Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
CControls
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe

jacu007 20 Mar 2013 22:46 11835 4
  • Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe
    Żadne biurko nie jest do końca kompletne, jeżeli nie ma na nim własnego kubka z zaparzoną herbatą. Można oczywiście kupić jakiś standardowy kubek w sklepie, ale czy nie warto zaprojektować własnego wzoru, który wyrazi naszą osobowość? Najprostszym sposobem jest zrobienie odpowiedniego projektu i wysłanie go do jednej z internetowych firm wykonujących usługi druku, ale lepiej zrobić to samemu.

    Projekt bazuje na zestawie do malowania jajek wielkanocnych ze strony evilmadscientist.com. Używa tej samej płytki sterowniczej i lekko zmodyfikowanej wersji oprogramowania. Obraz można zaprojektować i wysłać bezpośrednio do drukarki z bezpłatnego programu do grafiki wektorowej Inkscape.

    Do zbudowania drukarki do kubków potrzebne są następujące części (uzupełniane dodatkowo o inne w zależności od zastosowanego podejścia):
    • Płytka sterownicza Eibotboard (w internecie można znaleźć wiele miejsc, gdzie podane są schematy i wzory PCB do wykonania jej samemu, np. http://www.schmalzhaus.com/EBB/)
    • Dwa silniki krokowe
    • Jedno servo
    • 5V zasilanie
    • Kabel ze złączem miniUSB
    • PC

    Do zbudowania ramy, podobnej jaką zrobił autor, potrzebne będą:
    • 3mm płyta pilśniowa
    • Wyrzynarka do płyt (dobra jest szczególnie wycinarka laserowa)
    • 250mm gwintowanego pręta i pasujące do niego nakrętki. Autor użył w projekcie nakrętki M5.
    • Trochę aluminiowego pręta 1/4”
    • Około 20mm rureczki metalowej z otworem wystarczająco dużym, aby mógł w niej spokojnie pracować aluminiowy pręt
    • Dwie złączki (np. na bazie cienkiej rureczki lub wiercony pręt) do połączenia trzpienia silnika krokowego z gwintowanym prętem.
    • kilka małych śrub i nakrętek M3

    Istnieje duża dowolność w wyborze silnika krokowego. Autor wybrał do projektu silnik bipolarny, 200 kroków/obrót, o rozmiarach 28x32mm, na 3,7V i mocy 670mA, ponieważ był to pierwszy, który wpadł mu w ręce.
    Ramę można zaprojektować samodzielnie bądź ściągnąć wzór w załączonym pliku DXF. Wystarczy załadować go do wycinarki laserowej i wyciąć części składowe z 3mm sklejki. W załączonym pliku znajdują się wszystkie potrzebne części, jednak część z nich należy wykonać w kilku egzemplarzach (dla podpowiedzi są to podstawa mocowania silnika krokowego, panel boczny i dolne listwy). Po wycięciu dobrze jest się pozbyć ostrych końców przez wyszlifowanie.

    Aluminiowy pręt o średnicy 1/4” należy pociąć na następujące części:




