小型CoreXY结构写字机

2016-07-3120.6万
精华项目
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本项目介绍了一种小型CoreXY结构写字机,使用Arduino UNO R3作为下位机,配合cnc shield v3扩展板和两个A4988步进电机驱动。通过详细的机械部分、电路连接和软件设置教程,用户可以轻松完成自己的创意作品。该项目不仅适合创客社区,也适用于STEM教育场景,帮助孩子体验编程的乐趣。
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~
小型CoreXY结构写字机图1
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。
小型CoreXY结构写字机图2小型CoreXY结构写字机图3
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)

小型CoreXY结构写字机图6小型CoreXY结构写字机图8
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
小型CoreXY结构写字机图4小型CoreXY结构写字机图10小型CoreXY结构写字机图5小型CoreXY结构写字机图12
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~
小型CoreXY结构写字机图9小型CoreXY结构写字机图11小型CoreXY结构写字机图7



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╮(╯▽╰)╭
小型CoreXY结构写字机图21小型CoreXY结构写字机图22
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。
小型CoreXY结构写字机图14
成功open会变成另一个样子,串口号可在设备管理器中查看
小型CoreXY结构写字机图15
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
小型CoreXY结构写字机图16小型CoreXY结构写字机图17小型CoreXY结构写字机图18
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

小型CoreXY结构写字机图19
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。
小型CoreXY结构写字机图20
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。
小型CoreXY结构写字机图13小型CoreXY结构写字机图23

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Cross

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写字机.zip

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创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

评论(76)
驴友花雕
驴友花雕
学习了,真不错!
JOVI
JOVI
学习学习
花生编程
花生编程
赞赞赞赞赞!写字机都做得出来!
花生编程
花生编程
厉害厉害
腿毛利小五郎
腿毛利小五郎
太强了,有空试着做做
耘想
耘想
评论内容
星创教育东子老师
星创教育东子老师
祝大家中秋节快乐
vvjr
vvjr
666666666666
派大星ym
派大星ym
。。。。
派大星ym
派大星ym
厉害厉害厉害
三春牛-创客
三春牛-创客
6666666666
三春牛-创客
三春牛-创客
这个写字机,厉害。要是有个视频就更好了。我想看看是怎么写的。
三春牛-创客
三春牛-创客
厉害厉害!
三春牛-创客
三春牛-创客
大神啊!
darkpirate
darkpirate
真是好贴,如雷贯耳,谢谢
诩
能加个视频演示就更好了
20060606
20060606
这个支持写作业吗?哈哈哈哈哈哈……
20060606
20060606
怎么区分步进电机的A+A-B+B-
创客工坊
创客工坊
哇,手画图纸画的这么好
桃花开了i
桃花开了i
这是什么意思?有人知道吗?