Spindle болон pitch мотортой Arduino Uno: 19 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Өнөөдөр бид механик ба мехатроникийн маш чухал сэдвийн талаар ярих болно: машинуудын элементүүд. Энэ нийтлэлд бид зарим сонирхолтой онцлог, хэрэглээг агуулсан булны талаар тусгайлан авч үзэх болно. Гэсэн хэдий ч бид булны улмаас үүссэн хөдөлгөөнийг тооцоолох, туршилтын хэрэгслийг танилцуулах зарим аргыг харуулах болно.

Би угсрах ажлыг доор хийсэн бөгөөд ингэснээр 2 мм -ийн босоо болон 8 мм -ийн босоо тэнхлэгийн урагшилдаг. Миний ашиглаж буй энэхүү TR8 булыг ихэвчлэн жижиг чиглүүлэгч болон 3D принтерт, ялангуяа Z тэнхлэгт ашигладаг. Бидний энд ажиллах зарим ойлголтыг эзэмшсэнээр та ямар ч төрлийн машин зохион бүтээх боломжтой болно гэдгийг санаарай.

Алхам 1: Ашигласан нөөц

• Трапецын булны 8 мм диаметртэй, 2 мм давирхайтай
• Трапец хэлбэртэй булны диаметр нь 8 мм, давирхай нь 8 мм
• 8x2 булны хүрэн хүрэн
• 8x8 булны хүрэн хүрэн
• 8 мм диаметртэй булны холхивч
• 10 мм диаметртэй шугаман цилиндр хөтөч
• 10 мм -ийн гарын авлагад зориулсан цилиндр хэлбэртэй булны холхивч
• 10 мм -ийн цилиндр чиглүүлэгчийн хаалт
• NEMA 17 мотор
• Босоо амны холбогч
• Ардуино Уно
• Жолооч DRV8825
• 4х4 матрицтай гар
• Nokia 5110 дэлгэц
• Төрөл бүрийн хуванцар эд анги
• Боолт ба самар
• Модон суурь
• Гадаад 12V цахилгаан хангамж

Алхам 2: Булны тухай - Тэд юу вэ?

Шпиндель бол шураг гэх мэт машины элемент юм. Өөрөөр хэлбэл эдгээр нь тасралтгүй алхамуудын утаснаас үүссэн шулуун баар юм. Эдгээр нь шугаман хөдөлгөөн, байрлалыг шаарддаг механизмд ашиглагддаг. Тэд өндөр суналтын болон шахалтын хүчийг ашиглаж, эргүүлэх момент дамжуулж чаддаг. Тэд автомат түгжээгээр хөдөлгөөн хийх боломжийг олгодог. Тэдгээрийг өөр өөр материалаар хийж болох бөгөөд хамгийн түгээмэл хөнгөн цагаан, ган юм.

Хятадын компаниуд трапец хэлбэрийн булны эдлэл үйлдвэрлэж байгаа тул танил самрын боолтны оронд ийм төрлийн бүтээгдэхүүн авахыг санал болгож байна. Энэ нь илүү дур булаам үнэ, чирэгдэлтэй холбоотой юм.

Зураг дээр би хамгийн сайн эргүүлгийг байрлуулсан бөгөөд энэ нь миний бодлоор дугуй эргэдэг дугуйны дугуй юм. Энэ нь ихэвчлэн маш хатуу гангаар хийгдсэн бөгөөд бөмбөгнүүд туулайн бөөрний дотор эргэлддэг. Маш сайн нарийвчлалаас гадна би бат бөх чанарыг онцлон тэмдэглэв, учир нь энэ төрлийн эргүүлэг нь механизмыг гэмтээхгүйгээр хэдэн тэрбум хөдөлгөөнийг давтаж чаддаг. Бидний энд ашигладаг хамгийн хямд сонголт бол трапецын босоо тэнхлэг юм.

