Arduino CNC плоттері (сурет машинасы): 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Эй балалар! Сізге менің бұрынғы «Arduino тренингтік платформасын қалай жасау керек» деген нұсқаулық ұнады деп сенемін және сіз жаңасына дайынсыз, әдеттегідей мен сізге осы оқулықты біртіндеп арзан бағалы электронды жобалар жасау үшін жасадым. бұл «CNC сызу» немесе жай «Arduino CNC машинасы» деп аталатын «CNC плоттер машинасы». ^_^

Мен интернетте CNC плоттерін қалай жасау керектігін түсіндіретін көптеген оқулықтарды таптым, бірақ ақпараттың жетіспеушілігінен мұндай машинаны жасау қиынға соқты, сондықтан мен сізге осы нұсқаулықты бастауды шештім, сондықтан мен сізге көрсетемін. егжей -тегжейлі суретті өз қолыңызбен қалай жасауға болады.

Бұл жобаны біз JLCPCB -ден тапсырыс берген теңшелген ПХД алғаннан кейін жасау өте ыңғайлы

біздің машинаның сыртқы түрін жақсарту үшін, сонымен қатар осы нұсқаулықта сіздің машинаңызды оңай жасауға мүмкіндік беретін құжаттар мен кодтар жеткілікті. Біз бұл жобаны небары 5 күнде жасадық, барлық қажетті бөлшектерді алу үшін, аппараттық құралдарды жасау мен жинауды аяқтау үшін үш күнде, содан кейін кодты дайындап, кейбір түзетулерді бастау үшін 2 күнде жасадық. Бастамас бұрын алдымен көрейік

Бұл нұсқаулықтан не үйренесіз:

1. Сіздің жобаңыздың функционалдығына байланысты аппараттық құралдарды дұрыс таңдау
2. Барлық таңдалған компоненттерді қосу үшін схеманы дайындаңыз
3. Жобаның барлық бөлшектерін жинаңыз (механикалық және электронды құрастыру)
4. Машина балансының масштабы
5. Жүйені басқаруды бастаңыз

1 -қадам: Плоттер машинасы дегеніміз не?

Мен бұл жаңадан бастаушыларға нұсқаулық бергендіктен, алдымен сурет машинасы деген не және ол қалай жұмыс істейтінін егжей -тегжейлі түсіндіруім керек!

Уикипедияда анықталғандай, CNC компьютерлік сандық басқару дегенді білдіреді, ол компьютерден жіберілетін сериялық порт арқылы нұсқауларды қабылдайтын және алынған нұсқауларға байланысты оның жетектерін жылжытатын, компьютермен басқарылатын құрылым. Бұл машиналардың көпшілігі қадамдық қозғалтқышқа негізделген машиналар, олардың құрамына осьтік қадамдық қозғалтқыштар кіреді.

Айтылған «оське» тағы бір сөз, иә, әрбір CNC машинасында компьютерлік бағдарламамен басқарылатын осьтің белгілі саны бар.

Біздің жағдайда, біз жасаған CNC плоттері - бұл екі осьті машина «1 суреттегі детальдар», оның осінде кішкентай қадамдық қозғалтқыштары бар «2 суреттегі қадам», бұл қадамдар белсенді науаны жылжытады және оны қос осьте жылжытады. сурет қаламының көмегімен сызба дизайнын құруды жоспарлаңыз. Қалам ұсталады және шығарылады, біздің құрылымдағы үшінші қозғалтқыш, ол сервопривод болады.

2 -қадам: Қозғалтқыш - негізгі қозғалтқыш

Қадамдық қозғалтқыш немесе қадамдық қозғалтқыш немесе қадамдық қозғалтқыш - бұл толық айналуды бірнеше тең қадамға бөлетін щеткасыз тұрақты ток электр қозғалтқышы. Қозғалтқыштың моменті мен жылдамдығына қатысты қозғалтқыштың өлшемі мұқият өлшенген болса, қозғалтқыштың позициясын осы қадамдардың бірінде кері байланыс үшін ешқандай сенсорсыз (ашық контурлық контроллер) жылжытуға және ұстауға бұйрық беруге болады., біздің жобаның қадамдық қозғалтқыштарын қайдан алуға болады, жоғарыдағы 1 -суреттегідей ескі DVD оқу құралын алыңыз, менде 2 долларға екі доллар бар, оны алу үшін оны бөлшектеу жеткілікті. қадамдық қозғалтқыш және оның тірегі, 3 суретте көрсетілгендей, бізге олардың екеуі қажет болады.

