Интересное предложение
Вход
Статистика
Как сделать вертикальный плоттер своими руками |
Обзоры | ||
Вертикальный плоттер - это устройство для рисования и чертежния на больших вертикальных поверхностях.
В этой статье я расскажу вам про устройство и изготовление такого плоттера, а так же вы сможете найти ссылки на комплект для самостоятельной сборки с АлиЭкспресс. Электронная часть собрана на базе Arduino с заливкой готового софта.
Механическая часть вертикального плоттера состоит из 2-х шаговых двигателей, держателя маркера с сервомашинкой (отодвигает маркер от доски, когда не надо рисовать) и нити с противовесами. Рисует плотер за счет протяжки маркера по поверхности, соответственно рисунок состояит из линий и обычную фотографию надо предварительно подготовить.
Гораздо лучше чем фотографии, плоттеру удаются всевозможные чертежи и и рисунки созданные из кривых и прямых линий.
Размеры плоттера зависят только от длины нити и основания, если закрепить его на стене дома и разнести боковые части на углы под крышей, то можно разрисовать весь дом! Вот пример рисования векторного рисунка
В этой статье рассматривается изготовление самодельного вертикального плоттера для работы с бумагой формата А1 и меньше.
Инструменты и материалы для сборки самодельного чертикального плоттера
- Можно взять готовый набор плоттера с АлиЭкспресс
Pull Line Plotter
Вы так же можете найти этот товар на AliExpress Китайцы слегка упростили конструкцию, но суть и работоспособность осталась та же.
В первой части - рисует растровый рисунок (фотографию), после половины видео рисует векторный чертеж Железного человека. Но, переходим к изготовлению вертикального плоттера
V-Plotter - это своего рода плоттер с ЧПУ, который рисует текст и изображения, перемещая перо по вертикальной поверхности. Он имеет простую механическую конструкцию, в том числе:
Подготовка доски С обратной стороны доски устанавливаются шаговые двигатели. Устанавливаются на валы двигателей шкивы. Шкив имеет 80 зубьев. Шаг зубьев шкива GT2 80 составляет 2 мм на зуб, поэтому его диаметр равен 80x2 / PI = 50,955 мм. Сверлятся 4 отверстия для крепления и устанавливается плата Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4 по центру верхней части доски. Сборка узла держателя ручки
Основными компонентами для сборки держателя ручки являются: фитинг, кабельный ввод, ремень и гайки. Но, можно реализовать и свою конструкцию. Сначала он разрезам 2-метровый ремень ГРМ на две части, каждая по 1 метру. На одной стороне ремня, с помощью кабельной стяжки, закрепляем металлическую цепочку. На другой стороне ремня закрепляем штуцер. Внутрь катушки устанавливаем два кабельных ввода. Затем сверлим отверстия и устанавливаем четыре винта. Дальше приклеиваем сервопривод внизу пластиковой катушки (со стороны металлического кабельного ввода) и припаиваем 3 провода от сервопривода к контроллеру RAMPS 1.4. Наконец, на шкивы шагового двигателя навешиваем держатель ручки. Проверяем перемещение узла. Во время черчения держатель пера может трястись, поэтому необходимо добавить противовесы изготовленные из гаек М10. Закрепляем пластиковую колесо диаметром 100 мм и толщиной 10 мм. Приклеиваем сервопривод к колесу и регулируем рычаг сервопривода так, чтобы он находился как можно ближе к кончику пера. Устанавливает карандаш и проверяет работу.
В таком виде вертикальный плоттер рисует просто отлично.
Основными контроллерами вертикального плоттера являются Arduino Mega 2560 и RAMPS 1.4. Они управляют 2 шаговыми двигателями через драйверы A4988 и одним серводвигателем. Вот эскиз подключения устройства.
Для правильной работы плоттера два шаговых двигателя должны вращаться в противоположных направлениях, поэтому необходимо поменять местами провода правого двигателя. Подключаются шаговые двигатели левый на шильд X, правый на шильд Y.
Что касается источника питания сервопривода, соединяем контакты Vcc и 5V вместе с помощью перемычки. Разъемы 5V и Vcc для питания сервопривода расположены рядом с кнопкой RESET. Это позволить питать плату от платы Ардуино. На фото ниже стрелкой указано место установки перемычки. Для программирования использовался кабель от принтера HP длиной около 1,8 м. С обратной стороны доски закрепляется кабель-канал и провода кладутся в него.
