Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Режущий принтер своими руками

Arduino.ru

В общем глянул в магазинах, самый дешевенький режущий плоттер от 10 тыс. руб.

Решил свой сделать из старого струйного принтера. Вроде получилось. Но немного не до конца. Элекромагнит за 3 минуты нагревается. Хотя говорят, что это вроде как терпимо.

Не хотется его спалить до конца. Почему то вариант использовать емкость как шунт, у меня не работает по какой то причине. То ли не успевает сработать.

В общем вот вам фото, на ютуб выложил еще ролики.

На ютуб смотрите здесь https://www.youtube.com/watch?v=SFR4GCVJ4zc&feature=youtu.be там еще первая часть есть. Скоро третью выложу.

Скоро хочу разработать еще более лучшую конструкцию, у которой будет гораздо большие возможности. Резка толстых пленок, картона, чеканка, гравировка и т.д.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Кстати от 10 тыс. руб стоит слабенький плохенький. Хороший говорят, под поллимона стоит.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Вот вам тестовые испытания https://youtu.be/zdfJCReso-8 динамика работы так сказать в холостую.

Опыт наработал, теперь смогу более лучший, народный более доступный вариант разработать. Если конечно увижу интерес. В пустоту не интересно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

trembo аватар

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Использование разных токов, для схватывания и удержания электромагнита служащего для опускания рабочего инструмента плоттера — пера или ножа, это типовое промышеное решение, иначе не видел. Можно постараться реализовать это используя принцип описанный в обсуждении, по ссылке которую дал trembo. Или посмотреть реализацию этих узлов на схамах промышленных да и любительских плоттеров, иногда попадающихся в сети.

Превращение этого плоттера в многофункциональный станок, спорно. Уж слишком разные технические тебования к механизмам, получаются для реализации перечисленных вами функций. Одно из любительских решений, по резке пленки в небольших количествах — закркрепление флюгерного ножа от режущего плоттера на выключеном и заклиненом шпинделе любительского ЧПУ станка. Этому решению свойствены все недостатки использования для резки пленки тяжелой, мощной с ограниченым размером рабочего поля, и относительно хорошего плоттера медленной, механики ЧПУ. Хотя для одиночных задачь, маленьких размеров, возникающих у моделистов, годится. Первый перьевой плоттер в 60е годы, умел кроме основной функции, гравировать бормашинкой но был медлителен.

Кроме всего прочего, есть тонкости использования флюгерного ножа для точной резки пленки. Учета траектории его разворота в местах изменения направления движения. Без этого результат резки, особенно мелких шрифтов будет явно не впечетляющий.

Мне понравилась статья о самодельном режущем плоттере, тут овсещены некоторые нюансы.

Самодельный ЧПУ станок

Украшение моделей делает их более яркими и привлекательными, именно по этому моделисты прибегают к окраске, или оклейке моделей цветными пленками. Также модели украшают декалями и наносят на них разнообразные надписи. Перед многими стает вопрос, как резать пленку или изготавливать трафареты для окраски, ведь этот процесс весьма трудоемкий, требует аккуратности и много времени. Можно конечно обратится в рекламную фирму, и заказать у них эту работу или купить маленький плоттер, но это весьма дорого.

Взглянув на кучу барахла в гараже и обратившись к google я вдруг подумал, а почему бы не сделать самодельный режущий плоттер которым можно будет резать пленку и скотч быстро и качественно.

В качестве материала изготовления была выбрана 4мм. фанера, собственно только она и была в гараже, а тратить деньги на что-то другое небыло никакого желания. Основным донором будущего плоттера является широкоформатный матричный принтер epson lx-1050+

С минимальными знаниями «компас» был изготовлен чертеж (с чертежами вы можете ознакомится в конце статьи). Проектировался он из такого расчета, чтобы его можно было вырезать ручным лобзиком, но я человек ленивый, поэтому я отдал эту рутинную работу бездушной машине.
После того как она закончила я получил следующий набор деталей:

Читайте так же:
Трубопроводная арматура виды назначение классификация

Склеиваем части и получаем боковые панели будущего плоттера. Места сверления и отверстия для саморезов я проклеивал циакрином, так соединение получается надежнее.

А так выглядит каретка, которая будет перемещать соленоид и механизм опускания ножа. Я клеил ПВА и пожалел об этом, деталь сложная, пока совмещал элементы клей схватился и получился небольшой перекос, это не критично, но не приятно. Я рекомендую всеже соединить все детали вместе и проклеить «циакрином».

В процессе сборки и подгонки фанера запачкалась и потеряла внешний вид, поэтому было решено придать ему более нарядный вид и покрасить его каким-нибудь веселеньким цветом. Красил обычным баллончиком, как оказалась маляр из меня таксебе, но как получилось так получилось. На фото ниже боковая стенка плоттера с установленным подшипником вала подачи пленки и каретка с установленными бронзовыми втулками. Втулки вклеивались обычным «циакрином».