Алхам 3: Булны тухай - Нэг ба бөмбөг утас

Бөмбөгний булны зүүн талд байгаа зураг дээр бөмбөг эргэлддэг хагас дугуй суваг байдаг. Эдгээр нь дан шурагтай харьцуулахад харьцангуй өндөр өртөгтэй бөгөөд үрэлт багатай байдаг бөгөөд энэ нь илүү өндөр ургац өгдөг (гулсмал үрэлт).

Зургийн баруун талд байрлах нэг урсгалтай булнууд нь ихэвчлэн трапецын профильтай байдаг, учир нь тэнхлэгийн чиглэлд хүч хэрэглэх, хөдөлгөөнийг жигд дамжуулахад энэ геометр илүү тохиромжтой байдаг. Бөмбөлөг булны эргэлтийг бодвол харьцангуй хямд бөгөөд үрэлт өндөртэй байдаг нь ургац багатай, өөрөөр хэлбэл гулсалтын үрэлтийг бий болгодог.

Алхам 4: Булны тухай - Програм

Шпиндерийг шугаман хөдөлгөөн хийх шаардлагатай аливаа механизмд хэрэглэж болно. Тэдгээрийг машин механизм, процесст өргөнөөр ашигладаг.

Зарим аппликешнд дараахь зүйлс орно.

• Ачааны өргөгч
• Хэвлэх
• Гүзээлзгэнэ, токарь
• CNC төхөөрөмж
• Савлах машин
• 3D хэвлэгч
• Лазер хайчлах ба огтлох төхөөрөмж
• Аж үйлдвэрийн үйл явц
• Байршил ба шугаман хөдөлгөөний систем

Алхам 5: Булны тухай - Параметрүүд

Механизмыг зохион бүтээхдээ булны хэд хэдэн шинж чанарыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Диаметр, давирхайгаас гадна түүний шахалтын бат бэх, инерцийн момент (эргэлтийн төлөв өөрчлөгдөхөд тэсвэртэй байдал), бүтцийн материал, түүний эргэх хурд, үйл ажиллагааны чиглэл (хэвтээ) зэргийг мэдэх шаардлагатай. эсвэл босоо), хэрэглэсэн ачаалал, бусад.

Гэхдээ аль хэдийн бүтээсэн механизм дээр үндэслэн бид эдгээр хэд хэдэн параметрүүдийг олж авах боломжтой.

Зарим нийтлэг сайн сайхны талаар танилцацгаая. STEP -ээс эхэлье.

Алхам 6: Булны тухай - Алхам (шилжилт ба хурд)

Хувьсгал бүрт самрын уртыг тодорхойлдог. Энэ нь ихэвчлэн мм / хувьсгалд байдаг.

Нэг эргэлтэнд 2 мм -ийн тэнхлэг нь эргэлтийн эргэлт бүрт 2 мм -ийн шилжилтийг бий болгоно. Энэ нь самрын шугаман хурданд нөлөөлөх болно, учир нь эргэлтийн хурд нэмэгдэх тусам цаг хугацааны нэгж дэх эргэлтийн тоо нэмэгдэж, улмаар туулсан зай нь нэмэгдэх болно.

Хэрэв нэг эргэлтэнд 2 мм эргэлт 60 эрг / мин (секундэд нэг эргэлт) эргэдэг бол самар секундэд 2 мм эргэх болно.

Алхам 7: Чуулган

Манай чуулганд би 3D мотороор бүрхэвч хийсэн тул надад хоёр мотор, дэлгэцтэй гар нь тооцоолуур шиг харагдаж байна. Nokia дэлгэц дээр бидэнд дараахь сонголтууд байна.

F1: Хавирган сар - Фусо одоогийн байрлалаас миний тодорхойлсон байрлал руу шилждэг

F2: Буурах - эргэх

F3: Хурд - Би импульсийн өргөнийг өөрчилж чадах уу?

