آموزش ساخت دستگاه cnc با آردوینو جلسه ۱

بسم الله الرحمن ارحیم :  تو این مطلب از سری مطالب پروژه آردوینو، میخوایم به آموزش ساخت cnc با آردوینو بپردازیم، تو این مطلب به معرفی یه سری مقدمات میپردازیم ( آموزش ساخت دستگاه cnc با آردوینو جلسه ۱ )

آموزش ساخت دستگاه cnc با آردوینو جلسه ۱

سرفصل های این مطلب :

1. Cnc چیست
2. کاربردهای cnc
3. آردینو چیست
4. تجهیزات لازم جهت ساخت دستگاه cnc
5. استپر موتور و cnc shield
6. grbl چیست
7. نرم افزار grbl controller
8. کتابخانه grbl
9. آموزش راه اندازی با آردینو

Cnc چیست

Cnc چیست؟ کلمه cnc مخفف عبارت computer numerical control است.( به معنای ماشین های کنترل عددی کامپیوتری )
خلاصه بخایم توضیح بدیم یعنی ماشین هایی که به وسیله یک سری عدد و کد قابل کنترل هستند؛ که اصطلاحا به این کدها و عددها میگن gcode ( در ادامه بیشتر آشنا میشین )

کاربردهای cnc

cnc کاربرد های زیادی داره؛ از صنعت پروژه های دانشجویی(!) گرفته تا انگشتر سازی و معرق کاری و تراش و غیره. نکته ی مهمی که باید بگم اینجا بنده قسمت های مکانیکی دستگاه رو توضیح نمیدم( چون یاد ندارم ) میتونین تو منابع فارسی یا انگلیسی سرچ کنین پیدا میشه. بسته به کارِتون باید طراحی مکانیکی درستی داشته باشین. قسمت های کنترل دستگاه که میخایم ان شاءالله به فضل و یاری خداوند توضیح بدیم کاملا توانایی صنعتی شدن دارند و میشه با مقداری خلاقیت رو ماشین های نسبتا حرفه ای پیاده بشه. فقط در همین حد بگم که تو نمایشگاه امسال مشهد (۹۵) پرینتر سه بعدی هایی با آردوینو طراحی شده بود و با قیمت های گزاف میفروختن. پس لطفا فقط به دید پروژه الکی و سرگرمی بهش نگاه نکنین بلکه میشه ازش پول هم در اوورد ، بسه سخنرانی کردم بریم سراغ توضیحات اولیه :

آردینو چیست

اگه اطلاعی در مورد آردینو و نرم افزارش و… ندارین میتونین به این لینک سری بزنین : آموزش جامع آردوینو جلسه ۱
خلاصش میشه یه میکرو کنترلر آماده! یعنی شما برای اتصال به آردوینو خیلی راحت تر هستین تا خوده میکرو کنترلر، فقط همینه. چیز خاص دیگه ای هم نداره … البته یه نکته مثبتی که آردوینو داره اینه که ماژول های آماده مخصوص به خودش زیاده که این هم کار رو آسون تر میکنه. به این ماژول ها میگن شیلد ( shield )
مثلا میگم شما اگه بخاین یه استپر موتور رو به میکرو کنترلر وصل کنین ، احتمالا باید از یک آی سی ( L298 ) استفاده کنین با کلی اتصالات و درگیری! خلاصه اگه با آردوینو کار نکردین حتما برین سراغش ! خیییییلی جالبه! اگه بازم براتون انگیزه ایجاد نشد تو نت بزنین پروژه آردوینو تا ببینین باهاش چه کارایی که نکردن
کاری که قراره ما اینجا بکنیم طراحی دستگاه cnc مون بوسیله همین آردوینو هست. البته شاید بعدا آموزش ساخت بدون آردوینو رو هم بزارم …

تجهیزات لازم جهت ساخت دستگاه cnc با آردوینو

مواد لازم : قسمت مکانیکی دستگاه ( گفتم تو منابع فارسی هم اگه سرچ کنین پیدا میشه ، دیدم که میگم! )

1. سه عدد استپر موتور (شاید تو همون قسمت مکانیکی دستگاه طرف گفته)
2. آردوینو ترجیحا uno
3. cnc shield
4. سه عدد درایو استپر موتور
5. دانلود نرم افزار آردوینو
6. دانلود نرم افزار grbl controller
7. دانلود کتابخانه grbl

فعلا همینا کافیه . قسمت هایی که توضیح ندادیم رو در ادامه توضیح خواهیم داد.

