Bouw je eigen DIY huiswerk-schrijfmachine thuis

Onderdelen en benodigdheden

Arduino UNO	×	1
SG90 Micro-servomotor	×	1
SparkFun Stepper motor driver board A4988	×	1

Benodigde tools en machines

• 3D-printer (generiek)

Apps en online diensten

• Arduino IDE

Over dit project

Tekenenrobot/Pen Plotter/Tekenmachine is een open-hardware versie van de beroemde AxiDraw-machine, een pen-plotter die in staat is om te schrijven of te tekenen op vrijwel elk vlak oppervlak. Hij kan schrijven met potloden, permanente markers, potloden, en andere schrijfgereedschappen om een oneindige variëteit aan toepassingen te hanteren.

Zijn unieke ontwerp kenmerkt een schrijfhoofd dat verder uitsteekt dan de machine, wat het mogelijk maakt om te tekenen op objecten groter dan de machine zelf. Het grootste voordeel van de machine is dat hij over het boek geplaatst kan worden vanwege de core XY uitsteek-ontwerp van de machine.

Deze Tekenenrobot/Pen Plotter/Tekenmachine is vergelijkbaar met de commercieel beschikbare AxiDraw. Het wordt aangedreven door een Arduino Uno-controller, gebruikt een CNC Shield, en GRBL-firmware.

De kosten om de Tekenenrobot te bouwen liggen tussen de $75, afhankelijk van waar je je onderdelen koopt en of je al enkele onderdelen bezit zoals de Arduino.

Je kunt al mijn projecten vinden op https://www.diyprojectslab.com/

Maximaal tekengebied 24 * 30 CM.

Dankjewel NextPCB

Dit project is met succes voltooid dankzij de hulp en ondersteuning van NextPCB. Als je een PCB-project hebt, bezoek dan hun website en krijg spannende kortingen en coupons.

Gratis verzending 0$ PCB Prototype：https://www.nextpcb.com/pcb-quote?act=2&code=Romeo...

Thanksgiving Kerstmis gelukstrekking 100% win: https://www.nextpcb.com/christmas-lucky-draw?code...

Stap 1: Onderdelen en benodigde materialen

• 2 x Nema 17 Stapelmotoren
• 2 x Lineaire staaf M8 x 450mm voor X-as
• 2 x Lineaire staaf M8 x 350mm voor Y-as
• 2 x Lineaire staaf 3mm voor Z-as (je kunt het uit een oude CDROM halen)
• 1 x Draadstaaf M8 x 480mm
• 8 x LM8UU Lagers
• 1 x Servo SG90
• 1 x Veer 5m (van balpen)
• 2 x GT2 Riemwiel, 16 tanden
• 5 x Lager 624zz
• 1 x 2000mm GT2 riem
• 1 x Arduino Uno
• 1 x CNC Shield
• 2 x A4988 Stapelmotor driver met heatsink
• 6 x Jumpers
• 1 x 12V 2A Voeding
• Moeren
  • 7 x M3-0.5
  • 5 x M4-0.7
  • 4 x 5/16in-18
• Schroeven
  • 13 x Phillips M3-0.5 x 16mm
  • 4 x Phillips M3-0.5 x 6mm
  • 5 x Phillips M4-0.7 x 35mm
  • 1 x Hex M3-0.5 x 20mm
• Ringetjes
  • 4 x 5/16in ring
  • 4 x M3 ringetjes

Stap 2: 3D-printen

• Download de bestanden van Thingiverse
• Open de 3D-modellen in Cura of een andere slicer.
• Gebruik 75% invulling op alle onderdelen (een invulling van 70-100% werkt ook)
• Print alle onderdelen met 0,10-0,20 mm laaghogte
• Geprint met PLA
• Gebruik supports op de Penhouder, Schuif, X_Support_L en de X_Support_R
• Let op: Het langste deel duurde ongeveer 10 uur en het kortste 30 minuten om te printen
• PLA is prima voor dit ontwerp. Ik print bij 200°C op BuildTak. Geen van de onderdelen vereist rafts of brims. Ik raad supports alleen aan voor de penhouder en de Z-as eindplaat die rechtop staat.

