Çizim Yapan Mini Cnc Yapımı

Merhaba arkadaşlar, bu projemizde bozuk dvd ve cd-rom sürücüleri geri dönüşüme kazandırmak ve düşük maliyette cnc yapımını anlatacağım. Çizim yapan mini cnc projesinin yapımına başlayalım.

Malzemeler:

1. Arduino ( nano , uno, mega olabilir)
2. Bozuk dvd veya cd-rom (içindeki step motor çalışan olacak)
3. 2 Adet l293d veya l293b motor sürücü ya da 1 adet Adafruit Motor Sürücü
4. Servo motor ( Mg90 yeterli)
5. 5v  2 amper batarya veya adaptör
6. X eksenini sabitlemek için 20 x 16 cm ve kalınlığı 5 mm olan pleksi levha.
7. Y eksenini sabitlemek için 15x 16 cm ve kalınlığı 5 mm olan pleksi levha
8. Çizim tablası için 75×75 mm ve kalınlığı 5 mm olan pleksi levha kullanabilirsiniz.
9. 1 Adet M5 cıvata somun ( Kalemi sabitlemek için)
10. 14 Adet M4 cıvata somun

Mini cnc ‘nin ön ve arka genel görünüşü ve parçalarının açıklamaları:

Parçaların İsimleri

1. X düzlemi Pleksi Plaka (200x150x3 mm)
2. Y düzlemi Pleksi Plaka ( 200x150x3 mm)
3. X ekseni hareket mekanizması ( dvd sürücü kızak mekanizması)
4. Y ekseni hareket mekanizması ( dvd sürücü kızak mekanizması)
5. Z düzlemi şase kısmı
6. Servo motor
7. Kalem tutamacı
8. Kalem sabitleyici somun – vida düzeneği ( 1 Adet M5 cıvata somun)
9. Kalem
10. Çizim tablası ( 75x75x5 mm pleksi levha)
11. Eksen destekleri ve vida yuvaları
12. X ekseni hareketini sağlayan step motor
13. Y ekseni hareketini sağlayan step motor
14. Kağıdı sabitlemek için ataç
15. 14 Adet M4 cıvata somun
16. Kalem tutucu destek
17. Z ekseni mili
18. Kablolar
19. 4 Adet Köşebent
20. Kontrol ünitesi ( Arduino uno , 2 adet l239d, pertinaks( delikli plaket), enerji giriş jak)
21. Bilgisayar bağlantısı için usb kablo

Ürünü Satın Al ( BÜYÜK VERSİYON

Mekanik Kısım:

Dvd veya Cd -R0m sürücünün içindeki raylı sistem olan kısmı kullanacağız. Bu kısımda step motor sonsuz vida miline bağlı ve mil döndükçe mile bağlı olan lazer okuyucu kısmı hareket eder. Bu kısma zarar vermeden çıkarıyoruz. Aynı şekilde diğer sürücüyü de söküp toplamda iki tane step motorlu raylı sistem çıkıyor. Dvd -Rom kullandıysanız onun lazer diyotları ile kendinize lazer kesici de yapabilirsiniz. Eksenlerin hareketini sağlayacak mekanik kısım bunlar .Diğer mekanik parçaları 3d yazıcıdan çıkaracağız.

Z ekseni şase parçası:

Kalem Tutucu Parça:

X ve Y Ekseni Plakalarını Birbirine Sabitleyecek Destek Parçası:

Kalemin Üst Kısmını Tutan Parça:

X ve Y Eksenlerinin yükselteç ve vida yatağı parçaları : 

Parçaların stl dosyalarını buradan indirebilirsiniz >> mini cnc stl dosyaları

3d Baskı Parçalarını Satın Al

Elektronik Kısım:

Elektronik sistemimizde x ve y eksenini hareket ettirecek olan iki adet step motoru ve kalemi kaldırıp indirecek olan bir adet servo motorun bağlantılarını yapacağız.

Aşağıdaki devreden bağlantıları yapınız.

