Ардуино принтер своими руками

ЧПУ плоттер в виде принтера на Arduino своими руками.

Сегодня сделаем ЧПУ плоттер на Arduino своими руками. Который внешне напоминает обычный принтер. Принцип работы также очень похож на работу принтера. Есть подающий валик, который вращается и перемещает бумагу. А по продольной оси двигается механизм, который отпускает и поднимает инструмент нанесения рисунка (это может быть карандаш, ручка, фломастер, маркер и пр.) он и наносит изображение на бумагу. Давайте рассмотрим, как собрать такой плоттер на Ардуино своими руками.

Печать комплектующих на 3d принтере для Arduino плоттер.

Для сборки, будущего плоттера на Arduino, понадобится напечатать детали. Печатал я на своем бюджетном принтере Annet A8. Потратил на это пару дней, не смотря на то, что деталей не так и много. При этом есть 2 крупные детали корпуса. Которые выглядят вот так.

Остальные механизмы можно напечатать буквально за 3-4 часа.

Скачать файлы для печати можно тут или внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания»

Комплектующие необходимы для сборки плоттера на Arduino.

• 1 Arduino Uno
• 1 CNC Shield
• 1 кнопка включения питания.
• 1 блок питания — 12 В 3 А или мощнее.
• 2 драйвера шагового двигателя A4988.
• 2 шаговых двигателя Nema 17
• 1 серводвигатель SG90
• Ремни GT2
• 1 шкив натяжителя.
• 1 шкив для установки на вал двигателя
• Различные винты и болты M3 и M4
• Квадратные гайки M3
• Клейкая наждачная бумага — при необходимости можно сделать ее самостоятельно с помощью двустороннего скотча.

Данный плоттер собрать разной ширины под разные форматы бумаги.

Размеры указаны для версии формата A4:

• 2 алюминиевых квадратных профиля размером 10 мм x 10 мм — 295 мм
• 1 алюминиевый квадратных профиль 10 мм x 10 мм — 300 мм
• 1 алюминиевый квадратный профиль 10 мм x 10 мм — 280 мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее)
• 2 стальных полированных вала диаметром 8 мм — 280 мм
• 1 алюминиевая труба диаметром 12 мм и толщиной стенки 1 мм – 255 мм.

Размеры указаны для версии формата A3:

• 2 алюминиевых квадратных профиля размером 10 мм x 10 мм — 382 мм
• 1 алюминиевый квадратных профиль 10 мм x 10 мм — 387 мм
• 1 алюминиевый квадратный профиль 10мм х 10мм — 367mm мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее)
• 2 стальных полированных вала диаметром 8 мм — 367 мм
• 1 алюминиевая труба диаметром 12 мм и толщиной стенки 1 мм — 342 мм (данный профиль нужно вырезать как можно точнее).

Плоттер можно сделать и другого размера. Например, я сделал по размеру валом 400 мм. Моя версия получилась шире, чем под формат A3.

Больше фото комплектующих и процесса сборки можно посмотреть внизу статьи в разделе «Фото к статье».

Сборка ЧПУ плоттера.

Приступаем к сборке ЧПУ плоттера. Первым делом устанавливаем алюминиевую трубку 12 мм на вал шагового двигателя Nema 17 с помощью напечатанной втулки.

Затем устанавливаем двигатель в корпус плоттера.

Также на данном этапе можно приклеить наждачную бумагу на вал. Предварительно на вал наклеивается двухсторонний скотч, а затем наждачная бумага. Так как бежать в магазин из-за небольшого куска наждачной бумаги не было желания, нарезал б.у. бумагу небольшими полосками и наклеил их поверх двухстороннего скотча. Вот что в итоге получилось.

Приступаем к установке алюминиевых профилей и валов.

В собранном виде корпус плоттера выглядит вот таким образом.

Далее закрепляем второй двигатель в корпус.

Устанавливаем на валы каретку и натягиваем ремень.

На каретке, в специальный паз, устанавливаем сервопривод, который будет поднимать механизм, в который в свою очередь устанавливается инструмент нанесения рисунка (это может быть карандаш, ручка, фломастер, маркер и пр.).

