如何制作基于arduino的微型CNC绘图仪机器

您好，在这篇文章中的朋友们，我们将看到如何使用旧的废旧DVD驱动器，arduino和L293D电机护罩制造微型CNC绘图仪机器。

       实际上，我过去曾经建造过一些arduino微型CNC绘图仪或绘图机。

但是这些项目的文档尚不完善，不清楚，因此我提出了许多要求，以深入了解如何制作基于arduino的微型CNC绘图仪机器的详细信息。

因此，在这篇文章中，我将涵盖所有方面，例如硬件组装，arduino的代码，GUI的处理，G代码的生成等。

因此，在继续之前，让我向您简要介绍什么是CNC绘图仪机器。

总览

CNC绘图机基本上是2.5轴CNC机器，它在X和Y轴上都有两个步进电机，在Z轴上有一个伺服电机。在Y轴上连接了一支笔，在Z轴上用于上下翻页。
顾名思义，绘图仪机器可以根据给定的指示进行明显的绘图或绘图。

为了给出指令以加工什么，需要绘制一种称为G代码的特殊类型的代码。
图像将在特殊类型的软件的帮助下转换为G代码。

之后，此G代码将发送至控制器，并且控制器命令电动机如何移动。
结果机器将在纸上绘制图像。

现在让我们来看看如何构建这样的机器。从材料清单开始

物料清单

高级	项目	数量
1个	废品DVD驱动器	2
2	Arduino UNO	1个
3	L293D电机护罩	1个
4	微型伺服马达	1个
5	5V 1Amp电源适配器	1个
6	某些用于电机连接的线	---
7	所需的螺母和螺栓	---

软件清单

 

1	ARDUNIO IDE (https://www.arduino.cc/en/main/software)
2	PROCESSING IDE (https://processing.org/download/)
3	INKSCPAE VERSION 0.48.5 (https://inkscape.org/release/inkscape-0.48/?latest=1)

请从上面的链接下载软件，然后将其安装在PC上。这是所有的文件打包

代码和库

1	CNC CODE FOR ARDUINO (https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-code.zip)
2	GCTRL PROCESSING CODE (https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/GCTRL.zip)
3	AFMOTOR LIBRARY FOR ARDUINO (https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library/archive/master.zip)
4	Makerboat Gcode Inkscape extension (https://github.com/martymcguire/inkscape-unicorn)

必须在arduino上上传 “ CNC CODE FOR ARDUINO”。需要在处理软件中打开“ GCTRL”,“ AFMOTOR”库需要在arduino IDE中添加.
所有这些功能吗？我们会在以下步骤中看到。

     

机器组装

步骤1

要使基于Arduino的迷你CNC绘图仪机器显然需要两个报废DVD驱动器。
我从不到1美元的价格从本地计算机维修店购买了该驱动器。
我们将使用其步进电机和滑动机构，

在这里请注意，并非所有DVD驱动器都带有步进电机。如果电动机有4线，则表示它是步进电动机。

如果您在DVD驱动器中未找到任何4线制电动机，则使用较少。

步骤2

我借助螺丝刀快速拧开了DVD驱动器盒，并通过施加一些力从DVD驱动器盒中取出了步进电机装置。

这样，我有两个步进驱动器机制和两个空的DVD驱动器盒。

步骤3

       取出步进电机机构后，我在剪刀的帮助下切割了默认的电机连接器条。
然后带上约40厘米的杜邦4线，将其切成两段，用于每个步进电机连接。

然后，我小心地剥去电线，而不会损坏电线的铜应变。并将其焊接到步进电机的裸露端子上。

步骤4

步骤5

       在这里，我使用灰色阴影喷涂漆来涂装DVD驱动器的空盒，如果您不想对其进行喷涂，则此步骤不是必须的。

然后，我用一块20 x 20 mm的铝角制成X轴和Y轴的支架。

我在铝片上钻了5mm的孔，并将其切成两片夹，然后再用M5X10螺母和螺栓用该夹固定两个轴。

步骤6

现在，我在DVD驱动器盒上标记孔，以安排两个步进电机机构的安装。

我在钻孔机的帮助下仔细钻了5mm的孔。

步骤7

在DVD驱动器盒中钻孔后，我将四个M4 X 60螺母螺栓固定在步进电机机构的四个角上。
        现在，我将步进电机机构放置到位，并用M4螺母固定所有四个螺栓。

步骤8

这是制造迷你Arduino CNC绘图仪机器中最重要的步骤，在这里我们正在制作笔上下机构。
       首先，我拿着指南针，小心地取下笔架部分。
       然后我使用了一个可以打开顶部和底部的简单笔。
       首先取出笔芯，并从笔芯顶部切出约2厘米的部分。
       现在，我在笔芯的顶部放置了一个弹簧，可以用其他扳机笔进行打捞。
       然后我用一根坚固的线将其绑在笔芯的中央，并用强力胶将其固定在笔芯的位置。
       现在我在笔身中心上方的上方开一个小孔。

