Πολύχρωμος εκτυπωτής κουκκίδων: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια σε όλους. Αυτό το διδακτικό είναι σχετικά με το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός εκτυπωτή πολλαπλών χρωμάτων. Βασίστηκε κυρίως σε μια παρόμοια εργασία που είχε ήδη δημοσιευτεί εδώ με οδηγίες. Το έργο στο οποίο αναφέρομαι είναι "Dotter: Huge Arduino Based Dot Matrix Printer" που διεξήχθη από τον Nikodem Bartnik (https://www.instructables.com/id/Doter-Huge-Arduino-Based-Dot-Matrix-Printer/). Ο κώδικας arduino χρησιμοποιεί την ίδια πλατφόρμα με την εργασία που αναφέρεται, αλλά. Τροποποιήθηκε για να υποστηρίζει σύστημα τεσσάρων χρωμάτων. Επιπλέον χρησιμοποίησα μια επαγγελματική βιβλιοθήκη προγράμματος οδήγησης stepper η οποία είναι ήδη διαθέσιμη στο διαδίκτυο. Η βιβλιοθήκη ονομάζεται AccelStepper και μπορείτε να έχετε πρόσβαση στη διεύθυνση https://www.arduinolibraries.info/libraries/accel-stepper. Αυτή η βιβλιοθήκη παρέχει μια προηγμένη και ομαλή οδήγηση των βηματικών κινητήρων σας. καθώς δεν σκοπεύουμε να εφεύρουμε τον τροχό. Το σκίτσο επεξεργασίας είναι σχεδόν το ίδιο με το βασικό έργο, εκτός από το ότι διέγραψα τα περιττά και αχρησιμοποίητα στοιχεία στο παράθυρο διεπαφής. Όσον αφορά το ρομπότ, σχεδίασα το δικό μου ρομπότ. Είναι καρτεσιανό ρομπότ 2D και χρησιμοποιεί βηματικούς κινητήρες Nema17. Από αυτή την άποψη, η δομή του μοιάζει περισσότερο με ρομποτικά συστήματα που χρησιμοποιούνται συνήθως για τρισδιάστατους εκτυπωτές. Και για τα ηλεκτρονικά, η προτίμησή μου ήταν να χρησιμοποιήσω ήδη διαθέσιμα ηλεκτρονικά κυκλώματα στην αγορά. Εννοώ, χρησιμοποίησα τον πίνακα arduino Mega 2560 μαζί με τον πίνακα ασπίδων RAMPS 1.4 και τον τυπικό οδηγό stepper A4988 (ή παρόμοιο). Αυτό θα μπορούσε να σας πει πού κατευθύνομαι. Ναι, εργάζομαι για την ανάπτυξη του δικού μου τρισδιάστατου εκτυπωτή και αυτή η εργασία είναι το πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση αυτή. Όπως γνωρίζετε το Arduino Mega 2560 και ο πίνακας RAMPS 1.4 είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα borad στην ανάπτυξη τρισδιάστατων εκτυπωτών.

Βήμα 1: Βήμα 1: Σχεδιασμός και συναρμολόγηση του καρτεσιανού ρομπότ

Ο σχεδιασμός του ρομπότ εμφανίζεται ως παραπάνω. Κάθε μέρος φέρει ετικέτα με έναν αριθμό και οι λεπτομέρειες του παρέχονται σε έναν πίνακα Α. Περαιτέρω μπορείτε να δείτε φωτογραφίες του ρομπότ. Υπάρχουν τμήματα στις φωτογραφίες που δεν φαίνονται στο παραπάνω σχέδιο ρομπότ. Είναι κυρίως βίδες, παξιμάδια και ακόμη και γραμμικά έδρανα και ρουλεμάν. Αλλά μην ανησυχείτε. Ο κατάλογος αυτών των στοιχείων παρέχεται ως Πίνακας Β.

Βήμα 2: Βήμα 2: Κέντρο στυλό

Αυτό το doter σχεδιάστηκε για εκτύπωση σε τέσσερα διαφορετικά χρώματα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται μαρκαδόροι σε διαφορετικά χρώματα. Από προεπιλογή, ο εκτυπωτής ξεκινά με μπλε δείκτη ως pen1. Τα στυλό 2, 3 και 4 είναι κόκκινα, πράσινα και μαύρα αντίστοιχα. Ένα μοτέρ Nema17 αλλάζει ανάμεσα σε στυλό και το microservo τυπώνει μια κουκκίδα όταν χρειάζεται. Μπορείτε να δείτε το σχέδιο του κέντρου στυλό στην εικόνα. Φυσικά αυτός ο σχεδιασμός χρειάζεται κάποια βελτίωση. Αλλά το άφησα όπως είναι. (Δεδομένου ότι αυτή η ρύθμιση είναι ένα ενδιάμεσο βήμα προς τον τελικό μου στόχο, έτσι δεν έχω αρκετό χρόνο για να συνεχίσω να το βελτιώνω για πάντα!). Ο κατάλογος των στοιχείων στο σχεδιασμό του κέντρου στυλό παρέχεται ως Πίνακας C. Μπορείτε να δείτε τη φωτογραφία του κέντρου στυλό και ολόκληρου του εκτυπωτή παραπάνω.

