Вертикальный плоттер: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

В этом уроке вы узнаете, как создать свой собственный вертикальный плоттер. Это станок с ЧПУ, который можно использовать для переноса цифровых чертежей на любую вертикальную поверхность (например, стену, окно).

Запасы

- 1 шкив (длина 2 м и ширина 5 мм) + 2 шестерни для шаговых двигателей

- 2 шаговых двигателя NEMA 17, угол шага 1,8 °, номинальное напряжение 12 В, номинальный ток 1,7 А

- 1 плата arduino uno

- 1 моторщит Adafruit V2

- 1 USB-кабель длиной 2 м

- термоусадочная трубка

- 1 серводвигатель 9g

- 1x M4x50 мм + болт

- 1x M3x15 мм + болт

- 11 маленьких шурупов (длиной около 2 см)

- Детали, напечатанные на 3D-принтере (1 держатель платы, 1 гондоль, 1 крепление для мотора слева, 1 крепление для мотора справа, 2 боковых держателя груза, 1 центральный держатель груза)

- 1 блок питания, 12В 5А

- 8x M3x7 мм

Шаг 1: запрограммируйте плату Arduino

Вам нужно будет загрузить прошивку вертикального плоттера на вашу плату Arduino.

Прошивка доступна здесь. убедитесь, что вы загрузили все это целиком, нажав «Клонировать или загрузить», а затем «Загрузить Zip».

После распаковки папки запустите «polargraph_server_a1», и вы должны получить окно Arduino с множеством дополнительных окон (связь, конфигурация и т. Д.), Как это.

Перед загрузкой кода нам нужно позаботиться о некоторых настройках:

1. Выберите Arduino uno в качестве платы. Вам просто нужно прокомментировать строку 40 кода, добавив две косые черты // перед строкой.

2. укажите, что вы используете Adafruit motorshield V2. Раскомментируйте соответствующие строки кода, закомментируйте другие, используя //

Теперь установите необходимые библиотеки, а именно Adafruit_MotorShield и AccelStepper, если вы еще этого не сделали. Для этого войдите в диспетчер библиотек в меню «Скетч» и введите названия библиотек.

Теперь вы можете загрузить прошивку на плату.

Шаг 2: Установите программное обеспечение контроллера

Программное обеспечение контроллера - это интерфейс, который позволяет нам управлять полярографом и загружать наши собственные цифровые проекты.

Чтобы настроить программное обеспечение контроллера, следуйте инструкциям, приведенным здесь.

Теперь вы можете запустить программное обеспечение контроллера и проверить правильность подключения платы к программному обеспечению, прежде чем начинать собственно создание полярографа.

Откройте «polargraphcontroller» из Sketchbook.

Затем нажмите кнопку "Выполнить"

Если соединение с Arduino прошло успешно, вы получите сообщение «Полярный граф ГОТОВ». Убедитесь, что вы подключили плату Arduino к компьютеру.

Шаг 3. Создайте вертикальный плоттер

Используйте винты M3x7 мм, чтобы закрепить шаговый двигатель на креплениях двигателя.

Затем прикрепите опоры двигателя к вертикальной опоре с помощью небольших шурупов (длиной около 2 см).

Прикрепите крепление для платы где-нибудь в центре верхней части вертикальной поверхности, используя еще 4 маленьких винта.

Теперь приготовьте курруа и закрепите держатели боковых грузов на каждом конце веревки.

Наконец, установите гондоль: прикрепите серводвигатель к верхней части, прикрепите держатель груза к верхней части гондолы с помощью M3x15 мм и введите M4x50 мм, чтобы удерживать ручку. На этом этапе нет необходимости вставлять ручку внутрь гондолы.

Вы также можете вставить курруа в гондоль следующим образом:

Шаг 4: Подключите компоненты к плате Arduino

Вот изображение проводки.

Сначала подключите шаговые двигатели. Левый двигатель подключается к M1 и M2. Поместите провода шагового двигателя в первый, второй, четвертый и пятый разъемы. На нашем изображении у нас есть красный кабель в слоте 1, синий кабель в слот 2, черный кабель в слот 4 и зеленый кабель в слот 5. Теперь подключите второй шаговый двигатель. Следите за тем же порядком, сверху вниз. Например, мы поместили красный кабель в слот 1, синий кабель в слот 2 и т. Д., Как и для предыдущего двигателя.

