE E NDRYSHME, PCRFSHIR, POR JO KUFIZUAR, // GARANCIT // E ZBATUARA T M TREGTARIS AND DHE P FRFUNDIMIT PR NJ Q PLLIM T P PARASHIKUJ

/*

─▄▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▄

█░░░█░░░░░░░░░░▄▄░██░█ █░▀▀█▀▀░▄▀░▄▀░░▀▀░▄▄░█ █░░░▀░░░▄▄▄▄▄░░██░▀▀░█ ─▀▄▄▄▄▄▀─────▀▄▄▄▄▄▄▀

*/

#include // Include the stepper Motor librarie const int stepPerRotation = 20; // Numri i hapave me radhë. Vlera standarde për CD/DVD // Tregoni motor stepper me bosht X Pins Stepper myStepperX (stepPerRotation, 8, 9, 10, 11); void setup () {myStepperX.setSpeed (100); // Shpejtësia e motorit stepper myStepperX.step (100); vonesa (1000); myStepperX.step (-100); vonesa (1000); } void loop () {}

Hapi 8: Montimi i Pjesëve Mekanike

Ne vazhdojmë montimin e strukturës sonë duke vidhosur motorin e dytë stepper në pllakën e boshtit Y "shiko figurën 1". Pasi të përgatitni boshtin Y ju do t'i keni të dy boshtet gati për të krijuar planin e boshtit të dyfishtë për të cilin folëm në hapin e parë "shiko figurën 2". e tëra çfarë ju duhet të bëni është vendosja e dy boshteve në një 90 ° "shiko figurën 3".

Bërja e mbajtësit të stilolapsit

Ne e përgatisim mbajtësen e stilolapsit duke vendosur një sëpatë të vogël në një sustë për të mbajtur mbajtësen e stilolapsit të shtypur 3D dhe më pas e vidhosim servo motorin në vendosjen e tij "shiko figurën 4", mbajtësja e stilolapsit është gati kështu që e ngjisim në karrocën e Boshti Y duke përdorur një zam të nxehtë ose ndonjë mjet tjetër për ta bërë atë të aftë të rrëshqasë në boshtin Y duke ndjekur hapat e motorit stepper "shiko figurën 5", atëherë ne e ngjisim pllakën tonë aktive në karrocën e boshtit X "shiko figurën 6", dhe ne përfundojmë me vidhosjen e telave të motorëve tek ata lidhës në tabelë. Pas një aranzhimi, ne kemi modelin tonë mekanik gati për veprimin 'shiko figurën 7'.

Hapi 9: Pjesa e Softuerit

Duke kaluar në pjesën e softuerit, ne do të kombinojmë tre softuerë për ta kthyer makinën në jetë, kam bërë një përshkrim të shkurtër në foton e parë, ne do të bëjmë modelin tonë duke përdorur softuerin Inkscape që prodhon një skedar gcode të nevojshëm për makinën tonë dhe për i sigurt për të kuptuar udhëzimet e gcode makina duhet të ketë kodin e vet që do të ngarkojmë duke përdorur softuerin Arduino IDE, pjesa e fundit është se si të lidhim kodin e makinës me skedarin gcode, kjo kryhet duke përpunuar softuer.

Hapi i parë është ngarkimi i skicës së bordit arduino që mund ta shkarkoni nga lidhja më poshtë dhe mos harroni të azhurnoni pinin e motorëve stepper sipas skematikës tuaj.

Shënim: nëse përdorni të njëjtën skemë si e jona, kodi do të funksionojë mirë dhe nuk ka nevojë të ndryshoni asgjë në të.

Përgatitja e Gcode 'Inkscape'

Pastaj kalojmë në Inkscape dhe rregullojmë disa parametra 'shiko figurën 1' si kornizat dhe njësitë e letrës 'shiko figurën 2', ne përgatisim modelin tonë dhe e ruajmë në formatin unicon MakerBat 'shiko foton 5, 6', nëse ky format është nuk është i disponueshëm në versionin tuaj Inkscape, mund të vendosni një shtesë për ta pasur atë, pasi të klikoni (ruani) do të shfaqet një dritare e re për rregullimet e parametrave të skedarit Gcode, gjithçka që duhet të bëni është të ndiqni të njëjtin rregullim si i yni dhe gjithçka do të jetë mirë, thjesht ndiqni 'figurën 7, 8, 9', pastaj i vendosni këto parametra në këtë mënyrë dhe keni skedarin tuaj gCode.

Shënim: nuk mund ta ruani skedarin Gcode nën formatin e kërkuar nëse përdorni një version Inkscape më të lartë se versioni 0.48.5

Lidhja e makinës me skedarin Gcode "Përpunimi 3"

Duke kaluar në softuerin e përpunimit, është pak a shumë si Arduino IDE 'shiko foton 10', kështu që duhet të hapësh skedarin 'programi CNC' që mund ta shkarkosh nga lidhja më poshtë dhe thjesht ta ekzekutosh 'shiko figurën 11', një dritare e dytë do të shfaqet, ju duhet të shtypni p të fundit në tastierën tuaj për të zgjedhur portën COM të makinës 'shihni figurën 12' dhe shtypni këtë të fundit g për të zgjedhur skedarin e dëshiruar të gcode, pasi ta zgjidhni atë makina do të fillojë drejtpërdrejt të vizatojë.

Hapi 10: Testi dhe Rezultatet

Dhe ja ku jemi tani është koha për një provë, pasi të ngarkoj skedarin Gcode makina fillon të vizatojë dhe mua më pëlqeu shumë vetëtima LED që tregon sekuencat e dërguara në secilin motor stepper.

Hartimet janë bërë shumë mirë, dhe ju mund të shihni djema që projekti është i mahnitshëm dhe i lehtë për tu bërë gjithashtu, Mos harroni të shikoni projektin tonë të mëparshëm, i cili është "si të krijoni platformën tuaj të trajnimit arduino". Dhe regjistrohuni në kanalin tonë në YouTube për video më të mrekullueshme.

Një gjë e fundit, sigurohuni që po bëni elektronikë çdo ditë

Ishte BEE MB nga MEGA DAS shihemi herën tjetër