Трейси - Чертожна машина: 22 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Тази инструкция е в процес на разработка - ще работим усилено, за да направим проекта по -лесен, но първоначалните проекти ще изискват опит от производителя, 3D печат, сглобяване на части, запояване на електронни части, опит с Arduino IDE и др.

Обратната връзка ще бъде високо оценена, ще помогне за подобряване на стъпките и всички проблеми, които могат да бъдат отстранени.

Tracey е серво базирана пантографска машина за рисуване.

Състои се от две основни части:

• Контролна платка
• Сглобяване на механизъм за теглене.

След като е калибрирана правилно, Трейси може да създаде хубави забавни рисунки, леко разклатени, но това е естеството на използваните части.

Има различни забавни конфигурации, в които Трейси може да се използва, някои са изброени по -долу:

• Чертежи с химикалка върху хартия. - ще се съсредоточим върху този режим в тази инструкция
• Лазерно рисуване върху дърво / пластмаса - с помощта на малки лазерни модули
• UV LED рисунка върху сияние в тъмната боя.
• Рисуване върху драконче Magna.
• Сканиране на обекти с различни сензори -инфрачервен топлинен сензор, сензори за светлина и др
• Подвижни обекти за игри - експериментални

Контролният съвет:

Контролерът е базиран на ESP8266: евтин Wi-Fi микрочип с пълен TCP/IP стек и микроконтролер

Специфичният тип, използван за този проект, е WeMos D1 Mini, този тип има приятен малък форм -фактор - могат да се използват и други типове, при условие че имат достатъчно изводи.

Използването на ESP8266 означава, че можем да комуникираме с машината, използвайки WiFi (Telnet) и сериен интерфейс.

Трейси има Gcode интерпретатор и GRBL интерфейс, така че - по време на писане - софтуерът по -долу работи:

LaserGRBL - това е страхотна част от софтуер с отворен код, Трейси работи както с Telnet, така и със Serial. -Трейси се преструва на лазерен гравьор.

Easel - уеб базирана програма за дърворезба, много хубава. Зададено на x carve, x controller * -Трейси се представя за резбар.

Универсален Gcode подател - GCode изпращач, базиран на Java. *

Има и приложение за Android, наречено Tracey App Beta, то изпраща чертежи през WiFi -повече за това по -късно.

*Предстои и платка Tracey-Link за изпращане на серийни данни от Easel и UGS до Tracey чрез telnet.

Ако искате да напишете свои собствени програми за интерфейс към Tracey, това също е много лесно, всичко за интерфейса е много отворено и всички подробности ще бъдат обяснени.

Сглобяващ механизъм за рисуване:

Машината за физическо рисуване се състои от брой 3D отпечатани части и три мини серво, заедно с някои 3 мм лагери и винтове M3.

Два сервомотора се използват за теглене и един се използва за повдигащ механизъм.

Сервомоторите за рисуване трябва да са с добро качество, серво за повдигане не трябва - неговата резолюция и точност не са важни и трябва да свърши много работа.

Положихме много работа, за да поддържаме 3D отпечатаните части и монтажа възможно най -прости и те трябва да бъдат лесни за отпечатване на всеки стандартен 3D принтер.

Благодарности:

Бартън Дринг - този човек е малко звяр, когато става въпрос за машини за рисуване и контролери.

Записът му в блога за неговия клонинг Line-us беше мястото, където бях запознат с идеята и беше изключително полезно.

www.buildlog.net/blog/2017/02/a-line-us-clo…

И разбира се, откъде започна всичко: страхотната Line-us

Това е страхотно изглеждаща машина, много добре проектирана и изглежда, че там има страхотна общност.

www.line-us.com/

Консумативи

ESP8266

Кондензатори: 1 X 470uf, 1 X 0.1uf

Резистор: 1X 100 Ohm

Натисни бутона

1 X LED

3 X 3 мм M3 болтове - дълги 8 mm. 2 X 3 мм M3 болтове - 20 мм дълги

2 X 9G серво мотор MG90S

1 X SG90 Микро серво мотор 9G

3 мм x 10 мм x 4 мм лагери X 3

Трейси - 3D части

Стъпка 1: Схема на платката на контролера

Първата стъпка трябва да бъде изграждането на контролната платка и проверката, че всичко работи.

