基于Arduino的蛋绘图仪

4,492

75.

8.

简介:Arduino基蛋绘图仪

关于:你好,我的名字是rien,我17岁,我来自比利时(法国,荷兰和德国旁边)。我喜欢创造电子项目,所以跟着我看看我所有的项目。我现在就在我的去年......

蛋绘图仪是一款可以绘制诸如鸡蛋的球形物体上的艺术机器人。您还可以使用这款机器在乒乓球和高尔夫球上绘制。

您可以使用您穿上的设计使用您的想象力,您可以例如为复活节制作个性化鸡蛋。

在这本指导书中,我们将不仅向您展示如何制作,而且我们还创建了一个关于如何正确使用机器的分步指南。

我试图尽可能简单地解释这一点。

这可能是你见过/读过的最长的指导性文章,但我只是想确保每个人都能跟上,不管他们的年龄是多少。

第一步:设计

我花了很多时间设计这个东西。我的灵感来自eggbot pro by evilmadscientist. 他们的蛋挞是一件制作精良的艺术品,但325美元的价格实在太可笑了。所以我决定接受挑战,并尝试创建一个低于100美元的Eggbot。

我也试着使用我所放置的部件,所以如果你看到一个奇怪的硬件选择,这就是为什么。但如果你对此感到困扰,请随意制作混音并与我们分享。

我想提到的是我的笔持有机制是基于Okmi的设计. 我确实做了一些改变,但看起来差不多。

我认为Autodesk F188bet比分usion 360是创建这些项目的最佳软件。对于学生和爱好者来说,这不仅可以自由,但它也是很好的建设。一切都是应该工作的。它确实需要一段时间来学习如何与这个软件合作,但一旦你得到它的挂起,它就像它一样简单。我不打电话给自己,但我对我得到的结果很满意。当我必须向某人解释这个软件时,我只是称之为成人的MINECRAFT。

对于对设计感兴趣的少数,您可以在3D打印步骤中找到它。

第2步:零件

机械组件:

  • 铝型材20x20*250mm(2x)
  • KLF08轴承(1x)
  • 丝杠8mm*150(1x)
  • M2 12mm(2x)

  • m2螺母(2x)

  • M3 30mm(2x)

  • M3 16mm(1x)

  • M3 12mm(1x)

  • M3 8毫米(13倍)

  • M3螺母(7x)

  • M4 30mm(10x)

  • M4螺母(10倍)

  • 卫生纸、泡沫或泡泡纸(用来缓冲鸡蛋的东西)

电子组件:

工具:

第三步:3D打印

3D打印部分在此项目中非常导入,因此请确保使用正确的设置。这些部件必须足够强大,所以没有弯曲或制动并干扰我们卵子上的图像的质量。

首先,我想谈谈你应该使用的灯丝。我会推荐PLA,因为它是抗拒的一种。PLA不耐热,但这台机器不会产生多种散热。您可以使用宠物弯曲更多,更难打破,但我认为这一优势值得额外的钱。因此,如果您有一些备用PETG,请使用。如果没有,只需购买便宜的解放军。

我用的填充物是每部分20%。这算不上超高,但可以完成任务。不会有太多的振动,例如在数控机床,所以我认为20%是刚刚好。

作为我的层高,我使用0.2毫米。这并不重要,但你走的越低,你的印刷看起来越好,也越长,你的打印时间需要越长。

随着我的温度,我在热末端使用200°C,我的床是55℃。这部分取决于您使用的材料类型。

支持?对于某些部分,您可能需要使用某种支持材料,但我认为70%的部分,您可以通过以适当的方式定向它们来避开它们。

还要确保将部件保证并小心。其中一些很容易打破。

所以简短的摘要:使用PLA和20%的填充物。

第4步:准备笔支架部分

我们将组装的第一部分是建立最小和最棘手的部分。它很小,所以如果你有大手,祝你好运!这部分将握住笔,让笔上下,后来,我们将安装一款将使笔旋转的第二电动机。这实际上是机器的关键部分,因为这可能会产生很多如果没有正确附加的部分。但别担心它实际上非常容易,我有很多照片。我还添加了这个特定部分的零件列表,并将其分成多个步骤:

  • SG90微型伺服带附件
  • 1*M3 30mm
  • 1 * m3 12mm
  • 2*M3螺母
  • 2*M2 12毫米
  • 2*M2螺母
  • Pen_holder_bottom(3D打印)
  • 笔架\顶部(3D打印)

第1步:创建铰链

将抬起笔的铰链由M3 30mm螺钉产生。只需在零件中排列,所以您可以看到孔槽并将螺钉推入并用M3螺母将其连接在另一侧。

步骤2:准备伺服

我们需要在伺服上安装一个伺服喇叭。这是白色的小塑料零件。确保你使用了正确的一个像在图片中。喇叭应该与您的伺服以及螺丝连接到伺服喇叭。

步骤3:将伺服装置连接到剪式部件上

现在,我们的伺服准备好了,我们可以把它连接到笔杆上。只需像图中一样对齐伺服,并使用M2 12mm螺钉和螺母将其固定到位。

第四步:加上固笔螺丝

在零件的顶部,有一个专门为螺母制造的孔。将螺母放在那里,从后面拧入最后一个12毫米的M3螺钉。这是一种机械装置,当我们在鸡蛋上打印东西时,它会夹住我们的笔,使它不会移动。

恭喜,你的第一部分现在结束了!现在,您可以继续下一步。

第5步:安装步进电机

在这一步骤中,我们将将步进电机连接到正确的持有者。步进电机将使鸡蛋旋转并使笔向右移动。我们还将添加一个握住轴承的部分,这将使鸡蛋移动更平滑。

对于此步骤,您将需要:

  • 10 * m3 8mm
  • 3 * m3 16mm
  • 5*M3螺母
  • 2*Nema 17步进电机
  • 8mm铅螺丝
  • YZ\步进电机\支架(3D打印)
  • X_Stepper_Holder(3D打印)
  • KLF08\ U支架(3D打印)
  • Egg_Holder_5mm(3D打印)
  • Egg_Holder_8mm(3D打印)

第1步:连接XY步进电机

将控制YZ平面的步进电机必须连接到3D打印的YZ_Stepper_Holder。我设计了该部分,因此可以调节步进电机的高度。我建议将它们放在中间,并在稍后将其调整为Neccesary。您必须使用4 * M3 8mm螺钉,安装步进电机,并确保连接器(平台电机)面向上。

第2步:连接y轴

铰链部分,笔支架或Z轴现在可以通过使用M3 XMM螺钉和M3螺母连接到该步进电机上。螺钉和螺母就像一点夹具一样,并将笔支架固定到位。确保在我的情况下,黄色和绿色部分之间存在一点差距。笔架需要平滑地移动,没有触摸任何东西。

第3步:连接X步进电机

将控制X平面的步进电机必须连接到3D打印的X_Stepper_Holder。我设计了该部分,因此可以调节步进电机的高度。我建议将它们放在中间,并在稍后将其调整为Neccesary。您必须使用4 * M3 8mm螺钉,安装步进电机,并确保连接器(平台电机)面向上。

第四步:装上蛋托

为了保持我们的鸡蛋在地方,我们将附加一个鸡蛋持有人直接到X步进电机。这很简单,只要把M3螺母放在矩形孔内,把M3-Xmm拧在圆孔内,它就应该把3D打印的蛋托保持在5mm的位置上。尽量将步进电机推入蛋架。

步骤5:连接轴承

KLF08轴承必须连接到3D印刷的KLF08_Holder。其固定在2 * m3 8mm螺钉和2 * m3坚果上。确保其上有2个微小螺钉的圆面向零件的平坦侧面。图片解释了这一点。

第六步:装上第二个鸡蛋夹

第二个蛋托是3D打印蛋托8毫米部分,将连接到轴承。取8mm丝杠,将蛋托滑入。现在再次将M3螺母放入矩形孔中,并将M3 Xmm拧入圆孔中。之后,你可以滑动到轴承杆和使用轴承小螺丝保持鸡蛋持有人的地方。每个鸡蛋的蛋架和轴承之间的长度是不同的,所以每次你把一个新鸡蛋放进机器时,你都要拧松它们。为了清楚起见,我把内六角扳手插进了一个螺丝里。

第6步:准备基地

我们所有的零件都将连接到由2件方形铝管加强的底座上。那些管不仅使机器更加僵硬,而且它看起来也看起来更昂贵。小心用3D印刷的底板,它们非常脆弱。这一步骤也敏感到多个非常小的步骤中

