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[教程] 小型CoreXY结构写字机

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本帖最后由 烧鸡 于 2016-7-31 23:32 编辑

看着各式各样的表情包突发奇想想把它画下来,无奈手画的不堪入目,打印的又失去了小表情的趣味,不如做个写字机来搞定吧~
1.png
实现的方案:使用Arduino UNO R3作为下位机,串口通信,cnc shield v3扩展板和两个A4988步进电机驱动。Grbl是一款针对Arduino/AVR328芯片的嵌入式G代码编译和运动控制器,优点是已经有完整的G代码控制程序,无需自己操心,只需对源代码做很少量的修改,用起来也比较方便。
下面以
1
机械部分
2
电路部分
3
软件使用
为主线力求通俗易懂(里面的有的东西不一定是我一个人的)



1机械部分
整体的框架用的8mm光轴和铝合金支架作为骨架,采用的是CoreXY结构,整体结构也比较紧凑,减少了运动部件的重量,可以适当提高电机的加速度,运动便捷。由于用的是二手42步进电机,电机的线需要延长重新压端子。步进电机固定在一个T型做上,再和支架结合。
IMG_20160731_171738_副本.jpg IMG_20160731_172016.jpg
Cross用的是打印件,壁厚设计的只有2mm,一定要清理干净里面多余的支撑,否则在塞入直线轴承的很容易开裂。Cross里面用的是不带齿的被动轮,然后插入3*25的圆销,过于松动的话可以用M4的顶丝在上面顶住,防止掉下来。接下来把两对光轴插在直线轴承里面,两端固定好支架,用顶丝顶住光轴,(手头没有顶丝了,这里用的是内六角)

IMG_20160731_191049.jpg IMG_20160731_192437.jpg
依次绕过同步轮穿同步带,调整好电机上的同步轮的位置,正好在Cross上穿同步带地方的中心位置,同步带固定片在不夹笔的一侧,截取适当长度的同步带,用M4螺丝把固定片紧固在铝合金架上。用扭力弹簧把皮带张紧,可能弹簧安装比较费力,用钳子小心张紧避免滑动弹起
IMG_20160731_174305.jpg IMG_20160731_192824.jpg IMG_20160731_185954.jpg ug.png
把UNO、扩展板和电机驱动插好,用铜柱固定在一侧即可,抬笔的那部分等快递到了再更~
IMG_20160731_192729.jpg IMG_20160731_192858.jpg IMG_20160731_191323.jpg



2电路链接:

电机是16细分,需要把MS1 MS2 MS3用跳帽短接,使能端也需要短接,避免在没有脉冲指令的时候电机丢步,但是这样电机一直供电,步进电机温度高的缺点就暴露出来了,小心步进电机烫╮(╯▽╰)╭
d1.png d2.png
注意A4988一定不要插反,并且散热片要在断电的时候粘在芯片上,稍不留神就容易挂掉。
调节A4988上的电位器,让步进电机的工作电流在电机的额定范围。
由于没有接急停开关和限位开关,在使用的时候要小心,由于42步进电机扭矩有限,即便是超行程也不会对机器造成太大损害,但也要尽量避免。



软件使用:
安装GrblController361Setup,接好电源,进行控制。选择好com和波特率,点击open。
r1.png
成功open会变成另一个样子,串口号可在设备管理器中查看
r2.png
先点Advanced,再点GRBL Settings. 我们还要对一些参数进行调整才能让写字机正常工作,其中最重要的参数就是x step/mm和y step/mm两个参数,它们的含义是步进电机带动滑块运动1mm控制器需要给出的脉冲个数。

计算公式如下:参数step/mm=((360/步进电机步距角)*驱动器选择细分数)/丝杆的螺距。可参考Grbl的介绍https://github.com/grbl/grbl/wiki/Configuring-Grbl-v0.9
r3.png r4.png r5.png
电机四个按钮,看运动方向是否相符合,如果只是X Y方向相反,可以再设置里面勾选X或Y的反向

r6.png
附一个corexy结构运动的原理
AB逆,向+Y轴运动;