За съвсем елементарно тестване можете просто да качите кода на „сурова“платка ESP8266.

Схемата по -горе е Трейси в най -простата си конфигурация.

Забележка: Винтовият извод 5V е, ако решите да захранвате платката от външно захранване, ако решите да захранвате платката чрез USB захранваща банка, винтовата клема може да бъде пропусната - повече за това по -късно.

Стъпка 2: Електрическа схема

Схема на платка със серво, захранващият конектор е по избор.

Важна забележка при захранването на Tracey е, че със свързаните сервоустройства е възможно устройството да се захранва с USB захранваща банка, тъй като те обикновено могат да захранват около 1 Amp при около 5V.

Опитът да захранва Tracey от USB 1.0 или USB 2.0 порт няма да работи надеждно или изобщо да не работи и дори може да причини повреда на USB порта -въпреки че повечето портове имат прекомерна защита.

Захранването от специален USB хъб, който може да захранва 1 ампер на порт, трябва да работи добре.

Захранването от USB 3.0 порт изглежда работи добре.

Стъпка 3: Създайте свой собствен борд

Схемата за хляб е подходяща за тестване и за да се уверите, че всичко работи, но ще ви трябва нещо по -здраво за сериозна употреба.

Изработването на собствена платка е достатъчно направо, ако имате опит с запояване, тъй като схемата е много проста.

Горните снимки са някои стари прототипни дъски, които направих-нередовно-на лента, тъй като можете да видите, че няма много за това.

Показана е и печатна платка, която бях произвел. Ако има достатъчно интерес, бих могъл да ги разпространя.

Стъпка 4: Кодът на борда на контролера

Забележка: Предполага се, че имате правилен USB драйвер, инсталиран на вашия компютър за вашата платка ESP8266.

Ако имате опит с Arduino IDE и преди сте качили код на вашата платка ESP8266, тогава всичко трябва да е наред.

Кодът идва под формата на bin файл, който се качва на дъската с помощта на esptool - процесът, който се използва за качване на компилирани двоични файлове от IDE на Arduino.

Включена е програма само за Windows - с източник - наречена TraceyUploader, което прави този процес много бърз и лесен.

Защо не освобождаваме изходния код на C? Е, може да го пуснем в бъдеще, но в момента той е твърде голям, сложен и преминава през твърде много промени, качването на bin файл е много по -прост процес.

Използвайте връзките по -долу, за да изтеглите двоичния файл и инструмента за зареждане от Github - изберете бутона „Клониране или изтегляне“и за двете.

Двоичният файл

Инструмент за качване на Tracey

Изтеглете и двете и разопаковайте. Поставете файла Tracey.bin в папката TraceyUploader.

Включете вашия ESP8266 в компютъра си и изчакайте, докато се свърже.

Стартирайте TraceyUploader.exe, пътищата към bin файла и esptool трябва да са правилни.

Изберете COM порта, към който е свързан вашият ESP8266, и щракнете върху бутона „Команда за създаване на файл в кошчето“, трябва да получите нещо като:

"C: / temp / Tracey-Uploader --- Stand-Alone-master / TraceyUploader/esptool.exe" -vv -cd nodemcu -cb 115200 -cp COM10 -ca 0x00000 -cf "C: / temp / Tracey-Uploader- --Stand-Alone-master / TraceyUploader/Tracey.bin"

в текстовото поле.

Щракнете върху бутона „Изпращане до устройство“, трябва да се отвори команден прозорец и да видите файла на кошчето, който се качва в ESP8266.

Забележка: когато качвате код чрез USB 1.0 или USB 2.0 порт, сервомоторите трябва да бъдат изключени!

Използването на захранван USB хъб или USB 3.0 изглежда работи добре.

Стъпка 5: Тестване на контролната платка - 1

Сега, когато файлът Tracey.bin е качен на дъската ви - светодиодът трябва да започне да мига след около 15-20 секунди, бавно мигащият светодиод означава, че Tracey е в режим на готовност и е готов за въвеждане.

