OTOČNÝ CNC LAHVOVÝ PLOTTER: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Zvedl jsem nějaké válečky, které se pravděpodobně používají v tiskárně. Přišel jsem s nápadem udělat z nich rotační osu CNC lahvového plotru. Dnes bych se chtěl podělit o to, jak z těchto válečků a dalších zbytků sestrojit CNC plotr na láhve.

K provedení tohoto projektu mě inspiroval lingib s jeho CNC bubnovým plotrem:

Začínáme.

Krok 1: VĚCI, KTERÉ POTŘEBUJEME

• 1ks x Arduino Uno R3.
• 1ks x Arduino CNC štít V3 GRBL.
• 4ks x ovladač krokového motoru A4988.
• 2ks x Staré přehrávače disků CD/DVD.
• 2ks x krokový motor velikosti NEMA 17.
• 2ks x staré tiskové válečky, o délce asi 370 mm a průměru 10 mm.

• 2 metry x 8P duhový stužkový kabel.
• 2ks x hliníková pružná spojka hřídele, velikost vnitřního otvoru: 5 mm x 8 mm.
• 1ks x hliníková pružná spojka hřídele, velikost vnitřního otvoru: 10 mm x 10 mm. Slouží k upnutí pera/ tužky.
• 1 ks x sešívačka.
• 6ks x měděné mosazné sloupky L-5/10mm.
• 3ks x Závitové tyčové závěsy a matice M10 x 500mm. Pro závěsná světla jsem použil závitový typ.

• 8ks x ložisko 8mm ID.
• 2ks x XH2,54mm - 6P 20cm drátový kabelový dvojitý konektor.
• 4ks x L tvar podporuje.
• 2ks x montážní podpora pro krokový motor.
• 1ks x napájecí zdroj 12V.
• Některé malé stahovací pásky, kabelová spirála, šrouby M4 a matice.

Krok 2: SOFTWARE

• Firmware GRBL.
• Inkscape.
• Software AxiDraw 2.6.3 od Evil Mad Scientist Laboratories. Je volitelný pro prodloužení výplně poklopu.
• Univerzální odesílatel Gcode.

Krok 3: OTOČNÉ MONTÁŽ OSY

Znovu jsem použil 2 dřevěné tyčinky z dětských hraček, vyvrtal na každé tyči 2 otvory se vzdáleností asi 65 mm a ložisko namontoval do vrtaných otvorů.

• Rozměr modré dřevěné tyče: 100 x 30 x 10 mm
• Rozměr červené dřevěné tyče: 165 x 30 x 10 mm

Dva konce válečků tiskárny byly vloženy do ložiska modré dřevěné tyče.

Další boční konce válečků jsem vložil do ložiska červené dřevěné tyče a pružnou spojkou 5x8 mm jsem připojil 2 krokové motory osy Y ke 2 válečkům. Poté jsem nařezal rozměr dřevěného plechu 250x350 mm, abych vytvořil CNC podnožku a namontoval na něj podpěry tvaru L. Na tuto stupačku byly namontovány krokové motory a červené dřevěné tyče.

Krok 4: MONTÁŽ OSY X A Z

Osa X a osa Z byly namontovány na dřevěnou krabici 12x10x6mm, do které byly vyvrtány 4 otvory a do těchto otvorů vloženy 4 matice M10. Vzdálenost mezi dvěma maticemi na jedné straně je 30 mm.

Tyče se závitem M10 byly leštěny na obou koncích, dokud nedosáhly průměru 8 mm.

Do 4 matic dřevěného boxu jsem zašrouboval dvě závitové tyče M10x500. V závislosti na délce lahve mohu ručně nastavit polohu osy X. K upevnění požadované polohy byly na dva konce závitových tyčí přišroubovány také další čtyři matice.

Pro osu X a Z jsem na výše uvedenou dřevěnou krabici 12x10x6mm namontoval 2 staré přehrávače CD/DVD.