       现在，我将笔芯小心地放在笔内，并将线从孔中穿过。
       这样，当我拉动线笔笔芯向上推时，当我松开线笔芯时，笔尖向下调拨。
       并且由于笔芯顶部附有弹簧，因此可以与纸张保持良好的摩擦。.
       现在将笔放在笔架中，并在X轴上用超强力胶将其粘上

我在X轴上安装了一个微型伺服器，并用微型伺服电机的旋钮将线绑起来。

步骤9

        我在机器背面钻了四个孔，并拧上四个15mm的垫片，以将arduino UNO安装在其上。

L293D电机护罩安装在Arduino UNO上。
通过这种方式，现在可以竞争Arduino CNC绘图仪机器的装配，我们将看到接线

布线

我们将Arduino UNO用作CNC机器的大脑，因为我们知道CNC机器中使用了步进电机。

步进电机不易控制，因此这里我们使用L293D电机罩来控制我们的步进电机，而一个伺服电机用于笔向下运动。

在开始接线之前，我们先要知道步进电机的正确接线。
我们的步进电机有4线，而步进电机有2个线圈，这意味着一组2线组成一个线圈。

因此我们需要从一个线圈中找出哪两条线，因此在这里我使用万用表保持万用表的连续性。

我将测距仪的探头一个接一个地连接到导线上，如果在任意两根导线之间获得连续性（几欧姆），则意味着两条导线都属于单个线圈，其余两根属于其他线圈。

不要忘记卸下该黄色跳线，并按照上图所示连接步进电机电线。并将伺服电机也连接到L293D电机护罩的伺服1端子上。

您需要电源适配器为机器供电，可以使用5VDC 1amps电源适配器。这样，接线就完成了，现在我们可以进行arduino代码上载过程了。

源代码

        希望您没有从上面从上面下载arduino代码和库，不要担心，您可以从下面的链接下载它。

Arduino代码：https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-code.zip
AFMotor库：https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library/archive/master.zip

       首先，如果您不知道如何通过Google Google添加库，则需要在arduino IDE中安装AFMotor库。

现在，只需简单地上传代码，无需进行任何更改

在这里，我正在解释一些可能对您有用的代码的重要部分

以下是伺服上/下值必要时增加或减少。如果伺服方向相反，请切换punZUp和penZDown值。

以下是更改cnc绘图仪机器速度的值，您可以将StepDelay的值从0更改为2，0，表示最大速度，2表示最小速度，最好保持为1。

如果您的绘图区域较大，则可以从此处更改Xmax和Ymax值。

arduino Mini CNC绘图仪mahcine的完整代码

G代码生成

       要使用CNC绘图仪进行绘图，我们显然需要G代码，G代码是CNC机器的语言。在这个项目中，我们使用Inkscape软件和makerboat G代码库来生成图像的G代码。
 

首先，首先下载Inkscape 0.48.5版本，然后下载makerboat gcode扩展。安装Inkscape软件并按照以下说明添加扩展名。

注意：- 如果您在机器即将启动时arduino断开连接或重置，请在导出G代码时取消选中以下选项

注意：- 如果您的机器仅绘制图形的一半，则可以使用此inkscape（https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-plotter-tamplet.zip）模板下载此模板并在inkscape中打开它，并在虚线框中设置设计。

GCTRL

       至此，我们的机器已经准备好在等待命令的情况下绘制任何东西。
我们还生成了G代码，但是如何将该G代码发送到机器呢？

为此，我们使用GCTRL G代码发送方GUI进行处理。
我们正在通过处理和GCTRL的帮助将G代码流式传输到机器，希望您能从上面下载GCTRL（如果不是从这里下载的话）

只需双击即可打开GCTRL.pde，然后单击处理窗口右上角可见的播放按钮，将出现这种类型的窗口

有关如何使用此GUI的所有详细信息都清楚地写在其中。
        通过按“ p”键，您可以从下拉列表中选择COM端口。
        选择端口后，您可以借助箭头键点动X和Y轴。
        使用数字键“ 5”和“ 2”上下移动笔。
        要将G代码发送到arduino，请按“ g”键，并在浏览窗口中选择G代码文件，然后选择填充并按Enter键以开始绘制图形。

以此方式竞争基于Arduio的微型CNC绘图仪机器的过程，希望我已经涵盖了要点，如果您需要提出任何问题，只需在下面的评论部分中进行评论即可。我会尽力回答你的。