Плоттер на ардуино своими руками

Это код для оси X.

const int stepsPerRevolution = 20;

// Connection pins:
Stepper myStepperY(stepsPerRevolution, 2,3,4,5);

void setup() // Set speed:
myStepperY.setSpeed(100);
// max 250 steps for dvd/cd stepper motor
myStepperY.step(160);
delay(100);

Это код для оси Y. Если шаговые двигатели пришли в движение, значит всё подсоединено верно.

Шаг 8. Загружаем рабочий код в мини ЧПУ плоттер.

Сам код можно скачать по ссылке.

Шаг 9. Программа для работы с G-кодом.

Теперь мы готовы печатать свое первое изображение с помощью нашего мини ЧПУ плоттера! Для этого нам понадобится программа-посредник между нами и плоттером. Она преобразует G-код в движения сервоприводов.

Что такое G-код? G-код это файл с координатами X, Y и Z. Выглядит это вот так:

M300 S30.00 (Опустили печатающий прибор)
G1 X10.00 Y10.00 F2500.00

G1 X20.00 Y10.00 F2500.00

M300 S50.00 (Подняли печатающий прибор)

Затем нажмите клавишу ‘p’ и выберите порт своего Arduino.

Нажмите ‘g’ и выберите файл с G-кодом.

(Если что-то пойдет не так, нажмите ‘x’ чтобы остановить плоттер).

Шаг 10. Создаем собственный G-код.

Для того, чтобы создавать файлы с G-кодом, совместимые с нашим ЧПУ плоттером вам понадобится программа Inkscape.

Привет! Продолжаем собирать проекты на ардуино. В одном из прошлых уроков мы рассмотрели работу шагового двигателя и подключение его к ардуино. Шаговые двигатели часто используются в робототехнике и станкостроении. А самые популярные станки с использованием таких двигателей сейчас это 3д принтер, плоттер и различные чпу станки.

Если вы уже забыли или пропустили урок про шаговые двигатели, пожалуйста, посмотрите его.

Настоящий плоттер или чпу станок сегодня мы собирать не будем. Но попробуем собрать одну его ось. Запрограммировать и попробовать управлять.

Чтобы выполнить проект нам понадобиться.

• Ардуино UNO
• Макетная плата
• Перемычки
• Потенциометр
• Шаговый двигатель и драйвер
• Болт и гайка
• Лего
• Батарейки
• Кабель USB

Корпус плоттера из Лего

Для корпуса опять будем использовать конструктор лего. Что может быть лучше для ардуино, чем лего?

Для оси плоттера нам нужно собрать крепление для шагового двигателя. Сцепление двигателя и стола плоттера. И сам движущийся стол.

Из лего это сделать довольно легко. Единственная проблема в сборке системы сцепления. Но сегодня мы опять будем использовать новейшие и самые технологичные детали, а именно — болт и гайку.

Сцепление

Если скрепить головку болта с валом двигателя, а гайку с корпусом стола из лего. То при повороте вала двигателя по часовой стрелке стол будет отъезжать от нулевой позиции. И, соответственно, наоборот.

Просто из лего закрепить вал с болтом не получилось, поэтому мы использовали скрепки. Для нашей модели подойдет. Все работает довольно точно.

Проект

Итак, сегодня мы хотим сделать ось плоттера. И управлять ей с помощью программы в ардуино. Для этого мы соединим ардуино с шаговым двигателем. Будем управлять им с помощью потенциометра и используем библиотеку AccelStepper.h. Соединим вал двигателя с системой сцепления и с подвижной частью стола плоттера.

Таким образом мы сможем поместить стол в нужную позицию по оси x нашего воображаемого плоттера повернув ручку потенциометра. Сейчас мы не будем точно рассчитывать позицию стола. Но используя потенциометр мы сможем определить направление вращения вала и, соответственно движение стола. Будем выводить все значения в последовательный порт для отслеживания.

Программа

Подключаем библиотеку, заводим необходимые переменные и создаем экземпляр класса для работы с библиотекой.

В функции setup() инициируем все настройки программы.

В цикле loop() будем считывать показания потенциометра. И переводить их в диапазон значений, который будем отправлять на плоттер. Выведем все значения в последовательный порт.

Полный текст программы

Если выставить на потенциометре положение 512. То есть, центральное его положение. Плоттер займет центральное положение. Поворот ручки потенциометра в одну из сторон заставит двигатель вращаться соответственно и стол поедет вперед или назад. Библиотека AccelStepper.h позволяет задать двигателю ускорение, торможение и абсолютное значение.

Заключение

Мы собрали еще один проект. Сегодня мы использовали шаговый двигатель и лего, чтобы собрать небольшой плоттер. Мы еще вернемся к этому проекту в будущем, чтобы довести его до конца. И, конечно, будем использовать шаговые двигатели в других проектах.