Βήμα 3: Βήμα 3: Ηλεκτρονικά

Το μεγάλο πράγμα σε αυτόν τον εκτυπωτή είναι τα ηλεκτρονικά μέρη του. Δεν χρειάζεται να κάνετε οποιαδήποτε κυκλική εργασία. Απλά αγοράστε από την αγορά και κάντε καλωδίωση. Έτσι εξοικονομείτε πολύ χρόνο. Περαιτέρω χρησιμοποίησα έναν πίνακα Arduino mega 2560, ο οποίος χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή τρισδιάστατων εκτυπωτών. Μπορείτε λοιπόν να επεκτείνετε αυτό το έργο σε έναν λειτουργικό τρισδιάστατο εκτυπωτή εάν έχετε τέτοια πρόθεση. Ο κατάλογος των ηλεκτρονικών και των ηλεκτρικών ανταλλακτικών έρχεται στον Πίνακα D. Αν και δεν συμπεριέλαβα τα καλώδια στη λίστα.

Χρησιμοποίησα υποδοχές κινητήρα Z και Y στην ασπίδα RAMPS (δεν χρησιμοποίησα υποδοχή X) καθώς και υποδοχή εξωθητήρα 1 για κινητήρα ευρετηρίου πένας. Είναι μόνο επειδή τα RAMPS μου ήταν ελαττωματικά και η υποδοχή X του δεν λειτουργούσε! Όσον αφορά τους οριακούς διακόπτες, είναι προφανές ότι πρέπει να κάνετε χρήση των ακίδων Zmin και Ymin. Το μόνο μπερδεμένο σημείο θα μπορούσε να είναι ποιες καρφίτσες πρέπει να κάνουμε για να οδηγούμε το microservo μας !; Τα RAMPS 1.4 από προεπιλογή έλαβαν 4 σειρές 3 ακίδων για να οδηγήσουν 4 microservos. Παρατήρησα όμως ότι οι ακίδες GROUND και +5 δεν λειτουργούν, αλλά η καρφίτσα SIGNAL λειτουργεί. Έτσι, συνέδεσα τις γραμμές 0 και +5 σε έναν από τους διαθέσιμους ακροδέκτες διακόπτη ορίου στο RAMPS και συνέδεσα το καλώδιο σήματος στο pin 4 στο RAMPS. Μπορείτε να δείτε το σημείο μου στο σχήμα της πλάτης.

Βήμα 4: Βήμα 4: Κωδικός Arduino

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή, ο κώδικας arduino βασίζεται στο έργο που παρουσίασε ο Nikodem Bartnik στο πλαίσιο του έργου DOTER (https://www.instructables.com/id/Doter-Huge-Arduino-Based-Dot-Matrix-Printer/) Το Αλλά έκανα κάποιες αλλαγές. Πρώτα χρησιμοποίησα τη βιβλιοθήκη AccelStepper για να τρέξω τα βήματα. Αυτή είναι μια επαγγελματική και καλά κωδικοποιημένη βιβλιοθήκη. Θα πρέπει να σημειώσετε ότι πρέπει να προσθέσετε αυτήν τη βιβλιοθήκη στις διαθέσιμες βιβλιοθήκες arduino IDE πριν τη χρησιμοποιήσετε. Μπορείτε να βρείτε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη βιβλιοθήκη και να την προσθέσετε στο arduino IDE στη διεύθυνση https://www.makerguides.com/a4988-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/. Δεύτερον έκανα τις απαραίτητες αλλαγές για να υποστηρίξω την πολύχρωμη (4 έγχρωμη) εκτύπωση.

Δείτε πώς λειτουργεί ο κώδικας. Παίρνει τα δεδομένα από τη σειριακή οθόνη (κωδικός επεξεργασίας) και όποτε υπάρχει 0 μετακινεί ένα εικονοστοιχείο (ορίστηκε στα 3 mm στο σχέδιό μου) προς την κατεύθυνση Ζ. όταν υπάρχει 1 (2, 3 ή 4) μετακινείται ένα pixel προς την κατεύθυνση Ζ και δημιουργεί μια μπλε (κόκκινη, πράσινη ή μαύρη) κουκκίδα. Όταν ληφθεί το «;», ερμηνεύεται ως νέο σήμα γραμμής, οπότε επιστρέφει στην αρχική του θέση, μετακινεί ένα pixel (πάλι 3 mm) στην κατεύθυνση Υ και δημιουργεί μια νέα γραμμή.

Βήμα 5: Βήμα 5: Επεξεργασία κώδικα

Ο κώδικας επεξεργασίας δεν διαφέρει από το έργο DOTER. Μόλις αφαίρεσα το αχρησιμοποίητο μέρος και κράτησα το τμήμα που κάνει πραγματικά μια λειτουργία.

Βήμα 6: Παραδείγματα

Εδώ μπορείτε να δείτε μερικά παραδείγματα που εκτυπώθηκαν από το doter μου.