Забележка: можете да преминете към стъпката Свързване към WiFi сега, ако не искате да се свързвате чрез сериен порт, но серийният порт е чудесен за предоставяне на информация и особено полезен, ако имате някакви проблеми.

Можете да се свържете с Tracey веднага, като използвате серийна терминална програма като Tera Term:

Тера Термин

Инсталирайте и изберете Serial и изберете вашия порт -трябва да знаете това от последната стъпка.

Отидете до серийната настройка и изберете скорост от 115200 бода.

Може да се наложи да нулирате дъската си след горното.

Ако всичко е наред, трябва да видите екрана в следващата стъпка:

Стъпка 6: Тестване на контролната платка - 2

По -горе е серийният изход от Tracey при първоначално стартиране.

Ще забележите две неща; предупреждава, че не е извършено предварително калибриране и че не е успял да се свърже с Wifi, ние ще разгледаме и двете неща в следващите стъпки.

Можете да въведете „%“, за да влезете в менюто за помощ и конфигурация на Tracey, ако желаете, там има много информация и всички настройки са обяснени.

Важно е да се отбележи, че Трейси работи "на сляпо" или "с отворен цикъл", тъй като не получава никакви данни от реалния свят за своите задачи по рисуване, просто премества ръцете си за рисуване там, където му е казано, и прави това, като изпраща входящи данни до своите три серво.

Защото ако това, без свързване на чертежен монтаж, Трейси все още може да получава чертежи от различните програми, изброени по -горе - това може да бъде полезно за основно тестване.

Тези с осцилоскоп и интерес могат да наблюдават серво щифтовете, докато се изпраща чертеж, за да видят променящите се ШИМ сигнали.

Стъпка 7: Тестване на контролната платка - Свързване към WiFI

Забележка: Ако не планирате да използвате WiFi, тя може да бъде деактивирана в менюто за помощ и конфигурация с помощта на терминалната програма в предишната стъпка. Това ще намали времето за зареждане.

Трейси използва WiFiManager, библиотека, която настройва ESP в режим на станция и позволява да се въведат идентификационни данни за WiFi в прост уеб интерфейс.

За да получите Tracey в този режим, трябва да натиснете бутона (земята D5) за повече от две секунди, светодиодът трябва да мига два пъти в бърза последователност.

Трябва да видите точка за достъп, наречена „Tracey WiFi Config“в списъка с WiFi устройства.

Свържете се с точката за достъп и отворете браузър с URL: 192.168.4.1

Въведете вашите идентификационни данни за WiFI с помощта на уеб интерфейса.

След като това бъде направено, трябва да рестартирате/нулирате платката на контролера, сега трябва да видите, че Трейси е свързана с WiFi в терминала, а синята светлина в ESP8266 трябва да остане включена.

Забележка: Телефонът или таблетът са добри за това, намерихме браузъра Firefox за най -надежден.

Стъпка 8: Тестване на контролната платка - Тестване на WiFi с приложението

Сега WiFI е конфигуриран и Трейси е свързан, нека направим някои тестове.

Ще започнем с най -ясния и лесен начин, като използваме приложението.

Приложението е само за устройства с Android в момента -извинете хората от Apple -, то може да бъде инсталирано тук:

Бета версия на приложението Tracey

Както се казва в заглавието, това е в бета версия, така че все още има какво да се свърши, но работи доста добре и е много полезно.

Стартирайте приложението и ако всичко работи, то трябва да покаже Намерени услуги: 1 в горния ляв ъгъл на екрана.

Натиснете бутона за свързване в долния десен ъгъл и трябва да получите меню с вашето устройство Tracey и неговия IP, изберете го

-името на вашето устройство може да се промени в конфигурационното меню, полезно, ако имате повече от едно устройство Tracey-.

Вече трябва да имате информация за връзка горе вляво.

Натиснете бутона Draw и изберете Screen to Tracey, чертежът на екрана сега ще бъде изпратен на вашата дъска Tracey, светодиодът трябва да мига, когато получава различните кодове за теглене.

