ROTARY CNC BOTTLE PLOTTER: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Πήρα μερικούς κυλίνδρους, οι οποίοι μάλλον χρησιμοποιούνται στον εκτυπωτή. Μου ήρθε η ιδέα να τα μετατρέψω στον άξονα περιστροφής του πλότερ μπουκαλιών CNC. Σήμερα, θα ήθελα να μοιραστώ πώς να φτιάξω ένα πλότερ μπουκαλιών CNC από αυτούς τους κυλίνδρους και άλλα απορρίμματα.

Για να κάνω αυτό το έργο, εμπνεύστηκα από το lingib με το CNC Drum Plotter:

Ας ξεκινήσουμε.

Βήμα 1: ΠΡΑΓΜΑΤΑ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΜΑΣΤΕ

• 1 τεμ x Arduino Uno R3.
• 1 τεμ x Arduino CNC Shield V3 GRBL.
• 4τεμ x Πρόγραμμα οδήγησης Stepper Motor A4988.
• 2 τεμ x Παλαιές συσκευές αναπαραγωγής CD/DVD.
• 2 τεμ x Stepper Motor NEMA 17-μέγεθος.
• 2 τεμάχια Old Roller Printer, με μήκος περίπου 370mm και διάμετρο 10mm.

• 2 μέτρα x 8P Rainbow Ribbon Cable.
• 2 τεμάχια ζεύξης εύκαμπτου άξονα αλουμινίου, Μέγεθος εσωτερικής οπής: 5mm x 8mm.
• 1 τεμ x Εύκαμπτος σύνδεσμος άξονα αλουμινίου, Μέγεθος εσωτερικής οπής: 10mm x 10mm. Χρησιμοποιείται για τη σύσφιξη του στυλό/ μολυβιού.
• 1 τεμ x Συρραπτικό.
• 6τεμ x Στήλες από ορείχαλκο από χαλκό L-5/10mm.
• 3 τεμ x Κρεμάστρες και καρύδια με σπείρωμα Μ10 x 500mm. Χρησιμοποίησα σπείρωμα τύπου μπουλόνι για κρεμαστά φώτα.

• 8τεμ x Αναγνωριστικό ρουλεμάν 8mm.
• 2τεμ x XH2,54mm - 6P 20cm καλώδιο διπλού συνδετήρα.
• Υποστηρίγματα σχήματος 4 τεμ x L
• 2 τεμ x Υποστήριξη στήριξης για Stepper Motor.
• 1τεμ x Τροφοδοτικό 12V.
• Μερικοί μικροί σύνδεσμοι καλωδίων, σπειροειδές περιτύλιγμα καλωδίου, μπουλόνια και παξιμάδια Μ4.

Βήμα 2: ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ

• Υλικολογισμικό GRBL.
• Inkscape.
• Λογισμικό AxiDraw 2.6.3 από το Evil Mad Scientist Laboratories. Είναι προαιρετικό για επέκταση πλήρωσης καταπακτών.
• Universal Gcode Sender.

Βήμα 3: ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ ΣΤΡΟΦΗΣ ΑΞΟΝΑΣ Υ

Επαναχρησιμοποίησα 2 ξύλινα μπαστούνια από τα παιχνίδια των παιδιών μου, άνοιξα 2 τρύπες σε κάθε ραβδί με απόσταση περίπου 65mm και τοποθέτησα το ρουλεμάν σε οπές γεώτρησης.

• Μπλε ξύλινη διάσταση ραβδιού: 100 x 30 x 10mm
• Διάσταση κόκκινου ξύλινου ραβδιού: 165 x 30 x 10mm

Δύο άκρα κυλίνδρων εκτυπωτή τοποθετήθηκαν στο έδρανο του μπλε ξύλινου ραβδιού.

Έβαλα άλλα πλαϊνά άκρα κυλίνδρου στο ρουλεμάν κόκκινου ξύλινου ραβδιού και συνέδεσα 2 βηματικούς κινητήρες άξονα Υ σε 2 κυλίνδρους με εύκαμπτη σύζευξη 5x8mm. Έπειτα έκοψα μια ξύλινη πλάκα διαστάσεων 250x350mm για να φτιάξω ένα πέλμα CNC και τοποθέτησα τα στηρίγματα σχήματος L σε αυτό. Τα βηματικά μοτέρ και τα κόκκινα ξύλινα μπαστούνια ήταν τοποθετημένα σε αυτήν την ποδιά.

Βήμα 4: ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ Χ ΚΑΙ Ζ ΑΞΙΟΥ

Ο άξονας Χ και ο άξονας Ζ τοποθετήθηκαν σε ένα ξύλινο κιβώτιο 12x10x6mm το οποίο τρυπήθηκε 4 οπές και εισήχθη 4 παξιμάδια M10 σε αυτές τις οπές. Η απόσταση μεταξύ των δύο παξιμαδιών στη μία πλευρά είναι 30mm.