Қозғалтқыштарды DVD оқу құралынан алғаннан кейін, оларды қозғалтқыш катушкаларының ұштарын сәйкестендіру арқылы пайдалануға дайын ету керек. Әр қадамдық қозғалтқыштың екі катушкасы бар және мультиметрді қолдана отырып, «5 суретте көрсетілгендей» қозғалтқыш түйреуіштері қосқышының арасындағы қарсылықты өлшеу арқылы катушканың ұштарын анықтауға болады және әрбір катушка үшін шамамен 10 Ом өлшенуі керек. Мотор катушкаларын анықтағаннан кейін, қозғалтқышты басқару үшін кейбір сымдарды дәнекерлеңіз «6 суретті қараңыз»

3 -қадам: схема

Біздің машинаның жүрегі - бұл компьютерден алынған нұсқауларға байланысты әр жетектің қозғалысын басқаратын arduino Nano Dev тақтасы, бұл қозғалтқыштарды басқару үшін бізге әр жетектің жылдамдығы мен бағытын басқару үшін қадамдық қозғалтқыш қажет..

Біздің жағдайда біз L293D H көпірлі мотор драйверін қолданамыз «3 суретті қараңыз», ол arduino -дан кірістер арқылы жіберілген моторлық команданы қабылдайды және оның шығысымен қадамдық қозғалтқыштарды басқарады.

Барлық қажетті бөлшектерді Arduino тақтамен қосу үшін мен 1 -суретті көрсететін схеманы жасадым, онда қадамдық қозғалтқыштар үшін де, серво қозғалтқышы үшін де біркелкі болу керек.

2 -суретте схема арқылы схема егжей -тегжейлі түсіндірілген және бұл Arduino мен басқа компоненттер арасындағы байланыс қалай болуы керек, бұл сілтемелерді сіздің қажеттіліктеріңізге қарай реттеуге болады.

4 -қадам: ПХД жасау (JLCPCB шығарған)

JLCPCB туралы

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.)-бұл Қытайдағы ПХД прототипінің ірі кәсіпорны және ПХД прототипі мен шағын партиялы ПХД өндірісіне маманданған жоғары технологиялық өндіруші. ПХД өндірісінде 10 жылдан астам тәжірибесі бар JLCPCB -де үйде және шетелде 200 000 -нан астам клиенттер бар, олардың ішінде тәулігіне ПХД прототиптеудің 8 000 -нан астам онлайн тапсырыстары бар және ПХД өндірісінің аз мөлшері бар. Жылдық өндірістік қуаты 200 000 ш.м. әр түрлі 1 қабатты, 2 қабатты немесе көп қабатты ПХД үшін. JLC - бұл кең ауқымды, ұңғымалы жабдықтармен, қатаң басқарумен және жоғары сапамен ерекшеленетін кәсіби ПХД өндірушісі.

Сөйлейтін электроника

Электр схемасын жасағаннан кейін мен оны ПХД дизайнына айналдырдым, оны шығару үшін «5, 6, 7, 8 суретті қараңыз», ПХД шығару үшін мен JLCPCB -ді ПХД жеткізушілерінің ең жақсысын және тапсырыс беру үшін ең арзан ПХД жеткізушілерін таңдадым. тізбек олармен сенімді платформа - гербер файлын жүктеу және ПХД қалыңдығы мен түсі сияқты параметрлерді орнату үшін бірнеше рет басу жеткілікті, содан кейін мен ПХД -ны бес күннен кейін алу үшін бар болғаны 2 доллар төледім. Байланысты схеманың «суреті 1, 2, 3, 4» көрсетеді.

Қатысты жүктеу файлдары

Сіз бұл жерден Circuit (PDF) файлын ала аласыз. Жоғарыдағы суреттерден көріп отырғаныңыздай, ПХД өте жақсы өндірілген, менде негізгі тақтаға арналған ПХД дизайны бар, мен дәнекерлеу кезінде маған бағыттау үшін барлық жапсырмалар мен логотиптер бар. Егер сіз дәл осы схемаға тапсырыс бергіңіз келсе, осы схемаға арналған Gerber файлын жүктей аласыз.

5 -қадам: Сіздің машинаңызға тірек жасаңыз

Біздің машинаның сыртқы түрін жақсарту үшін мен Solidworks бағдарламалық жасақтамасын қолдана отырып, осы үш бөлікті «1 суретті қараңыз» деп шештім, бұл бөліктер бізге DVD оқырмандарын жинауға көмектеседі, менде бұл бөліктердің DXF файлдары бар. ФабЛаб Тунистегі достарымның көмегі мен CNC лазерлі кесу машинасының көмегімен жасалған бөлшектерді шығардым, біз бұл бөлшектерді алу үшін 5 мм MDF ағаш материалын қолдандық. Қалам ұстағыш болып табылатын тағы бір дизайн, мен оны 3D басып шығару процесі арқылы алдым. Сіз барлық байланысты файлдарды төмендегі сілтемелерден жүктей аласыз.

