axidraw 画图机器人

axidraw-1.jpg

3D打印件

打印3d_file 目录下的全部模型，其中x_motor_mount.stl需要打印2份。
模型文件来源https://www.thingiverse.com/thing:1514145

硬件

• arduino UNO 1块
• CNC shield v3雕刻机扩展板 1片
• A4988驱动芯片(带散热片) 3片
• 12V 3A监控电源 1个
• 28BYJ-48 5V 步进电机 1个
• 42步进电机 2个
• 短接帽 10个
• M3 8mm 螺丝 2个
• M3 20mm 螺丝10个
• M3 30mm 螺丝8个
• M3螺帽 22个
• M10螺帽 8个
• 直线光轴8mm*400mm 2根
• 直线光轴8mm*300mm 2根
• 直线光轴6mm*100mm 2根
• LM6UU直线轴承 2个
• LM8UU直线轴承 8个
• 2GT-16齿同步轮 内孔5mm 含顶丝 2个
• 16齿同步轮 被动轮 内孔3mm 1个
• 16齿 无齿轮 被动轮 内孔3mm 4个
• 2GT同步带 带宽6mm 2米

软件

• Arduino IDE

给arduino UNO烧写固件。

• grbl库

用于给arduino UNO烧写该库。

• Inkscape

一个跨平台的开源软件，利用它的扩展功能可以生成G-code。

• CNCjs

一款CNC控制软件，支持中文，可以方便地将G-code传入到arduino UNO并执行程序。当然也可以使用其他符合grbl规范的软件，如bCNC,EleksCAM等。

组装

电路部分

1. 将CNC扩展板安装在UNO上。
2. 在CNC扩展板的A4988驱动座X、Y、Z中间安装3个短接帽。
3. 将A4988安装到驱动座上。
4. 两个42电机分别连接到X和Y座。
5. 28BYJ-48步进电机连接到Z方向。该步进电机有5根线，可以剪掉红色线，步进电机4跟线与Z轴接口的顺序如下。CNC的电源接口在左侧时，从上到下的顺序依次是：橙色、粉色、蓝色、黄色。
6. CNC扩展板的电源接口接12V3A的监控电源。

机械结构

同步带连接采用coreXY结构，具体如下图：

corexy.jpg

视频参考

http://download.17maker.org/axidraw_1.mp4

图片参考

pic0.jpg

CNC扩展板安装细分短接帽。

pic1.jpg

CNC扩展板的接线。

pic2.jpg

两个电机的安装

pic3.jpg

光轴的连接，其中同步带不容易扎紧，可以配几个皮带扭簧使皮带绷紧。

pic4.jpg

4)]

pic5.jpg

握笔结构，握笔部分的步进电机与CNC扩展板的Z轴相连。

固件烧写

• 下载grbl库并解压
  将grbl文件夹放到你的arduino库目录中（库目录一般为C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries。具体可以通过文件-首选项-项目文件夹位置 查到）。

• 修改grbl配置文件
  由于本机器采用的是coreXY结构，要修改grbl的配置文件。找到config.h
  在75行附近位置增加以下两行定义

 #define HOMING_CYCLE_0 (1<<X_AXIS) 
 #define HOMING_CYCLE_1 (1<<Y_AXIS)

并注释掉下面的两行定义

//#define HOMING_CYCLE_0 (1<<Z_AXIS)                // REQUIRED: First move Z to clear workspace.
//#define HOMING_CYCLE_1 ((1<<X_AXIS)|(1<<Y_AXIS))  // OPTIONAL: Then move X,Y at the same time.

在154行附近取消下面一行定义的注释，使之生效。

 #define COREXY // Default disabled. Uncomment to enable.

修改完成之后，保存config.h文件，打开arduino IDE，找到 文件-示例-grbl-grblupload。打开，并上传到arduino中。

上传完成后，打开串口监视器，将波特率设为115200，可以看到arduino会传回一些数据，这些是配置信息。

软件设置

下载CNCjs软件并安装。
将写字机用USB线连接到电脑上。