Stap 3: Monteer de X-as

Onthoud dat je (2) 350mm en (2) 450mm lange lineaire staven nodig hebt

• Neem de (2) 450mm lineaire staven en steek ze in elk x-support deel
• Je moet misschien een ronde vijl gebruiken om de gaten glad te maken waar je ze insteekt
• Je kunt ook een rubberen hamer gebruiken om de staven te helpen insteken

Nu neem de draadstaaf en steek hem in het gat eronder. Plaats een 5/16in ring en 5/16in moer aan beide kanten van het x-support deel

Stap 4: Monteer de X-as lager

Nu wil je de LM8UU-lagers in hun plek op de boven- en onderkant van de klem (de boven- en onderkant nemen (4) lagers elk) duwen

Neem (4) 624zz-lagers en duw ze door de 3D-geprinte afwijkende riemwielen. Laat de 5e lager voor later wanneer je de Y-as monteert

Monteer de X-as (Wagen)

• Krijg (4) M3-0.5 x 20mm schroeven, (4) M3-moeren, (4) M3-ringetjes en (4) 624zz-lagers met de afwijkende riemwielen geïnstalleerd
• Neem één schroef en voer een ringetje erdoor, het ringetje rust op het lager. De moer zal onderaan de wagen zitten, wat het lager op zijn plaats houdt

Monteer de X-as (X-Support)

• Schuif de klem door de 450mm (X-as) lineaire staven
• Gebruik opnieuw een rubberen hamer om de laatste X-support op de lineaire staven te bevestigen
• Zorg ervoor dat de staven gelijk aan beide kanten uitsteken
• Schuif het andere uiteinde van de draadstaaf door het gat op de X-support
• Zet de laatste set moeren en ringetjes erop om de X-support op zijn plaats te houden
• Nu de X-as compleet is, kun je (2) Phillips M3-0.5 x 16mm schroeven per X-support gebruiken om de lineaire staven te helpen tegen uitschuiven

Stap 5: Monteer de Y-as

Y-Achter

• Neem de (2) 350mm lineaire staven en steek ze in het Y-achterstuk met een rubberen hamer
• Krijg (1) M4-0.5 x 35 schroef, (1) M4-moer en de 5e 624zz-lager
• Krijg (2) M3-0.5 x 16 schroeven om de lineaire staven te beveiligen
• Schuif de lager in bij het insteken van de schroef door het Y-achterstuk

Y-Voor

• Schuif de lineaire staven/Y-achterstuk door de LM8UU-lagers en bevestig het Y-voorstuk met een rubberen hamer

Stap 6: Monteer de X-Y-as (Riem)

• Gebruik een paar tang om de GT2-riem makkelijker door de klem te leiden
• Neem de twee uiteinden van de riem en schuif ze door de "tanden" op de Basisschuif
• De riem moet strak zijn en niet los
• Let op dat zodra de GT2-riem zit, het normaal is dat de klem niet gemakkelijk beweegt

Stap 7: Monteer de Z-as

• Krijg (2) 3mm lineaire staven en de volgende 3D-geprinte onderdelen (Schuif, Penhouder, Basisschuif, 3MM Metrische Duimelschroef)
• Krijg (1) Hex M3-0.5 x 20mm schroef en de Metrische Duimelschroef en duw ze samen. Gebruik superlijm om ze samen te houden.
• Krijg (3) M3-0.5 x 16mm schroeven die je gebruikt om de Basisschuif aan het Y-Voor-deel te bevestigen. Je moet misschien (3) M3-0.5 moeren gebruiken om het op zijn plaats te houden
• Duw de Schuif en Penhouder samen om één stuk te maken
• Nu neem dat nieuwe deel en de (2) 3mm lineaire staven en schuif de staven door de gaten. Plaats een kleine veer tussen de twee delen zodat er een beetje druk is om de Schuif op te tillen. Je moet misschien de veer een beetje knippen tot er een adequate hoeveelheid druk op de schuif zit.

