Arduino CNC-Zeichenmaschine (oder der Weg zum Erfolg) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Dieses Projekt basiert hauptsächlich auf Gegenständen, die leicht zu finden sind. Die Idee ist, zwei unbenutzte Computerplatteneinheiten zu nehmen und sie zu einer automatisierten Zeichenmaschine zu kombinieren, die einer CNC-Maschine ähnelt.

Die aus den Laufwerken verwendeten Teile umfassen die Motoren und Geländer von beiden Laufwerken und die Kunststoffbaugruppe von mindestens einem der Laufwerke (einschließlich Tray)

Schritt 1: Voraussetzungen für Ihre Reise:

Benötigte Teile:

1. Arduino uno
2. 1 Schrittmotor (wir haben die Modellnummer 28BYJ-48 verwendet)
3. Adafruit Motorschild v2
4. Viele Drähte
5. Zwei Computer-CD-Fächer
6. optional: einige 3D gedruckte Zahnräder und Schienen
7. Etwas Holz oder Baumaterial Ein Computer

Arduino-Code erforderlich:

Benutzerdefinierter GRBL-Code für die Arbeit mit dem Adafruit-Motorschild (Riley_adafruit_cnc_2)

Benötigte Computersoftware:

1. Arduino IDE-Plotter
2. Gcodierte Bild- oder Zeichnungsdateien (google die Datei deiner Wahl).

Werkzeuge benötigt:

1. Lötgeräte
2. Klebepistole und Klebestifte
3. Herrscher
4. Stift
5. Die Geduld

Schritt 2: Zerstörung

Nehmen Sie die DVD-Fächer auseinander und stellen Sie sicher, dass die strukturelle Integrität von mindestens einem der DVD-Fächer erhalten bleibt, während Sie die Metallkomponente entfernen, die normalerweise zwei Geländer hat. Der Vorgang des Auseinandernehmens dieser Fächer variiert von verschiedenen CD-Fächern. Die beiden Motorantriebe sollten nach dem Entfernen wie in der Abbildung unten aussehen. Beachten Sie, dass der Teil, der die Scheibe dreht, entfernt wurde, da er nicht benötigt wird.

Schritt 3: Anlöten

Nach dem Auseinanderbauen besteht der nächste Schritt darin, die Anschlüsse in den Motor zu löten, der auf dem Bild zu sehen ist. Auch hier kann die Art und Weise, wie diese Klemmen am Motor befestigt werden, je nach Modell unterschiedlich sein. Die Art und Weise, wie diese mit dem Adafruit-Motorschild verbunden sind, wird später besprochen. Wiederholen Sie das gleiche Setup für die zweite Laufwerksmotorbaugruppe.

Diese beiden dienen im Zeichenprozess als unsere Y- und Z-Achse.

Schritt 4: Das mächtige Tablett

Der nächste Schritt besteht darin, das Festplattenfach zum Laufen zu bringen, das die X-Achse sein wird. Zu diesem Zweck wurde der Schrittmotor verwendet und die Montage erforderte das Schneiden von Teilen des Tabletts, um das Getriebe durchzupassen. (siehe Bilder) An diesem Punkt stellten wir fest, dass unser Übersetzungsverhältnis nicht stimmte und weitere Basteleien erforderlich waren. Am Ende haben wir uns entschieden, ein 4 zu 1 Übersetzungsgetriebe zu drucken, um die Laufruhe und den Weg zu ermöglichen, die erforderlich sind, um die Zeichnung erfolgreich abzuschließen, ohne dass der Platz ausgeht.

Schritt 5: Die Arduino-Affäre

Stellen Sie die Arduino-Baugruppe und das Motorschild-Setup zusammen. Für diesen Schritt ist ein wenig Löten erforderlich. Es werden zwei Adafruit Motor Shields gestapelt sein. Aufgrund der Funktionsweise muss eine Brücke gelötet werden, damit das zweite Arduino als solches identifiziert werden kann. Der Prozess dahinter wird hier erklärt:

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

Löten Sie die Brücke wie unten gezeigt mit 1 für das obere Adafruit-Motorschild. Das erste Board sollte (0x60) sein und das oberste Board sollte (0x61) sein. Beachten Sie auch den Jumper mit der Bezeichnung 2. Dieser ist sowohl auf der unteren als auch auf der oberen Abschirmung eingestellt und weist die Platinen an, ihre Energie aus dem Arduino statt aus den blauen Anschlüssen direkt darüber zu beziehen. Sie können Ihre eigene Stromquelle an diese blauen Anschlüsse anschließen, wenn Sie feststellen, dass das Arduino fehlt. (Beachten Sie, dass während des Betriebs der drei Motoren das Arduino an den Computer angeschlossen ist und auch ein 9-V-Netzteil für das Arduino läuft.)