6 -қадам: ингредиенттер

Енді осы жобаға қажет компоненттерді қарастырайық, мен жоғарыда айтылғандай Arduino Nano қолданамын, бұл біздің машинаның жүрегі болады. Жобада сонымен қатар екі қадамдық қозғалтқыштар бар, олар IC -дің драйверлері мен сервоқозғалтқышты қамтиды. Төменде сәйкес элементтер үшін амазонка сілтемелерін таба аласыз

Мұндай жобаларды құру үшін бізге қажет:

• Біз JLCPCB -ден тапсырыс берген ПХД
• Arduino нано:
• 2 x L293D H көпір драйвері:
• 2 x IC DIP 16 істікшесі:
• 1 x IC ұясының DIP:
• SIL және бұрандалы тақырып қосқыштары:
• 1 x SG90 сервоқозғалтқышы:
• 2 x DVD оқу құралы:
• 3D басып шығарылған бөлшектер
• Лазермен кесілген бөлшектер
• Құрастыруға арналған бұрандалар
• Бізде JLCPCB -тен сыйлық ретінде алынған қалам немесе кез келген басқа қалам

7 -қадам: Электронды құрастыру және тестілеу

Біз қазір барлық электронды компоненттердің дәнекерлеу жинағына көшеміз. Әдеттегідей, сіз жоғарғы жібек қабатында әр компоненттің тақтаға орналастырылғанын көрсететін жапсырманы табасыз, осылайша сіз дәнекерлеу кезінде қателік жасамайтыныңызға 100% сенімді боласыз.

Кейбір сынақтар жасаңыз

«1 суретті қараңыз» электронды компоненттерін дәнекерлегеннен кейін, мен DVD оқу құралын X осінің тақтасына бұрап қойдым, мен негізгі тақта үшін дәл осылай жасадым, мотор сымдарын бұрандалы бастыққа салып, қадамдық қозғалтқышты сынау арқылы қарапайым тест жасау үшін. «2 суретті қараңыз» коды. Көріп отырғаныңыздай, степпер жақсы қозғалады және біз дұрыс жолдамыз.

/************************************************* ************************************************ ************************************************ ******************** - Автор: БЕЛХИР Мохамед** - Мамандығы: (Электрлік инженер) MEGA DAS иесі** - Негізгі мақсаты: Өндірістік қолдану** - Авторлық құқық (в) ұстаушы: Барлық құқықтар қорғалған** - Лицензия: BSD 2 -тармақты лицензия** - Күні: 2017-04-20*********************** ************************************************ ************************************************ ******************************************** / / ** ********************************* ЕСКЕРТУ **************** **************:

// * Бастапқы кодты қайта бөлу жоғарыда көрсетілген авторлық құқық туралы ескертуді сақтауы тиіс

// шарттар тізімі және келесі бас тарту.

// * Екілік нысандағы қайта бөлу жоғарыда көрсетілген авторлық құқық туралы хабарламаны қайта шығаруы керек, // осы шарттар тізімі және құжаттамадағы келесі бас тарту // және/немесе таратумен қамтамасыз етілген басқа материалдар.

// БҰЛ БАҒДАРЛАМА АВТОРЛЫҚ ҚҰҚЫҚТАР МЕН САЛЫМДАРДЫҢ «ҚАЛАЙЫНДА»

// ЖӘНЕ КЕПІЛДІКТІ ЖӘНЕ КЕЛІСІМДІ КЕПІЛДІКТЕР, соның ішінде, бірақ шектелмеген //, САТЫЛУ МҮМКІНДІГІНІҢ ЖАҚСЫ КЕПІЛДІКТЕРІ ЖОҚ.

/*

─▄▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▄

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

*/

#include // Stepper қосу Motor librarie const int stepPerRotation = 20; // Кезек бойынша қадамдар саны. CD/DVD үшін стандартты мән // X осінің қадамдық қозғалтқышын көрсетіңіз Pins Stepper myStepperX (stepPerRotation, 8, 9, 10, 11); void setup () {myStepperX.setSpeed (100); // Қозғалтқыштың жылдамдығы myStepperX.step (100); кешіктіру (1000); myStepperX.step (-100); кешіктіру (1000); } void цикл () {}

8 -қадам: Механикалық бөлшектерді жинау

Біз екінші қадамдық қозғалтқышты Y осінің тақтасына бұрау арқылы құрылымды құрастыруды жалғастырамыз «1 суретті қараңыз». Y осін дайындағаннан кейін сізде екі осьтің екі осьтік жоспарын құруға дайын болады, біз бұл туралы бірінші қадамда айттық «2 суретті қараңыз». Сізге екі осьті 90 ° «3 суретті қараңыз» орналастыру қажет.