    • 1x25mm
    • 1x80mm
    • 1x250mm
    Montaż można rozpocząć od złożenia uchwytów na kubek. Łączymy ze sobą dwie wklęsłe ramki oraz dwie wypukłe. Do końców każdej z nich należy przymocować okrągły wycinek z wyciętymi otworami, dzięki którym będzie utrzymany kąt prosty pomiędzy ramionami. Następnie za pomocą odrobiny kleju mocujemy do części wypukłej kawałek pręta aluminiowego o długości 25mm, a pręt o długości 80mm do części wklęsłej. Krótszy pręt musi wystawać na długość co najmniej 10 mm, aby zapewnić solidne połączenie z silnikiem krokowym przez złączkę. Listwy podtrzymujące kubek należy na koniec pokryć uszczelką i nałożyć sprężynę na dłuższy pręt.
    Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe
    Następnie montujemy uchwyt pisaka. Pierwszą rzeczą jest wklejenie nakrętek w otwory o kształcie 6-kąta (o wielkości M5 jeżeli nic nie zostało zmodyfikowane). Pomiędzy dwie większe ścianki zaciskamy przy użyciu 4 śrub i nakrętek pisak, a następnie lekko je luzujemy i wyjmujemy pisak. Do uchwytu pisaka przypinamy dwie pozostałe ścianki, używając długiej śrubki M3 lub czegoś o podobnej średnicy. Ostatecznie łączymy ze sobą dwie luźne listewki za pomocą rureczki i odrobiny kleju. Należy pamiętać o pozostawieniu lekkiego odstępu pomiędzy listwami uchwytu pisaka a częścią ślizgową, aby można było poluzować nakrętki i włożyć pisak. Łączymy servo z częścią ślizgową poprzez specjalny otwór. Ramię servo jest dołączane do zacisku pisaka za pomocą drutu lub nici. Powinna być ona wystarczająco długa, aby utrzymywać zacisk pisaka równolegle do kubka. Daje to największą kontrolę nad zaciskiem podczas drukowania. Metalowy gwintowany pręt wkręcamy w nakrętki do połowy długości.
    Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe
    Na końcu każdego silnika krokowego znajduje się cylindryczna wypustka. Aby wyrównać ich powierzchnię, do każdego z nich należy przymocować kwadrat z 4 otworami, poprzez który mocujemy silnik krokowy do ściany bocznej za pomocą śrub M3. Do wałków silników mocujemy złączki i zaciskamy je, np. poprzez wkręcenie śrubek kontrujących. Do ściany bocznej przyczepiamy ściany poprzeczne podobnie jak silniki.

    Śrubki należy znów poluzować tak, aby poprzeczne panele mogły się rozłożyć i połączyć z kolejną pionową ścianą obok silników. Prostokątna zakładka mocowana pomiędzy dwoma ścianami utrzymuje konstrukcję w pionie. Włóż uchwyt pisaka w środek i wsuń pręt gwintowany do uchwytu górnego silnika krokowego, następnie zabezpiecz go. Dołóż dwie brakujące ściany poprzeczne i przełóż najdłuższy pręt oraz pręt gwintowany przez wszystkie 4 otwory w ścianach i chwyt pisaka. Zamocuj wypukły uchwyt kubka z dolnym silnikiem krokowym. Załóż sprężynę na pręt mocujący wklęsłego uchwytu, przełóż go przez ściany bez silników i zabezpiecz nakrętką.
    Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe
    Podłączenie elektroniki
    Podłączenie elektroniki w projekcie jest bardzo łatwe. Występują tu tylko 4 elementy. Silnik krokowy ma zazwyczaj 4 wyprowadzenia (jeżeli ma więcej znaczy, że został kupiony bardziej skomplikowany model).Bipolarny silnik krokowy powinien mieć kable kodowane kolorami. Należy połączyć silniki krokowe z płytką Eibotboard zgodnie z opisami na jej stronie wierzchniej. Należy się upewnić, że silnik obracający prętem gwintowanym jest połączony ze sterowaniem osi Y, a obracający kubkiem osi X. Mechanizm servo należy połączyć z wyprowadzeniami servo-1. Sterownik Eibotboard może sterować jednocześnie do 8 servami. Kabel do uchwytu pisaka powinien być na tyle długi, aby swobodnie poruszać się po całej długości pręta. Następnie podłączamy zasilanie 5V oraz łączymy sterownik do PC za pomocą kabla USB.
    Drukarka do kubków wykorzystująca silniki krokowe
    Oprogramowanie
    Jakkolwiek nie byłbyś dobry w budowaniu hardware’u, nie ma ucieczki od faktu, że projekty CNC, takie jak ten, wymagają w pewnym momencie dobrego sterowania. Na szczęście tym razem ktoś zrobił już lwią część pracy. Eibotboard może być kontrolowana bezpośrednio poprzez plugin programu Inkscape, czyli miejsca gdzie prawdopodobnie będą powstawać nasze projekty. Po przeanalizowaniu oprogramowania autor troszkę go zmienił, choć pewnie można to zrobić bardziej efektywnie. Całe oprogramowanie należy ściągnąć ze strony producenta.
    Zainstaluj Inkscape oraz oprogramowanie eggbot zgodnie z instrukcjami i stwórz prosty obrazek (np. kwadrat). Uruchom program monitorujący porty (tutaj użyto portmon) i rozpocznij proces drukowania. Po skończonym procesie należy otworzyć powstały log portu.