Schritt 6: Feuerprobe

Prüfen! Bevor Sie alles zusammensetzen, testen Sie Ihre Teile. Wir fanden es besonders schwierig, Informationen zum Anschluss von Schrittmotoren an das Adafruit Motor Shield zu finden. Hier ist also ein hilfreiches Diagramm. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass Pin 1 und 4 (blau und orange) sowie Pin 2 und 5 (pink und gelb) Paare sind. Manchmal kann ein falscher Anschluss eine Umkehrung der Funktionsweise des Motors bedeuten. Außerdem ist Rot in diesem Diagramm wie unten gezeigt geschliffen. Wenn die Scheibenbaugruppenmotoren nur 4 Anschlüsse haben, lassen Sie die Masse ohne Verbindung.

Um die Bewegung der Motoren zu verwalten, verwenden Sie die Software, die in den erforderlichen Tools beschrieben wurde, und verwenden Sie die Plotter-Software im bereitgestellten Link.

Eine wirklich einfache Möglichkeit, um zu testen, welche Klemmenpaare sind, besteht darin, mit einem Ohm-Meter zu testen. Hier ist eine großartige Anleitung, wie Sie Ihre Schrittmotor-Kabelpaare finden:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Sobald Sie Ihre Paare gefunden haben, legen Sie das erste in M1, das zweite in M2

Schritt 7: Das Fließband

Nachdem alle Motoren getestet wurden, können Sie mit der Montage beginnen. Der erste Schritt besteht darin, eine Struktur zu erstellen, um die Y- und Z-Achse über der X-Achse zu halten. Dies geschah mit einfachen Gegenständen, die in einem Hobbyladen gekauft wurden. Siehe Bild unten.

Schritt 8: Float On

Der nächste Schritt besteht darin, die Z-Achse an der Y-Achsen-Baugruppe zu befestigen. Dies geschah hauptsächlich mit Heißkleber, obwohl wir es mit mehr Zeit und Werkzeug sicherlich anders gemacht hätten.

Schritt 9: Hacker-Zeit

Jetzt ist es Zeit für die Arduino-Programmierung. Der erste Schritt besteht darin, den beigefügten Code in Ihr Arduino hochzuladen. Nachdem Sie Ihre Arduino IDE geöffnet und das angehängte Programm geöffnet haben, müssen Sie nur noch den Port auf den Port ändern, an den Ihr Arduino angeschlossen ist, und den Pfeil (oder die Schaltfläche zum Hochladen) drücken, um ihn zu senden.

Schritt 10: Erfolg ist ein A!?

Obwohl dieser Code auf dem ursprünglichen GRBL-Code basiert, ist es wichtig zu beachten, dass er stark modifiziert wurde, um mit Adafruit-Motorschilden zu funktionieren. Aus diesem Grund gibt es viele fehlende Funktionen in GRBL, die nicht funktionieren, wenn sie in dieses Setup eingegeben werden. Für grundlegendes Plotten (dh Zeichnen) funktioniert dieser Code jedoch perfekt. Es kann jeden GCODE zeichnen, der als G90 formatiert wurde.

Wenn Sie das gleiche Setup wie wir erstellt haben, funktioniert Ihr Arduino jetzt! Wenn Sie eine andere Version mit anderen Motoren oder anderen Abmessungen erstellt haben, müssen Sie die im Arduino-Code enthaltene Konfigurationsdatei ändern.

** NUR ÄNDERUNGEN AN DER DATEI „config.h“VORNEHMEN, ÄNDERUNGEN AN ANDEREN ANDEREN IM CODE FÜHREN ZUM NICHT FUNKTIONIEREN DES PROGRAMMS **

Rückblickend hätten wir wahrscheinlich den Zusammenbau des Tabletts so verwenden können, wie er war, und einen Teil der Struktur verstärken, die Neigung verschiedener Achsen besser messen und insgesamt einfach strukturierter gestalten. Es ist ein nettes Projekt, das skalierbar und für andere Zwecke verwendet werden könnte.

Sobald Sie ein grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von GRBL und der Funktionsweise von X-, Y- und Z-Achsen-Schrittmotoren haben, ist dieses Projekt extrem skalierbar, solange Sie die Materialien dafür haben. Wir haben uns für diese Größe entschieden, weil wir durch die Größe des DVD-Fachs begrenzt waren. Wenn Sie sich jedoch für die Verwendung von Riemen und Schrittmotoren entscheiden, sind Sie nur durch das Drehmoment des Schrittmotors begrenzt.