خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید

با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید

در این ساختنی طرز ساخت یک دستگاه نقشه کش را یاد می‌گیرید که با دستگاه CNC ساخته می‌شود. با این دستگاه نقشه کش می‌توانید طرح‌های مورد نظرتان را روی کاغذ A3 رسم کنید. تقریباً تمام قطعات این نقشه کش با دستگاه CNC ساخته می‌شود و بخش نرم افزاری آن هم پیچیدگی خاصی ندارد و با برد آردوینو و نرم افزار GRBL تشکیل می‌شود. به همین خاطر می‌توانید براحتی آن را مطابق با نیازهایتان تغییر بدهید. با ساختنی همراه شوید.

دستگاه نقشه کش بسازید
دستگاه نقشه کش بسازید

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • چهار عدد پیچ سرصاف M4
  • دو عدد پیچ M3 16 میلیمتری به همراه مهره
  • ده عدد پیچ M3 12 میلیمتری به همراه مهره
  • چهار عدد پیچ M3 40 میلیمتری به همراه مهره
  • دوازده عدد پیچ سرصاف M1.5 6 میلیمتری
  • هشت عدد بلبرینگ خطی LM8UU
  • دو عدد محور خطی ۸ در ۵۰۰ میلیمتری
  • دو عدد محور خطی ۸ در ۴۰۰ میلیمتری
  • دو عدد میله گرد ۶ در ۱۱۰ میلیمتری
  • دو عدد میله دندانه دار ۱۰ در ۵۴۰ میلیمتری و ۸ مهره
  • پلی اتیلن / MDF 15 میلیمتری
  • پلی اتیلن / MDF / آکریلیک ۶ میلیمتری
  • پلی اتیلن / MDF / آکریلیک ۳ میلیمتری
  • بست کمری
  • دو عدد سروو موتور nema17
  • یک میکرو سروو sg90
  • آردوینو Uno
  • دو عدد درایو استپ Pololu
  • کابل چهار هسته ای
  • منبع تغذیه ۱۲V 2A
  • تسمه GT2 دو میلیمتری
  • دو عدد قرقره بیست دندانهGT2
  • پنج عدد چرخ همزمان بیست دندانه GT2 بدون قرقره
  • تیوب با قطر داخلی ۳ میلیمتر و طول ۷٫۵ میلیمتری
  • قلم برای نقشه کش

گام دوم: ساختار XY

دستگاه نقشه کش از چند ماژول ساخته می‌شود که عبارتند از: ماژول XY، هولدر قلم و CPU که محل قرارگیری آردوینو و سایر قطعات الکترونیکی است.

ساخت دستگاه نقشه کش را با ساختار XY شروع می‌کنیم. قطعات این ساختار را می‌توانید به صورت فایل DXF از لینک زیر دانلود کنید. این قطعات را با استفاده از متریالی که برای کارکردهای نقشه کش مناسب می‌دانید، ببرید (نوع متریالی که انتخاب می‌کنید به کارکردهایی که برای نقشه کش در نظر دارید، بستگی دارد). ما از ورق آکریلیک و پلی اتیلن استفاده کردیم. محور خطی به لبه‌های محور X اضافه می‌شود و سپس بلبرینگ و میله دندانه دار اضافه خواهد شد(به تصاویر دقت کنید). سپس باید پایه‌های موتور را اضافه کنید و آنها را با پیچ‌های M1.5 ثابت کنید. حالا می‌توانید جای موتورها و قرقره‌های آنها را تنظیم کنید.

تنها قطعاتی که در این مرحله به محور Y وصل می‌شوند، محورهای خطی و بلبرینگ‌ها هستند. قبل از نصب این قطعات، پایه قرقره پنجم را با مته ۲٫۵ میلیمتری دریل کنید. سایر قطعاتی که به این محور نصب می‌شوند در مراحل بعدی اضافه خواهند شد.

حالا باید دو محور را با پایه مرکزی قرقره‌ها بهم وصل کنید. کارتان را با وصل کردن پیچ‌های ۴۰ میلیمتری، اسپیسرها و قرقره‌های صاف شروع کنید. این قطعات را با قرار دادن یک مهره روی هر پیچ ثابت کنید. وقتی قطعات را نصب و ثابت کردید، اسپیسرهای آکریلیک را تنظیم کنید (کارایی این قطعات افزایش نرمی‌و روانی پایه مرکزی است). اگر کارتان را درست انجام داده باشید، این قطعه زیر محور X قرار خواهد گرفت. به این ترتیب می‌توانید بلبرینگ‌ها را تراز کنید، سپس محور Y را تراز کنید، جای بلبرینگ را تنظیم کنید، سپس سراغ بالای براکت وسطی بروید و پیچ‌ها را با مهره‌های مخصوص شان سفت کنید.

بعد از اینکه بدنه را مونتاژ کردید، باید تسمه را تنظیم و ثابت کنید. توصیه می‌کنیم از طرفی شروع کنید که تسمه به محور Y قفل می‌شود. برای رد کردن تسمه از براکت وسطی، می‌توانید یک گیره کاغذ را باز کنید و دو سرش را بهم وصل کنید. سپس از این گیره برای تنظیم کردن تسمه استفاده کنید. ممطئن شوید تسمه به خوبی کشیده شده تا در حین حرکت موتورها باز نشود. سپس می‌توانید تسمه را کاملاً قفل کنید.

