Machine à dessiner Arduino CNC (ou la route du succès): 10 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Ce projet est basé principalement sur des objets faciles à trouver. L'idée est de prendre deux unités de disque inutilisées et de les combiner pour créer une machine à dessiner automatisée qui ressemble à une machine CNC.

Les pièces utilisées hors des lecteurs comprennent les moteurs et les garde-corps des deux lecteurs et l'assemblage en plastique d'au moins un des lecteurs (y compris le plateau)

Étape 1: Exigences pour votre voyage:

Pièces nécessaires:

1. Arduino uno
2. 1 moteur pas à pas (nous avons utilisé le numéro de modèle 28BYJ-48)
3. Bouclier moteur Adafruit v2
4. Beaucoup de fils
5. Deux plateaux de CD d'ordinateur
6. en option: certains engrenages et rails imprimés en 3D
7. Du bois ou des matériaux de structure Un ordinateur

Code Arduino requis:

Code GRBL personnalisé pour fonctionner avec le bouclier moteur Adafruit (Riley_adafruit_cnc_2)

Logiciel informatique nécessaire:

1. Traceur IDE Arduino
2. Fichiers image ou dessin Gcoded (google le fichier de votre choix).

Outils nécessaires:

1. Matériel de soudage
2. Pistolet à colle et bâtons de colle
3. Règle
4. Stylo
5. Patience

Étape 2: Destruction

Démontez les plateaux de DVD en vous assurant de conserver l'intégrité structurelle d'au moins un des plateaux de DVD tout en retirant le composant métallique qui a généralement deux garde-corps. Le processus de démontage de ces plateaux variera selon les différents plateaux de CD. Les deux moteurs d'entraînement devraient ressembler à l'image ci-dessous une fois retirés. Notez que la partie qui fait tourner le disque a été supprimée car elle ne sera pas nécessaire.

Étape 3: Souder

Une fois démonté, l'étape suivante consiste à souder les bornes dans le moteur que l'on peut voir sur la photo. Encore une fois, la façon dont ces bornes se fixent au moteur peut différer selon le modèle spécifique. La façon dont ils se connectent au blindage du moteur Adafruit sera discuté plus tard. Reproduisez la même configuration pour le deuxième ensemble moteur de lecteur de disque.

Ces deux nous serviront d'axe Y et Z dans le processus de dessin.

Étape 4: Le plateau puissant

L'étape suivante consiste à faire fonctionner le plateau de disque qui sera l'axe X. À cette fin, le moteur pas à pas a été utilisé et l'assemblage a nécessité la découpe de pièces du plateau pour faire passer l'engrenage. (voir photos) À ce stade, nous avons réalisé que notre rapport de démultiplication était éteint et qu'il était nécessaire de bricoler davantage. À la fin, nous avons choisi d'imprimer un rapport de vitesse de 4 à 1 pour permettre la douceur et la distance de déplacement nécessaires pour réussir le dessin sans manquer de place.

Étape 5: L'affaire Arduino

Assemblez l'assemblage Arduino et la configuration du blindage du moteur. Pour cette étape, un peu de soudure est nécessaire. Il y aura deux Adafruit Motor Shields empilés. En raison de leur mode de fonctionnement, un pont doit être soudé pour que le deuxième arduino soit identifié comme tel. Le processus derrière cela est expliqué ici:

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

Soudez le pont comme indiqué ci-dessous étiqueté 1 pour le bouclier moteur supérieur Adafruit. La première carte doit être (0x60) et la carte supérieure doit être (0x61). Notez également le cavalier étiqueté 2. Il est placé sur les boucliers inférieur et supérieur indiquant aux cartes de tirer leur alimentation de l'arduino au lieu des bornes bleues juste au-dessus. Vous pouvez choisir de connecter votre propre source d'alimentation à ces bornes bleues si vous trouvez que l'arduino manque. (Notez que lors de l'exécution des trois moteurs, l'arduino est connecté à l'ordinateur ainsi qu'une alimentation 9v fonctionnant également vers l'arduino)