Adafruit Motor Shield için devre bağlantısı:

Yazılım Kısmı:

L293d veya L293b Motor Sürücüsü Kullananlar için Arduino Yazılımı:

#include <Servo.h>
#include <Stepper.h>

#define LINE_BUFFER_LENGTH 512

const int kalem_kaldir = 130;
const int kalem_indir = 40;
const int kalem_servo_pin = 12;
const int adim_sayisi = 20;
const int hareket_hizi = 250;

Servo kalem_servo;

Stepper y_ekseni(adim_sayisi, 2,3,4,5);
Stepper x_ekseni(adim_sayisi, 6,7,8,9);

float x_adim_mm = 6.0;
float y_adim_mm = 6.0;

struct point {
float x;
float y;
float z;
};

struct point actuatorPos;

float StepInc = 1;
int StepDelay = 0;
int LineDelay = 50;
int penDelay = 50;
float Xmin = 0;
float Xmax = 40;
float Ymin = 0;
float Ymax = 40;
float Zmin = 0;
float Zmax = 1;

float Xpos = Xmin;
float Ypos = Ymin;
float Zpos = Zmax;
boolean verbose = false;


void setup() {
// Setup
Serial.begin( 9600 );
kalem_servo.attach(kalem_servo_pin);
kalem_servo.write(kalem_kaldir);
delay(200);
x_ekseni.setSpeed(hareket_hizi);
y_ekseni.setSpeed(hareket_hizi);
Serial.println("Çizim Yapan Mini CNC!");
Serial.print("X min ");
Serial.print(Xmin);
Serial.print(" den ");
Serial.print(Xmax);
Serial.println(" mm.");
Serial.print("Y min ");
Serial.print(Ymin);
Serial.print(" den ");
Serial.print(Ymax);
Serial.println(" mm.");
}

void loop()
{
delay(200);
char line[ LINE_BUFFER_LENGTH ];
char c;
int lineIndex;
bool lineIsComment, lineSemiColon;

lineIndex = 0;
lineSemiColon = false;
lineIsComment = false;

while (1) {

while ( Serial.available()>0 ) {
c = Serial.read();
if (( c == '\n') || (c == '\r') ) {
if ( lineIndex > 0 ) {
line[ lineIndex ] = '\0';
if (verbose) {
Serial.print( "Alıcı : ");
Serial.println( line );
}
processIncomingLine( line, lineIndex );
lineIndex = 0;
}
else {
// Empty or comment line. Skip block.
}
lineIsComment = false;
lineSemiColon = false;
Serial.println("ok");
}
else {
if ( (lineIsComment) || (lineSemiColon) ) {
if ( c == ')' ) lineIsComment = false;
}
else {
if ( c <= ' ' ) { } else if ( c == '/' ) { }
else if ( c == '(' ) { lineIsComment = true; }
else if ( c == ';' ) { lineSemiColon = true; }
else if ( lineIndex >= LINE_BUFFER_LENGTH-1 ) {
Serial.println( "Yazma Hatası" );
lineIsComment = false;
lineSemiColon = false;
}
else if ( c >= 'a' && c <= 'z' ) {
line[ lineIndex++ ] = c-'a'+'A';
}
else {
line[ lineIndex++ ] = c;
}
}
}
}
}
}

void processIncomingLine( char* line, int charNB ) {
int currentIndex = 0;
char buffer[ 64 ];
struct point newPos;

newPos.x = 0.0;
newPos.y = 0.0;

while( currentIndex < charNB ) {
switch ( line[ currentIndex++ ] ) {
case 'U':
penUp();
break;
case 'D':
penDown();
break;
case 'G':
buffer[0] = line[ currentIndex++ ];
buffer[1] = '\0';