对于此步骤,您将需要:

  • 2 *铝型材
  • 2*3D打印基板
  • 4*M4 30毫米
  • 4*M4螺母
  • base_plate_right(3D打印)
  • 底板左(3D打印)
  • 演练
  • 4.5mm钻头

第1步:aline一切

在底板上滑动铝型材,确保一切都完美排列,因为如果不是,您的基地将摆动。

第二步:标记钻孔

铝基底座现在非常松散,所以我们需要使用螺丝将它们连接。这就是为什么我们需要铝型材中的孔,所以螺丝可以穿过它们。因为测量一切都是一个无聊,并且非常耗时的过程,我们将只使用3D印刷的底板作为我们的测量。拿一支笔并标记孔,所以我们可以稍后钻了它们。确保标记底部的点以及顶部。从两侧钻取更容易,而不是一次钻一下。

第三步:钻孔

既然我们已经标记了这些洞,现在是时候钻它们了。你需要的钻头尺寸是4.5毫米。还要确保钻头,你使用的是专门为金属,如铝,这将使工作更容易。你必须钻穿我们刚刚标记的8个洞。

第4步:插入螺钉

现在我们的洞已经准备好了,我们可以开始将一切强力连接到。使用M4 30mm螺钉和螺母。确保将螺母放在顶部,因为我制作了一个特殊的洞,以隐藏3D印刷底板底部的圆形螺帽。

既然你的机器底座已经完成了,你可以给它做一个强度测试。你可以在底座上推,感觉应该很结实。如果没有,试着拧紧螺丝,检查孔是否完好。

对于这一部分,我们将在几个步骤中附加一切,您可以把它放在一边,并为下一步做好准备!

第七步:把所有东西都贴在底座上

现在我们创建了基础以及所有部分,我们可以开始将所有内容附加到基础上。

对于此步骤,您将需要:

  • 6 * M4 30mm
  • 6 * m4坚果
  • 到目前为止您创建的所有其他部分。
  • 演练
  • 4.5mm钻头

第一步:把零件放在正确的地方

看看图片并将您的零件放在accact相同的斑点中。绿色笔支架必须位于2个鸡蛋架的中间。

第二步:标记孔

标记触摸底板的部件的所有12个孔,以便我们稍后钻。每个部分都有4个孔。

第三步:钻孔

再次使用4.5mm钻头钻出所有标记的孔。

第4步:再次连接零件

再次使用M4 30mm螺钉和M4螺母将零件固定到位。有些零件有M4螺母的插入件,所以使用它们。你可以通过六边形来识别它们。

第8步:电子产品

现在所有的“硬件”就绪,我们可以进入电子产品。它们使电机实际上移动,并在下一个步骤中,我们将为它配置软件。

您将需要以下内容

  • 数控屏蔽
  • Arduino Uno.
  • 2*A4988步进驱动器
  • 6*跳线
  • 12V 2A电源
  • 3*公-母跨接导线
  • 3*M3 8mm

第1步:将Arduino附加到基地

将arduino放入小底座中,并用三个M3 8mm螺钉将其拧紧到位。

第2步:附着数控屏蔽

只需将arduino和CNC屏蔽的别针抬起,并将一些压力放在上面以确保它。

第3步:跳线

我实际上忘了拍照这一张,但你必须把跳线放在一个像图像中的6个销上。颜色无所谓。您只需将它们放在标记在数控屏蔽上的X和Y斑点上。

第四步:步进电机驱动器

插入A4988在CNC屏蔽中的避压器并检查您是否符合正确的方向,请查看图片以供参考。

第五步:伺服

伺服附件有点棘手,因为这个板没有设计。因此,伺服有3种颜色:黑色/棕色代表GND,橙色/红色是+ 5V,黄色或有时白线是数据。你必须将它们插入正确的右手,而且可以查看图像。您必须先将跳线电线的男性侧插入伺服电缆,然后将母部粘在CNC屏蔽上的正确位置。如果电线非常松散,请应用一些电气胶带或甚至鸭带。