Οι ράβδοι με σπείρωμα M10 γυαλίσθηκαν και στα δύο άκρα μέχρι να φτάσουν σε διάμετρο 8mm.

Βίδωσα δύο ράβδους με σπείρωμα M10x500 σε 4 παξιμάδια του ξύλινου κουτιού. Ανάλογα με το μήκος της φιάλης, μπορώ να προσαρμόσω τη θέση του άξονα Χ χειροκίνητα. Τέσσερα άλλα παξιμάδια βιδώθηκαν επίσης σε δύο άκρα ράβδων σπειρώματος προκειμένου να σταθεροποιηθεί η επιθυμητή θέση.

Για τον άξονα Χ και Ζ, τοποθέτησα 2 παλιές συσκευές αναπαραγωγής CD/DVD στο παραπάνω ξύλινο κουτί 12x10x6mm.

Για τη σύσφιξη του στυλό/μολυβιού, χρησιμοποίησα τον μηχανισμό ελατηρίου του συρραπτικού και τον εύκαμπτο σύνδεσμο 10x10mm. Λεπτομέρειες μπορείτε να ελέγξετε στο προηγούμενο διδακτικό μου: ΠΙΣΩ ΣΤΟ ΒΑΣΙΚΟ-ΜΙΝΙ CNC PLOTTER

Έκοψα τις 2 ξύλινες πλάκες με διάσταση 100x200mm για να φτιάξω την αριστερή και δεξιά στήριξη του άξονα Χ και Ζ. Άνοιξα 2 τρύπες σε κάθε πλάκα με απόσταση περίπου 30mm και τοποθέτησα το ρουλεμάν σε οπές γεώτρησης. Οι άλλες οπές χρησιμοποιήθηκαν για σύνδεση με στηρίγματα σχήματος L.

Δύο ράβδοι με σπείρωμα με δύο συσκευές αναπαραγωγής CD/DVD εισήχθησαν σε 2 έδρανα των στηριγμάτων της δεξιάς και της αριστερής πλευράς

Για να διατηρήσω τα στηρίγματα του άξονα Χ αρκετά δυνατά, χρησιμοποίησα μία επιπλέον ράβδο με σπείρωμα 10x500mm για να συνδέσω το αριστερό και το δεξί στήριγμα.

Το αριστερό και το δεξί στήριγμα του άξονα XZ τοποθετήθηκαν στην πλάκα ποδιού CNC.

Επειδή ο άξονας Χ είναι περιορισμένος στα 40mm, για να μπορέσω να επεκτείνω το εύρος της γραφικής παράστασης, χρησιμοποίησα μερικά γρανάζια και ιμάντα εκτυπωτή για να συνδέσω 2 ράβδους με σπείρωμα μεταξύ τους. Με αυτόν τον τρόπο, μπορώ να προσαρμόσω την επιθυμητή θέση σχεδίου ανάλογα με το μήκος της φιάλης με το χέρι.

Εγινε.

Βήμα 5: ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ

Το έργο μου χρησιμοποίησε 4 βηματικούς κινητήρες και προγράμματα οδήγησης A4988. Επειδή ο περιστροφικός άξονας Υ λειτουργούσε με 2 βηματικούς κινητήρες, έπρεπε να προσθέσω 2 βραχυκυκλωτήρες όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα για να διαμορφώσω τον 4ο άξονα. Σε αυτήν την περίπτωση, το Y-Axis κλωνοποιείται στο 4ο stepper πρόγραμμα οδήγησης A4988 το οποίο σημειώνεται ως "A" στην ασπίδα CNC.

Τέλος, τοποθέτησα το CNC Shield και το Arduino Uno στην πλάκα ποδιών CNC και συνδέσα καλώδια από 4 βηματικούς κινητήρες σε 4 οδηγούς A4988.

Σημειώσεις: Μπορείτε να ανατρέξετε στο εκπαιδευτικό BACK TO BASIC-MINI CNC PLOTTER στο ΒΗΜΑ 5 για τη ρύθμιση μικρο-βημάτων και το τρέχον όριο του οδηγού stepper A4988.

• Η ρύθμιση μικροβημάτων μου είναι ανάλυση 1/8 βημάτων για όλους τους βηματικούς κινητήρες.
• Θα πρέπει να δώσουμε προσοχή στο να θέσουμε το τρέχον όριο των βηματικών κινητήρων ρυθμίζοντας το ποτενσιόμετρο τριμερών στην πλακέτα A4988.

Έγιναν όλες οι συναρμολογούμενες εργασίες και οι ηλεκτρικές συνδέσεις.

