خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید

با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید

در این ساختنی ساده ترین و ارزان ترین راه برای ساخت دستگاه CNC نقشه کش را یاد می گیرید. در این روش بجای ساخت کامل بدنه و قطعات از درایور DVD استفاده می کنیم. محورهای X و Y دستگاه CNC نقشه کش همان استپر موتور و ریل های درایور هستند و محور Z را هم با یک سروو موتور می سازیم که کار بالا و پایین بردن قلم را انجام بدهید. پایه دستگاه هم از چند قطعه پلکسی گلاس ساخته می شود.

بعد از ساخت دستگاه CNC نقشه کش هم کافی است یک مداد یا خودکار – به آن وصل کنید. همانطور که در تصاویر مشخص است این دستگاه فقط کار نقشه کشی می کند و ابزار مناسبی برای حکاکی نیست.

برد کنترلر برپایه آردوینو هم از میکروکنترلر ATmega328، دو تراشه درایور موتور L293 و یم ماژول USB به سریال ساخته می شود. ساخت این برد بسیار ساده است و نیاز به مهارت های الکترونیک پیشرفته ندارد. تمام کدهای مورد نیاز دستگاه را هم می توانید در ادامه دانلود کنید.

گام اول : پست مورد نیاز

قطعات مدار کنترلر

  • برد آردوینو Uno
  • برد بورد
  • دو عدد آی سی درایور موتور L293D
  • سروو موتور مینی
  • دو عدد درایور DVD یا CD
  • میکروکنترلر ATmega328p (به همراه بوت لودر آردوینو)
  • سوکت آی سی ۲۸ پین DIP
  • اسیلاتور کریستال ۱۶MHz
  • دو عدد خازن ۲۲pF
  • یک عدد خازن ۱۰۰nF
  • مقاومت ۱۰K
  • آداپتور USB به سریال
  • چهار عدد کانکتور ترمینال پیچی ۲ پین

از برد آردوینو برای برنامه ریزی میکروکنترلر ATmega328 استفاده می کنیم. آداپتور USB به سریال هم امکان ارتباط مدار با کامپیوتر را فراهم می کند (درست مثل آردوینو). دلیل استفاده از کانکتورهای پیچی هم این است که نمی خواهیم برای پیدا کردن ترکیب مناسب، چندبار استپر موتورها را وصل کنیم و دوباره باز کنیم.

قطعات بدنه

  • دو ورق پلکسی گلاس ۲۰ در ۱۶ سانتیمتر (با ضخامت ۵ میلیمتر) برای محور X
  • دو ورق پلکسی گلاس ۱۴ در ۴ سانتیمتر (با ضخامت ۵ میلیمتر) برای محور Y
  • چند پیچ و مهره
  • چند اسپیسر
  • چهار پایه زاویه دار (ترجیحاً پلاستیکی)

می توانید بجای پلکسی گلاس از چوب، فلز یا بدنه درایور DVD استفاده کنید.

ابزار مورد نیاز

  • پیچ گوشتی
  • هویه
  • دریل
  • درمل – یا هر ابزار برش دیگر
  • چسب

گام دوم : استپر موتورها را آماده کنید

اولین مرحله از ساخت دستگاه CNC نقشه کش جدا کردن استپر موتورها از درایور DVD است. پیچ ها را باز کنید و این موتورها را به همراه ریل هایشان جدا کنید. وقتی دو استپر موتور را آماده کردید، باید چند سیم به آنها لحیم کنید. سپس باید ترکیب صحیح برای راه اندازی آنها را پیدا کنید. یک مولتی متر بردارید و آن را در حالت کوتاه کردن مدار قرار بدهید. معمولاً سیم اول و دوم مدار را می بندند – که باعث روشن شدن LED و یک بوق کوتاه می شود – و این وضعیت به معنای پیدا شدن اولین فاز استپر موتور است. دو کابل دیگر (سوم و چهارم) فاز دوم استپر موتور را فعال می کنند.

در درایوری که در تصویر می بینید، یکی از استپر موتورها از سیم اول و سوم برای فاز اول موتور و سیم دوم و چهارم برای فاز دوم موتور استفاده می کند.

بعد از اینکه ترکیب صحیح کابل ها را پیدا کردید، می توانید سراغ مرحله بعد بروید.

گام سوم : پایه، محور X و محور Y را نصب کنید

محور X

یک استپر موتور (به همراه ریل) را روی ورق پلکسی گلاس بزرگ بگذارید. روی ورق چهار سوراخ مخصوص پیچ ها را علامت بگذارید. از یک گونیا استفاده کنید تا مطمئن شوید استپر موتور کاملاً تراز است. نقاطی که علامت زده اید را با دریل سوراخ کنید و موتور را با پیچ ها وصل کنید.