第6步:接线步进电机

采用步进电机随附的电线,并将它们插入步进电机本身和数控屏蔽。

第7步:电源

用剪刀切割电源的末端,剥离2个电缆。现在将GND线连接到 - 和5V线到+。5V线上有白色条纹。

现在,您可以将电源插入墙壁插座,因为我们将从电子设备开始。

第9步:软件

在eggbot上获取图像的过程如下。开始之前,请确保已下载Arduino IDE。

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

安装非常简单,所以不需要解释。

1.创建一个绘图

在Inkscape中,您可以在您的鸡蛋上设计所需的图形,在本教程中,我将不讨论如何使用它,因此必须遵循Inkscape的小初学者教程。

2.创建GCODE

我们将创建一个代码,告诉Eggbot以正确的方式将其电机移动,所以我们最终在鸡蛋上进行图像。我们将使用一个名为“jscut”的基于Web的软件。

3.将GCODE发送给Eggbot

在另一个名为CNCjs的软件中,我们将把GCODE发送到我们的eggbot。

4.观看机器如何在鸡蛋上拔出

在我们的Eggbot上,我们将上传一个名为GRBL的程序,这主要用于数控机器,但我们将略微修改它以与蛋蛋白一起使用。该软件读取GCODE并将其转换为电机的移动。但是,一旦这是在Arduino上,你就可以躺下来看看你的鸡蛋如何获得漂亮的设计。

第10步:将GRBL上传到Arduino

正如我前面所说,GRBL将把GCODE转换为马达中的运动。但由于GRBL实际上是为步进电机,我们的Z轴是与伺服完成,我们必须修改它。这部分是关于如何下载、修改和上传GRBL的分步指南。

第一步:

转到这个网站:https://github.com/grbl/grbl单击克隆或下载,然后单击下载zip。

第二步:

一旦安装好,你就可以打开zip文件,我用温拉尔您也可以下载它。在该文件中搜索文件夹GLBL并将该文件夹提取到桌面。

第三步:

现在打开Arduino并转到素描 - >包括库 - >添加.zip库。现在找到GRBL文件夹,然后单击“打开”。该文件夹应位于桌面上。

第四步:

一旦完成,我们将再次下载一个文件。此文件将修改GRBL,使其与伺服电机一起工作。去https://github.com/bdring/Grbl_Pen_Servo再次单击克隆或下载,然后单击下载zip。现在打开那个文件,进入“grbl”文件夹。复制该文件夹中的所有文件。

第五步:

完成后,转到文件资源管理器 - >文档 - > Arduino - > Libraries - > GLBL并粘贴此处的所有文件。如果有一个弹出窗口,请选择“替换目标中的文件”。

第6步:

重新启动Arduino IDE并将EggBot的USB电缆插入PC。重新启动Arduino IDE后,请转到文件 - >示例 - > GRBL - > Glblupload。

第6步:

现在转到工具-->板并选择“Arduino Uno”。现在再次转到工具-->端口并选择arduino所连接的COM端口。

第7步:

点击上传,点击左上角的按钮(向右箭头),一分钟后你会在左下角看到一条信息,上面写着“上传完毕”。

步骤11:配置CNCJS

CNCJS是我们可以用于控制机器并将GCODE发送到机器的软件。所以在这一部分中,我们将配置CNCJ。

第一步:

下载CNCjs:https://github.com/cncjs/cncjs/releases.

向下滚动并安装下图中标记的文件。

第二步:

打开CNCJS和左上角选择Arduino的COM端口,然后按“打开”按钮上的推动。

现在控制台应在“打开”按钮下方出现。

第三步:

在控制台中,您总共需要编写6个命令,这些命令将确保如果要求机器移动1毫米,它实际上会移动1毫米而不是3毫米,例如。你必须在每个命令后按回车键!

  1. $ 100 = 40
  2. 101美元= 40美元
  3. $110 = 600
  4. 111美元= 600美元
  5. $ 120 = 40
  6. $121 = 40

CNCJS现在已正确安装并设置为Up。

第12步:InkScape

Inkscape是您可以用来制作设计的程序,如果你想也要使用融合360.我不打算教你inkscape如何工作,但我确实找到了一个很好的教程播放列表所在在这里它是。

您可以在此处下载Inkscape:https://inkscape.org/release/inkscape-1.0/

安装inkScape后,可以继续打开它。在你开始设计之前,我们需要给草图提供正确的尺寸。草图的尺寸应为20mm x 80mm。我们将为这些维度创建一个模板,因此您只需输入一次维度。