switch ( atoi( buffer ) ){
case 0:
case 1:
char* indexX = strchr( line+currentIndex, 'X' );
char* indexY = strchr( line+currentIndex, 'Y' );
if ( indexY <= 0 ) {
newPos.x = atof( indexX + 1);
newPos.y = actuatorPos.y;
}
else if ( indexX <= 0 ) { newPos.y = atof( indexY + 1); newPos.x = actuatorPos.x; } else { newPos.y = atof( indexY + 1); indexY = '\0'; newPos.x = atof( indexX + 1); } drawLine(newPos.x, newPos.y ); // Serial.println("ok"); actuatorPos.x = newPos.x; actuatorPos.y = newPos.y; break; } break; case 'M': buffer[0] = line[ currentIndex++ ]; buffer[1] = line[ currentIndex++ ]; buffer[2] = line[ currentIndex++ ]; buffer[3] = '\0'; switch ( atoi( buffer ) ){ case 300: { char* indexS = strchr( line+currentIndex, 'S' ); float Spos = atof( indexS + 1); if (Spos == 30) { penDown(); } if (Spos == 50) { penUp(); } break; } case 114: Serial.print( "Tam Pozisyon : X = " ); Serial.print( actuatorPos.x ); Serial.print( " - Y = " ); Serial.println( actuatorPos.y ); break; default: Serial.print( "Komut Tanınmadı : M"); Serial.println( buffer ); } } } } void drawLine(float x1, float y1) { if (verbose) { Serial.print("fx1, fy1: "); Serial.print(x1); Serial.print(","); Serial.print(y1); Serial.println(""); } if (x1 >= Xmax) {
x1 = Xmax;
}
if (x1 <= Xmin) { x1 = Xmin; } if (y1 >= Ymax) {
y1 = Ymax;
}
if (y1 <= Ymin) {
y1 = Ymin;
}

if (verbose)
{
Serial.print("Xpos, Ypos: ");
Serial.print(Xpos);
Serial.print(",");
Serial.print(Ypos);
Serial.println("");
}

if (verbose)
{
Serial.print("x1, y1: ");
Serial.print(x1);
Serial.print(",");
Serial.print(y1);
Serial.println("");
}

x1 = (int)(x1*x_adim_mm);
y1 = (int)(y1*y_adim_mm);
float x0 = Xpos;
float y0 = Ypos;
long dx = abs(x1-x0);
long dy = abs(y1-y0);
int sx = x0<x1 ? StepInc : -StepInc;
int sy = y0<y1 ? StepInc : -StepInc; long i; long over = 0; if (dx > dy) {
for (i=0; i<dx; ++i) { x_ekseni.step(sx); over+=dy; if (over>=dx) {
over-=dx;
y_ekseni.step(sy);
}
delay(StepDelay);
}
}
else {
for (i=0; i<dy; ++i) { y_ekseni.step(sy); over+=dx; if (over>=dy) {
over-=dy;
x_ekseni.step(sx);
}
delay(StepDelay);
}
}

if (verbose)
{
Serial.print("dx, dy:");
Serial.print(dx);
Serial.print(",");
Serial.print(dy);
Serial.println("");
}

if (verbose)
{
Serial.print("Going to (");
Serial.print(x0);
Serial.print(",");
Serial.print(y0);
Serial.println(")");
}

delay(LineDelay);

Xpos = x1;
Ypos = y1;
}


void penUp() {
kalem_servo.write(kalem_kaldir);
delay(LineDelay);
Zpos=Zmax;
if (verbose) {
Serial.println("Pen up!");
}
}
void penDown() {
kalem_servo.write(kalem_indir);
delay(LineDelay);
Zpos=Zmin;
if (verbose) {
Serial.println("Pen down.");
}
}

Adafruit Motor Shield Kullananlar İçin Arduino Yazılımı :

<h4><span style="color: #ff0000;"><strong>Processing Yazılımı:</strong></span></h4>
import java.awt.event.KeyEvent;
import javax.swing.JOptionPane;
import processing.serial.*;

Serial port = null;

// select and modify the appropriate line for your operating system
// leave as null to use interactive port (press 'p' in the program)
String portname = null;
//String portname = Serial.list()[0]; // Mac OS X
//String portname = "/dev/ttyUSB0"; // Linux
//String portname = "COM6"; // Windows

boolean streaming = false;
float speed = 0.001;
String[] gcode;
int i = 0;

void openSerialPort()
{
if (portname == null) return;
if (port != null) port.stop();

port = new Serial(this, portname, 9600);

port.bufferUntil('\n');
}

void selectSerialPort()
{
String result = (String) JOptionPane.showInputDialog(frame,
"Select the serial port that corresponds to your Arduino board.",
"serial port seç",
JOptionPane.QUESTION_MESSAGE,
null,
Serial.list(),
0);