Βήμα 6: GRBL FIRMWARE ΚΑΙ ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ

1. Μεταφορτώστε το υλικολογισμικό GRBL στο Arduino Uno

• Λήψη αρχείων υλικολογισμικού GRBL.
• Αντιγράψτε το GRBL στο C: / Users / Administrator / Documents / Arduino / βιβλιοθήκες
• Ανοίξτε το Arduino IDE, από το μενού Αρχείο κάντε κλικ στο Παράδειγμα ‣ GRBL ‣ grblUpload.
• Επιλέξτε τη σωστή θύρα και πίνακα (Arduino Uno), μεταγλωττίστε και ανεβάστε τον κώδικα στο Arduino Uno.

2. Οι παράμετροι GRBL για το σχεδιαστή μπουκαλιών μου είναι οι εξής:

$0	10.000	Βήμα χρόνος παλμού
$1	25.000	Βήμα καθυστέρηση αδράνειας
$2	0.000	Αναστροφή παλμού βημάτων
$3	0.000	Αντίστροφη κατεύθυνση βημάτων
$4	0.000	Αναστροφή βήματος ενεργοποίησης πείρου
$5	0.000	Αντιστροφή καρφιτσών ορίου
$6	0.000	Αντιστρέψτε τον πείρο του αισθητήρα
$10	1.000	Επιλογές αναφοράς κατάστασης
$11	0.010	Απόκλιση διασταύρωσης
$12	0.002	Ανοχή σε τόξο
$13	0.000	Αναφορά σε ίντσες
$20	0.000	Ενεργοποιούν τα απαλά όρια
$21	0.000	Ενεργοποιούν τα σκληρά όρια
$22	0.000	Ενεργοποίηση κύκλου εισόδου
$23	0.000	Αντίστροφη διεύθυνση κατεύθυνσης
$24	25.000	Κατοικία εντοπίστε το ρυθμό τροφοδοσίας
$25	500.000	Ποσοστό αναζήτησης οικιακής αναζήτησης
$26	250.000	Καθυστέρηση αποσυμπίεσης διακόπτη κατοικίας
$27	1.000	Απόσταση απομάκρυνσης διακόπτη κατοικίας
$30	1000.000	Μέγιστη ταχύτητα άξονα
$31	0.000	Ελάχιστη ταχύτητα άξονα
$32	0.000	Ενεργοποίηση λειτουργίας λέιζερ
$100	53.333	Ανάλυση ταξιδιού στον άξονα Χ
$101	20.000	Ανάλυση ταξιδιού στον άξονα Υ
$102	53.333	Ανάλυση ταξιδιού στον άξονα Ζ
$110	1000.000	Μέγιστος ρυθμός άξονα Χ
$111	1000.000	Μέγιστος ρυθμός άξονα Υ
$112	1000.000	Μέγιστος ρυθμός άξονα Ζ
$120	50.000	Επιτάχυνση άξονα Χ
$121	50.000	Επιτάχυνση άξονα Υ
$122	50.000	Επιτάχυνση άξονα Ζ
$130	40.000	Μέγιστη διαδρομή άξονα Χ
$131	220.000	Μέγιστη διαδρομή στον άξονα Υ
$132	40.000	Μέγιστη διαδρομή στον άξονα Ζ

Οι σημαντικές παράμετροι που έχω κάνει τις βαθμονομήσεις επισημαίνονται στον παραπάνω πίνακα.

3. Ρύθμιση STEP/MM:

Η ρύθμιση βημάτων/mm για βηματικούς κινητήρες εμφανίζεται στους παρακάτω πίνακες με τον τύπο:

Βήματα / mm = (Βήματα ανά περιστροφή)*(Μικροβήματα) / (mm ανά περιστροφή)

X AND Z AXIS - $ 101 και $ 103:

Το μήκος εργασίας της βίδας:	40.00	mm
Βήμα άγγελος:	18	°
Ο αριθμός των βημάτων που απαιτούνται για το DVD stepper για να κάνει 1 πλήρη περιστροφή:	20	βήμα/στροφ
Ρύθμιση μικροβημάτων A4988:	8	-
Βήμα βηματικού βηματικού DVD (mm/περιστροφή):	3.0	mm/στροφ
ΒΗΜΑ/ΜΜ:	53.333	βήμα/mm

Y AND AXIS - 101 $

Για τον προσδιορισμό του STEP / mm του περιστροφικού άξονα, μέτρησα την περιφέρεια του κυλινδρικού ελαστικού που είναι προσαρτημένο στους κυλίνδρους του εκτυπωτή. Έχει ίσιο μήκος για το stepper μοτέρ για να κάνει 1 πλήρη περιστροφή και είναι 80 mm στην περίπτωσή μου.

