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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。低成本雕刻和PCB制造雙面。
硬件組件：
- Arduino Nano R3× 1
- Raspberry Pi 3型號B.× 1
- SparkFun步進電機驅(qū)動板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個裝）× 1
- OpenBuilds薄型螺絲M5（10個裝）× 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導螺桿× 1
- OpenBuilds螺紋桿板 - NEMA 17步進電機× 1
- OpenBuilds 8mm公制Acme導螺桿× 1
- OpenBuilds防反沖螺母塊用于8mm公制Acme導螺桿× 1
- OpenBuilds球軸承 - 625 2RS 5x16x5× 1
- bldc冷卻風扇× 1
- 直流電機（通用）× 1
- 舵機（Tower Pro MG996R）× 1
- 雙H橋電機驅(qū)動器L293D
- 德州儀器雙H橋電機驅(qū)動器L293D
我們的原型模型基于物聯(lián)網(wǎng)，因此可以提供可擴展的架構(gòu)，幾乎可以在任何地方使用互聯(lián)網(wǎng)連接。這是一臺350mm x 350mm CNC，工作區(qū)域為250mm x 240mm，采用開源運動控制軟件（GRBL）。即使我們的硬件也大多是開源的，因此主要成本削減。該機器完全由當?shù)刭徺I的產(chǎn)品制成，可以在木材，塑料，硬橡膠，硬樹脂等上加工。我們的主要目標是低成本的PCB制造。
我們計劃在未來的項目中加入激光加工支持。
由于系統(tǒng)可以通過無線方式從本地Internet進行控制，我們希望進一步擴展它以進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。它具有導螺桿和螺桿運動方案，帶有導向光滑桿，帶有徑向槽卡扣配合滾珠軸承，可沿所有3個軸平穩(wěn)運行。
最小引線間距為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軸龍門架采用雙導桿從頭開始進行3D打印。
Z軸行程4.8厘米，主軸鉆頭安裝。我們使用45°V位切割工具進行PCB雕刻，它還支持0.2mm到1.8mm的立銑刀鉆頭。我們?yōu)槊總€軸主驅(qū)動器使用NEMA 23步進電機，最大電流為3A。這些電機由2.5A A4988驅(qū)動器驅(qū)動，具有1/16的最大微步進分辨率，以非常經(jīng)濟的成本為我們提供了最佳的加工精度。
對于物聯(lián)網(wǎng)部分，我們可以通過Internet connection從任何地方的顯示器（如移動/平板電腦屏幕（在此處充當我們的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，并運行Web服務(wù)器以提供用于無線控制CNC的接口。我們還計劃掌握有價值的機器零件見解，如實時電機扭矩，電流消耗，振動，噪音等，并在網(wǎng)絡(luò)平臺中獲取實時洞察，以實現(xiàn)更好的協(xié)作。這可能在制造業(yè)中稱為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)4.0）。
