OBROTOWY PLOTER BUTELEK CNC: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Wziąłem kilka rolek, które prawdopodobnie są używane w drukarce. Wpadłem na pomysł, aby zamienić je w oś obrotu plotera do butelek CNC. Dzisiaj chciałbym się podzielić jak zbudować ploter do butelek CNC z tych rolek i innych skrawków.

Aby wykonać ten projekt, zainspirował mnie lingib z jego ploterem bębnowym CNC:

Zaczynajmy.

Krok 1: RZECZY, KTÓRE POTRZEBUJEMY

• 1 szt. x Arduino Uno R3.
• 1 szt. x tarcza Arduino CNC V3 GRBL.
• 4 szt. x sterownik silnika krokowego A4988.
• 2 szt. x stare odtwarzacze CD/DVD.
• 2 szt. x silnik krokowy NEMA 17-rozmiar.
• 2 szt x stare rolki drukarki o długości około 370 mm i średnicy 10 mm.

• Tęczowy kabel taśmowy 2 metry x 8 P.
• 2 szt. x aluminiowe elastyczne sprzęgło wału, rozmiar otworu wewnętrznego: 5 mm x 8 mm.
• 1 szt. x aluminiowe elastyczne sprzęgło wału, rozmiar otworu wewnętrznego: 10mm x 10mm. Służy do zaciskania długopisu/ołówka.
• 1 szt. x zszywacz.
• 6 sztuk x miedziane mosiężne filary L-5/10mm.
• 3 szt. x wieszaki na pręty gwintowane i nakrętki M10 x 500mm. Do wiszących lamp użyłem gwintowanej śruby.

• 8 sztuk x łożysko 8mm ID.
• 2 szt. x XH2.54mm - 6P 20cm Podwójne złącze kabla.
• 4 szt x wsporniki w kształcie litery L.
• 2 szt. x wspornik montażowy do silnika krokowego.
• 1 szt. x zasilacz 12 V.
• Niektóre małe opaski kablowe, spiralna owijka do kabli, śruby i nakrętki M4.

Krok 2: OPROGRAMOWANIE

• Oprogramowanie sprzętowe GRBL.
• Inkscape.
• Oprogramowanie AxiDraw 2.6.3 firmy Evil Mad Scientist Laboratories. Jest opcjonalne w przypadku przedłużenia wypełnienia kreskowania.
• Uniwersalny nadawca Gcode.

Krok 3: MONTAŻ OBROTOWEJ OSI Y

Ponownie użyłem 2 drewnianych patyczków z moich dziecięcych zabawek, wywierciłem 2 otwory na każdym patyczku w odległości około 65 mm i zamontowałem łożysko w wierconych otworach.

• Wymiar niebieskiego drewnianego kija: 100 x 30 x 10 mm
• Wymiar czerwonego drewnianego kija: 165 x 30 x 10 mm

Dwa końce rolek drukarki zostały wsunięte w łożysko niebieskiego drewnianego patyczka.

Włożyłem pozostałe boczne końce rolek w łożysko czerwonego drewnianego patyka i połączyłem 2 silniki krokowe oś Y z 2 rolkami za pomocą elastycznego sprzęgła 5x8mm. Następnie wyciąłem drewnianą płytkę o wymiarach 250x350mm, aby zbudować podnóżek CNC i zamontowałem na niej wsporniki w kształcie litery L. Na tej podnóżku zamontowano silniki krokowe i czerwone drewniane patyczki.

Krok 4: MONTAŻ OSI X I Z

Oś X i oś Z zamontowano na drewnianej skrzynce 12x10x6mm, w której wywiercono 4 otwory i włożono w te otwory 4 nakrętki M10. Odległość między dwiema nakrętkami z jednej strony wynosi 30mm.

Pręty gwintowane M10 były polerowane na obu końcach, aż osiągnęły średnicę 8 mm.

Wkręciłem dwa pręty gwintowane M10x500 w 4 nakrętki drewnianej skrzynki. W zależności od długości butelki mogę ręcznie dostosować położenie osi X. Cztery inne nakrętki zostały również przykręcone do dwóch końców prętów gwintowanych, aby ustalić żądaną pozycję.

Dla osi X i Z zamontowałem 2 stare odtwarzacze CD/DVD na powyższym drewnianym pudełku 12x10x6mm.