Графопостроители представляют собой устройства, которые в автоматическом режиме с заданной точностью производят вычерчивание чертежей, рисунков, схем на бумаге, ткани, коже и прочих материалах. Распространены модели техники с функцией резки. Изготовление плоттера своими руками в домашних условиях вполне возможно. Для этого понадобятся детали от старого принтера либо dvd-привода, определенное программное обеспечение и еще некоторые материалы.

ЧПУ плоттер из двд-привода

Сделать небольшой плоттер из dvd привода самостоятельно относительно просто. Такое устройство на ардуино обойдется намного дешевле своего фирменного аналога.

Рабочая область у создаваемого устройства будет 4 на 4 см.

Для работы потребуются следующие материалы:

• клей или двухсторонний скотч;
• припой для пайки;
• провода для монтажа перемычек;
• dvd-привод (2 шт.), из которого берется шаговый двигатель;
• Arduino uno;
• серводвигатель;
• микросхема L293D (драйвер, осуществляющий управление двигателями) – 2 шт.;
• макетная плата беспаечная (основание из пластмассы с набором проводящих электрический ток разъемов).

Чтобы воплотить задуманный проект в жизнь, следует собрать такие инструменты:

• паяльник;
• отвертку;
• мини-дрель.

Опытные любители электронных самоделок могут использовать дополнительные детали, чтобы собрать более функциональный аппарат.

Этапы сборки

Сборку cnc плоттера проводят по такому алгоритму:

• с помощью отвертки разбирают 2 dvd-привода (результат изображен на фото далее) и достают из них шаговые электродвигатели, при этом из оставшихся деталей выбирают два боковых основания для будущего графопостроителя;

• отобранные основания соединяют с помощью винтов (предварительно подогнав их по размерам), получая при этом оси X и Y, как на фотографии ниже;

Оси X-Y в сборке

• к оси Х прикрепляют ось Z, которая представляет собой сервопривод с держателем для карандаша либо ручки, что показано на фото;

• прикрепляют к оси Y квадрат размером 5 на 5 см из фанеры (или пластика, доски), который будет служить основанием для укладываемой бумаги;

Основание для размещения бумаги

• собирают, уделяя особое внимание подсоединению шаговых электродвигателей, электрическую цепь на беспаечной плате по схеме, представленной ниже;

Схема электрических соединений

• вводят код для тестирования работоспособности осей Х-Y;
• проверяют функционирование самоделки: если шаговые электродвигатели заработали, то детали соединены по схеме верно;
• загружают в сделанный чпу плоттер рабочий код (для Arduino);
• скачивают и запускают программу exe для работы с G-кодом;
• устанавливают на компьютер программу Inkscape (векторный графический редактор);
• инсталлируют дополнение к ней, позволяющее преобразовывать в изображения G-код;
• настраивают работу Inkscapе.

После этого самодельный мини плоттер готов к работе.

Некоторые нюансы работы

Оси координат должны быть обязательно расположены перпендикулярно друг к другу. При этом карандаш (либо ручка), зафиксированный в держателе, должен без проблем перемещаться вверх-вниз сервоприводом. Если шаговые привода не работают, то требуется проверить правильность их соединения с микросхемами L293D и найти рабочий вариант.

Код для тестирования осей Х-Y, работы графопостроителя, программу Inkscape с дополнением можно скачать в интернете.

G-код представляет собой файл, содержащий координаты X-Y-Z. Inkscape выступает в роли посредника, позволяющего создавать совместимые с плоттером файлы с данным кодом, который затем преобразуется в движение электродвигателей. Чтобы распечатать нужное изображение или текст, понадобится с помощью программы Inkscape предварительно перевести их в G-код, который после будет послан на печать.

Следующее видео демонстрирует работу самодельного плоттера из двд-привода:

Плоттер из принтера

Графопостроители классифицируются по различным критериям. Аппараты, в которых носитель закрепляется неподвижно механическим, электростатическим или вакуумным способом, называются планшетными. Такие устройства могут как просто создавать изображение, так и вырезать его, при наличии соответствующей функции. При этом доступна горизонтальная и вертикальная резка. Параметры носителя ограничиваются только размерами планшета.

Режущий плоттер по-другому называется катер. Он имеет встроенный резец или нож. Наиболее часто изображения вырезаются аппаратом из таких материалов:

• обычной и фотобумаги;
• винила;
• картона;
• различных видов пленки.

Сделать планшетный печатающий или режущий плоттер можно из принтера: в первом случае в держателе будет установлен карандаш (ручка), а во втором – нож либо лазер.