F4: ESC

Алхам 8: холбох - материал

A - 10 мм -ийн шугаман хөтөч

B - 2 ба 8 мм -ийн алхамтай трапецын булны

C - Өрөмдлөгийн суурь

D - Булны холхивч

E - Хөтөч эзэмшигчид

F - хүрэн

G - холхивч

H - холбогч

Би - Хөдөлгүүрүүд

J - Төрөл бүрийн хуванцар эд анги (курсор, хөдөлгүүрийн хаалт, шаантаг, гарын дэмжлэг ба дэлгэц

Алхам 9: Ассемблей - Алхам 01

Суурийг (C) өрөмдсөний дараа бид хоёр хөдөлгүүрийг (I) угсардаг. Тэдгээрийг бэхлэхийн тулд бид 3D принтер (J) дээр хийсэн хаалт ашигладаг. Энэхүү байрлуулах алхамд боолтыг бүү чангал. Энэ нь уялдуулах үе шатанд шаардлагатай тохиргоог хийх боломжийг олгоно.

Алхам 10: Ассемблей - Алхам 02

Суурийг (C) өрөмдсөний дараа чиглүүлэгч төмөр зам (E) ба холхивчийг (D) байрлуулна. Холхивчийн өндрийг тохируулахад ашигладаг хуванцар цамцны дэлгэрэнгүй мэдээлэл (J).

Алхам 11: Холбох - Алхам 03

Бид холхивчийг (G) самартай (F) холбохын тулд хэвлэсэн хэсгийг ашиглан курсор үүсгэдэг. Бид хоёр курсор ашигласан, нэг нь баруун нөгөө нь зүүн. Үүний үүрэг бол булны улмаас үүссэн нүүлгэн шилжүүлэлтийг тодорхойлохыг хүссэн үедээ байрлалыг масштабаар зааж өгөх явдал юм.

Алхам 12: Ассемблей - Алхам 04

Хөдөлгүүрийн эсрэг чиглүүлэгч (A) ба тэнхлэгийг (B) тус тусад нь холхивч (D) ба тулгуур (E) -д оруулаад дараа нь хөтөч ба тэнхлэгийг холхивч (G) ба хүрэн (F) хэсэгт байрлуулна. булны үзүүрийг бид холбогчийг (H) оруулна. Бид хоёуланг нь эцсийн цэгтээ хүрэх хүртэл (эсрэг талын дэмжлэг ба мотор) авдаг.

Хожим тохируулахын тулд боолтыг бага зэрэг чангал. Үлдсэн гарын авлага ба булны тусламжтайгаар процедурыг давтана. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулсны дараа бид хэсгүүдийг тэгшлэх ажлыг гүйцэтгэж, механик угсралтын үе шатыг дуусгадаг.

Алхам 13: Суулгах - Электроникс

Хэвлэсэн хуванцар эзэмшигч ашиглан Nokia 5110 дэлгэц, 4x4 матрицтай товчлуурыг хамгаалсан. Тасалгааны доод хэсэгт DRV8825 жолооч Arduino Uno байрлах болно.

Суурь дээр байгаа өрөмдлөгийг ашиглан бид угсралтыг бэхлэнэ.

Алхам 14: Цахилгаан схем

Утасны диаграм нь энгийн. Бидэнд DRV8825 ба ижил хоёр 17 толь байдаг, өөрөөр хэлбэл бидний нэг рүү илгээсэн алхам нөгөө рүү явдаг. Өөрчлөлт нь нэг хөдөлгүүрт би 8 мм -ийн, хоёр дахь нь 2 мм -ийн тэнхлэгтэй байдаг. Тиймээс эхнийх нь 8 мм -ийн булны хамт илүү хурдан явдаг нь ойлгомжтой. Диаграммд дэлгэц, 4х4 хэмжээтэй гар байгаа бөгөөд энэ нь матриц байх ёстой.

Алхам 15: Эх код

Номын санг оруулах, объект бий болгох

Энд миний хийсэн Lib байна, энэ бол StepDriver.h юм. Энэ нь 8825, 4988 болон TB6600 жолооч нарт зориулагдсан болно. Би энэ алхамаар DRV8825, d1 объектыг бий болгож байна.