Do zaciśnięcia ołówka/ołówka użyłem mechanizmu sprężynowego zszywacza oraz elastycznej złączki 10x10mm. Szczegóły można sprawdzić na mojej poprzedniej instrukcji: POWRÓT DO BASIC-MINI PLOTER CNC

Wyciąłem 2 drewniane płyty o wymiarach 100x200mm, aby zbudować lewą i prawą podporę boczną osi X i Z. Na każdej płytce wywierciłem 2 otwory w odległości około 30mm i zamontowałem łożysko w otworach wiercących. Pozostałe otwory zostały wykorzystane do połączenia z podporami w kształcie litery L.

Dwa pręty gwintowane z dwoma odtwarzaczami CD/DVD zostały włożone w 2 łożyska prawego i lewego wspornika bocznego

Aby podpory osi X były wystarczająco mocne, użyłem jednego dodatkowego pręta gwintowanego 10x500mm do połączenia lewej i prawej podpory.

Lewa i prawa podpora osi XZ została zamontowana na stopce CNC.

Ponieważ oś X jest ograniczona do 40 mm, aby móc rozszerzyć zakres kreślenia, użyłem kilku kół zębatych drukarki i paska, aby połączyć ze sobą 2 pręty gwintowane. W ten sposób mogę ręcznie dostosować żądaną pozycję kreślenia w zależności od długości butelki.

Gotowe.

Krok 5: POŁĄCZENIA

Mój projekt wykorzystywał 4 silniki krokowe i sterowniki A4988. Ponieważ obrotowa oś Y działała z 2 silnikami krokowymi, musiałem dodać 2 zworki jak na poniższym obrazku, aby skonfigurować czwartą oś. W tym przypadku oś Y jest sklonowana do czwartego sterownika krokowego A4988, który jest oznaczony jako „A” na ekranie CNC.

Na koniec zamontowałem CNC Shield i Arduino Uno na stopce CNC i podłączyłem kable z 4 silników krokowych do 4 sterowników A4988.

Uwagi: Możesz odwołać się do mojego instruktażowego PLOTERA CNC BACK TO BASIC-MINI w KROKU 5 w celu ustawienia mikro-kroków i ograniczenia prądu sterownika krokowego A4988.

• Moje ustawienie mikrokroków to rozdzielczość 1/8 kroku dla wszystkich silników krokowych.
• Należy zwrócić uwagę na ustawienie limitu prądowego silników krokowych poprzez regulację potencjometru trymera na płytce A4988.

Wykonano wszystkie prace montażowe i elektryczne.

Krok 6: OPROGRAMOWANIE I KALIBRACJA GRBL

1. Prześlij oprogramowanie GRBL do Arduino Uno

• Pobierz pliki oprogramowania układowego GRBL.
• Skopiuj GRBL do C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries
• Otwórz Arduino IDE, z menu Plik kliknij Przykłady ‣ GRBL ‣ grblUpload.
• Wybierz odpowiedni port i płytkę (Arduino Uno), skompiluj i prześlij kod do Arduino Uno.

2. Parametry GRBL dla mojego plotera do butelek są następujące:

$0	10.000	Czas impulsu krokowego
$1	25.000	Krok bezczynności opóźnienia
$2	0.000	Odwrócenie impulsu krokowego
$3	0.000	Odwróć kierunek kroku
$4	0.000	Odwróć krok włączania pinu
$5	0.000	Odwróć szpilki ograniczające
$6	0.000	Odwróć pin sondy
$10	1.000	Opcje raportu o stanie
$11	0.010	Odchylenie złącza
$12	0.002	Tolerancja łuku
$13	0.000	Raport w calach
$20	0.000	Włączenie limitów miękkich
$21	0.000	Włączone sztywne limity
$22	0.000	Włączenie cyklu bazowania
$23	0.000	Odwrócenie kierunku bazowania
$24	25.000	Szybkość posuwu lokalizowania naprowadzania
$25	500.000	Szybkość wyszukiwania bazy danych
$26	250.000	Opóźnienie odbicia przełącznika bazowania
$27	1.000	Odległość oderwania przełącznika naprowadzania
$30	1000.000	Maksymalna prędkość wrzeciona
$31	0.000	Minimalna prędkość wrzeciona
$32	0.000	Włącz tryb laserowy
$100	53.333	Rozdzielczość przesuwu w osi X
$101	20.000	Rozdzielczość przesuwu w osi Y
$102	53.333	Rozdzielczość przesuwu osi Z
$110	1000.000	Maksymalna szybkość osi X
$111	1000.000	Maksymalna szybkość osi Y
$112	1000.000	Maksymalna szybkość osi Z
$120	50.000	Przyspieszenie osi X
$121	50.000	Przyspieszenie osi Y
$122	50.000	Przyspieszenie osi Z
$130	40.000	Maksymalny przesuw w osi X
$131	220.000	Maksymalny przesuw w osi Y
$132	40.000	Maksymalny przesuw w osi Z

Ważne parametry, które wykonałem podczas kalibracji są zaznaczone w powyższej tabeli.

