2016年6月14日 星期二

[Arduino] DIY你的雷射雕刻機增加一個Z軸(使用GRBL)

使用Arduino GRBL 軟體的雷射雕刻機一般都只使用X軸和Y軸,Z軸是沒有功能的,為了要增加Z軸(增加Z軸可以改成繪圖機或其它東西),我們需要先瞭解你買的雷射雕刻機的控制板是長什麼樣子,我買的是用Arduino灌GRBL的控制板,圖片如下



在來看一下GRBL預設的Arduino Nano Pin腳連接圖(GRBL Version 0.9J)

從上圖我們可以看到GRBL一開始就有支援Z軸,只是我們買的雷射雕刻機用不到Z軸,所以就不支援,現在我們試著把Z軸功能加回去,首先我們要先搞定步進馬達的驅動電路,由於我買的雷射雕刻機是使用A4988這個驅動模組,所以我也用A4988來驅動我的Z軸,先看下圖瞭解一下A4988要怎麼接

依照我買的雷射雕刻機控制板,把VMOT接到12V,VDD接到Arduino Nano產生的5V,SLEEP接到RESET,STEP接到Nano的D4(上上圖),DIR接到Nano的D7(上上圖),1A 1B 2A 2B接到步進馬達,另外A4988還需要調整步進馬達的限制值,防止步進馬達燒毀,可參考網路上的這一篇 調整4988步進馬達驅動板電流上限 ,這裡就不再說了

PS:若發現實際動作和你預想的相反,可以把1A 1B 和 2A 2B對調即可

都裝好後,開啟GRBL Controller 3.61,連接控制板後,在下圖右邊可看到

打開電源,按上或下,若電路沒問題,應該就可看到Z軸的步進馬達動了

增加幾張細部照片





幾張成本品照片欣賞








下面的影片是用雷射雕刻機改成的糖霜列印機

20 則留言:

  1. 請問, 糖霜擠出機的機構是如何作的? 有回抽功能嗎? 還是只有擠出與停止擠出?

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    1. 作者已經移除這則留言。

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    2. 只有擠出與停止而已, 回抽使用後反而更多問題

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  2. 看起來像是氣動幫浦
    用氣壓推動活塞把糖霜擠出去

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  3. 您好:
    我最近正在研究這部分相關資訊,能否提供給我您的接線圖?還有控制板是哪裡買的呢?介面軟體?
    謝謝

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  4. 請教板主,您的氣動幫浦或原來雷射的供電,是如何接線的呢? (用nano的那一腳位)

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    1. 接到Nano的D11(Z軸的主軸腳位)

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    2. 好的,感謝您。

      我用CD-ROM拆下來的東西弄了一個miniCNC帶筆寫字,
      想找個空改成雷射的,尚不知 Inkscape 做成的 gcode 是否有輸出到 D11. (我是用Arduino UNO R3 + EasyDriver)

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    3. inkscape做成的g code不會包含到Z軸(D11), 因為它是2D的軟體, 要包含Z軸, 要用3D切片軟體做成的G code才會有包含, 我這個是用人工後製的

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    4. 板主厲害,謝謝您熱心回答

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    5. 用文本編輯,把M03取代成M03 G1 Z-1.0 F100 ,
      M05改成M05 G0 Z5. ,
      這樣就有Z軸G碼了。
      Z軸數值依實際升降高度更改,F是移動速度mm/min。

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  5. 想請教版主
    是否有遇到糖霜擠出與停止不如預期的可控制的狀況
    如何改善?

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    1. 當然, 難就難在這裡, 就算停止打氣, 還是會因為壓力而稍微擠出, 如何控制這壓力就很重要, 我目前是pending在這裡

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    2. 是否再供氣管路上增加一個兩路三通電磁閥,以打氣機的電源當訊號.
      打氣機動作:
      糖霜擠出管與打氣機供氣管導通.
      打氣機停止:
      糖霜擠出管與大氣導通(尾端可能需要加個逆止閥,避免糖霜因為重量流出)
      劣見僅供參考

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    3. 其實後來想通了, 用回抽不就好了^^

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  6. 想請問一下您是怎麼控制兩個馬達同時在y軸移動呢?

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    1. 因時間有點久了...只記得是從G code下手, 手動加入Y軸移動的G code, 但現在好像有更好的辦法

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  7. 想請問一下z軸結構要如何做

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  8. 請問題用什麼軟體轉G code, 可以一筆只畫一條線,而不是字的外框? 謝謝.

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