مینی دستگاه CNC نقاش با آردوینو و درایو DVD
دستگاههای CNC معمولا خیلی بزرگ، گرون و پیچیده هستن، اما همیشه برای شروع یادگیری نیازی به ابزارهای صنعتی نداری. خیلی وقتها میتونی با قطعات بازیافتی و دورریختنی، یک دستگاه جذاب و کارآمد بسازی که اصول کار رو دقیقا مثل ماشینهای بزرگ بهت یاد بده.
توی این پروژه از آیسیمدار میخوایم یک مینی پلاتر CNC بسازیم که میتونه طرحهای گرافیکی تو رو روی کاغذ رسم کنه. قلب تپنده این دستگاه، بردهای آردوینو هستن و برای بخش مکانیکی و حرکتی هم قراره از موتورها و ریلهای درایوهای قدیمی DVD استفاده کنیم. اینطوری هم یک پروژه خفن ساختی و هم به بازیافت قطعات الکترونیکی کمک کردی.
ساخت این دستگاه شاید اولش چالشبرانگیز به نظر برسه، اما وقتی قدمبهقدم پیش بری، میبینی که چقدر ساده و لذتبخشه. کافیه چند تا قطعه الکترونیکی رو به هم وصل کنی، یکم دست به آچار بشی و در نهایت کدهای نرمافزاری رو اجرا کنی. پس میز کارت رو خلوت کن تا بریم سراغ ساخت این نقاش رباتیک!
مروری بر روند کار دستگاه
توی این آموزش، تمام مراحل رو به صورت متنی و تصویری با هم مرور میکنیم.
قطعات و ابزارهای مورد نیاز
برای ساخت این مینی پلاتر به دو عدد درایو DVD خراب و قدیمی نیاز داری که قراره بخش مکانیکی کار رو بر عهده بگیرن. برای مغز پردازشی از یک برد آردوینو Uno یا Mega استفاده میکنیم که روی اون یک شیلد درایور موتور L293D سوار میشه. همچنین یک سروو موتور کوچیک (مثل Tower Pro 9G) برای بالا و پایین بردن قلم، مقداری سیم جامپر، پیچ و مهرههای ریز و چسب دوطرفه نیاز داری.
یادت نره که کتابخونه مربوط به شیلد درایور موتور رو هم دانلود کنی و توی پوشه کتابخونههای نرمافزار آردوینو قرار بدی تا بعدا موقع کامپایل کدها به مشکل نخوری.
سرهم کردن بخش مکانیکی
اول از همه باید درایوهای قدیمی رو باز کنی و سینی متحرک داخلشون رو با دقت بیرون بیاری. این سینیها مکانیزم استپر موتور و ریل حرکتی دارن که دقیقا همون چیزیه که برای محورهای X و Y دستگاه بهشون نیاز داریم. قطعات پلاستیکی اضافه رو جدا کن تا فقط ریل و موتور باقی بمونه. با نگاه کردن به تصاویر میتونی دقیقا متوجه بشی که این قطعات چطور باید کنار هم قرار بگیرن.
قاب فلزی خالی درایوها رو به عنوان پایه دستگاه در نظر بگیر. روی این قاب سوراخهایی ایجاد کن و مکانیزمهای ریلی رو با استفاده از پیچ و مهره روش محکم کن. نکته خیلی مهم اینه که این دو محور باید دقیقا عمود بر هم (زاویه 90 درجه) نصب بشن؛ یکی برای حرکت چپ و راست (محور X) و دیگری برای حرکت جلو و عقب (محور Y).
سیمکشی قطعات الکترونیکی
حالا نوبت به ارتباط بین قطعات میرسه. شیلد درایور موتور رو با احتیاط روی پینهای آردوینو فشار بده تا جا بره. بعد باید سیمهای استپر موتورهای محور X و Y رو به ترمینالهای مشخصشده روی شیلد وصل کنی.
سروو موتور هم به پینهای مخصوص سروو روی همون شیلد متصل میشه. حتما به تصاویری که قرار دادیم با دقت نگاه کن تا قطبیت سیمها و محل اتصال هر موتور رو اشتباه نزنی و به درایورها آسیبی نرسه.
آپلود کدهای آردوینو
بعد از اینکه سختافزار کامل شد، برد آردوینو رو با کابل به کامپیوترت وصل کن. محیط نرمافزار آردوینو رو باز کن و کدهای اصلی کنترلر CNC رو روش آپلود کن. این کدها وظیفه دارن دستورات حرکتی رو دریافت کنن و به سیگنالهای قابل فهم برای درایور موتورها تبدیل کنن.
تولید فایلهای جیکد (G-Code)
برای اینکه دستگاه بفهمه چه طرحی رو باید بکشه، به فایلهایی با فرمت جیکد نیاز داری. بهترین ابزار برای این کار نرمافزار Inkscape هست. این نرمافزار یک برنامه حرفهای و رایگان برای طراحی گرافیک برداریه که توی سیستمعاملهای ویندوز، مک و لینوکس اجرا میشه و خیلی از طراحها و علاقهمندان تو سراسر دنیا ازش استفاده میکنن.
با این نرمافزار میتونی انواع تصاویر گرافیکی، لوگوها و نقشهها رو بسازی یا ویرایش کنی. این برنامه از فرمت استاندارد SVG پشتیبانی میکنه. برای شروع، نسخه مناسب رو دانلود و نصب کن. بهتره از نسخههای سازگار و قدیمیتر (مثل نسخه 0.48.5) استفاده کنی تا با افزونههای تبدیل جیکد تداخلی نداشته باشه.
بعد از نصب برنامه، باید یک افزونه (Add-on) مخصوص بهش اضافه کنی تا قابلیت خروجی گرفتن به صورت فایل جیکد به منوهاش اضافه بشه. این افزونه معمولا به اسم Inkscape Unicorn شناخته میشه و بعد از نصبش، هر طرح وکتوری که بکشی رو میتونی با چند کلیک به مسیرهای حرکتی دقیق برای مینی پلاترت تبدیل کنی. البته میتونی برای تست اولیه، از فایلهای جیکد آمادهای که تو اینترنت هست هم استفاده کنی.
کنترل نهایی با نرمافزار Processing
برای ارسال فایل جیکد به آردوینو، از محیط Processing و یک برنامه رابط به اسم GCTRL استفاده میکنیم. فایل این برنامه رو تو نرمافزار باز کن و دکمه Play رو بزن تا پنجره کنترلر ظاهر بشه. اول باید کلید p رو از روی کیبورد فشار بدی تا پورت ارتباطی آردوینو (COM Port) رو انتخاب کنی.
اگه خواستی سرعت حرکت رو تغییر بدی، میتونی از کلیدهای 1، 2 یا 3 استفاده کنی. حالا کافیه کلید g رو بزنی و فایل جیکدی که تو مرحله قبل ساختی رو انتخاب کنی. به محض اینکه اینتر رو بزنی، دستگاه جون میگیره و شروع میکنه به کشیدن طرحت روی کاغذ! به همین راحتی تونستی یک دستگاه نقاش بسازی. خسته نباشی!
فایلهای پیوست
تو میتونی اولین سازنده باشی!
اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر
این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسیمدار بازنویسی و بهینهسازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.
آموزشهای مشابه
گفتگوهای کاربران
هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!
هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!