// Biblioteca answerável captur to a tecla que foi pressionada no teclado #include // Biblioteca answerável pelos graficos do display #include // Biblioteca Respável pela comunicacao do display #include // Configuracao de pinos do Display // pin 6 - Цуваа цаг гарсан (SCLK) // pin 5 - Цуваа өгөгдөл гарах (DIN) // зүү 4 - Өгөгдөл/Командын сонголт (D/C) // зүү 3 - LCD чип сонгох (CS/CE) // зүү 2 - LCD дахин тохируулах (RST)) Adafruit_PCD8544 дэлгэц = Adafruit_PCD8544 (6, 5, 4, 3, 2); // Biblioteca de motor de passo #include // Instancia эсвэл драйвер DRV8825 DRV8825 d1;

Тогтмол ба дэлхийн хувьсагчид

Кодын энэ хэсэгт би өөр видео хичээл дээр заасан матрицыг эмчилдэг (LINK KEYBOARD). Гэсэн хэдий ч би зай, хурдаас гадна товчлуурын объектын тухай ярьж байна.

const байт LINHAS = 4; // numero de linhas do tecladoconst байт COLUNAS = 4; // ямар ч туршлага байхгүй // тодорхойлно уу. 'B', '4', '5', '6'}, {'C', '7', '8', '9'}, {'D', 'c', '0', 'e '}}; байт PINOS_LINHA [LINHAS] = {A2, A3, A4, A5}; // pinos que indicam линхас хийдэг байт PINOS_COLUNA [COLUNAS] = {0, 1, A0, A1}; // товчлуурууд нь товчлуурууд шиг ажилладаг // товчлуурууд, хариултууд нь товчлууруудыг дарахад түлхүүрийн customKeypad = товчлуурууд (makeKeymap (SIMBOLOS), PINOS_LINHA, PINOS_COLUNA, LINHAS, COLUNAS); // variáveis resposnsáveis or armazenar or valor digitado char customKey; гарын үсэг зураагүй урт зай = 0; гарын үсэг зураагүй урт хурд = 2000;

Гарын унших функц

Энэ үе шатанд бид өсөн нэмэгдэж буй болон буурч буй хэвлэх ажлыг гүйцэтгэдэг дэлгэцтэй холбоотой кодтой болно.

// Funcao Responsavel портал нь ямар ч үнэ цэнэтэй зүйл биш юм -------------------------------------- --- гарын үсэг зураагүй long lerValor () {// Escreve o submenu que coleta os valores display no display.clearDisplay (); display.fillRect (0, 0, 84, 11, 2); display.setCursor (27, 2); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("VALOR"); display.setTextColor (ХАР); display.fillRect (0, 24, 21, 11, 2); display.setCursor (2, 26); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("CLR"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (23, 26); display.print ("LIMPAR"); display.fillRect (0, 36, 21, 11, 2); display.setCursor (5, 38); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("F4"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (23, 38); display.print ("VOLTAR"); display.setCursor (2, 14); display.display (); Тэмдэгтийн эр зориг = ""; char tecla = худал;

товчлуур дарагдахыг хүлээж байна

Энд бид Loop програмчлалыг тайлбарлаж, өөрөөр хэлбэл утгыг нь оруулна.

// Loop infinito enquanto nao chamar o return while (1) {tecla = customKeypad.getKey (); if (tecla) {switch (tecla) {// Se 0 -ээс 9 хүртэлх дарааллаар "1" тохиолдол: 2 'тохиолдол:' 3 'тохиолдол:' 4 'тохиолдол:' 5 ': тохиолдол' 6 ': кейс '7': кейс '8': кейс '9': кейс '0': зориг += tecla; дэлгэц.хэвлэх (tecla); display.display (); завсарлага; // Дараах тохиолдолд CLR дарна уу 'c': // Тэмдэгт мөрийн эр зориг = ""; // Apaga o valor do display.fillRect (2, 14, 84, 8, 0); display.setCursor (2, 14); display.display (); завсарлага; // Se 'tla ENT foi pressionada case' e ': // Retorna o valor return valor.toInt (); завсарлага; // Se tecla F4 (ESC) товчлуур дарагдсан тохиолдолд 'D': буцах -1; анхдагч: завсарлага; }} // Limpa o char tecla tecla = худал; }}

Мотор жолоодох функц

Энэ алхам дээр "шилжих" функцийг ажиллуулна. Би импульсийн тоо, чиглэлийг олж аваад "for" хийдэг.