3. Ustawienie KROK/MM:

Ustawienie krok/mm dla silników krokowych przedstawiono w poniższych tabelach według wzoru:

Kroki/mm = (kroki na obrót)*(mikrokroki) / (mm na obrót)

OŚ X I Z - 101 USD i 103 USD:

Długość robocza śruby:	40.00	mm
Krok anioł:	18	°
Liczba kroków wymaganych do wykonania 1 pełnego obrotu przez stepper DVD:	20	krok/obr
Ustawienie mikrokroków A4988:	8	-
Skok śruby krokowej DVD (mm/obrót):	3.0	mm/obr
KROK/MM:	53.333	krok/mm

Y I OŚ - 101 USD

Aby określić STEP/mm osi obrotowej zmierzyłem obwód gumy cylindrycznej przymocowanej na wałkach drukarki. Jest to prosta długość, aby silnik krokowy wykonał 1 pełny obrót i w moim przypadku jest to 80mm.

W moich testach użyłem kilku szklanych butelek (butelki sosu rybnego) o obwodzie 220mm.

Długość robocza osi obrotowej:	220.000	mm
Krok anioł:	1.8	°
Liczba kroków potrzebnych do wykonania 1 pełnego obrotu przez stepper:	200	krok/obr
Ustawienie mikrokroków A4988:	8	-
mm na obrót:	80.000	mm/obr
KROK/MM:	20.000	krok/mm

Krok 7: INKCAPE I UGS

1. KRAJOBRAZ

- Z menu Inkscape przejdź do Plik ‣ Właściwości i na karcie Strona ustaw Jednostki wyświetlania (milimetry), Orientację na Pionową i Rozmiar strony: 40x 220mm. - Zaimportuj odpowiedni obraz, korzystając z menu Plik ‣ Importuj. W menu przejdź do Ścieżka ‣ Śledź bitmapę i przekonwertuj obiekt na ścieżkę.

- Przejdź do Rozszerzenia ‣ Gcodetools ‣ Biblioteka narzędzi. Wybierz Typ narzędzia: Cylindryczny i kliknij Zastosuj.

- Przejdź do rozszerzeń ‣ Gcodetools ‣ Punkty orientacji

• Typ orientacji: tryb 2-punktowy.
• Powierzchnia Z: 0,0 mm. To jest górna część powierzchni papieru.
• Głębokość Z: -1,0 mm. Jest to pozycja robocza osi Z, gdy ploter CNC rysuje obiekt. Ta ujemna liczba zapewnia, że końcówka pióra może dotykać papieru.

- Przejdź do rozszerzeń ‣ Gcodetools ‣ Ścieżka do Gcode

• Wysokość bezpieczna Z: 2mm. Jest to wysokość nad powierzchnią kreślenia podczas poruszania się między punktami rysunkowymi.
• Kliknij kartę Ścieżka do Gcode przed kliknięciem Zastosuj. Spowoduje to utworzenie pliku kodu G.

2. UNIWERSALNA PLATFORMA GCODE

• Otwórz Universal Gcode Platform, wybierz Port i ustaw Baud na 115200, kliknij kartę Połącz.
• Wybierz odpowiednią pozycję przesuwając osie X lewo - prawo, osie Y przód - tył i ustaw oryginalne współrzędne przyciskiem Reset Zero.
• Kliknij Otwórz ‣ Przeglądaj do pliku kodu G wygenerowanego przez INKSCAPE.
• Kliknij Wyślij, a ploter CNC wykona rysunek zgodnie z kodem G.
• Monitoruj działanie plotera na karcie Wizualizator.

Krok 8: TESTOWANIE

Mam dużo szklanych butelek na sos rybny. Zwykle są wyrzucane po użyciu, ale od teraz będą one nazwane lub ozdobione przez mój CNC ploter do butelek, aby przechowywać niezbędne płynne przyprawy. Możemy łatwo zmienić na inny rodzaj pisaków, takich jak kolorowy długopis/ołówek… ponieważ są one zaciskane przez elastyczne sprzęgło silnika 10x10mm.

Krok 9: ZAKOŃCZ

Możesz zobaczyć kilka zdjęć tego projektu.

Bardzo dziękuję za przeczytanie mojej pracy i mam nadzieję, że tym razem spodobał wam się mój artykuł!