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基于Arduino设计一个小型CoreXY结构写字机,画画技术一流! 评论(0) 收藏(0
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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~
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。


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)


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


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~


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╮(╯▽╰)╭


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。


成功open会变成另一个样子,串口号可在设备管理器中查看


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


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


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。


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。


 


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