STEM
Hướng dẫn lắp ráp máy vẽ 4XIDRAW
HƯỚNG DẪN LẮP RÁP MÁY VẼ 4XIDRAW
Đây là loại máy vẽ khá giống với máy vẽ CNC nhưng nó có thể vẽ trên các loại tài liệu hay giấy với kích thước bất kì.
Nó có thể sử dụng bút lông, bút bi hoặc bút máy,… để vẽ. Đây là một phiên bản mới của máy vẽ XY sử dụng một đai đơn và hai động cơ bước trong một cấu hình được gọi là h-bot.
Video lắp ráp hoàn chỉnh, cực kỳ chi tiết
Bước 1: Những thứ cần thiết
Sản phẩm sử dụng một số chi tiết in 3D. Bạn có thể lấy các file STL của các chi tiết in từ https://www.youmagine.com/designs/4xidraw
hoặc
http://www.thingiverse.com/thing:1444216
Danh sách linh kiện cần thiết
- 2 động cơ bước nema 17 stepper (*)
- 4 thanh trượt 8mm (hai cái dài 400mm và hai cái dài 320mm)
- 8 LM8UU
- 2 ròng rọc GT2 20 răng
- 10 vòng bi F623ZZ
- 1 servo SG90 (cộng với bộ mở rộng cáp 250mm)
- 1 Arduino UNO
- 1 CNCshield
- 2 mạch điều khiển động cơ bước Pololu stepsticks
- 1 đai GT2 (dài 1,4 mét)
- 2 thanh ren M10 (dài 400mm)
- 8 đai ốc M10
- 8 ốc vít M3 30mm có đai ốc
- 8 vít M3 6mm
- 4 ốc vít M3 16mm có đai ốc
- 4 vòng đệm M3
- 2 OD 4mm, ống sợi carbon dài 100mm
- 2 vít M3 15mm
- 1 nguồn 12V 2A
- 1 cáp USB
- 1 bút bi (hoặc các loại bút khác)
(*) Động cơ bước 40mm hoặc ngắn hơn.
Bước 2: Lắp ráp
- Trượt hai LM8UU vào trong hai thanh dài nhất.
- Trượt các thanh vào các bộ phận của động cơ tương ứng, mỗi bên một cái (để lại 20mm của các thanh ở một trong hai bên nhô ra từ phía động cơ, sau này sẽ được sử dụng để giữ Arduino).
- Cố định các thanh ren M10 sao cho mỗi thanh hỗ trợ một bên của các khung đỡ động cơ bằng cách sử dụng đai ốc ở mỗi bên (tổng cộng 8 đai ốc M10).
- Gắn động cơ bước nema 17 trên hai bộ phận nhựa lớn bằng cách sử dụng 8 vít M3 (dài 8mm).
- Cố định 8 đai ốc M3 vào các đai ốc trong phần đáy và đặt nó khớp với các vòng bi của LM8UU đã lắp vào các thanh dài.
- Lấy hai thanh trượt còn lại (ngắn hơn) và luồng hai vòng bi LM8UU vào chúng.
- Luồng hai chi tiết endY vào hai đầu của thanh nhẵn (smooth rod).
- Ráp khung hình vuông lên trên 4 vòng bi tuyến tính của các thanh trơn ngắn.
- Lắp 4 vít dài 30 mm M30 vào 4 lỗ trên khung vuông.
- Ráp một trụ F623ZZ vào mép dưới, tiếp theo gắn một vòng đệm M3 vào và cuối cùng ráp tương tự với mép trên vào bốn ốc vít của khung vuông trên.
- Sử dụng giấy dán để cố định vít vào lỗ và vào đầu vòng bi để các vòng bi không bị rơi ra.
- Đặt bộ phận có khung vuông lên trên thanh trượt sao cho các thanh trượt ở trên tạo thành một góc vuông với các thanh trượt ở dưới.
- Sử dụng bốn vít M3, 4 vít M3 30mm với các đai ốc tương ứng để cố định phần trên.
- Đặt một ròng rọc GT2 trên mỗi động cơ bước nhưng không siết chặt bu lông grub.
- Đặt một cặp vòng bi F623ZZ với một vòng đệm M3 ở giữa cố định bằng một vít M3 ở phần Y để hỗ trợ phần servo.
- Lắp ốc vít để cố định ròng rọc với với các vành đai.