Στη δοκιμή μου, χρησιμοποίησα μερικά γυάλινα μπουκάλια (μπουκάλι σάλτσα ψαριού) με περιφέρεια 220mm.

Το μήκος εργασίας του περιστροφικού άξονα:	220.000	mm
Βήμα άγγελος:	1.8	°
Ο αριθμός των βημάτων που απαιτούνται για το stepper για να κάνει 1 πλήρη περιστροφή:	200	βήμα/στροφ
Ρύθμιση μικροβημάτων A4988:	8	-
mm ανά περιστροφή:	80.000	mm/στροφ
ΒΗΜΑ/ΜΜ:	20.000	βήμα/mm

Βήμα 7: INKSCAPE ΚΑΙ UGS

1. ΜΕΛΕΤΟ

- Από το μενού Inkscape μεταβείτε στις Ιδιότητες αρχείου και στην καρτέλα Σελίδα ορίστε τις Μονάδες οθόνης (χιλιοστά), τον Προσανατολισμό σε Πορτρέτο και Μέγεθος Σελίδας: 40x 220mm. - Εισαγάγετε μια κατάλληλη εικόνα χρησιμοποιώντας το μενού Αρχείο ‣ Εισαγωγή. Στο μενού, μεταβείτε στο Path ‣ Trace Bitmap και μετατρέψτε το αντικείμενο σε Path.

- Μεταβείτε στις Επεκτάσεις ‣ Gcodetools. Βιβλιοθήκη εργαλείων. Επιλέξτε Εργαλεία Τύπος: Κυλινδρικό και κάντε κλικ στο Εφαρμογή.

- Μεταβείτε στις Επεκτάσεις ‣ Gcodetools. Σημεία Προσανατολισμού

• Τύπος προσανατολισμού: λειτουργία 2 σημείων.
• Z Επιφάνεια: 0,0 mm. Αυτή είναι η κορυφή της επιφάνειας του χαρτιού σας.
• Ζ Βάθος: -1,0mm. Αυτή είναι η θέση εργασίας του άξονα Ζ όταν το σχεδιαστή CNC σχεδιάζει αντικείμενο. Αυτός ο αρνητικός αριθμός διασφαλίζει ότι το άκρο της πένας μπορεί να αγγίξει το χαρτί.

- Μεταβείτε στις Επεκτάσεις ‣ Gcodetools ath Διαδρομή στο Gcode

• Ζ ύψος ασφαλείας: 2mm. Είναι ύψος πάνω από την επιφάνεια γραφής όταν κινείστε μεταξύ των σημείων σχεδίασης.
• Κάντε κλικ στην καρτέλα Path to Gcode πριν κάνετε κλικ στο Apply (Εφαρμογή). Αυτό δημιουργεί το αρχείο κώδικα G.

2. ΠΑΝΤΕΛΟΝΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ GCODE

• Ανοίξτε την καθολική πλατφόρμα Gcode, επιλέξτε Θύρα και ρυθμίστε το Baud στο 115200, κάντε κλικ στην καρτέλα Σύνδεση.
• Επιλέξτε την κατάλληλη θέση μετακινώντας X άξονες αριστερά - δεξιά, Y άξονες εμπρός - πίσω και ορίστε τις αρχικές συντεταγμένες με το κουμπί Reset Zero.
• Κάντε κλικ στο Άνοιγμα ‣ Περιηγηθείτε στο αρχείο κώδικα G που δημιουργήθηκε από το INKSCAPE.
• Κάντε κλικ στην επιλογή Αποστολή και ο σχεδιαστής CNC θα εκτελέσει την εικόνα ακολουθώντας τον κωδικό G.
• Παρακολουθήστε το σχεδιαστή σε δράση στην καρτέλα Visualizer.

Βήμα 8: ΔΟΚΙΜΗ

Έχω πολλά μπουκάλια σάλτσας ψαριού από γυαλί. Συνήθως, απορρίπτονται μετά τη χρήση, αλλά από εδώ και στο εξής, θα ονομάζονται ή θα διακοσμούνται από το δοχείο φιαλών CNC μου για να αποθηκεύουν τα απαραίτητα υγρά μπαχαρικά. Μπορούμε εύκολα να αλλάξουμε σε διαφορετικά είδη στυλό, όπως έγχρωμο στυλό/ μολύβι… επειδή σφίγγονται με εύκαμπτο σύνδεσμο κινητήρα 10x10mm.

Βήμα 9: ΤΕΛΟΣ

Μπορείτε να δείτε μερικές εικόνες αυτού του έργου.

Σας ευχαριστώ πολύ που διαβάσατε τη δουλειά μου και ελπίζω να απολαύσατε το άρθρο μου αυτή τη φορά!