Може да се каже още много за приложението, но това е достатъчно за целите на тестването.

Стъпка 9: Тестване на контролната платка - Тестване на WiFi с шпакловка

За да тествате WiFi връзката с помощта на telnet клиент, можете да използвате Putty.

Изтеглете тук:

Шпакловка

За да се свържете с Putty, ще трябва да знаете IP адреса на вашата контролна платка Tracey, по -долу са някои начини да го намерите:

• Използвайте приложението Tracey в предишната стъпка.
• Отворете командния ред на компютър с Windows, който е в същата WiFi мрежа като Tracey и напишете „ping Tracey.local“-Забележка: ако сте променили името на контролната си платка Tracey, ще трябва да използвате това име вместо Tracey.
• Преглед на изхода на серийния терминал при стартиране
• Откриване на услугата mDNS - подробности за това по -късно.

Когато имате IP адреса, изберете telnet връзка за сесията и въведете IP адреса.

Щракнете върху терминала и задайте локално ехо и редактиране на локална линия на „Force Off“

Отворете връзката и трябва да видите началния екран.

Можете да натиснете '%', за да влезете в менюто за помощ и конфигуриране, както при серийната връзка; настройките могат да се променят и да се извърши калибриране.

Стъпка 10: LaserGRBL

Не мога да кажа достатъчно добри неща за тази програма, нейния отворен код, има много функции и се развива активно.

LaserGRBL

Той ще се свърже с Tracey чрез сериен или Telnet.

Той може да конвертира снимки в Gcode, използвайки различни техники, и те могат да бъдат изпратени директно до Tracey или запазени и изпратени с помощта на приложението Tracey.

Това е чудесен начин да започнете и силно се препоръчва.

Стъпка 11: Сглобяване на чертежа

Сега, когато контролерът е изграден и тестван, нека да продължим с изграждането на останалото!

Както е посочено в началото, чертежът е предимно 3D части, заедно с лагери 3 X 3 mm и няколко винта M3.

Отпечатайте всички части тук:

3D части

Забележка: има и други версии, които осигуряват малко по -добра / по -чиста работа с писалката, тази е избрана, защото е лесна за печат и изграждане.

Следващите две стъпки са най -важните от изграждането.

Стъпка 12: Серво оръжия и серво клаксони

Забележка: тази стъпка ще се прилага и за двете серво рамена.

Това е една от най -импортиращите стъпки в компилацията.

Изрежете серво клаксона, както е показано на снимките, уверете се, че се побира в серво рамото, може да се наложи леко да подпишете серво клаксона.

Скоро ще залепите тази част в ръката.

Важно е да се уверите, че снайперираното серво рамо е изправено / ниво - не е задължително да е на едно ниво - в рамото, ако не рамото няма да бъде на същото разстояние от зоната за рисуване за всички точки и това ще накара химикалката да не се изтегли определени области и е истинско главоболие.

Надявам се, че съм го обяснил достатъчно добре, за да разберете, по принцип, когато поставите серво в рамото, то трябва да е на ниво - перпендикулярно - на сервото във всички позиции.

Поставете малко суперлепило около отвора на серво рамото и поставете серво клаксона.

Един трик, за да се уверите, че е на ниво, е бързото поставяне на сервото след залепването и коригиране, ако е необходимо.

Стъпка 13: Прикрепване на серво рамото към серво и първо калибриране

Забележка: тази стъпка ще се прилага и за двете серво рамена, тази стъпка е за горната серво рамо. - дългата ръка

Това е друга много важна стъпка и ще включва първия процес на калибриране.

Доброто калибриране е ключът към добрите чертежи, има две стъпки на калибриране -първо калибриране и по -късно прецизно калибриране.

Можете да направите тази стъпка предварително с връзка към сериен порт (Tera Term) или telnet връзка (Putty).

Отворете терминална връзка към Трейси.

Натиснете '%', за да влезете в помощ и конфигуриране

Натиснете '4' за серво

натиснете '3' за калибриране на топ серво

'a' и; 'd' се използват за преместване на серво, използвайте 'a', за да стигнете до най -ниския номер, където сервото все още се движи.