// Funcao Responsavel por mover o motor -------------------------------------- хоосон зөөгч (гарын үсэггүй long pulsos, bool direcao) {for (unsigned long i = 0; i <pulsos; i ++) {d1.motorMove (direcao); }}

тохируулах ()

Одоо би дэлгэц болон драйверын тохиргоог зөөж, бүр хялбарчлахын тулд эх кодын дотор бэхэлгээг орууллаа. Би тодорхой утгуудыг эхлүүлж, тохиргоог үүсгэдэг аргуудыг авч үздэг.

void setup () {// Configuracao do display ---------------------------------------- -------- дэлгэц.begin (); display.setContrast (50); display.clearDisplay (); display.setTextSize (1); display.setTextColor (ХАР); // Driver DRV8825-ийг тохируулах ----------------------------------------- // зүү GND - Идэвхжүүлэх (ENA) // pin 13 - M0 // pin 12 - M1 // pin 11 - M2 // pin 10 - Reset (RST) // pin 9 - Sleep (SLP) // pin 8 - Step (STP)) // зүү 7 - Чиглэл (DIR) d1.pinConfig (99, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7); d1. унтах (бага); d1. дахин тохируулах (); d1.stepPerMm (100); d1.stepPerRound (200); d1.stepConfig (1); d1.motionConfig (50, velocidade, 5000); }

loop () - 1 -р хэсэг - Зургийн цэс

void loop () {// Escreve o Menu do Programa no display ----------------------------------- display.clearDisplay (); display.fillRect (0, 0, 15, 11, 2); display.setCursor (2, 2); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("F1"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (17, 2); display.print ("CRESCENTE"); display.fillRect (0, 12, 15, 11, 2); display.setCursor (2, 14); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("F2"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (17, 14); display.print ("DECRESCENTE"); display.fillRect (0, 24, 15, 11, 2); display.setCursor (2, 26); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("F3"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (17, 26); display.print ("VELOCIDADE");

loop () - 2 -р хэсэг - Зургийн цэс

display.fillRect (0, 36, 15, 11, 2); display.setCursor (2, 38); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("F4"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (17, 38); display.print ("ESC"); display.display (); bool esc = худал;

давталт () - 3 -р хэсэг - Ажиллаж байна

// Loop enquanto a tecla F4 (ESC) nao for pressionada while (! Esc) {// captura a tecla pressionada do customladey customKey = customKeypad.getKey (); // caso alguma tecla foi pressionada if (customKey) {// Trata a tecla apertada switch (customKey) {// Se 'fla товчлуурыг дарах тохиолдолд' A ': distancia = lerValor (); // ESC товчлуурыг дарна уу (distancia == -1) {esc = true; } else {// "Movendo" дэлгэцийг харуулахгүй. display.fillRect (0, 0, 84, 11, 2); display.setCursor (21, 2); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("MOVENDO"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (2, 14); хэвлэх (хэвлэх); display.print ("Passos"); display.display ();

давталт () - 4 -р хэсэг - Ажиллаж байна

// Хөдөлгүүрийг хөдөлгөх (distancia, LOW); // Volta ao цэс esc = үнэн; } завсарлага; // Se '2 F2 товчлуур дээр дарсан тохиолдолд' B ': distancia = lerValor (); // ESC товчлуурыг дарна уу (distancia == -1) {esc = true; } else {// "Movendo" дэлгэцийг харуулахгүй. display.fillRect (0, 0, 84, 11, 2); display.setCursor (21, 2); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("MOVENDO"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (2, 14); дэлгэц.хэвлэх (distancia); display.print ("Passos"); display.display ();