Так выглядит весь набор деталей необходимых для сборки плоттера, за исключением болтиков и шестеренок.

Очень важным моментом для работы плоттера является вал подачи пленки и прижимные резиновые ролики. Вал подачи на промышленных плоттерах рифленый, а вал из принтера гладкий из очень твердой резины. Чтобы пленка не скользила его необходимо оклеить наждачной бумагой. Вал необходимо оклеить лентой по спирали, так удастся избежать неровностей. Этот способ я честно украл подсмотрел на просторах интернета, оказалось очень простое и надежное решение. В качестве клея можно использовать любой обувной клей который клеит резину, ткань и т.д.

Механизм опускания ножа выполнен из куска алюминия с проделанными в нем отверстиями для направляющих и отверстие для крепления держателя ножа. Для уменьшения шума при срабатывании механизма необходимо наклеить пористую резину или как в данном случае войлочную прокладку из «хозмага» Для опускания механизма был использован соленоид, который попался под руку (происхождение его я сказать не могу) Возврат механизма в исходное положение осуществляется двумя пружинами. Данное решение не очень удачное ввиду сложности его реализации (очень трудно соблюсти сооснось и избежать подклинивания механизма, к тому-же оказалось очень чувствителен к температуре)

Теперь поговорим о перемещении каретки. Тут я немного просчитался. Дело в том, что двигатель с шестерней под зубчатый ремень была взята от EPSON LX300 (там прямой привод с двигателем 1.8′ на шаг) и как позже выяснилось, ремни у них немного отличаются. В результате ремни, подходящие под шестерню оказались короткие. Переделывать мне все не хотелось по этому я просто взял два коротких ремня, разрезал их и склеил. Пробовал клеить обувным клеем для кожи, ткани, резины и прочего, но держаться оно категорически не хотело. В итоге я просто склеил его «циакрином»

Из алюминиевого уголка был изготовлен фиксатор ремня. Просверлил отверстия, нарезал резьбу и закрепил это все на каретку.


На фото выше виден белый прямоугольник, это опора предотвращающая каретку от проворачивания. Эта деталь изготовлена из фторопласта 5мм. толщиной. Двигается она вдоль П-образного металлического профиля.

Теперь, после того как мы ознакомились с основными моментами, можем приступать к окончательной сборке. Установим двигатель и соберем редуктор.

Редуктор собран в таком же виде, какой он был в принтере. Двигатель 7.5′ это очень большой шаг и при использовании прямого привода не позволит добиться необходимой точности. Чертеж рассчитывался точно, поэтому шестерни не люфтят.

Первоначально ремень натягивался пружиной, но на определенных режимах было видно, что ремень растягивается, поэтому пружину я удалил и укоротил ремень так, чтобы он устанавливался с необходимым натяжением. Это конечно не лучший вариант, поэтому лучше предусмотреть какой-нибудь механизм натяжения.

Теперь поговорим о прижимных роликах, На промышленных плоттерах установлены независимые ролики с независимой подвеской, их можно регулировать индивидуально. Данное конструкторское решение весьма сложное для домашнего изготовления. По этому, из недр принтера был выдран стальной стержень диаметром 6мм. и на него насажены 2 резиновых ролика. Именно 2, больше нет смысла использовать, так-так направляющий стержень прижимается по краям кабанчиками с пружинным механизмом.

Читайте так же:
Что такое маятниковый ход у сабельной пилы

В результате вал выгибается, и прижим становится не равномерным. Основное усилие приходится на крайние точки и ролики в середине становятся практически бесполезны. Решить эту задачу можно применением более толстой направляющей или независимыми роликами с индивидуальной регулировкой прижима. Но как показали испытания, при данной рабочей ширине двух роликов вполне достаточно.

С механикой мы разобрались, теперь можем перейти к электрической части. Чтобы не тратить деньги я использовал блок управления от своего ЧПУ станка.
(для тех кто забыл или не знал вот статья там же вы найдете инструкцию по настройке Mach3)

Но для тех, кто будет собирать плоттер, всю электронику можно разместить на нижней части плоттера, места там хватает.

Управление двигателями по XY осталось тем же, только изменены настройки моторов, установлен делитель 1:16 ускорение выставил на минимум, скорость выставил экспериментальным путем а число шагов на мм. Честно пытался посчитать, но цифры у меня не сходились, подобрал все опытным путем. Данные ременного привода и редуктора я предоставлю также как получившиеся значения, я надеюсь, кто-нибудь прокомментирует мне этот момент и поможет в нем разобраться.

Редуктор:
Шестерня двигателя — 14 чубов
Шестерня вала подачи — 68 чубов
Промежуточная шестерня — 63 х 17

Ременной привод:
Шестерня — 20 зубов.
Ремень — 2мм зуб.