Самодельный планшетный графопостроитель

Чтобы собрать устройство своими руками, понадобятся следующие комплектующие детали и материалы:

• шаговые двигатели (2), направляющие и каретки из принтеров;
• Arduino (совместимый с USB) или микроконтроллер (например, ATMEG16, ULN2003A), служащий для преобразования поступающих с компьютера команд в сигналы, вызывающие движение приводов;
• лазер мощностью 300 мВт;
• блок питания;
• шестерни, ремни;
• болты, гайки, шайбы;
• органическое стекло или доска (фанера) в качестве основы.

Лазер позволяет резать тонкие пленки и выжигать по дереву.

Простейший вариант планшетного графопостроителя собирают в такой последовательности:

• делают основу из выбранного материала, соединяя элементы конструкции болтами или склеивая их;

• сверлят отверстия и вставляют в них направляющие как на фотографии ниже;

• собирают каретку для установки пера либо лазера;

Каретка с отверстиями под направляющие

Крепление под маркер

• устанавливают шаговые двигатели, шестерни, ремни, получая изображенную ниже конструкцию;

Собранный самодельный плоттер

• соединяют электрическую схему;
• устанавливают программное обеспечение на компьютер;
• запускают устройство в работу после проверки.

Если использовать Arduino, то подойдут рассмотренные выше программы. Применение разных микроконтроллеров потребует установки различного ПО.

Когда для разрезания пленки или бумаги (картона) устанавливается нож, глубину его проникновения следует правильно отрегулировать экспериментальным способом.

Приведенную конструкцию можно усовершенствовать, добавив автоматики. Детали по параметрам понадобится подбирать опытным путем, исходя из имеющихся в распоряжении. Возможно, некоторые потребуется докупить.

Оба рассмотренных варианта графопостроителей можно сделать самостоятельно, лишь бы была старая ненужная техника и желание. Такие дешевые аппараты способны рисовать чертежи, вырезать различные изображения и фигуры. До промышленных аналогов им далеко, но при необходимости частого создания чертежей, работу они значительно облегчат. При этом программное обеспечение доступно в сети бесплатно.

В общем глянул в магазинах, самый дешевенький режущий плоттер от 10 тыс. руб.

Решил свой сделать из старого струйного принтера. Вроде получилось. Но немного не до конца. Элекромагнит за 3 минуты нагревается. Хотя говорят, что это вроде как терпимо.

Не хотется его спалить до конца. Почему то вариант использовать емкость как шунт, у меня не работает по какой то причине. То ли не успевает сработать.

В общем вот вам фото, на ютуб выложил еще ролики.

Скоро хочу разработать еще более лучшую конструкцию, у которой будет гораздо большие возможности. Резка толстых пленок, картона, чеканка, гравировка и т.д.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Кстати от 10 тыс. руб стоит слабенький плохенький. Хороший говорят, под поллимона стоит.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Опыт наработал, теперь смогу более лучший, народный более доступный вариант разработать. Если конечно увижу интерес. В пустоту не интересно.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Использование разных токов, для схватывания и удержания электромагнита служащего для опускания рабочего инструмента плоттера - пера или ножа, это типовое промышеное решение, иначе не видел. Можно постараться реализовать это используя принцип описанный в обсуждении, по ссылке которую дал trembo. Или посмотреть реализацию этих узлов на схамах промышленных да и любительских плоттеров, иногда попадающихся в сети.

Превращение этого плоттера в многофункциональный станок, спорно. Уж слишком разные технические тебования к механизмам, получаются для реализации перечисленных вами функций. Одно из любительских решений, по резке пленки в небольших количествах - закркрепление флюгерного ножа от режущего плоттера на выключеном и заклиненом шпинделе любительского ЧПУ станка. Этому решению свойствены все недостатки использования для резки пленки тяжелой, мощной с ограниченым размером рабочего поля, и относительно хорошего плоттера медленной, механики ЧПУ. Хотя для одиночных задачь, маленьких размеров, возникающих у моделистов, годится. Первый перьевой плоттер в 60е годы, умел кроме основной функции, гравировать бормашинкой но был медлителен.

Кроме всего прочего, есть тонкости использования флюгерного ножа для точной резки пленки. Учета траектории его разворота в местах изменения направления движения. Без этого результат резки, особенно мелких шрифтов будет явно не впечетляющий.

Мне понравилась статья о самодельном режущем плоттере, тут овсещены некоторые нюансы.

Читайте также:

  
• Шлюз для промывки золота своими руками
  
• Необычная покраска авто своими руками
  
• Как сделать чтобы кот покакал
  
• Ремонт вакууматора своими руками
  
• Пробивает наконечник свечи как отремонтировать