Қалам ұстағышты жасау

Біз қалам ұстағышты кішкентай балтаны 3D басып шығарылған қалам ұстағышқа бекіту арқылы дайындаймыз, содан кейін серво қозғалтқышты «4 суретті қараңыз» орнына бұрап қоямыз, қалам ұстағыш дайын, сондықтан біз оны вагонға жабыстырамыз. Y осінің көмегімен Y осінде жылжу үшін «5 суретті қараңыз» қадамдық қозғалтқышының қадамдары бойынша Y осінде сырғу мүмкін болады, содан кейін біз X білігінің арбасына «6 суретті қараңыз», және біз қозғалтқыш сымдарын борттағы коннекторларға бұрау арқылы аяқтаймыз. Біршама келісуден кейін бізде «7 суретті қараңыз» әрекеті үшін механикалық дизайн дайын.

9 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігі

Бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігіне көшкенде, біз машинаны тірі күйге келтіру үшін үш бағдарламалық жасақтаманы біріктіреміз, мен бірінші суретте қысқаша сипаттама жасадым, біз өз машинамызға және компьютерге қажетті gcode файлын шығаратын Inkscape бағдарламалық жасақтамасын қолданып дизайн жасаймыз. gcode нұсқауларын түсіну үшін машинаның өз коды болуы керек, біз оны Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасының көмегімен жүктейміз, соңғы бөлігі - машинаның кодын gcode файлына қалай қосу керек, бұл бағдарламалық қамтамасыз етуді өңдеу арқылы жүзеге асады.

Бірінші қадам - arduino тақтасының эскизін жүктеу, оны төмендегі сілтемеден жүктеуге болады және қадамдық қозғалтқыштың түйреуішін схематикалық сәйкес жаңартуды ұмытпаңыз.

Ескерту: егер сіз біздің схеманы қолданатын болсаңыз, онда код жақсы жұмыс істейді және оған ештеңені өзгертудің қажеті жоқ.

«Inkscape» кодын дайындау

Содан кейін біз Inkscape -ке көшеміз және біз кейбір параметрлерді реттейміз '1 суретті қараңыз' сияқты қағаз жақтаулары мен бірліктер '2 суретті қараңыз', біз өз дизайнымызды дайындаймыз және оны MakerBat unicon форматында сақтаймыз '5, 6 суретті қараңыз, егер бұл формат болса Inkscape нұсқасында қол жетімді емес, сіз оған қондырманы орналастыра аласыз, оны басқаннан кейін (сақтау) Gcode файлының параметрлерін өзгерту үшін жаңа терезе пайда болады, сізге не істеу керек болса, біздікі сияқты дәл осы түзетуді орындаңыз. бәрі жақсы болады, тек 7, 8, 9 суреттерін орындаңыз, содан кейін сіз осы параметрлерді осылай орнатасыз және сізде gCode файлы бар.

Ескерту: егер сіз Inkscape 0.48.5 нұсқасынан жоғары нұсқасын қолдансаңыз, Gcode файлын қажетті форматта сақтай алмайсыз.

Машинаны 'Processing 3' Gcode файлымен байланыстыру

Бағдарламалық жасақтаманы өңдеуге көшу, бұл Arduino IDE -ге ұқсас '10 суретті қараңыз', сондықтан сіз төмендегі сілтемеден жүктей алатын 'CNC бағдарламасы' файлын ашуыңыз керек және оны іске қосу үшін '11 суретті қараңыз', екінші терезе пайда болады, машинаның COM портын таңдау үшін пернетақтадағы соңғы p түймесін басу керек '12 суретті қараңыз', ал қалаған gcode файлын таңдау үшін соңғы g түймесін басыңыз, сіз оны таңдағаннан кейін машина сызуды тікелей бастайды.

10 -қадам: тест және нәтижелер

Міне, біз тестілеудің уақыты келді, Gcode файлын жүктегеннен кейін машина сызуды бастайды және маған әр қадамдық қозғалтқышқа жіберілген реттілікті көрсететін жарық диодты жыпылықтау ұнады.

Дизайн өте жақсы жасалған, және сіз жігіттерді көре аласыз, бұл жоба таңғажайып және оңай орындалады, Біздің алдыңғы жобаны көруді ұмытпаңыз, ол - «өз қолыңызбен arduino жаттығу платформасын жасау». Және YouTube каналына жазылыңыз, одан да керемет бейнелер.

Соңғы нәрсе, сіз электроникамен күнделікті айналысатындығыңызға көз жеткізіңіз

Бұл MEGA DAS -тан BEE MB болатын келесі жолы кездескенше