if (result != null) {
portname = result;
openSerialPort();
}
}

void setup()
{
size(500, 250);
openSerialPort();
}

void draw()
{
background(0);
fill(255);
int y = 24, dy = 12;
text("Menuler", 12, y); y += dy;
text("p: serial port seç", 12, y); y += dy;
text("1: hız 0.001 inch", 12, y); y += dy;
text("2: hız 0.010 inch", 12, y); y += dy;
text("3: hız 0.100 inch", 12, y); y += dy;
text("Yön Tuşları: x-y Düzlemi", 12, y); y += dy;
text("Sayfa aşağı-yukarı: z eksen ", 12, y); y += dy;
text("$: grbl ayarlar", 12, y); y+= dy;
text("h: Başlangıç Konumu", 12, y); y += dy;
text("0: Güncel Konum", 12, y); y += dy;
text("g: g-code dosya seç ", 12, y); y += dy;
text("x: Çizimi Durdur", 12, y); y += dy;
y = height - dy;
text("güncel hız: " + speed + " adım", 12, y); y -= dy;
text("güncel serial port: " + portname, 12, y); y -= dy;
}

void keyPressed()
{
if (key == '1') speed = 0.001;
if (key == '2') speed = 0.01;
if (key == '3') speed = 0.1;

if (!streaming) {
if (keyCode == LEFT) port.write("G91\nG20\nG00 X-" + speed + " Y0.000 Z0.000\n");
if (keyCode == RIGHT) port.write("G91\nG20\nG00 X" + speed + " Y0.000 Z0.000\n");
if (keyCode == UP) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y" + speed + " Z0.000\n");
if (keyCode == DOWN) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y-" + speed + " Z0.000\n");
if (keyCode == KeyEvent.VK_PAGE_UP) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z" + speed + "\n");
if (keyCode == KeyEvent.VK_PAGE_DOWN) port.write("G91\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + speed + "\n");
if (key == 'h') port.write("G90\nG20\nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000\n");
if (key == 'v') port.write("$0=75\n$1=74\n$2=75\n");
//if (key == 'v') port.write("$0=100\n$1=74\n$2=75\n");
if (key == 's') port.write("$3=10\n");
if (key == 'e') port.write("$16=1\n");
if (key == 'd') port.write("$16=0\n");
if (key == '0') openSerialPort();
if (key == 'p') selectSerialPort();
if (key == '$') port.write("$$\n");
}

if (!streaming && key == 'g') {
gcode = null; i = 0;
File file = null;
println("Loading file...");
selectInput("Select a file to process:", "fileSelected", file);
}

if (key == 'x') streaming = false;
}

void fileSelected(File selection) {
if (selection == null) {
println("Window was closed or the user hit cancel.");
} else {
println("User selected " + selection.getAbsolutePath());
gcode = loadStrings(selection.getAbsolutePath());
if (gcode == null) return;
streaming = true;
stream();
}
}

void stream()
{
if (!streaming) return;

while (true) {
if (i == gcode.length) {
streaming = false;
return;
}

if (gcode[i].trim().length() == 0) i++;
else break;
}

println(gcode[i]);
port.write(gcode[i]+ '\n');
i++;
}

void serialEvent(Serial p)
{
String s = p.readStringUntil('\n');
println(s.trim());

if (s.trim().startsWith("ok")) stream();
if (s.trim().startsWith("error")) stream(); // XXX: really?
}

Projenin Bütün Dosyalarını Buradan İndirebilirsiniz. Arduino Mini Cnc

INKSCAPE  AYARLARI

INKSCAPE ile gcode çıktısı almamız için öncelikle makerbot unicon G-code eklentisini buradan indirin >> İnkscape gcode eklentisi

Eklentiyi zipten çıkartın ve işletim sisteminize göre aşağıda gösterildiği klasöre kopyalayın.

OS X  kullanıcıları – /Applications/Inkscape.app/Contents/Resources/extensions

Linux  kullanıcıları – /usr/share/inkscape/extensions

Windows kullanıcıları – C:\Program Files\Inkscape\share\extensions

 

İnkscape ile Yazıyı Gcode Çıktısını Alma : 

1.adım: İnkscape programını açın. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi sayfa ayarlarına girin  sayfa boyutunu 80x80mm  ve metrik sistemi mm seçerek  ayarlayın.