Pro upnutí pera/tužky jsem použil pružinový mechanismus sešívačky a pružnou spojku 10x10mm. Podrobnosti můžete zkontrolovat v mém předchozím pokynu: ZPĚT NA BASIC-MINI CNC PLOTTER

Nařezal jsem 2 dřevěné desky o rozměrech 100 x 200 mm, abych vytvořil levou a pravou boční oporu osy X a Z. Na každou desku jsem vyvrtal 2 otvory se vzdáleností asi 30 mm a ložisko namontoval do vrtaných otvorů. Ostatní otvory byly použity pro připojení k podpěrám tvaru L.

Dvě závitové tyče se dvěma přehrávači disků CD/DVD byly vloženy do 2 ložisek opěr pravé a levé strany

Aby byly podpěry osy X dostatečně silné, použil jsem k připojení levé a pravé podpěry ještě jednu závitovou tyč 10x500 mm.

Levá a pravá podpora osy XZ byly namontovány na CNC nožní desce.

Vzhledem k tomu, že osa X je omezena na 40 mm, abych mohl rozšířit rozsah vykreslování, použil jsem několik ozubených kol a pásu pro spojení 2 závitových tyčí dohromady. Tímto způsobem mohu ručně nastavit požadovanou polohu vykreslování v závislosti na délce láhve.

Hotovo.

Krok 5: PŘIPOJENÍ

Můj projekt používal 4 krokové motory a ovladače A4988. Protože rotační osa Y fungovala se 2 krokovými motory, musel jsem pro konfiguraci 4. osy přidat 2 propojky podle obrázku níže. V tomto případě je osa Y naklonována do 4. krokového ovladače A4988, který je na CNC štítu označen jako „A“.

Nakonec jsem namontoval CNC Shield a Arduino Uno na CNC nožní desku a připojil kabely od 4 krokových motorů ke 4 ovladačům A4988.

Poznámky: V kroku 5 se můžete podívat na můj instrukovatelný ZPĚT NA BASIC-MINI CNC PLOTTER, kde najdete nastavení mikrokroků a aktuální limit krokového ovladače A4988.

• Moje nastavení mikrokroků je pro všechny krokové motory rozlišení 1/8 kroku.
• Měli bychom věnovat pozornost nastavení aktuálního limitu krokových motorů úpravou potenciometru trimru na desce A4988.

Byly provedeny všechny montážní práce a elektrické připojení.

Krok 6: FIRMWARE A KALIBRACE GRBL

1. Nahrajte firmware GRBL do Arduino Uno

• Stáhněte si soubory firmwaru GRBL.
• Zkopírujte GRBL do C: / Users / Administrator / Documents / Arduino / libraries
• Otevřete Arduino IDE, v nabídce Soubor klikněte na Příklady ‣ GRBL ‣ grblUpload.
• Vyberte správný port a desku (Arduino Uno), zkompilujte a nahrajte kód do Arduino Uno.

2. Parametry GRBL pro můj plotrový lahev jsou následující:

$0	10.000	Krokový pulzní čas
$1	25.000	Krok zpoždění nečinnosti
$2	0.000	Krokový invertní puls
$3	0.000	Obrácení směru kroku
$4	0.000	Pin pro povolení převrácení kroku
$5	0.000	Invertujte limitní piny
$6	0.000	Obraťte kolík sondy
$10	1.000	Možnosti zprávy o stavu
$11	0.010	Odchylka křižovatky
$12	0.002	Tolerance oblouku
$13	0.000	Zpráva v palcích
$20	0.000	Měkké limity povolit
$21	0.000	Tvrdé limity povolit
$22	0.000	Povolení cyklu navádění
$23	0.000	Obrácení směru navádění
$24	25.000	Rychlost posuvu lokalizace
$25	500.000	Míra hledání domovského vyhledávání
$26	250.000	Zpoždění odskoku spínače navádění
$27	1.000	Vzdálenost odtažení spínače navádění
$30	1000.000	Maximální otáčky vřetena
$31	0.000	Minimální otáčky vřetena
$32	0.000	Povolení laserového režimu
$100	53.333	Rozlišení pojezdu osy X
$101	20.000	Rozlišení pojezdu osy Y
$102	53.333	Rozlišení pojezdu osy Z.
$110	1000.000	Maximální rychlost osy X
$111	1000.000	Maximální rychlost osy Y
$112	1000.000	Maximální rychlost osy Z.
$120	50.000	Zrychlení osy X
$121	50.000	Zrychlení osy Y
$122	50.000	Zrychlení osy Z.
$130	40.000	Maximální pojezd osy X
$131	220.000	Maximální pojezd osy Y
$132	40.000	Maximální zdvih osy Z.

