OTOČNÝ CNC FĽAŠOVÝ PLOTTER: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Zobral som niekoľko valcov, ktoré sa pravdepodobne používajú v tlačiarni. Prišiel som s nápadom urobiť z nich rotačnú os CNC plotrovača. Dnes by som sa chcel podeliť o to, ako z týchto valcov a iných zvyškov postaviť CNC plotr na fľaše.

K realizácii tohto projektu ma inšpiroval lingib s jeho CNC bubnovým plotrom:

Začnime

Krok 1: VECI, KTORÉ POTREBUJEME

• 1ks x Arduino Uno R3.
• 1ks x Arduino CNC štít V3 GRBL.
• 4 ks x Ovládač krokového motora A4988.
• 2 ks x Staré prehrávače diskov CD/DVD.
• 2 ks x krokový motor veľkosti NEMA 17.
• 2 ks x staré valčeky do tlačiarne s dĺžkou asi 370 mm a priemerom 10 mm.

• 2 metre x 8P dúhový stužkový kábel.
• 2ks x hliníková flexibilná spojka, veľkosť vnútorného otvoru: 5 mm x 8 mm.
• 1ks x hliníková spojka s flexibilným hriadeľom, veľkosť vnútorného otvoru: 10 mm x 10 mm. Slúži na upnutie pera/ ceruzky.
• 1 ks x zošívačka.
• 6 ks x medené mosadzné stĺpiky L-5/10 mm.
• 3 ks x vešiaky na závity a matice so závitom M10 x 500 mm. Na zavesenie svetiel som použil typ závitovej skrutky.

• 8 ks x ložisko 8 mm ID.
• 2ks x XH2,54mm - 6P 20cm dvojitý konektor drôteného kábla.
• 4 ks x podpery tvaru L.
• 2 ks x montážna podpora pre krokový motor.
• 1ks x napájací zdroj 12V.
• Niektoré malé káblové zväzky, špirálovité obaly káblov, skrutky M4 a matice.

Krok 2: SOFTVÉRY

• Firmvér GRBL.
• Inkscape.
• Software AxiDraw 2.6.3 od spoločnosti Evil Mad Scientist Laboratories. Je voliteľné pre predĺženie výplne poklopu.
• Univerzálny odosielateľ Gcode.

Krok 3: OTOČNE MONTÁŽ osi

Znovu som použil 2 drevené palice z hračiek pre deti, na každú paličku som vyvŕtal 2 otvory so vzdialenosťou asi 65 mm a ložisko namontoval do vŕtaných otvorov.

• Rozmer modrej drevenej palice: 100 x 30 x 10 mm
• Rozmer červenej drevenej palice: 165 x 30 x 10 mm

Dva konce valcov tlačiarne boli zasunuté do ložiska modrej drevenej tyčinky.

Ostatné bočné konce valcov som vložil do ložiska červenej drevenej palice a pružnou spojkou 5x8 mm som pripojil 2 krokové motory osi Y k 2 valcom. Potom som narezal rozmer drevenej platne 250x350 mm, aby som postavil CNC podnožku, a namontoval som na ňu podpery tvaru L. Na túto stupačku boli namontované krokové motory a červené drevené palice.

Krok 4: MONTÁŽ OSY X A Z

Os X a os Z boli namontované na drevenú škatuľu 12x10x6 mm, do ktorej boli vyvŕtané 4 otvory a do týchto otvorov boli vložené 4 matice M10. Vzdialenosť medzi dvoma maticami na jednej strane je 30 mm.

Tyče so závitom M10 boli leštené na oboch koncoch, kým nedosiahli priemer 8 mm.

Do 4 matíc drevenej škatule som naskrutkoval dve závitové tyče M10x500. V závislosti od dĺžky fľaše môžem polohu osi X nastaviť ručne. Na dva konce závitových tyčí boli tiež priskrutkované ďalšie štyri matice, aby sa zaistila požadovaná poloha.

Na osi X a Z som na vyššie uvedenú drevenú škatuľu 12x10x6mm namontoval 2 staré prehrávače diskov CD/DVD.

Na upnutie pera/ceruzky som použil pružinový mechanizmus zošívačky a pružnú spojku 10x10 mm. Podrobnosti môžete skontrolovať v mojom predchádzajúcom pokyne: SPÄŤ NA ZÁKLADNÝ-MINI CNC PLOTER

Vyrezal som 2 drevené dosky s rozmermi 100 x 200 mm, aby som postavil ľavú a pravú bočnú oporu osi X a Z. Na každú dosku som vyvŕtal 2 otvory so vzdialenosťou asi 30 mm a ložisko namontoval do vŕtaných otvorov. Ostatné otvory boli použité na spojenie s podperami tvaru L.

