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