V tabulce výše jsou zvýrazněny důležité parametry, které jsem provedl při kalibracích.

3. KROK/MM nastavení:

Nastavení kroku/mm pro krokové motory jsou uvedeny v následujících tabulkách podle vzorce:

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

OSA X A Z - 101 USD a 103 USD:

Pracovní délka šroubu:	40.00	mm
Krokový anděl:	18	°
Počet kroků nutných pro DVD stepper k provedení 1 úplné revoluce:	20	krok/rev
Nastavení mikrokroků A4988:	8	-
Rozteč šroubů krokového DVD (mm/otáčka):	3.0	mm/ot
KROK/MM:	53.333	krok/mm

Y A OSA - 101 $

Abych určil KROK / mm osy otáčení, změřil jsem obvod válcové gumy připevněné na válečcích tiskárny. Je to přímá délka pro krokový motor, který provede 1 úplnou otáčku, a v mém případě je to 80 mm.

Při testování jsem použil několik skleněných lahví (láhev s rybí omáčkou) o obvodu 220 mm.

Pracovní délka osy otáčení:	220.000	mm
Krokový anděl:	1.8	°
Počet kroků nutných k tomu, aby stepper provedl 1 úplnou otáčku:	200	krok/rev
Nastavení mikrokroků A4988:	8	-
mm na otáčku:	80.000	mm/ot
KROK/MM:	20.000	krok/mm

Krok 7: INKSCAPE A UGS

1. INKSCAPE

- V nabídce Inkscape přejděte na Soubor ‣ Vlastnosti a na kartě Stránka nastavte Zobrazovací jednotky (milimetry), Orientace na výšku a Velikost stránky: 40 x 220 mm. - Importujte vhodný obrázek pomocí nabídky Soubor ‣ Importovat. V nabídce přejděte na Path ‣ Trace Bitmap a převeďte objekt na Path.

- Přejděte na Rozšíření ‣ Gcodetools ‣ Knihovna nástrojů. Vyberte Typ nástroje: Válcový a klikněte na Použít.

- Přejděte na Rozšíření ‣ Gcodetools ‣ Orientační body

• Typ orientace: 2bodový režim.
• Z povrch: 0,0 mm. Toto je horní část povrchu papíru.
• Hloubka Z: -1,0 mm. Toto je pracovní poloha osy Z, když CNC plotter kreslí objekt. Toto záporné číslo zajišťuje, že se špička pera může dotýkat papíru.

- Přejděte na Rozšíření ‣ Gcodetools ‣ Cesta ke Gcode

• Bezpečná výška Z: 2 mm. Při pohybu mezi body kreslení je výška nad vykreslovací plochou.
• Před kliknutím na Použít klikněte na kartu Cesta k Gcode. Tím se vytvoří soubor G-kódu.

2. UNIVERZÁLNÍ PLATFORMA GCODE

• Otevřete Universal Gcode Platform, vyberte Port a nastavte Baud na 115200, klikněte na kartu Připojit.
• Vyberte příslušnou polohu pohybem os X doleva - doprava, osy Y dopředu - dozadu a nastavte původní souřadnice tlačítkem Reset Zero.
• Klikněte na Otevřít ‣ Přejít k souboru G-kódu, který vygeneroval INKSCAPE.
• Klikněte na Odeslat a CNC plotter provede kreslení obrázku podle G-kódu.
• Monitorujte plotter v akci na kartě Vizualizér.

Krok 8: TESTOVÁNÍ

Mám spoustu skleněných lahví s rybí omáčkou. Obvykle jsou po použití vyhozeny, ale od nynějška budou pojmenovány nebo ozdobeny mým CNC plotrem pro uložení potřebných tekutých koření. Můžeme snadno přejít na různé druhy per, jako je barevné pero/ tužka … protože jsou sevřeny pružnou spojkou motoru 10x10 mm.

Krok 9: DOKONČIT

Můžete si prohlédnout několik fotografií z tohoto projektu.

Děkuji moc za přečtení mé práce a doufám, že se vám můj článek tentokrát líbil!