روی یک طرف پلکسی گلاس چهار پایه زاویه دار قرار بدهید و سپس جای سوراخ های هشت پیچ را علامت بگذارید. فاصله بین این علامت ها باید ۵ میلیمتر (به اندازه ضخامت پلکسی گلاس) باشد.

محور Y

استپر موتور دیگر را روی دو ورق پلکسی گلاس بگذارید و جای مناسب برای چهار پیچ را علامت بزنید. دقت کنید که موتور کاملاً تراز باشد (از گونیا کمک بگیرید).

سپس دو ورق پلسی گلاس را روی محور X (ورق پلکسی گلاس بزرگ) بگذارید و جای سوراخ های مورد نیاز برای پایه های زاویه دار را علامت بزنید.

بعد از اینکه محورها را آماده کردید، همه سوراخ ها را دریل کنید و مراحل ساخت را کامل کنید (تصویر سوم و چهارم را ببینید). همانطور که در تصویر می بینید، یک سطح فلزی روی محور X بگذارید تا یک ورق کاغذ رویش جا بگیرد. دقت داشته باشید که محدوده پرینت این دستگاه CNC نقشه کش ۴۰ در ۴۰ میلیمتر است. مهمترین نکته در این مرحله تراز بودن همه قطعات با یکدیگر است.

گام چهارم : محور Z

این مرحله سخت ترین قسمت ساخت دستگاه CNC نقشه کش است. اینجا به یک شی با سطح صاف نیاز دارید که به محور Y وصل کنید. سروو موتور و پایه قلم روی این سطح صاف وصل می شوند. قلم را باید طوری نصب کنید که با کمک سروو موتور به سمت بالا و پایین حرکت کند. در تصویر بالا می توانید نحوه ساخت و مونتاژ این قسمت دستگاه CNC را ببینید.

به هیچ وجه خودتان را به این پیکربندی محدود نکنید و سعی کنید ایده های جدید و کارآمدتر خلق کنید.

گام پنجم : مدار

شماتیک مدار دستگاه CNC
مدار دستگاه CNC

بعد از اینکه ساخت بدنه را کامل کردید، می توانید مدار را بسازید و استپر موتورها را تست کنید (محورهای X و Y).

طبق شماتیک بالا مدار را روی برد بورد بسازید. سیم کشی استپر موتورها نیاز به صبر و دقت دارد. کدهای تست محورهای X و Y هم در مرحله بعد موجود است. اگر موتورها در تست درست کار نکردند، باید اتصال کابل های بین موتورها و آی سی های L293D را تغییر بدهید تا ترکیب درست را پیدا کنید.

برق دستگاه

برای راه اندازی دستگاه CNC نقشه کش به جریانی بیشتر از چیزی که پورت USB ارائه می کند، نیاز دارید. به همین خاطر باید یک کابل USB اضافی نصب کنید (تصویر دوم را ببینید). فقط سیم های برق (معمولاً قرمز و مشکی) را به سیم اصلی وصل کنید. به این ترتیب ولتاژ ۵ ولت باقی می ماند اما جریان دو برابر می شود.

اگر قصد دارید از سخت افزار دیگری استفاده کنید (مثل شیلد موتور، درایور استپر موتور) باید تغییرات لازم را در مدار و کدهای آردوینو ایجاد کنید. کدها و شماتیک ها این آموزش ساخت فقط برای آی سی درایور موتور L293D کار می کنند.

گام ششم : استپر موتورها را تست کنید

استپر موتورها را تست کنید
استپر موتورها را تست کنید

تست محور X

با آپلود کدهای زیر، موتور محور X باید از جلو به عقب حرکت کند (به تصویر بالا با فلش مشکی دقت کنید).

تست محور Y

با آپلود کدهای زیر، موتور محور Y باید از سمت چپ به سمت راست حرکت کند.

گام هفتم : کدهای دستگاه CNC

بعد از اینکه کدهای تست را آپلود کردید و مطمئن شدید محورها درست کار می کنند، می توانید کدهای اصلی دستگاه CNC نقشه کش را آپلود کنید. در این مرحله باید بالا رفتن قلم را ببینید. اگر این اتفاق نیفتاد، متغیرهای penUp و penDown که سروو موتور را کنترل می کنند را تغییر بدهید.

