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自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机

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本帖最后由 justsoso_sl 于 2021-11-26 00:40 编辑

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)

自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图182、ULN2003+28byj-48 (4套)
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图21
3、M3、M4螺丝(若干)
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图22
4、杜邦线(若干)
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图19
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
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图1
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图2
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图5
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。
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图3
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图4
三、框架及各部件设计
1、X轴滑轨
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图6
2、Y轴滑轨(框架集成)
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图7
3、框架横撑
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图8
4、步进电机盖板
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图9
5、步进电机固定板
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图10
6、导轨滑轮
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图11
7、Z轴滑轨(集成绘图笔筒)
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图13
8、绘图笔帽
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图12
9、步进电机驱动齿轮
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图15
10、绘图纸床
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图14
11、Z轴电机固定板
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图16
四、各部件装配
1、Y轴及框架装配

自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图17
2、Y轴运动效果
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图20

3、X轴装配图自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图23
4、X轴运动效果图
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图24
5、Z轴装配
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图25
6、Z轴运动效果图
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图267、整体拆装效果图
8、三轴运动模拟
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图27五、图纸下载
下载附件绘图机雕刻机图纸.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。
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图29
2、调整步进电机线序
自制基于28byj-48步进电机的绘图机、雕刻机图30
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
5、程序初始化(设置参数)
6、inkscape制作绘图路径文件
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)












Cj0719  学徒

发表于 2023-9-27 18:43:46

svgcode报错怎么办呀   用别的雕刻软件z轴不会动
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无名15193028002  学徒

发表于 2022-11-6 10:31:46

本帖最后由 无名15193028002 于 2022-11-6 10:37 编辑

学习了,谢谢楼主分享!
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Wanliuyiming  学徒

发表于 2022-9-21 21:20:52

学习一下
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JJLDYXX  学徒

发表于 2022-8-27 16:59:35

正好手头上有
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星辰大海://。,  中级技师

发表于 2022-8-6 18:20:20

楼主可以给一个igs文件吗
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星辰大海://。,  中级技师

发表于 2022-8-6 18:09:25

好耶,
正好手头上有K210
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86gEfZmR51jr  学徒

发表于 2022-6-27 21:04:36

学习学习
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lucq7896  中级技匠

发表于 2022-4-29 17:57:39

求打印件的打印文件, 绘图文件不会弄啊  。谢谢
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lucq7896  中级技匠

发表于 2022-4-29 17:49:42

学习学习
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zsqzsqzs  见习技师

发表于 2022-4-22 16:39:54

厉害,学习一下
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 学徒

发表于 2022-4-5 11:40:30

学习学习
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方案  学徒

发表于 2022-3-19 20:09:50

666很简洁的结构,有意思
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justsoso_sl  初级技师
 楼主|

发表于 2021-11-26 15:22:32

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
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小军军  高级技师

发表于 2021-11-26 13:37:53

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。
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dt  高级技师

发表于 2021-11-23 14:22:12

太棒了,在创意智造中,机械结构的学习绝对不能少
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justsoso_sl  初级技师
 楼主|

发表于 2021-11-22 21:46:59


感谢您的支持!
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heiro  学徒

发表于 2021-11-20 23:51:02

好棒的创意
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KIKI  管理员

发表于 2021-11-11 10:20:04

期待更新
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