Stap 8: Elektronica

ELEKTRONICA

Ik raad aan je kunt Arduino uno CNC Shield gebruiken

Klaar om je hele circuit

• 1) 4 stuks A4988 Stapelmotor Driver
• 2) Uitbreidingsbord A4988 Driver
• 3) Arduino UNO Allereerst neem heatsink en plak op A4988 motor Driver.

4 stuks A4988 Stapelmotor driver verbinden op uitbreidingsbord A4988 driver module, verbind dan de arduino met uitbreidingsbord en verbind alle bedrading. Het shield heeft ook een ingebouwde micro-stapbesturing - wat betekent dat in plaats van volledige stappen of halve stappen zoals een grote CNC zou doen, kunnen we de motoren laten bewegen met 1/16 of 1/32 van een stap om de laser te laten bewegen met de maximale precisie mogelijk. Echter, de motoren zullen meer stroom verbruiken: ze zullen sneller heet worden.

Om de micro-stapmodi te gebruiken, kortsluit enkele van de mode-pins samen. Verschillende combinaties geven verschillende resoluties. Kijk naar het overzicht voor de verschillende mogelijke configuraties. Wanneer het shield geprogrammeerd is, voeg de A4988-drivers toe en bedraad de rest van de elektronica.

Om de spoelen van de stapelmotoren te vinden, gebruik een multimeter. Als er weerstand is tussen de twee draden, heb je een spoel. Op het schema worden de spoelen voorgesteld door twee draden van dezelfde kleur.

Stap 9: Software

• Inkscape - grafische ontwerpsoftware (tekenen of importeren van graphics)
• Inkscape MI GRBL Extensie (converteer graphics naar G-Code)
• Universal G Code Sender (stuurt de G-Code naar de robot wat tekenbeweging veroorzaakt)
• GRBL - de Arduino-firmware (geprogrammeerd in de Arduino Uno)

Arduino: https://www.arduino.cc/en/software

Universal G-code sender: https://winder.github.io/ugs_website/...

Inkscape: https://inkscape.org/release/inkscape..

4xiDraw & km laser: https://drive.google.com/file/d/1YO8-...

Processing: https://processing.org/download/

tekenen naar G-code processing: https://drive.google.com/file/d/1PIFx...

Bekijk video voor volledige setup

Stap 10: Tekenmachine aan het werk

Code

• grbl code

grbl code Arduino

/*********************************************************************** Deze sketch compileert en uploaded Grbl naar je 328p-gebaseerde Arduino! Om te gebruiken: - Eerst zorgen dat je Grbl broncode geïmporteerd hebt in je Arduino IDE. Er zijn details op onze Github website over hoe dit te doen. - Selecteer je Arduino Board en Seriële Poort in het Tools dropdown-menu. OPMERKING: Grbl ondersteunt officieel alleen 328p-gebaseerde Arduinos, zoals de Uno. Andere borden zullen waarschijnlijk niet werken! - Klik dan gewoon op 'Upload'. Dat is het! Voor gevorderde gebruikers: Als je wilt zien wat Grbl nog kan doen, zijn er enkele extra opties voor aanpassing en functies die je kunt in- of uitschakelen. Navigeer je bestandssysteem naar waar de Arduino IDE de Grbl broncode bestanden heeft opgeslagen, open het 'config.h' bestand in je favoriete teksteditor. Binnen zijn tientallen functiebeschrijvingen en #defines. Commentaar of uncommentaar de #defines of wijzig hun toegewezen waarden, bewaar je wijzigingen, en klik dan op 'Upload' hier. Copyright (c) 2015 Sungeun K. Jeon Vrijgegeven onder de MIT-licentie. Zie license.txt voor details. ***********************************************************************/
#include <grbl.h> // Verander dit bestand niet!

Schema's