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.
|