رمز فایل‌ها : saakhtani.ir است .

گام سوم: هولدر قلم را بسازید

ساختار هولدر قلم بسیار ساده است و فقط چند نکته مهم دارد. ابتدا محورهای عمودی را به براکت‌هایتان وصل کنید و آنها را وسط قطعات شان تنظیم کنید. طراحی قطعات هولدر قلم طوری است که شفت با براکت هم ترازی کامل داشته باشد تا در حین کار دستگاه نقشه کش کشیده نشود.

نحوه پیچ کردن سروو موتور و محل قرارگیری آن در تصویر اول مشخص است. هر کاری که از اینجا به بعد انجام می‌دهیم باید بعد از مونتاژ قطعات الکترونیکی و نصب GRLB انجام بشوند. با استفاده از Universal Gcode Sender که در فایل‌های دانلودی موجود است، فرمان m3S100 را ارسال کنید. محل توقف سروو در بالاترین نقطه هولدر قلم خواهد بود (که در تنظیمات پلاگین Inkscape قابل تغییر است). جای اهرم را روی شفت سروو تنظیم کنید و سپس آن را ثابت کنید. وقتی این کارها را انجام دادید، می‌توانید این قطعه را به محور Y و روی همان قطعه ای که قرقره را بهش وصل کرده اید، وصل کنید.

قطعه متحرک هولدر قلم از دو قطعه ساخته می‌شود. ابتدا قطعه ای را نصب کنید که قلم به آن وصل می‌شود؛ به این ترتیب که قطعه آکریلیکی را به دو قطعه ۱۵ میلیمتری وصل کنید. یکی از این دو قطعه یک شیار دارد که یک مهره ۳ میلیمتری به آن وصل می‌شود. قبل از نصب این مهره، این قطعه را با مته ۸/۱ طوری سوراخ کنید که سوراخ درست وسط شیار قرار بگیرد. سپس یک پیچ M3 16 میلیمتری به آن اضافه کنید تا کار قفل قلم را انجام بدهد. سپس قطعه ۱۵ میلیمتری را را با پیچ ۱٫۵M 6 میلیمتری ثابت کنید. سپس با توجه به تصاویر این قطعه را با پیچ M3 12 میلیمتری به قسمت مستطیل شکل وصل کنید.

با استفاده از دو پیچ M3 12 میلیمتری، راهنمای اول را به قسمت مستطیلی محورها وصل کنید و آن را روی محور عمودی هولدر قلم تنظیم کنید. سپس راهنمای دوم را نصب و ثابت کنید. براکت‌های این قسمت دستگاه نقشه کش را هم تنظیم کنید تا مطمئن شوید آماده است.

گام چهارم: آردوینو را اضافه کنید

قبل از اینکه آردوینو و شیلد CNC را به جعبه وصل کنید، باید نسخه اصلاح شده GRBL را نصب کنید تا بتوانید سروو موتور را از طریق پین Z+ شیلد CNC کنترل کنید. نسخه مناسب برای استفاده به همراه دستگاه نقشه کش را از این لینک یا فایل زیر دانلود کنید. فایل grlbUpload موجود در فایل زیر را در دایرکتوری پروژه Arduino IDE کپی کنید. فایل grbl-servo-master.zip را هم در پوشه کتابخانه‌های آردوینو کپی کنید. بعد از کپی کردن این فایل‌ها، انتقال برنامه به برد را انجام بدهید.

برای اینکه مطمئن شوید همه قطعات کار می‌کنند، Universal Gcode Sender را باز کنید. به قسمت connection to the card بروید و پورت اتصال را چک کنید و مطمئن شوید نرخ علامت در ثانیه روی ۱۱۵۲۰۰ تنظیم باشد. اگر مراحل بالا را درست انجام داده باشید، پیام grbl 0.9i را خواهید دید.

قبل از اینکه استفاده از دستگاه نقشه کش را ادامه بدهیم باید یک تغییر اجباری روی تنظیمات اعمال کنیم. سایر تنظیمات هم به کارکردهایی که برای دستگاه در نظر دارید، بستگی دارد. باید گزینه steps / mm مربوط به هر دو محور را تنظیم کنید. برای تنظیمات فعلی، عبارت $$ را در بخش فرمان Universal Gcode Sender تایپ کنید و مقدار پارامترهای $ ۱۰۰ و $ ۱۰۱ را چک کنید. اگر از موتور Nema 17 با گام ۱٫۸ درجه استفاده می‌کنید، مقدار صحیح ۸۰ خواهد بود. برای پیکربندی موتور روی این حالت، در باکس فرمان عبارت $ ۱۰۰ = ۸۰ را تایپ کنید و اینتر را بزنید. همین کار را برای پارامتر $ ۱۰۱ هم تکرار کنید.