    Po prześledzeniu komend można zauważyć, że jest wiele wiadomości przesyłanych do SM……, więc są to prawdopodobnie informacje sterujące silnikami krokowymi, co potwierdza manual eggboat. Jest to miejsce, w którym należy zmienić software.

    Znajdź eggbot.py w folderze inkscape i wyszukaj miejsca gdzie użyte jest SM. Jest tam tylko kilka takich miejsc i jest oczywiste, że tylko jeden z nich odnosi się do rysowania obrazka przez silnik krokowy. Edytuj miejsce zgodnie z przykładem do obsługi gwintowanego pręta.

    strOutput = ','.join( ['SM', str( td ), str( yd2 ), str( xd2 )] ) + '\r'
    zmień go następująco:
    strOutput = ','.join( ['SM', str( td ), str( yd2*SCALE_SCREW ), str( xd2 )] ) + '\r'
    dodaj dodatkową linię przed następnymi komendami:
    SCALE_SCREW = 240

    Projektowanie kubka
    Stwórz nowy obrazek w Inkscape. Ustal rozmiar obrazka na wartości 2400 na 1200 i wartości na px. Można oczywiście zmieniać wartości, ale te poprawnie pracują u autora.

    W Inkscape wybierz Extension, Eggbot, Eggbot control. Przejdź do tabelki czasowej i ustaw wartości, kiedy pisak jest w górze i kiedy pisak jest na dole, na 100. Tu też istnieje dowolność w ustawieniach szybszej lub wolniejszej pracy, ale w pewnym momencie podczas drukowania może wystąpić błąd. Ustaw także opóźnienie po podniesieniu i opóźnienie na 500.Inne opcje można właściwie zostawić bez poprawek, ale możliwe, że będziesz musiał odznaczyć opcję odwrotnej prędkości na jednym lub obu silnikach.

    W zakładce setup, ustawienia „pisak w górze” oraz „pisak w dole” zależną od fizycznych wymiarów pisaka. Wpisu dokładnych wartości można dokonać poprzez próby. Przed wykonaniem projektu, dobrze jest położyć na kubek jakieś zabezpieczenie lub użyć białego pisaka. Włóż kubek w zaciski, oraz pisak w uchwyt i wybierz opcję „steruj pisakiem w górę i w dół”, a następnie zatwierdź.


    Link


    http://www.instructables.com/id/Mug-Plotter/#step1


    Fajne! Ranking DIY
  • CControls
  • #2 21 Mar 2013 07:15
    zygfryd.W
    Poziom 20  

    Ale widać jakie to cudo ma bicia na górnej złączce, prawdopodobnie śruba i oś silnika są włożone do za dużej tulei plus wystające śruby i duże obroty i widać co się dzieje.
    Ale po pewnych poprawkach długo by po chodziła:)
    Marker- proste i genialne ale nic cieńszego z większą dokładnością nie narysuje, tym bardziej jak nim tak "telepie".
    Mimo wszystko pomysł dobry:)

  • CControls
  • #3 21 Mar 2013 09:19
    OldSkull
    Poziom 27  

    A ja bym chciał jakąś bardziej trwałą farbę, bo marker szybko się zmyje.

  • #4 21 Mar 2013 10:31
    DjDaniel11
    Poziom 27  

    Zawsze można zastosować cienkopis po podpisywania płyt CD, on na pewno tak szybko nie zejdzie :) A i dokładniejsze rzeczy by można rysować, pod warunkiem poprawienia stabilności tej maszynki :)

  • #5 21 Mar 2013 21:20
    hehehehuhuhu
    Poziom 19  

    Przecież ta maszynka jest zrobiona tylko na pokaz aby przedstawić prostotę konstrukcji.
    Autorowi zapewne nie chodziło o to aby zrobić w pełni funkcjonalny prototyp, nie ma co się czepiać.