自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机

自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机

导语：

   最近闲来无事，刚好手头有几个闲置的28byj-48步进电机，计划完全利用3D打印机制作一台三维的绘图机、雕刻机。所谓的“完全”实际则不然，整个3D打印的框架还是需要螺丝来组装，但是导轨、滑轮等部件完全摒弃合金件，做到拥有3D打印机就能制作一台廉价但功能不简单的小型绘图机+小型雕刻机。

一、项目涉及的硬件设备

   本项目拟采用的硬件设备非常简单，主要包括主控板Arduino NANO、NANO扩展板、ULN2003驱动板、28BYJ-48步进电机、M3、M4螺丝若干，杜邦线若干，其他部件全部3D打印，几乎零门槛。只要有一台3D打印机，这个项目就可以顺利完成。当然，还需要一台PC机进行指令发送。话不多说，先把本次涉及的硬件展示下，成本共计约80元。

1、Arduino NANO+扩展板（1块）

2、ULN2003+28byj-48 （4套）

3、M3、M4螺丝（若干）

4、杜邦线（若干）

二、项目涉及的几个问题
1、驱动程序
   该项目运用的程序实际上是3D打印机的控制程序，即GRBL1.1F版本的程序。但区别在于，本次驱动器型号是ULN2003，步进电机型号是28BYJ-48，而非传统的3D打印机所使用的A4988驱动器，以及42步进电机。不过还好，有前辈已经将GBRL的程序做了适配，完美适用于28BYJ-48步进电机。同时，该绘图机由Z轴的步进电机进行落笔、抬笔的控制，非传统伺服拉线的模式。这样做，主要是因为伺服局限性较大，三轴滑台增强了趣味性，方便后续加装激光器，进行上下调焦。当时，如果手头有一个3D打印笔，那一台3D打印机就应运而生。
2、X轴、Y轴滑台
话不多说，看图



3、Z轴打印笔
先装弹簧，再装普通圆柱笔芯，螺丝固定。通过控制Z轴上下移动实现落笔、抬笔。预留的四个孔为安装激光头，实现激光雕刻。


三、框架及各部件设计
1、X轴滑轨

2、Y轴滑轨（框架集成）

3、框架横撑

4、步进电机盖板

5、步进电机固定板

6、导轨滑轮

7、Z轴滑轨（集成绘图笔筒）

8、绘图笔帽

9、步进电机驱动齿轮

10、绘图纸床

11、Z轴电机固定板

四、各部件装配
1、Y轴及框架装配

2、Y轴运动效果


3、X轴装配图
4、X轴运动效果图

5、Z轴装配

6、Z轴运动效果图
7、整体拆装效果图

8、三轴运动模拟
五、图纸下载
绘图机雕刻机图纸.rar

六、硬件组装过程

历时两天的3D打印，所有配件已经打印完毕，下面看硬件组装过程。

录制视频还属于个体力活，喜欢的老铁请关注、评论，分享给更多感兴趣的网友，谢谢！

七、接线及程序上传

1、硬件改造

Nano扩展板焊接排针，扩展A0、A1、A2、A3接线引脚。

2、调整步进电机线序

3、按照如下方式连接ULN2003与Arduino

X轴：

ULN2003 -> Arduino Nano

In1 -> 2

In2 -> 3

In3 -> 4-

In4 -> 5

Y轴左电机驱动： Y轴右电机驱动：

In1 -> A0 In1 -> A3

In2 -> A1 In2 -> A2

In3 -> A2 In3 -> A1

In4 -> A3 In4 -> A0

Z轴：

In1 -> 8

In2 -> 9

In3 ->12

In4 ->13

4、GRBL程序上传

grbl.zip

5、程序初始化（设置参数）

byj28-48绘图机初始化.zip

6、inkscape制作绘图路径文件

链接：https://pan.baidu.com/s/1o5Eo5I877cXr_gNQ3rHxmw

提取码：pch3

7、过程演示

八、最终效果

（绘图机篇结束，后续加装激光雕刻模块）

svgcode报错怎么办呀   用别的雕刻软件z轴不会动

学习了，谢谢楼主分享！

学习一下

正好手头上有

楼主可以给一个igs文件吗

好耶，
正好手头上有K210

学习学习

求打印件的打印文件， 绘图文件不会弄啊  。谢谢

学习学习

厉害，学习一下

学习学习

666很简洁的结构，有意思

小军军 发表于 2021-11-26 13:37
真的非常感谢这样的帖子，真心感谢！在论坛学到了很多，然后期待您的更新。 ...

此类兴趣还是偏小众

真的非常感谢这样的帖子，真心感谢！在论坛学到了很多，然后期待您的更新。

太棒了，在创意智造中，机械结构的学习绝对不能少

heiro 发表于 2021-11-20 23:51
好棒的创意

感谢您的支持！

好棒的创意

期待更新