Dve závitové tyče s dvoma prehrávačmi CD/DVD boli vložené do 2 ložísk pravej a ľavej bočnej podpery

Aby boli podpery osi X dostatočne pevné, použil som na pripojenie ľavej a pravej podpery ešte jednu závitovú tyč 10x500 mm.

Ľavá a pravá podpera osi XZ boli namontované na CNC nožnej doske.

Pretože os X je obmedzená na 40 mm, aby som mohol predĺžiť rozsah vykresľovania, použil som niekoľko ozubených kolies a remeňa na spojenie 2 závitových tyčí dohromady. Týmto spôsobom môžem ručne nastaviť požadovanú polohu vykresľovania v závislosti od dĺžky fľaše.

Hotový.

Krok 5: PRIPOJENIA

Môj projekt použil 4 krokové motory a ovládače A4988. Pretože rotačná os Y pracovala s 2 krokovými motormi, musel som na konfiguráciu 4. osi pridať 2 prepojky podľa obrázku nižšie. V tomto prípade je os Y naklonovaná do 4. krokového ovládača A4988, ktorý je na CNC štíte označený ako „A“.

Nakoniec som na štítok CNC namontoval CNC Shield a Arduino Uno a prepojil káble zo 4 krokových motorov so 4 ovládačmi A4988.

Poznámky: Informácie o nastavení mikrokrokov a aktuálnom limite krokového ovládača A4988 nájdete v mojom pokyne SPÄŤ NA ZÁKLADNÝ-MINI CNC PLOTTER v KROKU 5.

• Moje nastavenie mikrokrokov je pre všetky krokové motory s rozlíšením 1/8 kroku.
• Mali by sme venovať pozornosť nastaveniu aktuálnej hranice krokových motorov úpravou potenciometra trimra na doske A4988.

Vykonali sa všetky montážne práce a elektrické pripojenia.

Krok 6: FIRMWARE A KALIBRÁCIA GRBL

1. Nahrajte firmvér GRBL do Arduino Uno

• Stiahnite si súbory firmvéru GRBL.
• Skopírujte GRBL do C: / Users / Administrator / Documents / Arduino / libraries
• Otvorte Arduino IDE, v ponuke Súbor kliknite na Príklady ‣ GRBL ‣ grblUpload.
• Vyberte správny port a dosku (Arduino Uno), skompilujte a nahrajte kód do Arduino Uno.

2. Parametre GRBL pre môj plotr na fľaše sú nasledujúce:

$0	10.000	Krokový pulzný čas
$1	25.000	Krokové oneskorenie voľnobehu
$2	0.000	Krokový invertný impulz
$3	0.000	Obrátenie smeru kroku
$4	0.000	Pin povoliť invertný krok
$5	0.000	Invertujte limitné piny
$6	0.000	Obráťte kolík sondy
$10	1.000	Možnosti správy o stave
$11	0.010	Odchýlka križovatky
$12	0.002	Tolerancia oblúka
$13	0.000	Správa v palcoch
$20	0.000	Mäkké limity umožňujú
$21	0.000	Tvrdé limity umožňujú
$22	0.000	Povolenie cyklu navádzania
$23	0.000	Invertný smer navádzania
$24	25.000	Rýchlosť posuvu lokalizácie
$25	500.000	Miera hľadania domáceho vyhľadávania
$26	250.000	Oneskorenie spínača samonavíjania pri odraze
$27	1.000	Odstupová vzdialenosť spínača navádzania
$30	1000.000	Maximálne otáčky vretena
$31	0.000	Minimálne otáčky vretena
$32	0.000	Povolenie laserového režimu
$100	53.333	Rozlíšenie dráhy osi X
$101	20.000	Rozlíšenie dráhy osi Y
$102	53.333	Rozlíšenie dráhy osi Z.
$110	1000.000	Maximálna rýchlosť osi X
$111	1000.000	Maximálna rýchlosť osi Y
$112	1000.000	Maximálna rýchlosť osi Z.
$120	50.000	Zrýchlenie osi X
$121	50.000	Zrýchlenie osi Y
$122	50.000	Zrýchlenie osi Z.
$130	40.000	Maximálny zdvih osi X
$131	220.000	Maximálny zdvih osi Y
$132	40.000	Maximálny zdvih osi Z.