Устанавливаем прижимные ролики.

Фиксируем механизмы крепления роликов, чтобы они не перемещались по профилю.

Так как стандартные провода от шаговых двигателей не пролазят внутрь профиля 10х10 мм. Пришлось сделать самодельные провода.

После прокладки проводов, установил Arduino с CNC Shield на место.

Также сделал механизм поддержки проводов, которые идут к сервоприводу.

Программное обеспечение для ЧПУ плоттера на Arduino.

Для начала рекомендую прочитать статьи, в которых найдете информацию, где скачать необходимое программное обеспечение и как его установить.

Также вам, возможно, поможет информация из моего предыдущего проекта, в котором я собирал ЧПУ плоттер из подручных материалов.

Прошиваем Arduino прошивкой GRBL Servo, а управлять станком будем с помощью программы LaserGRBL. Подробный обзор прошивки и программы LaserGRBL можно посмотреть тут.

Если у вас возникли сложности при настройке GRBL, читайте статью «Прошивка grbl 1.1, настройка — инструкция на русском».

Конфигурационный файл для ЧПУ плоттера вы сможете скачать внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания». Если же вы самостоятельно будете рассчитывать передаточные числа и производить калибровку, то вам поможет следующая информация.

Загрузить конфигурацию GRBL можно с помощью программы LaserGRBL, для этого переходим в раздел меню «Grbl -> Конфигурация GRBL».

В открывшемся окне нажимаем на кнопку «Импорт». Затем выбираем скаченный файл конфигурации и нажимаем «Ok».

Перезагружаем устройство и можно приступать к созданию рисунков.

Пример работы плоттера на подобии принтера.

Процесс работы ни чем не отличается от работы с лазерным гравером. Выбираем картинку или векторное изображение, указываем параметры обработки. Затем указываем скорость обработки. После чего можно запустить процесс.

Я использовал векторные рисунки, в итоге получил вот такой результат.

Рисунок тигренка на плоттере.

Рисунок крыльев на самодельном плоттере.

Рисунок герба на Ардуино плоттере.

С какими сложностями столкнулся при первом запуске плоттера.

При первой эксплуатации стало понятно, что прижим слабый и бумагу может немного сместитьв роликовом прижиме,что приводит к неточным контурам и линиям. Пришлось напечатать прижимные ролики большего диаметра.

Также можно сделать более плотную намотку наждачной бумаги или заменить ее на резину.

Планы на данный плоттер.

Плоттер планирую научить рисовать несколькими цветами. Также есть идея делать на нем чертежи.

Если у вас есть идеи и пожелание пишите их в «Комментарии».

Понравился проект ЧПУ плоттер в виде принтера на Arduino своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Источник

Дешевый 3D принтер на Arduino

В статье описана конструкция 3D принтера, стоимость которого составляет около 60-70 долларов (возможно, самый дешевый концепт в мире).

Этот 3D принтер работает с использованием самых дешевых моторов на рынке — 28Byj-48, Электроника — Ramps 1.4 с управлением от Arduino.

Автором проекта является 16-ти летний парень из Германии.

Технические характеристики 3D принтера:

Рабочее пространство: 10x10x10 см;

Скорость: 20 мм/с;

Разрешающая способность (точность): 0.2 мм.

P.S. Под каждым разделом в соответствии с оглавлением статьи в качестве наглядной инструкции выложены фотографии

Механическая часть

-1x 30×34 см (Основание).

Заказываем с Aliexpress:

-12 линейных подшипников в круглом корпусе LM8UU.

-2 шкива GT2 + 1 м зубчатый ремень GT2.

-10 подшипников 624.

-1 шкив Mk8 для привода.

Гладкие стержни для направляющих диаметром 8 мм:

— 4 длиной 17,5 см.

В местном хозяйственном магазине:

-1 вал с резьбой M5, который вы разрежете на 2 части.

-2 шестигранные гайки M5.

-8 винтов M3x16 мм.

-6 винтов M3x 25 мм.

