Máquina de dibujo CNC Arduino (o el camino hacia el éxito): 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este proyecto se basa principalmente en elementos que son fáciles de encontrar. La idea es tomar dos unidades de disco de computadora sin usar y combinarlas para crear una máquina de dibujo automatizada que se asemeja a una máquina CNC.

Las piezas utilizadas fuera de los accionamientos incluyen los motores y las barandillas de ambos accionamientos y el conjunto de plástico de al menos uno de los accionamientos (incluida la bandeja)

Paso 1: Requisitos para su viaje:

Piezas necesarias:

1. Arduino uno
2. 1 motor paso a paso (utilizamos el número de modelo 28BYJ-48)
3. Protector de motor Adafruit v2
4. Muchos cables
5. Dos bandejas de CD para computadora
6. opcional: algunos engranajes y rieles impresos en 3d
7. Algo de madera o material estructural Una computadora

Se requiere código Arduino:

Código GRBL personalizado para trabajar con el protector del motor Adafruit (Riley_adafruit_cnc_2)

Software de computadora necesario:

1. Trazador Arduino IDE
2. Archivos de imágenes o dibujos codificados en Google (busque en Google el archivo que prefiera).

Herramientas necesarias:

1. Equipo de soldadura
2. Pistola de pegamento y barras de pegamento
3. Gobernante
4. Lápiz
5. Paciencia

Paso 2: Destrucción

Desarme las bandejas de DVD asegurándose de mantener la integridad estructural de al menos una de las bandejas de DVD mientras extrae el componente metálico que generalmente tiene dos barandillas. El proceso de separar estas bandejas variará de diferentes bandejas de CD. Las dos unidades de motor deben verse como la imagen de abajo una vez retiradas. Observe que la parte que hace girar el disco se ha eliminado, ya que no será necesaria.

Paso 3: Soldar

Una vez desmontados, el siguiente paso es soldar los terminales en el motor que se puede ver en la imagen. Nuevamente, la forma en que estos terminales se conectan al motor puede diferir según el modelo específico. La forma en que estos se conectan al escudo del motor Adafruit se discutirá más adelante. Repita la misma configuración para el segundo ensamblaje del motor de la unidad de disco.

Estos dos servirán como nuestros ejes Y y Z en el proceso de dibujo.

Paso 4: The Mighty Tray

El siguiente paso es hacer que funcione la bandeja del disco, que será el eje X. Para este propósito se utilizó el motor paso a paso y el montaje requirió cortar partes de la bandeja para encajar el engranaje. (ver fotos) En este punto, nos dimos cuenta de que nuestra relación de transmisión estaba apagada y se necesitaban más ajustes. Al final, optamos por imprimir un engranaje de relación de 4 a 1 para permitir la suavidad y la distancia de recorrido necesarias para completar con éxito el dibujo sin quedarse sin espacio.

Paso 5: El asunto Arduino

Junte el ensamblaje de Arduino y la configuración del protector del motor. Para este paso se necesita un poco de soldadura. Habrá dos Adafruit Motor Shields apilados. Debido a la forma en que operan, es necesario soldar un puente para que el segundo arduino se identifique como tal. El proceso detrás de eso se explica aquí:

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

Suelde el puente como se muestra a continuación con la etiqueta 1 para el protector del motor Adafruit superior. La primera placa debería ser (0x60) y la placa superior debería ser (0x61). Además, observe el puente con la etiqueta 2. Este se establece en los escudos inferior y superior, indicando a las placas que extraigan su energía del arduino en lugar de los terminales azules que están justo encima de él. Puede optar por conectar su propia fuente de alimentación a estos terminales azules si encuentra que falta el arduino. (Tenga en cuenta que mientras se ejecutan los tres motores, tenemos el arduino conectado a la computadora más una fuente de alimentación de 9v que también funciona con el arduino)

Paso 6: Prueba de fuego

¡Prueba! Antes de ponerlo todo junto, pruebe sus piezas. Nos resultó particularmente difícil encontrar información sobre cómo conectar motores paso a paso al Adafruit Motor Shield. Así que aquí hay un diagrama útil. Es importante señalar que los pines 1 y 4 (azul y naranja) y los pines 2 y 5 (rosa y amarillo) son pares. A veces, conectarlos de manera incorrecta puede significar un cambio en el funcionamiento del motor. Además, el rojo está conectado a tierra en este diagrama como se muestra a continuación. Si los motores del conjunto de discos solo tienen 4 terminales, dejar la tierra sin conexión.

Para gestionar el movimiento de los motores, utilice el software que se describe en las herramientas necesarias, utilizando el software del trazador en el enlace proporcionado.

Una forma realmente fácil de probar qué terminales son pares es probar con un ohmímetro. Aquí hay una gran guía sobre cómo encontrar los pares de cables de su motor paso a paso:

knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?i…

Una vez que haya encontrado sus pares, coloque el primero en M1, el segundo en M2

Paso 7: la línea de montaje

Una vez que se hayan probado todos los motores, puede comenzar a ensamblar. El primer paso es crear una estructura para mantener los ejes Y y Z por encima del eje X. Esto se hizo con artículos simples comprados en una tienda de pasatiempos. Vea la imagen a continuación.

Paso 8: flotar

El siguiente paso es unir el eje Z al conjunto del eje Y, esto se hizo principalmente con pegamento caliente aunque seguramente lo hubiéramos hecho de otra manera con más tiempo y herramientas.

Paso 9: ¡Hora del hacker

Ahora es el momento de programar Arduino. El primer paso será cargar el código adjunto en su Arduino. Después de abrir su Arduino IDE y abrir el programa adjunto, todo lo que tiene que hacer es cambiar el puerto al que está conectado su arduino y presionar la FLECHA (o el botón de carga) para enviarlo.

Paso 10: ¿¡El éxito es una A !?

Si bien este código se basa en el código GRBL original, es importante tener en cuenta que se ha modificado en gran medida para que funcione con protectores de motor adafruit. Debido a esto, hay muchas funciones faltantes que están en GRBL que no funcionan cuando se ingresan en esta configuración. Sin embargo, para cualquier trazado básico (es decir, dibujar) este código funciona perfectamente. Puede dibujar cualquier GCODE que haya sido formateado como G90.

Si ha creado la misma configuración que nosotros, ¡su arduino ahora funcionará! Si ha hecho una versión diferente utilizando diferentes motores o diferentes dimensiones, tendrá que cambiar el archivo de configuración que se incluyó en el código Arduino.

** SOLO HAGA CAMBIOS EN EL ARCHIVO “config.h”, LOS CAMBIOS EN CUALQUIER OTRA PARTE DEL CÓDIGO HACERÁN QUE EL PROGRAMA NO FUNCIONE **

Mirando hacia atrás, probablemente podríamos haber usado el ensamblaje de la bandeja tal como estaba y reforzar parte de la estructura, medir mejor la inclinación de diferentes ejes y simplemente hacerla más estructurada en general. Es un proyecto ordenado que podría ser escalable y aplicarse para otros usos.

Una vez que tenga una comprensión básica de cómo funciona GRBL, y cómo funcionan los motores paso a paso de los ejes X, Y, Z, este proyecto es extremadamente escalable siempre que tenga los materiales para hacerlo. Elegimos hacer uno de este tamaño porque estábamos limitados por el tamaño de la bandeja de DVD. Sin embargo, si elige hacer uno con correas y motores paso a paso, solo estará limitado por el par motor paso a paso.