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這是基于GRBL軟件和2020鋁合金擠壓件的3軸CNC繪圖儀/雕刻機(jī)。低成本雕刻和PCB制造雙面。
硬件組件：
- Arduino Nano R3× 1
- Raspberry Pi 3型號(hào)B.× 1
- SparkFun步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板A4988× 1
- Adafruit Arduino Nano 4-stepper 1-DC RepRap shield× 1
- OpenBuilds鋁墊片× 1
- 電源12v / 5a× 1
- OpenBuilds L Bracket× 1
- OpenBuilds M5 Tee Nuts（10個(gè)裝）× 1
- OpenBuilds薄型螺絲M5（10個(gè)裝）× 1
- OpenBuilds M3帽頭螺釘× 1
- OpenBuilds固定螺絲× 1
- OpenBuilds Slot Washer - 15x5x2mm× 1
- OpenBuilds防反沖螺母塊用于8mm公制Acme導(dǎo)螺桿× 1
- OpenBuilds螺紋桿板 - NEMA 17步進(jìn)電機(jī)× 1
- OpenBuilds 8mm公制Acme導(dǎo)螺桿× 1
- OpenBuilds防反沖螺母塊用于8mm公制Acme導(dǎo)螺桿× 1
- OpenBuilds球軸承 - 625 2RS 5x16x5× 1
- bldc冷卻風(fēng)扇× 1
- 直流電機(jī)（通用）× 1
- 舵機(jī)（Tower Pro MG996R）× 1
- 雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器L293D
- 德州儀器雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器L293D
我們的原型模型基于物聯(lián)網(wǎng)，因此可以提供可擴(kuò)展的架構(gòu)，幾乎可以在任何地方使用互聯(lián)網(wǎng)連接。這是一臺(tái)350mm x 350mm CNC，工作區(qū)域?yàn)?50mm x 240mm，采用開(kāi)源運(yùn)動(dòng)控制軟件（GRBL）。即使我們的硬件也大多是開(kāi)源的，因此主要成本削減。該機(jī)器完全由當(dāng)?shù)刭?gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品制成，可以在木材，塑料，硬橡膠，硬樹(shù)脂等上加工。我們的主要目標(biāo)是低成本的PCB制造。
我們計(jì)劃在未來(lái)的項(xiàng)目中加入激光加工支持。
由于系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式從本地Internet進(jìn)行控制，我們希望進(jìn)一步擴(kuò)展它以進(jìn)一步制作分布式模型Web應(yīng)用程序以建立和連接多種這類(lèi)設(shè)備的生態(tài)系統(tǒng)。
我們的原型的底座由2020 T型槽鋁擠壓件和L型接頭制成。該機(jī)器的2000轉(zhuǎn)直流控制主軸可提供大約80-85瓦的功率。它具有導(dǎo)螺桿和螺桿運(yùn)動(dòng)方案，帶有導(dǎo)向光滑桿，帶有徑向槽卡扣配合滾珠軸承，可沿所有3個(gè)軸平穩(wěn)運(yùn)行。
最小引線(xiàn)間距為0.8mm /轉(zhuǎn)，2000步/轉(zhuǎn)，所有軸的分辨率為1600。我們的粗機(jī)尺寸約為430x430x330mm，工作區(qū)域約為270x170x65mm，位置精度為0.04mm。我們的Z軸龍門(mén)架采用雙導(dǎo)桿從頭開(kāi)始進(jìn)行3D打印。
Z軸行程4.8厘米，主軸鉆頭安裝。我們使用45°V位切割工具進(jìn)行PCB雕刻，它還支持0.2mm到1.8mm的立銑刀鉆頭。我們?yōu)槊總€(gè)軸主驅(qū)動(dòng)器使用NEMA 23步進(jìn)電機(jī)，最大電流為3A。這些電機(jī)由2.5A A4988驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，具有1/16的最大微步進(jìn)分辨率，以非常經(jīng)濟(jì)的成本為我們提供了最佳的加工精度。
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)部分，我們可以通過(guò)Internet connection從任何地方的顯示器（如移動(dòng)/平板電腦屏幕（在此處充當(dāng)我們的HMI））控制CNC路由器。我們正在使用連接到互聯(lián)網(wǎng)的Raspberry Pi和路由器（安全）配置，并運(yùn)行Web服務(wù)器以提供用于無(wú)線(xiàn)控制CNC的接口。我們還計(jì)劃掌握有價(jià)值的機(jī)器零件見(jiàn)解，如實(shí)時(shí)電機(jī)扭矩，電流消耗，振動(dòng)，噪音等，并在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中獲取實(shí)時(shí)洞察，以實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)作。這可能在制造業(yè)中稱(chēng)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)4.0）。