Étape 6: Essai par le feu

Test! Avant de tout assembler, testez vos pièces. Nous avons trouvé particulièrement difficile de trouver des informations sur la façon de connecter des moteurs pas à pas au Adafruit Motor Shield. Voici donc un schéma utile. Il est important de souligner que les broches 1 et 4 (bleu et orange) et les broches 2 et 5 (rose et jaune) sont des paires. Parfois, les brancher dans le mauvais sens peut signifier une inversion du fonctionnement du moteur. De plus, le rouge est mis à la terre dans ce diagramme, comme indiqué ci-dessous. Si les moteurs d'assemblage de disques n'ont que 4 bornes, laissez la terre sans connexion.

Pour gérer le mouvement des moteurs utilisez le logiciel qui a été décrit dans les outils requis, en utilisant le logiciel traceur dans le lien fourni.

Un moyen très simple de tester quelles bornes sont des paires consiste à tester avec un ohmmètre. Voici un excellent guide sur la façon de trouver les paires de fils de votre moteur pas à pas:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Une fois vos paires trouvées, mettez la première en M1, la seconde en M2

Étape 7: La chaîne de montage

Une fois que tous les moteurs ont été testés, vous pouvez commencer l'assemblage. La première étape consiste à créer une structure pour maintenir les axes Y et Z au-dessus de l'axe X. Cela a été fait avec des articles simples achetés dans un magasin de loisirs. Voir l'image ci-dessous.

Étape 8: flotter sur

L'étape suivante consiste à attacher l'axe Z à l'assemblage de l'axe Y, cela a été fait principalement avec de la colle chaude, bien que nous aurions sûrement fait différemment avec plus de temps et d'outils.

Étape 9: L'heure des pirates

C'est maintenant l'heure de la programmation Arduino. La première étape consistera à télécharger le code joint dans votre Arduino. Après avoir ouvert votre IDE Arduino et ouvert le programme ci-joint, tout ce que vous avez à faire est de changer le port en celui sur lequel votre arduino est branché et d'appuyer sur la FLÈCHE (ou le bouton de téléchargement) pour l'envoyer.

Étape 10: Le succès est un A !?

Bien que ce code soit basé sur le code GRBL d'origine, il est important de noter qu'il a été fortement modifié pour fonctionner avec les boucliers de moteur adafruit. Pour cette raison, de nombreuses fonctions manquantes dans GRBL ne fonctionnent pas lorsqu'elles sont entrées dans cette configuration. Cependant, pour tout traçage de base (c'est-à-dire le dessin), ce code fonctionne parfaitement. Il peut dessiner n'importe quel GCODE formaté en G90.

Si vous avez construit la même configuration que nous, votre arduino fonctionnera maintenant ! Si vous avez créé une version différente en utilisant des moteurs différents ou des dimensions différentes, vous devrez modifier le fichier de configuration inclus dans le code Arduino.

** FAIRE UNIQUEMENT DES MODIFICATIONS AU FICHIER « config.h », LES CHANGEMENTS N'IMPORTE O AILLEURS DANS LE CODE ENTRAINERONT LE PROGRAMME À NE PAS FONCTIONNER **

Avec le recul, nous aurions probablement pu utiliser l'assemblage du plateau tel qu'il était et renforcer une partie de la structure, mieux mesurer l'inclinaison des différents axes et le rendre plus structuré dans l'ensemble. C'est un projet soigné qui pourrait être évolutif et appliqué à d'autres usages.

Une fois que vous avez une compréhension de base du fonctionnement de GRBL et du fonctionnement des moteurs pas à pas des axes X, Y et Z, ce projet est extrêmement évolutif tant que vous disposez du matériel nécessaire pour le faire. Nous avons choisi d'en faire un de cette taille car nous étions limités par la taille du plateau DVD. Cependant, si vous choisissez d'en fabriquer un en utilisant des courroies et des moteurs pas à pas, vous ne serez limité que par le couple du moteur pas à pas.