می‌توانید حداکثر سرعت دستگاه نقشه کش را هم تنظیم کنید. پیشنهاد ما سرعت ۱۰۰۰mm / min است. فرایند تغییر سرعت نقشه کش یکسان است؛ مثلاً برای تغییر سرعت محور X باید عبارت $ ۱۱۰ = ۱۰۰۰ را تایپ کنید و اینتر بزنید.

اگر سرعت پیش فرض GRBL را تغییر بدهید، بهتر است شتاب را هم با تغییر پارامترهای $ ۱۲۰ و $ ۱۲۱ تغییر بدهید. بهترین حالت برای شتاب، ده درصد سرعت است.

بعد از اینکه تنظیمات بالا را اعمال کردید، موتورها را در جهت مناسب به صفحات مربوطه وصل کنید. جهت موتورها در تصاویر مشخص است. منبع را می‌توانید مستقیماً به شیلد CNC وصل کنید یا از کابل استفاده کنید (روش اتصال به نوع منبع بستگی دارد).

بعد از اینکه تمام سیم‌ها را وصل کردید، قطعات را بهم چفت کنید تا جعبه بسته بشود. هرجا که لازم است پیچ اضافه کنید و در نهایت جعبه را روی محور X تنظیم کنید.

دستگاه نقشه کش را تست کنید

برای استفاده از دستگاه نقشه کش باید یک طرح وکتور در فرمت Gcode داشته باشید. می‌توانید طرح را با Inkscape بسازید و خروجی با فرمت مناسب را با پلاگین Turnkey Laser تهیه کنید.

بعد از اینکه طرح را با فرمت مناسب آماده کردید، دستگاه نقشه کش را به Universal Gcode Sender وصل کنید و از طریق تب File Mode طرح را برای دستگاه بفرستید. از اینجای کار به بعد به عهده نقشه کش است و شما می‌توانید کشیدن نقشه یا طرح توسط دستگاه را تماشا کنید.

به همین راحتی یک دستگاه نقشه کش ساختید که می‌تواند هر طرح وکتوری را روی کاغذ بکشید. می‌توانید با تنظیم قطعات سخت افزاری یا نرم افزاری دستگاه کارایی آن را بیشتر کنید.

منبع

خلاصه مطلب
با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید
عنوان مطلب
با دستگاه CNC یک نقشه کش XY با دقت بالا بسازید
توضیح کوتاه
این دستگاه می‌توانید هر طرح وکتوری را به صورت کاملاً مستقل روی کاغذ رسم کند.
نویسنده
ساختنی

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت : مدار تست ترانزیستور بسازید... اگر اهل ساختنی های الکترونیکی باشید، حتماً به این مدار نیاز دارید. با این مدار ساده می توانید ترانزیستور را تست کنید و با خیال راحت از آن در ساختنی ها...
تزیین پارچه و وسایل پارچه ای با شش ضلعی های رنگی!... روش های مختلفی برای تزیین پارچه وجود دارد؛ مثلاً چاپ عکس و نقاشی روی پارچه از این روش ها هستند که مزایا و معایب خودش را دارند. یکی از معایب این روش ای...
ماکارونی پنیری با طعم چیزبرگر درست کنید!... چیزبرگر خوشمزه و پرطرفدار است؛ ماکارونی هم همین طور. حالا اگر این دو غذا را با هم ترکیب کنیم، یک غذای خیلی خوشمزه خواهیم داشت! در این ساختنی همین کار ...
آموزش ساخت : حلقه دستمال سفره بسازید درست حدس زده اید؛ این حلقه دستمال سفره زیبا هم با تکنیک دکوپاژ درست شده است. و به همین خاطر است که ساختش بسیار ساده و ارزان است. البته روش ساخت این حل...
ماتریکس LED متصل به اینترنت بسازید و با موبایل کنترلش کنید... ماتریکس LED کارکردهای زیادی دارد؛ می توانید با آن ساعت رومیزی بسازید یا آن را به پروژه های دیگرتان اضافه کنید و کارایی آنها را بهبود ببخشید. در این سا...
آموزش ساخت : یک کاناپه مدرن بسازید فکر می کنید برای خرید یک کاناپه مدرن که طراحی خوبی هم داشته باشد، چقدر باید هزینه کنید؟ فکر می کنید خودتان می توانید یک کاناپه بسازید؟ پاسخ سوال دوم ب...

درباره عاطفه اسدزاده

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

پیشنهاد می کنیم

با دستگاه برش لیزری ربات چوبی منعطف و بادوام بسازید

قبلاً در ساختنی آموزش ساخت ربات مقوایی را یاد گرفته اید. آن ربات قابل برنامه …

۲ دیدگاه ها

  1. با سلام وب سایت خیلی خوبی دارید .فقط مشکلی که من دارم آموزش‌هایی که قرار می‌دهید وسایل‌هاشو نمی‌تونم پیدا کنم کاش میشد وب سایتون یک فروشگاه داشت و قطعات آموزش‌هارو داشت یا اینکه لینک‌های قطعات در فروشگاه‌های ایرانی رو می‌دادید . ممنون

  2. سلام میشه همین آموز را برای برش و حکاکی با لیزر هم بزارید؟

پاسخ دهید