2.adım: Sayfa boyutunu 80×80 mm yaptık . Fakat yazı alanı olarak sadece sayfanın dörtte biri olan sağ üst alanı kullanacağız. Yani kullanacağımız alan 40×40 mm boyutlarında olacak. Aşağıda çizim alanı gösterilmiştir. Bu alanı taşmayacak şekilde yazınızı yazınız.

3.adım: Yazıları seçin ve path menüsünden object to path ‘ tıklayın. Aşağıda gösterilmiştir.

4.adım: Aşağıdaki gibi farklı kaydet diyerek gcode uzantısını seçin.

5.adım: Kaydet e tıkladığınız karşınıza aşağıdaki gibi bir ekran çıkacaktır. Buradaki ayarları değiştirmeyin ve ok butonuna tıklayın.

Yazımızın gcode olarak çıktısını bu şekilde aldık. Şimdi bir resmin gcode olarak çıktısının alınmasın bakalım.

İnkscape ile Resmin Gcode Çıktısını Alma : 

Yukarıda anlattığım gibi sayfa boyutlarını ve metrik sistemi ayarlayın. Çizim alanı da yine sayfanın dörtte biri olan sağ üst alanı olacak. Bu kısımları ayarladıktan sonra aşağıdaki adımları takip ediniz.

1.adım: File menüsünden import a tıklayın ve çizdirmek istediğiniz resmi seçin.

2.adım: Resmi çizim alanına sığacak şekilde boyutunu ayarlayın ve çizim alanına konumlandırın. Daha sonra resmi seçin ve aşağıdaki gibi path menüsünden Trace Bitmap e tıklayın.

3.adım: Karşımıza bir pencere çıkıyor. Aşağıdaki gibi Colors seçeneğini seçin ve Update butonuna tıklayın. Ardından ok butonuna tıklayın işlem bitene kadar bekleyin. İşlem bittiğinde pencereyi kapatın.

4.adım:  Resmi farenin sol tuşuna basılı tutarak yana kaydırın.Aşağıdaki gibi iki tane resim oluştuğunu göreceksiniz. Bunlardan yana kaydırdığınız resim vektörel forma dönüşmüş olan resimdir. Diğer resmi silin ve yana kaydırmış olduğunuz resmi çizim alanına yerleştirin.

5.adım: Resmi seçin ve aşağıdaki gibi path menüsünden opject to path a tıklayın.

6.adım: Resmi vektörel yaptık fakat dış çerçeve kısmındaki kalıntıları silmemiz gerekiyor. Bunun için sol taraftaki araçlardan fare okunun altında olan Edit Paths by nodes aracını seçin ve aşağıdaki gibi resim üzerine tıklayın. Kesikli çizgi üzerine gelin ve farenin sağ tuşuna basarak delete yi seçin.

7.adım: File menüsünden farklı kaydet e tıklayın ve gcode u seçerek kaydedin.

Gcode’ u Cnc’ ye Göndererek Çizim Yaptırma İşlemleri:

Gcode çıktısını aldığımız çizimi cnc ye nasıl göndereceğimize bakalım. Öncelikle bütün bağlantıları tekrar kontrol ediniz ve doğru olduğundan emin olunuz. Daha sonra arduinoyu bilgisayara bağlayın. Processing programını açın ve processing kodunu ekrana aktararak programı çalıştırın. Karşımıza menülerin olduğu aşağıdaki şekildeki gibi bir ekran gelecektir.

İlk önce p tuşuna basın ve arduinonun bağlı olduğu serial portu seçin. Ardından G tuşuna basarak çizdirmek istediğiniz gcode dosyasını seçin. Dosyayı seçtiğinizde çizim başlayacaktır. Ayrıca cnc çizim yaparken X tuşuna basarsanız çizimi durdurabiliriz. ve H tuşuna basarak da kalemi başlangıç noktasına alırsınız. Diğer bir özellik ise çizim hızını 1, 2 veya 3 tuşlarına basarak hangi hızda olmasını istiyorsunuz ayarlayabilirsiniz.