您可以通过选择文件然后文档属性. 这里把宽度改为20毫米,把高度改为80毫米。

现在去文件然后另存为并将其保存在此文件夹中C:\ Program Files \ Inkscape \ Share \模板。别忘了给文件一个名字,我打电话给我的蛋蛋制品。

保存后,重新启动Inkscape并转到主菜单。选择文件然后从模板新建。。。然后选择EggTemplate或您选择的模板的名称。现在你可以开始设计你的鸡蛋。

我只是设计了一个快速和简单的文字说你好,在我的语言是荷兰语的示范目的

完成设计后,请转到文件其次是另存为并将您的文件保存在您的计算机上。您必须将其保存为* .svg文件。

步骤13:设计到GCODE

现在我们有一个* .svg文件,但我们的arduino只能使用* .gcode文件,因此我们将使用名为“jscut”的基于Web的程序将我们的* .svg文件转换为* .gcode文件。

这是网站的链接:http://jscut.org/jscut.html

你可以继续点击打开SVG然后选择本地并找到刚刚创建的* .svg文件。现在单击每个对象,以便它们变为蓝色。继续并点击让所有mm将直径改为0.2毫米。之后点击创建操作然后点击零中心。最后但同样重要的是点击保存gcode然后把文件保存在你电脑的某个地方。

第14步:装鸡蛋

现在继续,通过松开KLF08轴承上的2个螺钉,将安装在Eggbot中。这张照片显示了我所说的螺丝,因为里面有一个内六角扳手。同时将笔连接到笔架上,松开螺丝,将笔放在里面,再次拧紧螺丝。当伺服向上移动时,笔应该不能接触到笔,但当它向下移动时,笔必须接触到鸡蛋。所以你得猜一猜,不时调整一下高度。

我决定在鸡蛋和蛋架之间放一些卫生纸,给鸡蛋一些缓冲。这似乎有帮助,我强烈建议做同样的事情。

还要确保笔在鸡蛋中间,我们开始在中间打印所以如果将笔移动到右边,笔会碰到机器并产生损坏。所以请确保笔在中间。

步骤15:上传GCODE

这是最后一步,请插入电源线以及USB电缆到计算机。打开CNCJS并单击“打开”。在上传G代码之后,请选择我们刚刚创建的* .gcode文件。在此之后单击“运行”按钮。机器应开始打印。

这是我的机器打印简单的文本设计的照片。

第16步:设计

我没有时间创造大量的酷设计,因为我有考试......

所以我决定为您提供一些设计的设计想法,即其他人已经创建(使用不同的机器),并且您可以使用此机器进行重新创建。我最终会在这一步上展示我自己的设计,但这只会在考试后2周后发生。我已经向设计作者提供了一个链接。

通过jjrobots。

关联:https://www.thingiverse.com/hoth:1683764

第17步:解决问题

如果有一些不清楚的话,请使用评论让我知道并让我帮助你。我还添加了这一步骤,可以帮助您进一步帮助您的机器中最常见的问题。这里可以在这里找到已认出的问题。

鸡蛋上的图像是镜像的。

旋转CNC护罩上Y步进电机的连接。

鸡蛋松了。

把鸡蛋更好地夹在夹子里。

钢笔不是在鸡蛋上写字。

使用较重的笔并且有一个更大的点

Arduino比赛2020年

亚军
Arduino比赛2020年

第一个分享

    建议书

    • 微控制器竞赛

      微控制器竞赛
    • 自动化比赛

      自动化比赛
    • 让它发光比赛

      让它发光比赛

    8讨论

    1
    图拉街

    7个月前

    这看起来很棒!!做得好!谢谢你的详细解释。恭喜以决赛和好运!

    0.
    钒黄嘌呤

    7个月前回复

    非常感谢!

    1
    Luklev.

    7个月前

    精心设计:)

    0.
    钒黄嘌呤

    7个月前回复

    非常感谢!

    1
    约翰W539

    7个月前

    漂亮的设计!这是一个与铝导轨的3D印刷部件非常好的融合。我将用便宜的步进电机倾倒旧版本并建造其中一个。:)

    0.
    钒黄嘌呤

    7个月前回复

    谢谢!

    1
    马蒂欧电子

    7个月前

    哇,令人敬畏的结果。谢谢你的好文件。

    0.
    钒黄嘌呤

    7个月前回复

    谢谢!