-4 винтаx M4x45 мм.

-2 винта M4x60 мм.

-4 винта M4x20 мм.

-20 шестигранных гаек M4.

-10 шестигранных гаек M3.

-12 маленьких шурупов.

Электроника

-1плата Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4 + 4 драйвера шаговых двигателей A4988.

-4 шаговых двигателя 28byj-48.

-3 оптических концевых выключателя.

-1 шаговый двигатель Nema 17 (тоже заказываем с Ali или Ebay. Такие привода стоят около 10 долларов).

-1экструдер E3D-V5 Aliexpress

или более дорогой, но с охлажднием

-1экструдер E3D-V6 Aliexpress.

Узлы, которые надо напечатать на 3D принтере

Скачать последние версии 3D моделей узлов, которые надо напечатать можно по ссылке: Thingiverse

2 детали «Z-Motor»

1 деталь «X-Carriage»

1 деталь «Hotend»

1 деталь «Hotend Clamp»

Механизм для экструдера скачать можно здесь: Thingiverse.

Модификация шагового двигателя 28BYJ-48

Для того, чтобы переделать шаговый двигатель 28BYJ-48 из униполярного в биполярный, вам надо открыть пластиковую крышку.

После этого удалите красный кабель и разомкните контактную дорожку от него как это показано на рисунке.

Теперь на другом конце – выход, который вы будете подключать к Ramps, расположите контакты следующим образом:

После такой небольшой модификации вы можете подключать эти моторы непосредственно к контактам, которые предусмотрены на шилде для Arduino Ramps 1.4

Ось Y

Для начала вам надо склеить две деревянные плиты.

После этого установите напечатанные детали » Motor «, «Z-Motor» на деревянные плиты.

Потом закрепите напечатанные детали с помощью винтов.

Следующий шаг: установите в пазы моторы, а потом — подшипники LM8UU.

Установите на двигателе шкив, а рядом с ним — подшипники 624zz.

Для фиксации подшипников LM8UU используйте пластиковые стяжки.

Дальше – установите две направляющие длиной 17.5 см диаметром 8 мм.

Ну и в конце – натяните ремень через «Y-ends» и установите концевой выключатель.

Ось Х

Для оси Х вам надо:

Установить два болта M4x45 мм в деталь «X-End».

Подключить двигатель, как это показано на рисунках.

Натянуть ремень и установить концевой выключатель.

Установить экструдер с помощью двух болтов M3x25 и затянуть гайками.

Ось Z

Для того, чтобы собрать ось Z, вам надо:

Установить подшипники LM8UU в «X-Carriage» + » X-Ends».

Постом установить «X-Ends» + «X-carriage» на направляющих 17.5 см (Ось X) и 21см (Ось Z).

После этого надо соединить резьбовой вал с мотором

Стол для печати

Сверлим в деревянной плите 20х13 см четыре отверстия диаметром 3 мм.

После этого закручиваем 4 болта M3x25.

Собираем весь 3D принтер

Сборку проводим в соответствии с рисунками ниже. Дополнительные пояснений давать нет смысла. Главное, чтобы предыдущие шаги были корректно реализованы. В таком случае проблем возникнуть не должно.

Подключаем электронику к 3D принтеру

Электронику (в том числе Arduino) подключаем в соответствии с рисунком, который представлен ниже.

Программное обеспечение для Arduino

Загрузить файл конфигурации для Arduino IDE можно по ссылке: www.repetier.com.

Этого должно быть достаточно. Непосредственную наладку вы можете проводить под вашу полученную конструкцию, габариты и т.п.

Фото процесса печати и результаты

После некоторой калибровки, были напечатаны неплохие образцы куба с размерами 1x1x1 см.

Разрешающая способность: 0.2 мм

Скорость: 10 мм/с

Одна из проблем, которая появляется – перегрев двигателей. В результате происходит значительное смещение слоев.

Так что рекомендую устанавливать A4988 на микрошаг 1/16 и настраивать силу тока на минимальное значение.

Кроме того, можно поиграться с прошивкой Arduino для получения более качественного результата.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Источник