- Sử dụng hai vít M3 và hai đai ốc để gắn phần hỗ trợ servo và hai vít đi kèm cho microsevo.
- Đảm bảo rằng hai lỗ thẳng đứng trong phần hỗ trợ servo có đường kính 4mm để các ống sợi carbon có thể luồng vào chúng (nếu không phải khoan các lỗ bằng một mũi khoan 4mm). Chỉ luồng một nữa với cả hai ống. Và tiếp theo luồng vào phần ở trên nó. Nhẹ nhàng đẩy nó xuống cho đến khi bạn có thể chèn nửa còn lại của các ống sợi carbon để chúng được đưa vào các lỗ dưới cùng của sản phẩm.
- Sử dụng một vài ốc vít và đai ốc cố định phần giữ bút vào khung trên.
- Đặt Arduino lên trên một động cơ trên khung đưới. Sử dụng một vài vít M3 để gắn board Arduino vào khung nhựa.
Bước 3: Tải phần mềm Arduino
Dự án này sử dụng special flavour của phần mềm GRBL để xử lý một servo trên chân 11 bằng cách sử dụng các lệnh M3 và M5. Bằng cách này, nó có thể nâng và hạ bút lên giấy.
Cài đặt phần mềm được hướng dẫn chi tiết ở đây .
Làm thế nào để bạn biết nó đang hoạt động?
Bạn có thể kết nối bằng Arduino Serial Monitor với board của bạn ở 115200 bps và bạn sẽ nhận được thông báo: grbl 0.9i [‘$’ để được trợ giúp]
Bước 4: Lắp ráp linh kiện
Trước khi lắp CNCShield vào Arduino, bạn cần cấp nguồn cho tất cả các linh kiện từ giắc cắm nguồn Arduino. Không thực hiện kết nối này từ Vin đến + header trên CNCShield nhiều khả năng sẽ làm cho servo của bạn hoạt động bị lỗi.
Gắn CNCShield vào Arduino và trong số lắp hai board điều khiển stepper Pololu StepStick lên CNCShield. Nhưng trước khi lắp hai board này vào trục X và Y, hãy nối 3 dây vào các hearder.
Servo có 3 dây đầu ra và động cơ bước có bốn dây đầu ra.
Servo có dây đỏ là + 5V, đen là GND và dây tín hiệu (trắng hoặc nâu) nối với chân 11 . Cáp servo quá ngắn nên cần có cáp mở rộng 250mm.
Mỗi động cơ bước nối đến 4 chân hearder trên CNCShield.
Bước 5: Phần mềm cần thiết
Có hai loại chương trình cần cài đặt: một là để viết code cho thiết kế đồ họa cụ thể. Và một chương trình để gửi code này đến máy vẽ để vẽ nó trên giấy.
Đối với phần đầu tiên, tôi sử dụng chương trình vẽ vector miễn phí của Inscape, bạn có thể tải theo link https://github.com/misan/laser-gcode-exporter-inkscape-plugin .
Đối với phần thứ hai, tôi sử dụng chương trình UniversalSerialGCodeSender Java cho phép bạn tải tệp được tạo bằng Inkscape và gửi nó tới máy vẽ, theo link https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender.
Bạn có thể thiết lập kích thước phù hợp cho máy của bạn, nhưng điều đó không được lưu trữ trong firmware GRBL nhưng được lưu trên bộ nhớ Arduino UNO EEPROM. Vì vậy, bạn sẽ cần phải thiết lập điều đó ngay trước khi bắt đầu vẽ:
- Truy cập từ thiết bị terminal (thẻ lệnh) của Universal Gcode Sender, các cài đặt của chương trình cơ sở của bạn bằng cách nhập $$
- Kiểm tra các thông số $ 100 và $ 101. Chúng xác định có bao nhiêu bước được yêu cầu để máy đi 1mm.
- Bạn đang sử dụng một động cơ 200 bước, một ròng rọc 20 răng, và vành đai GT2 (2mm), giá trị chính xác cho cả hai thông số sẽ là 80.
- Nếu chúng không có các giá trị này, hãy nhập “$ 100 = 80 + Enter” trên thiết bị terminal để điều chỉnh trục X. Nhập “$ 101 = 80 + Enter” để điều chỉnh trục Y.
- Máy của bạn bây giờ sẽ vẽ chính xác kích thước của bản vẽ Inkscape