Dôležité parametre, ktoré som vykonal pri kalibráciách, sú zvýraznené v tabuľke vyššie.

3. Nastavenie KROK/MM:

Nastavenie kroku/mm pre krokové motory sú uvedené v nižšie uvedených tabuľkách podľa vzorca:

Kroky / mm = (Kroky na otáčku)*(Mikrokroky) / (mm na otáčku)

OSA X A Z - 101 dolárov a 103 dolárov:

Pracovná dĺžka skrutky:	40.00	mm
Krokový anjel:	18	°
Počet krokov potrebných na to, aby DVD krokovač vykonal 1 úplnú revolúciu:	20	krok/rev
A4988 nastavenie mikrokrokov:	8	-
Rozstup skrutiek krokového DVD (mm/otáčka):	3.0	mm/ot
KROK/MM:	53.333	krok/mm

Y A OSA - 101 dolárov

Na určenie KROKU / mm osi rotácie som zmeral obvod valcovej gumy pripevnenej na valcoch tlačiarne. Je to rovná dĺžka pre krokový motor, ktorá urobí 1 úplnú otáčku, a v mojom prípade je to 80 mm.

Pri testovaní som použil niekoľko sklenených fliaš (fľaša na rybiu omáčku) s obvodom 220 mm.

Pracovná dĺžka osi otáčania:	220.000	mm
Krokový anjel:	1.8	°
Počet krokov potrebných na to, aby stepper vykonal 1 úplnú revolúciu:	200	krok/rev
A4988 nastavenie mikrokrokov:	8	-
mm na otáčku:	80.000	mm/ot
KROK/MM:	20.000	krok/mm

Krok 7: INKSCAPE A UGS

1. INKSCAPE

- V ponuke Inkscape prejdite na položku Súbor ‣ Vlastnosti a na karte Stránka nastavte zobrazovacie jednotky (milimetre), orientáciu na výšku a veľkosť stránky: 40 x 220 mm. - Importujte vhodný obrázok pomocou ponuky Súbor ‣ Importovať. V ponuke prejdite na položku Cesta ‣ Trasovať bitmapu a preveďte objekt na cestu.

- Prejdite na Rozšírenia ‣ Gcodetools ‣ Nástroje Libary. Vyberte Typ nástrojov: Valcový a kliknite na Použiť.

- Prejdite na Rozšírenia ‣ Gcodetools ‣ Orientačné body

• Typ orientácie: 2-bodový režim.
• Z povrch: 0,0 mm. Toto je horná časť povrchu papiera.
• Hĺbka Z: -1,0 mm. Toto je pracovná poloha osi Z, keď CNC ploter kreslí objekt. Toto záporné číslo zaisťuje, že sa hrot pera môže dotýkať papiera.

- Prejdite na Rozšírenia ‣ Gcodetools ‣ Cesta k Gcode

• Bezpečná výška Z: 2 mm. Pri pohybe medzi bodmi kresby je to výška nad vykresľovacou plochou.
• Pred kliknutím na položku Použiť kliknite na kartu Cesta k Gcode. Tým sa vytvorí súbor G-kódu.

2. UNIVERZÁLNA PLATFORMA GCODE

• Otvorte Universal Gcode Platform, vyberte Port a nastavte Baud na 115200, kliknite na kartu Pripojiť.
• Vyberte príslušnú polohu pohybom osí X vľavo - vpravo, osami Y dopredu - dozadu a pôvodné súradnice nastavte pomocou tlačidla Reset Zero.
• Kliknite na položku Otvoriť ‣ Vyhľadať súbor G-kódu generovaný programom INKSCAPE.
• Kliknite na položku Odoslať a CNC plotter vykoná kreslenie obrázku podľa G-kódu.
• Monitorujte plotr v prevádzke na karte Vizualizér.

Krok 8: TESTOVANIE

Mám veľa sklenených fliaš s rybacou omáčkou. Obvykle sú po použití vyhodené, ale odteraz budú pomenované alebo ozdobené mojím CNC plotrovaním na uloženie potrebného tekutého korenia. Ľahko sa zmeníme na rôzne druhy pier, ako napríklad farebné perá/ ceruzky … pretože sú upnuté pružnou spojkou motora 10 x 10 mm.

Krok 9: DOKONČTE

Môžete si pozrieť niekoľko fotografií z tohto projektu.

Ďakujem veľmi pekne za prečítanie mojej práce a dúfam, že sa vám môj článok tentokrát páčil!