گام هشتم : برنامه GCTRL

حالا می توانید اولین تصویر را با دستگاهی که خودتان ساخته اید، پرینت کنید. برای اینکار از برنامه پردازشگر GCTRL استفاده می کنیم. این برنامه تصاویر GCTRL را به دستگاه CNC ارسال می کند. مهمترین دلیل استفاده از این برنامه استفاده از مختصات X،Y و Z است. هدرهای این فایل به صورت زیر تنظیم شده اند:

  • M300 S30.00 (سروو به سمت پایین)
  • G1 X10.00 Y10.00 F2500.00
  • G1 X20.00 Y10.00 F2500.00
  • M300 S50.00 (سروو به سمت بالا)
در ساختنی بخوانید :  آموزش تعمیر کابل پوسیده شارژر به روش ساده و ارزان

ابتدا پردازشگر را از این لینک دانلود کنید و سپس برنامه GCTRL.pde را از لینک زیر دانلود کنید. برای باز شدن برنامه هم دکمه play را بزنید. سپس p را بزنید و پورت سریال آردوینو را انتخاب کنید. g را بزنید و فایل TEXT.gcode یا gear.gcode را انتخاب کنید. اگر در حین کار مشکلی پیش آمد، دکمه x را بزنید تا نقشه کش متوقف بشود و دوباره سعی کنید.

همه فایل های مورد نیاز برای کار با این برنامه در لینک زیر موجود است.(رمزفایل: saakhtani.ir)

گام نهم : چطور فایل gcode بسازیم؟

برای ساخت فایل های gcode سازگار با دستگاه CNC باید از نرم افزار Inkscape استفاده کنید.

Inkscape یک نرم افزار گرافیک برداری حرفه ای است که برای تمام سیستم عامل ها در دسترس است.علاوه بر خورد نرم افزار به یک افزونه که امکان استخراج فایل های gcode را فراهم می کند هم نیاز دارید.

Inkscape را تنظیم کنید

Inkscape را باز کنید، به منوی File بروید و گزینه Document Properties را انتخاب کنید. تغییراتی که در تصویر اول می بینید را روی نرم افزار پیاده کنید و مطمئن شوید واحد اندازه گیری را روی cm بگذارید. سپس این قسمت را ببندید. ما از قسمتی با ابعاد ۴ تا ۸ سانتیمتر استفاده خواهیم کرد. تصویر دوم را ببینید.

چطور متن پرینت کنیم؟

متن را وارد کنید (اگر بخواهید می توانید فونت و اندازه قلم را تغییر بدهید) و روی آیکون مکان نما کلیک کنید و متن را مثل تصویر سوم وسط چین کنید. Path را از منو انتخاب کنید و گزینه Object to Path را بزنید.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : خردکن فنری بسازید

چطور تصویر پرینت کنیم؟

پرینت تصویر نسبت به متن سخت تر است. پس زمینه تصاویر باید شفاف باشد. تصویر مورد نظرتان را داخل نرم افزار Inkscape بکشید. گزینه ok را بزنید تا وارد صفحه بعدی بشوید. حالا باید ابعاد تصویر را طوری تغییر بدهید که در محدوده پرینت جا بشود (تصویر چهارم). گزینه Path از منو را انتخاب کنید و Trace Bitmap را بزنید. تغییراتی که در تصویر پنجم می بینید را اعمال کنید. ok را بزنید و پنجره را ببندید. حالا تصویر خاکستری را تکان بدهید و رنگ اول پشت آن را حذف کنید. دوباره تصویر خاکستری را به جای مناسب بکشید و گزینه Object to path را بزنید. در تصویر ششم نحوه پاک کردن خطوط خارجی تصویر مشخص است.

استخراج فایل gcode

بعد از آماده کردن تصویر یا متن، به منوی file بروید و گزینه save as و سپس .gcode را بزنید. گزینه ok در پنجره بعدی را بزنید و فایل آماده است! حالا می توانید از برنامه gctrl.pde برای پرینت فایل gcode با دستگاه CNC نقشه کش استفاده کنید.

دستگاه CNC نقشه کش آماده است

همانطور که دیدید ساخت دستگاه CNC با این روش بسیار ساده است و می تواند نقطه شروع خوبی برای ساخت دستگاه های پیچیده تر مثل پرینتر سه بعدی باشد. اگر پیشنهادی برای بهبود این دستگاه دارید، آن را با ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید
عنوان مطلب
با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید
توضیح کوتاه
ساخت دستگاه CNC به ساده ترین و ارازن ترین روش.
نویسنده

بیشتر بخوانید:

دستبند پاراکورد بسازید و با مهره های چوبی تزیینش کنید... قبلاً در ساختنی طرز ساخت چند نوع دستبند پاراکورد را خوانده اید. آن دستبندهای ظاهر خیلی اسپرتی دارند و با سلیقه هر کسی جور در نمی آیند. اگر دوست دارید ...
آموزش ساخت : پایه و کیف تبلت چرمی بسازید... اگر شما هم به تازگی یک تبلت خریده اید و نمی توانید کیف دلخواه تان را برای آن پیدا کنید، بهتر خودتان دست بکار شوید و یک کیف تبلت بسازید. ساختنی به شما ...
آموزش ساخت : یک چراغ ایستاده جالب و متفاوت بسازید... چراغ ایستاده یکی از وسایل تزیینی بسیار محبوب و البته گران است. در این ساختنی هم می خواهیم به شما پیشنهاد کنیم بجای خرید لامپ ایستاده خودتان آن را بساز...
با دریل برقی و چند قطعه ارزان سنباده نواری بسازید... سنباده نواری یکی از ابزاری است که در هر کارگاهی به کار می آید. فرقی نمی کند بخواهید ابزارتان را تیز کنید یا تابلوی چوبی درست کنید؛ سنباده نواری کار را...
آموزش ساخت : با این گلدان شارژرها را مخفی کنید... شما هم از شارژرهایی که همیشه گوشه و کنار خانه روی دیوار آویزان هستند و از هر کدام شان یک گجت آویزان است، کلافه شده اید؟ این ساختنی قرار است همین مشکل ...
پروژه آردوینو : داشبورد الکترونیک دوچرخه بسازید... در این ساختنی، طرز ساخت یک داشبورد الکترونیک برای دوچرخه را می آموزید. اگر اهل دوچرخه سواری (بویژه در شب) باشید، این داشبورد برایتان بسیار مفید خواهد ...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید

حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها …

۱۲ دیدگاه ها

  1. سلام
    لطفا رمز فایل GCTRL را ذکر فرمائید
    باتشکر

  2. سلام
    من برنامه Inkscape رو دانلود کردم و نصب کردم. طرح رو هم میدم بهش ولی موقع سیو کردن عنوانGcode وجود نداره که به طور Gcode سیو کنم.ممنون میشم راهنمایی کنید

  3. سلام
    من هم مشکل اقا امید رو دارم
    همه کاراش انجام شده
    فقط نمیتونم فایل رو با پسوند Gcode سیو کنم
    آیا اموزش از نسخه خاصی از inkscape استفاده کرده؟
    لطفا راهنمایی کنید
    با تشکر

  4. با عرض سلام مجدد
    مثل اینکه کسی پیدا نشد جواب سوال مارو بده
    از چندتا منبع خارجی چندتا نکته نرم افزاری راجب این دستگاه پیدا کردم که عرض میکنم
    اول اینکه برای حل مشکل ذخیره نشدن فایل با پسوند gcode در نرم افزار Inkscape شما باید ابتدا نرم افزار Inkscape-0.48.5 رو دانلود کنید(توجه داشته باشید که فقط همین ورژن از نرم افزار جواب این کارو میده)
    بعد از نصب نرم افزار باید این فایل ها رو دانلود کنید https://codeload.github.com/martymcguire/inkscape-unicorn/zip/master یا http://www.thingiverse.com/thing:5986 و محتویات فایل scr اون رو به C:\Program Files\Inkscape\share\extensions انتقال بدید (copy & paste) با این کار نرم افزار inkscape شما میتونه فایل ها رو با پسوند Gcode ذخیره کنه
    دوم اینکه شما بعد از دانلود کردن فایل های موجود در این سایت باید نرم افزار processing-2.2.1 (دقت کنید که همین نسخه) رو دانلود کنید تا باهاش بتونید فایل *.pde رو باز کنید.بعد از باز کزدن فایل *.pde باید با زدن دکمه p و بعد g (طبق توضیحات سایت) میتونید فایل g code رو برای دستگاه آپ کنید
    امیدوارم که صریح توضیح داده باشم
    اگه مشکلی بود زیر همین پست جواب میدم
    با تشکر از اعضای سایت ساختنی

  5. با سلام به همه دوستان گرامی.
    نقشه مدار برای اتصال usb به serial و نحوه اتصال خازنها و مقاومت و میکروکنترلر ATmega328p را در مدار اجرا شده ، می خاستم.
    از دوستان کسی هست کمک کنه.
    ممنون

  6. سلام محور z که بالا و پایین کردن مداد رو به عهده داره رو چطور وصل کنیم ؟ تو شماتیک هم سرور موتور واسه همون محور zهستش؟

  7. با سلام و خسته نباشید ممنون بابت پروژه های فوق العاده تون.
    من قبل اینه بخوام مدار رو ببندم خواستم ببینم کد ها سالم هستند یا نه و متن کد رو کپی میکنم و خطاهای زیادی داره و یک سری از متغیر ها و دستور ها مقدار دهی نشده ممنون میشم فایل کد های درست رو هم بزارید چون به این پروژه احتیاج دارم.
    ممنون میشم راهنماییم کنید.

  8. با سلام به همه ی دوستان و مدیر سایت
    من مشخصات استپر پروژه را میخواستم ولی هر چی تو اینترنت میگردم مشخصات این مدل استپر رو پیدا نمیکنم.دوستان و جناب مدیر اگر اطلاعی دارید بیزحمت راهنماییم کنید.باتشکر فراوان

  9. سلام میشه شماتیک طرح در سایت قرار بگیره
    اصلا کریستال کجا استفاده شد

پاسخ دهید