Серводвигатель входит в пазы «серво 2» на моторном щите. Двигаясь слева направо, подключите заземление (черный кабель), 5 В (красный кабель) и сигнал (оранжевый кабель).

Наконец, подключите источник питания 5 В к моторному щиту (+ слева, а 6 справа).

Шаг 5: Установите программное обеспечение контроллера

После подключения плоттера запустите программное обеспечение контроллера из интерфейса обработки.

Щелкните на CommandQueue… красным, и ваши шаговые двигатели должны разблокироваться.

Линия становится зеленой.

Теперь вы можете активировать их, чтобы перемещаться по гондоле. Первое, что нужно сделать, это положить лист бумаги (если вы хотите рисовать на листе бумаги), а затем откалибровать машину.

Поместите ручку вручную в середину верхней части листа бумаги или на любую другую поверхность, на которой вы хотите рисовать.

Это ваш дом, мы можем сказать машине, нажав кнопку «УСТАНОВИТЬ ДОМОЙ».

Чтобы начать калибровку устройства, выберите в меню параметр «ПЕРЕМЕСТИТЬ ПЕРО В ТОЧКУ», затем щелкните левой кнопкой мыши в верхнем левом углу листа и посмотрите, где останавливается перо.

Исходя из этого, вы можете изменить «ШИРИНУ СТРАНИЦЫ» в меню НАСТРОЙКА. Так, например, если перо останавливается за пределами листа бумаги, уменьшите ширину страницы, если перо останавливается перед углом, увеличьте ширину страницы.

Для справки: при использовании листа бумаги формата А4 размеры СТРАНИЦЫ имеют размер 1024x1744 мм.

После того, как вы определили правильную ширину страницы, вам нужно будет откалибровать машину по высоте.

Переместите перо в нижнюю часть страницы и при необходимости измените «ВЫСОТА СТРАНИЦЫ».

Теперь вы должны иметь возможность управлять машиной так, чтобы в какую бы точку вы ни выбрали перо для перемещения, перо действительно достигло этой точки на реальном листе бумаги, прикрепленном к поверхности плоттера.

Не волнуйтесь, если ваши моторы действительно медленные, это нормально. Вы можете изменить скорость в меню настройки: МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ И УСКОРЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ, однако ваш двигатель не будет двигаться намного быстрее.

Пришло время откалибровать серводвигатель.

Поместите ручку в гондолу, затем нажмите PEN LIFT и PEN DROP в меню INPUT. Когда вы нажимаете на подъемник ручки, ручка не должна касаться поверхности. Вместо этого, когда вы ударите по падению ручки, ручка должна коснуться листа бумаги. Если это не так, измените значения PEN UP POSITION и PEN DOWN POSITION в меню SETUP.

Теперь программное обеспечение вашего контроллера полностью настроено, и вы можете загружать в него изображения.

Шаг 6: загрузите векторный рисунок

Вы можете загрузить векторное изображение в программное обеспечение контроллера, а затем заставить машину нарисовать дизайн на вертикальной поверхности по вашему выбору. Мы используем Inkscape для создания векторных рисунков, однако существует множество других программ, которые позволяют это делать. Вы также можете скачать векторные изображения из Интернета.

Выберите ВЫБРАТЬ ОБЛАСТЬ в меню ВВОД.

Затем с помощью мыши нарисуйте область, в которой будет находиться ваш рисунок. Эта область должна находиться внутри листа бумаги или какой-либо другой поверхности, на которой вы рисуете.

Выбранная область ограничена красными линиями. Теперь нажмите кнопку УСТАНОВИТЬ КАДР В ОБЛАСТЬ.

Затем нажмите кнопку ЗАГРУЗИТЬ ВЕКТОР и выберите свое векторное изображение. Вы можете перемещаться по рисунку с помощью кнопки ПЕРЕМЕСТИТЬ ВЕКТОР или изменять размер рисунка с помощью параметра ИЗМЕНИТЬ РАЗМЕР ВЕКТОРА.

Когда вы будете готовы, нажмите кнопку НАРИСОВАТЬ ВЕКТОР, чтобы начать рисовать на вертикальной поверхности.