Поставете серво рамото и го поставете възможно най -близо до 45 градуса от тялото -вижте снимката по -горе.

Зъбите на серво и серво клаксона ще означават, че може да не успеете да го поставите точно на 45 градуса - използвайте „a“и „d“, за да го регулирате, докато не бъде точно под правилния ъгъл - зададен квадрат от 45 градуса ще ви помогне много тук.

Забележка: минимумът на серво на точно 45 градуса е много важен и малко труден, дръжте го, докато не сте доволни, че е правилният ъгъл.

Натиснете 'o', за да запишете стойността.

Сега натискайте 'd', докато сервото достигне своя максимум и спре да се движи, в идеалния случай това би било 180 градуса от минимума, но не се притеснявайте, ако не е, натиснете 'o' за запис.

Сега трябва да видите масив от стойности за калибриране и минимум и максимум, натиснете 'y', за да запишете.

Сервото сега е калибрирано със серво рамото, поставете заключващия винт.

Браво, това вероятно е най -трудната стъпка. повторете стъпките за долната -малка серво рамо.

Забележка: изглежда има грешка, при която след всяка стъпка на калибриране сервомоторите няма да се движат за около 40 секунди, когато преминете към следващото калибриране - може да се наложи да нулирате контролера за всяко калибриране - тази грешка е в списък и ще бъде разгледан скоро.

Актуализация: Това беше подобрено във V1.05, мислех, че го няма, но при един тест се появи отново. Обратната връзка от хора, които изпитват тази грешка, би била добре дошла, това е много странна грешка.

Стъпка 14: Прикрепяне на камерата към повдигащото серво и калибриране

Този път всички части трябва да бъдат премахнати от серво клаксона, с изключение на цилиндъра - това ще бъде опростено в бъдеще.

Отсечете колкото можете и изрежете грубите парчета, - вижте снимката по -горе.

Залепете цилиндъра в гърбицата - тази стъпка не изисква да внимавате за изравняването, както в предишните стъпки.

Калибрирането в стъпката също е много по -лесно:

Стигнете до калибрирането на серво на асансьора на терминал -трябва да можете да направите това от предишните стъпки.

Натиснете 'a', за да стигнете до ниска стойност, където сервото все още се движи.

Прикрепете серво гърбицата към серво, така че носът на гърбицата да е насочен направо от серво -вижте снимката.

Натиснете 'o', за да запишете позиция.

Натискайте 'd', докато носът на гърбицата е на 90 градуса или нагоре към корпуса на серво.

Натиснете 'o' и 'y', за да запазите.

Това е всичко за сервото на асансьора, надявам се да е минало добре, тази стъпка е много опрощаваща.

Стъпка 15: Прикрепване на сервомоторите към тялото + базата

От горната снимка трябва да е ясно къде са прикрепени сервомоторите.

Винтовете с широка резба, които се доставят със сервомоторите, трябва да се завинтват в отвора преди ръка, за да се създадат резби - понякога малко твърди.

Прикрепете сервомоторите към тялото.

Прикрепете основата към тялото, като използвате болт М3, равен или по -дълъг от 20 мм

Един трик тук е първо да завиете болта в тялото, след това да продължите да завивате, докато започне да се плъзга - малко гадно знам - това ще накара тялото да се движи по -лесно по болта.

След като тялото и основата са свързани, продължете да ги работите и двете, тялото трябва лесно да се спусне и да е здраво в седнало положение.

Забележка: за това серво гърбицата на асансьора трябва да бъде на 90 градуса или по -високо от серво. - носът трябва да е обърнат навън или отгоре навън.

Стъпка 16: Прецизно калибриране

Това е второто и последно калибриране, само за горни и долни серво.

Това е много важно и ще помогне с най -добрите рисунки от вашите сервомотори.

Използвайте терминал, за да влезете в менюто за помощ и конфигурация.

Натиснете '4', за да влезете в серво менюто.

Натиснете '5', за да влезете в прецизно калибриране.