Для самодельного варианта необходимо внести несколько изменений в прошивку Mekalangelo, чтобы она была совместима с данным плоттером.
-Параметры конфигурации для вертикального плоттера: "configure.h ". #define POLARGRAPH 1 // polargraph like Makelangelo #define TRADITIONALXY 3 // gantry 3 axis setup. #define COREXY 2 // gantry CoreXY setup. #define ZARPLOTTER 4 // 4 motor, x-shaped 2D motion #define SKYCAM 5 // 4 motor, x-shaped 3D motion #define DELTA 6 // 3 arm delta robot, rotary action. untested. #define STEWART 7 // 6 arm stewart platform, rotary action. untested. #define ARM3 8 // 3DOF palletizing robot arm. #define SIXI 9 // 6DOF robot arm. #define TRADITIONAL6 10 // 6 axis machine, no restrictions. #define SCARA 11 // 2 axis SCARA. - Потдерживаемые микроконтроллеры #define BOARD_RUMBA 1 // Reprap discount Rumba board #define BOARD_RAMPS 2 // Mega2560 + Ramps 1.4 #define BOARD_SANGUINOLULU 3 // Sanguinolulu #define BOARD_TEENSYLU 4 // Teensylu #define BOARD_WEMOS 5 // Wemos D1 R2 + CNC Shield v3 (see board_wemos.h) #define BOARD_SIXI_MEGA 6 // Arduino Mega + custom shield for Sixi 2 robot #define BOARD_CNCV3 7 // Mega2560 + CNC Shield v3 #define BOARD_ESP32 8 // ESP32 + Marginally Clever Polargraph PCB.
- Контроллер: Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4 //------------------------------------------------------------------------------ // Robot styles supported //------------------------------------------------------------------------------ #define MACHINE_STYLE POLARGRAPH //------------------------------------------------------------------------------ // LCD panels supported //------------------------------------------------------------------------------ #define LCD_TYPE LCD_NONE //------------------------------------------------------------------------------ // Microcontrollers supported //------------------------------------------------------------------------------ #define MOTHERBOARD BOARD_RAMPS
-Параметры конфигурации для полярографа: "robot_polargraph.h " #define MACHINE_HARDWARE_VERSION MAKELANGELO_5 // Change me #define MACHINE_HAS_LIFTABLE_PEN ................................................. #if MACHINE_HARDWARE_VERSION == MAKELANGELO_5 #ifndef MAX_SEGMENTS #define MAX_SEGMENTS (32) #endif //#define USE_LIMIT_SWITCH //#define HAS_SD //#define HAS_LCD #endif
-Настройки шагового двигателя и шкива: "configMotors.h ". - В плоттере использовался ремень ГРМ GT2 с шагом 2 мм на зуб и шкивы GT2-80 с 80 зубьями. Значение 80x2 = 160 мм Шаг шкива означает длину окружности шкивов (диаметр шкива = 160 / PI = 50,9 мм) или расстояние перемещения зубчатых ремней, когда шаговые двигатели совершают 1 оборот.
-Настройка контактов Arduino Mega 2560: "board_ramps.h "
Программное обеспечение
О том, как использовать программное обеспечение Makelangego, можно узнать
Откройте программное обеспечение Makelangelo и подключитесь к Arduino Mega 2560.
Дальше нужно открыть вкладку "Setting" и установить ряд настроек. Устанавливаем размер бумаги и поля. Настраивем перо и скорость рисования. Подъем ручки вверх / вниз можно откалибровать, регулируя значения угла сервопривода, скорость подъема и кнопки " Test ".
Дальше нужно нажать на "Generate art", выбрать график и настроить дополнительные параметры по усмотрению. {ads}
Тестирование
Нужно ввести координаты X, Y, и шаблон Excel будет моделировать положение пера, а также длину ремня от шкивов до пера и от шкивов до противовесов. Ниже результат.
Тест фигуры "Lissajous" из вкладки "Generate art". Тест фигуры "Spirograph". Рисунок после раскрашивания вручную. Дальше пробуем нарисовать портрет. Результат отличный. Для работы с фото нужно экспортировать изображение в формате DXF / SVG из Inkscape с расширениями штриховки, затем открыть этот файл DXF / SVG в Makelangelo, просто нажав «Пуск» для выполнения. Все готово. Некоторые моменты сборки плоттера, а также демонстрацию его работы можно посмотреть на видео.
|