давталт () - 5 -р хэсэг - Ажиллаж байна

// Хөдөлгүүрийг хөдөлгөх (distancia, HIGH); // Volta ao цэс esc = үнэн; } завсарлага; // Дараах тохиолдолд 'C' товчлуурыг дарна уу: velocidade = lerValor (); хэрэв (velocidade == -1) {esc = үнэн; } else {// "Velocidade" дэлгэцийг харуулах дэлгэцийг арилгах.clearDisplay (); display.fillRect (0, 0, 84, 11, 2); display.setCursor (12, 2); display.setTextColor (ЦАГААН); display.print ("VELOCIDADE"); display.setTextColor (ХАР); display.setCursor (2, 14); дэлгэц.хэвлэх (velocidade); дэлгэц.хэвлэх (char (229)); display.print ("s");

давталт () - 6 -р хэсэг - Ажиллаж байна

display.fillRect (31, 24, 21, 11, 2); display.setCursor (33, 26); display.setTextColor (ЦАГААН); display.println ("OK!"); display.setTextColor (ХАР); display.display (); // Configura nova velocidade ao motor d1.motionConfig (50, velocidade, 5000); саатал (2000); // Volta ao цэс esc = үнэн; } завсарлага; // Se tecla F4 (ESC) foi pressionada case 'D': // Se tecla CLR foi pressionada case 'c': // Se tecla ENT foi pressionada case 'e': // Volta ao menu esc = true; анхдагч: завсарлага; }} // Limpa o char customKey customKey = false; }}

Алхам 16: Булны тухай - Машины тохиргоо

Жишээлбэл, 3D принтер, чиглүүлэгч гэх мэт CNC машинуудын хувьд байрлалыг хянах үүрэгтэй програм нь алхам алхмын моторт өгч буй импульсийн тооноос шалтгаалан хөдөлгөөн хэрхэн явагдахыг мэддэг байх ёстой.

Хэрэв шаталсан моторын драйвер нь микро алхмуудыг ашиглахыг зөвшөөрдөг бол үйлдвэрлэсэн нүүлгэн шилжүүлэлтийг тооцоолохдоо энэ тохиргоог анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Жишээлбэл, хэрэв нэг эргэлтэнд 200 алхамтай моторыг 1/16 болгож тохируулсан драйвертай холбосон бол булны нэг эргэлтэнд, өөрөөр хэлбэл эргэлт бүрт 3200 импульс шаардагдана. Хэрэв энэ эргэлт нь нэг эргэлтэнд 2 мм давирхайтай бол самар 2 мм -ээр хөдлөхөд жолоочийн 3200 импульс шаардлагатай болно.

Үнэн хэрэгтээ програм хангамжийн хянагчид энэ харьцааг тодорхойлохын тулд "миллиметрт импульсийн тоо" эсвэл "алхам / мм" -ийг тодорхойлох шалтгааныг ихэвчлэн ашигладаг.

Алхам 17: Марлин

Жишээлбэл, Марлинд бид @хэсгийн хөдөлгөөнийг харж байна.

/ **

* Нэг нэгжийн үндсэн тэнхлэгийн алхам (алхам / мм)

* M92 -ийг хүчингүй болгох

* X, Y, Z, E0 [, E1 [, E2 [, E3 [, E4]

* /

#80, 80, 3200, 100} DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT -ийг тодорхойлох

Энэ жишээн дээр бид X ба Y тэнхлэгүүд нь 1 мм -ээр хөдлөхөд 80 импульсийн нарийвчлалтай байдаг гэж дүгнэж болно, харин Z -д 3200 импульс, E0 экструдерт 100 хэрэгтэй.

Алхам 18: GRBL

Доороос бид GRBL тохиргооны командуудыг харж байна. 100 долларын командын тусламжтайгаар бид X тэнхлэг дээр нэг миллиметрийн офсет хийхэд шаардлагатай импульсийн тоог тохируулж болно.

Доорх жишээнд одоогийн утга нь мм тутамд 250 импульс байгааг харж болно.

Y ба Z тэнхлэгийг тус тусад нь 101 ба 102 доллараар тохируулж болно.