AB顺,向- Y轴运动;
A
B顺,向+X轴运动;
A
B逆,向- X轴运动。
r7.png
然后就是打开G代码进行写字啦。G代码生成的软件有很多种,我用的是ArtCAM,主要是以前做雕刻机用着顺手了,当然也有很多其他优秀的软件可以生成。
p1.jpg p2.jpg
IMG_20160728_111857.jpg
IMG_20160731_172100.jpg

Cross

Cross
IMG_20160731_192117.jpg
IMG_20160731_192921.jpg

写字机.zip

5.38 MB, 下载次数: 901, 下载积分: 创造力 -1

hejie13250  见习技师

发表于 2016-8-1 16:13:04

没看懂是怎么移动的!
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烧鸡  见习技师
 楼主|

发表于 2016-8-2 12:56:11

hejie13250 发表于 2016-8-1 16:13
没看懂是怎么移动的!

http://mc.dfrobot.com.cn/data/at ... r55334zv5cxnorf.png
A顺B逆,向+Y轴运动;
A逆B顺,向- Y轴运动;
A顺B顺,向+X轴运动;
A逆B逆,向- X轴运动。
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大连林海  初级技神

发表于 2016-8-1 16:15:04

屌屌的 这个有材料 也做一个
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swanglei  超级版主

发表于 2016-8-2 17:18:36

哇塞,好屌。。。。。。。要是有个视频就更好了,哈哈~最近我也刚入一台mini铣床,可能后面要改装成CNC。。。
另外不知道大神用的什么固件啊?开源的吧?有原始项目教程的详细说明么?
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Rockets  NPC

发表于 2016-8-2 23:44:32

swanglei 发表于 2016-8-2 17:18
哇塞,好屌。。。。。。。要是有个视频就更好了,哈哈~最近我也刚入一台mini铣床,可能后面要改装成CNC。。 ...

GRBL
或者你可以用marlin。
只是如何生成Gcode,可能你要学习下march了。
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dsweiliang  版主

发表于 2016-8-3 09:55:17

swanglei 发表于 2016-8-2 17:18
哇塞,好屌。。。。。。。要是有个视频就更好了,哈哈~最近我也刚入一台mini铣床,可能后面要改装成CNC。。 ...

marlin即可
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hnyzcj  超级版主

发表于 2016-8-3 19:56:06

楼上说的好吊,我不太理解
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804786721  初级技师

发表于 2016-8-10 14:20:11

没有3d`打印机的路过
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luna  管理员

发表于 2016-8-16 18:05:49

感觉这个步进电机好强大!
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maojiabin1  学徒

发表于 2016-8-17 20:10:47

大神啊
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svw  初级技匠

发表于 2016-9-6 09:04:40

这个做小孩的罚抄机,应该销路不错
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王子麒  初级技师

发表于 2016-10-6 19:02:47

挺好的
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tombobo  学徒

发表于 2016-12-13 11:03:09

谢谢分享。。。
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julgood  学徒

发表于 2016-12-17 17:51:26

想請問一下,如何設定XY的電機同時正轉反轉及正反轉,CNC sield板上的x y電機不是分別運作的嗎?
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DFrobothty  初级技师

发表于 2016-12-25 19:10:34

很好的东西
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给我来点利他林  学徒

发表于 2017-1-3 11:06:57

请问楼主arduino底板的程序可否贴出来看下
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Atfce  学徒

发表于 2017-3-29 21:36:59

我想问负责抬笔的舵机应该接到CNC shield上的那个口呢
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xiaohong21  学徒

发表于 2017-4-5 20:25:53

笔架怎么没看见介绍呢
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CRJ  学徒

发表于 2017-5-20 22:21:01

吼啊
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胡秩通  高级技师

发表于 2017-9-11 21:03:12

好厉害
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