استپر موتور و cnc shield

ببینید دوستان برای راه اندازی دستگاه نیاز به موتورهای با دقت بالا داریم که اینجا ما از استپر موتور استفاده کردیم.
استپر موتورها برای راه اندازی نیاز به درایو ( راه انداز ) دارند. نقش سه تا درایو کوچولوی بالا همینه.
دقت داشته باشین از موتورهایی که آمپر بالا میکشن استفاده نکنین چون درایوتون میسوزه !!!
نقش cnc shield هم میشه رابط بین درایو و نرم افزار. توی عکس بالا میتونین ببینین .
توجه داشته باشین به قسمت قرمز رنگ شیلد cnc آردوینو (عکس بالا) فعلا لازم نیست چیزی وصل بشه. اگه بعدا خودتون خواستین دستگاه چهار محوره بسازین باید یک درایو اضافه بگیرین و اونجا اضافه کنین.

grbl چیست

اینطوری که بنده فهمیدم یک پروژه منبع باز هست که جهت راه اندازی پرینترهای سه بعدی و سی ان سی استفاده میشه. که قسمت های مختلفی داره مثلا grbl shield ، grbl code و … .

نرم افزار grbl controller

این نرم افزار در حقیقت رابط بین آردوینو و کامپیوتر هست. به این معنا که شما طرحتون رو طبق نرم افزارهایی به gcode تبدیل میکنید، به این نرم افزار میدید تا این نرم افزار grbl کد ها رو به ترتیب برای آردینو بفرسته و آردینو هم اجرا کنه.

کتابخانه grbl

این کتابخونه در واقع آردوینو رو آماده میکنه جهت اینکه به نرم افزار grbl وصل بشه. برای این کار ابتدا کتابخونه زیر رو دانلود کنین و تو نرم افزار آردوینو اضافش کنین. در قسمت example نرم افزار یه قسمت به نام grbl اضافه میشه همونو باز کنین و تو آردینوتون آپلودش کنین.

دقت کنین نیازی نیست از فایل zip خارج کنین. تو خوده نرم افزار آردینو فایل زیپ رو هم میشناسه.

آموزش راه اندازی با آردینو

بعد از اینکه کدهای بالا رو آپلود کردین تقریبا کار تمومه و فقط میمونه اتصالاتش. درایو های کوچیک رو روی cnc shield میزاریم و استپر موتور ها رو وصل میکنیم و تغذیه مدار رو هم میدیم. شیلد cnc رو روی آردوینو سوار میکنیم و به سیستم وصل میکنیم. نرم افزار grbl controller، آردوینو رو شناسایی میکنه (باید از com شناسایی شده آردوینو رو به نرم افزار بدین ) و بعدش هم تمام. میبینین با حرکت دادن محورها موتور هاتون به حرکت در میاد.
میتونین با نرم افزارهایی مثل art cam عکس های معمولی خودتون رو به صورت سه بعدی در بیارین و خروجی gcode بگیرین و به grbl بدین تا براتون روی یک تخته چوب یا فلز بزنه(پیشنهاد میکنم فعلا از طرح های پیچیده استفاده نکنین ممکنه بنا به دلایل محدودیت هایی که نرم افزار grbl داره جواب نده و نتونین درست طرح رو دربیارین )

در فیلم زیر میتونین خلاصه عملیات رو مشاهده کنید :

اینم یه نمونه از دستگاهی که به همین وسیله طراحی شده : Arduino CNC
قسمت های مکانیکی دستگاه رو هم میتونین از همین سایت استفاده کنین.

توجه : اگه نخواستین از cnc shield یا درایوهایی که اینجا گفته شده استفاده کنین ، از عکس پایین استفاده کنین و فقط قسمت پالس و دایرکشن رو به درایوتون متصل کنید :

 

اگه وقتی بود طراحی کنترل کننده بدون آردینو و نرم افزار mach3 رو هم قرار میدم ان شاءالله.
اگر سوالی هست در خدمتم
التماس دعا یاعلی