Използваните тук клавиши са a/d за преместване на малката ръка и j/l за преместване на дългата ръка.

Внимателно преместете малката ръка, докато тя е на точно 90 градуса вляво от тялото и дългата ръка е насочена право нагоре.

Натиснете 'o', за да запишете стойността.

Използвайте същите клавиши, но този път дългата ръка трябва да е на 90 градуса право от тялото, а късата ръка трябва да е изправена нагоре.

Натиснете 'o', за да запишете стойност и изберете 'y', за да запишете.

Стъпка 17: Ръка за писалка и връзка

Сега, когато цялото калибриране е предварително направено, е време да добавите писалката и рамената за свързване.

Забележка за 3 мм лагери- не бива да отивате твърде евтино с тях, тъй като наистина евтините ще имат твърде много наклон / игра.

Два от лагера трябва да се вмъкнат в рамото на връзката, като се натиснат, те трябва да прилепват плътно.

Човек трябва да бъде поставен в дългото рамо на серво.

3 X 3 мм M3 болта - дълги 8 мм.

1 X 3 мм болт M3 - дълъг 20 мм - за заключване на писалката

Сглобете както е показано на снимките.

След като сте напълно сглобени, изпратете няколко рисунки, без да поставяте писалката, за да сте сигурни, че всичко работи както трябва.

Забележка: ако лагерът е твърде хлабав в ръцете, можете да опитате малко лепило, за да ги закрепите по -добре - не полагайте лепило върху вътрешните работи на лагерите.

Стъпка 18: Настройване на височината на писалката

Превключването на писалката нагоре и надолу може да стане чрез натискане на бутона -за по -малко от 2 секунди.

Важно е писалката да бъде поставена на добра височина, така че да не се влачи прекалено много и да не е твърде висока, което няма да чертае.

Въртящата се конструкция на тялото помага тук, защото ако писалката е твърде ниска, тялото ще се завърти и няма да натоварва твърде много ръцете.

Стъпка 19: Осигуряване на Трейси при рисуване

Понастоящем добър начин да защитите Трейси, когато рисувате, е с две малки парченца синя лепка.

По този начин хартията може лесно да бъде заменена.

Вижте снимката по -горе.

Стъпка 20: Видеоклипове

Някои видеоклипове, на които Трейси рисува в различни режими.

Стъпка 21: Галерия

Някои рисунки - всичко върху дърво се прави с лазер.

Стъпка 22: Списък на поддържаните G кодове

G0 X50.5 Y14.7 Z0 - преместете се в позиция 50.5, 14.7 не по права линия с писалка нагоре.

G1 X55.4 Y17.7 Z -0.5 - преместете се в позиция 55.4, 17.7 по права линия с писалка надолу.

G4 P2000 - Dwell - пример изчаква 2000 милисекунди

G20 - задайте мерните единици на инчове

G21 - задайте мерните единици на милиметри - това е по подразбиране

G28 - преместване в начална позиция (0, 0)

M3 - писалка надолу, когато „лазер без повдигане е активиран, това ще постави D8 на високо

M4 - писалка надолу, когато „лазер без повдигане е активиран, това ще постави D8 на високо

M5 - Pen Up, когато „лазер без повдигане е активиран, това ще постави D8 на ниско

M105 - Отчетете напрежението на батерията

M117 P10 - Задайте точки на интерполация за линейно рисуване, 0 е Авто, играйте с това на свой риск!

M121 P10 - Задайте скорост на теглене, 12 е по подразбиране, 0 е възможно най -бързо, това може да бъде зададено и в менюто Tracey. -стойността няма да бъде запазена.

M122 P10 - Задайте скорост на преместване, 7 е по подразбиране, 0 е възможно най -бързо, това може да бъде зададено и в менюто Tracey. -стойността няма да бъде запазена.

М142 -лазер без издигане, когато е активиран, тялото няма да извърши предварително повдигане на химикалка, но вместо това ще активира/деактивира D8. Състоянието няма да бъде запазено при рестартиране, за да го запазите, задайте го в менюто за конфигурация на Gcode.