Что касается управления механизма опускания ножа, то он приводится в движение транзисторным ключом, управляющий сигнал я снимаю с незадействованного драйвера оси «Z». Сигнал снимается с канала DIR после опторазвязки.

Транзистор IRF540 внутри уже установлен защитный диод. Все это помещаем в термоусадку и прячем в корпусе. Блок управления при этом не теряет своей функциональности и его по прежнему можно использовать на ЧПУ.

С механикой, и электрической частью мы ознакомились, теперь можем приступить к подготовке программы.

Важным элементом качественной резки флюгерным ножом является компенсация офсета ножа, добрые люди уже позаботились об этом и на просторах интернета была найдена маленькая утилита, работающая в среде питон, которые адаптирует программу для работы на плоттере (все необходимые программы вы найдете в конце статьи).

Работает программа просто, в корне диска создаем папку с простым названием латинскими буквами, закидываем в нее нашу уттилитку и файл который нам необходимо преобразовать. Далее мы просто перетаскиваем мышкой наш файл на эту утилиту и через мгновение мы получаем адаптированный файл для нашего плоттера. Дальше все как обычно, запускаем программу мач3 и открываем наш файл, задаем нулевые координаты и запускаем процесс.

Еще хотел бы остановится на регулировке вылета ножа (чем меньше нож выступает из держателя тем дольше он прослужит). Нож должен выступать так, чтобы он прорезал пленку и слегка захватывал подложку. Обычно устанавливается экспериментальным путем. Еще один важный момент, который не реализован в этой конструкции это регулировка усилия прижима ножа.

Я хотел реализовать это при помощи регулятора тока, но для упрощении конструкции отказался от этой идеи. Плоттер запитан от лабораторного блока питания и способен работать в широком диапазоне напряжений. В результате в процессе резки я могу слегка изменять напряжение что сказывается на давлении ножа. Если нож будет прижиматься слишком сильно, то пленка будет клинить под ножом и качественно порезать ничего не получится.

Видео по сборке плоттера:

Тестовые испытания, резка различного рода пленки:

На этом все друзья, пишите комментарии, делитесь своими мыслями. Если проект окажется интересным, то будем развивать его дальше из качественных комплектующих. Для тех, кто заинтересовался ссылки на комплектующие вы можете найти в описании к видео на моем канале, всем спасибо, удачи, до новых встреч!

Читайте так же:
Причины неисправности бензопилы штиль 180

Самодельный режущий плоттер

Тема раздела Общие вопросы в категории Станки ЧПУ, Hobby CNC, инструмент; Добрго дня, коллеги! Так открытая мною тема уже закрыта за давностью лет, поэтому начну заново. Может идеи кому-то пригодятся. И .

Опции темы

Самодельный режущий плоттер

Добрго дня, коллеги!
Так открытая мною тема уже закрыта за давностью лет, поэтому начну заново.
Может идеи кому-то пригодятся.

И так. Идея резать пленку для декалей или трафаретов мучила меня всегда. И особенно сильнее мучили цены на готовые девайсы для резки пленки. Хотя в городе у нас есть контора, где можно порезать пленку, но хозяин конторы очень не конкретный и тяжелый в общении человек, что итди туда нет никакого желания. Мысли о постройке блуждают в голове с 2006 года. Тупиком в идее построить плоттер был собственно флюгерный нож. На тот момент ножи и держатели стоили под 100 евро, что не бюджетно. Но охота пуще неволи, решил строить, а как сделать нож — придумаю попозже. Так и вышло, пока, гуляя по китайским инет-шопам, не увидел держатель ножа с тремя ножами в комплекте за 15 баксов! Вторым тупиков в конструкции плоттера явился вал подачи пленки. В промышленных плоттерах он рифленый, для предотвращения проскальзывания пленки. Сделать такой без станков не возможно. Выход был найден случайно, когда шкрурил какую-то детальку круглой трубкой, обернутой наждачкой. А почему бы не оклеить подающий резиновый вал крупной наждачной бумагой и получить такой-же как заводской шероховатый подающий вал? Так и сделал. Чтобы не было ступеньки на стыке наждачки вал был оклеен узкой лентой наждачки по спирали, т.о. стык торцев наждачной бумаги тоже расположился по спирали вокруг вала. Эта идея — основа этого плоттера. Остальные запчасти для сборки — годами накапливаемые втулки, валы, шестеренки и шаговые движки от принтеров.

Вот так был прикинута компноновка с SW:

Затем из фанеры 10мм были вырезаны боковины и площадка-перемычка:

Вал до оклейки наждачкой. Для прижима пленки имеется еще один вал, который держится на качалках из карбона 3мм (просто попался под руку). На фото в этих качалках вклеены втулки, которые в последствии были заменены подшипниками качения, а то с втулками подача бумаги и пленки была не качественной.

Горизонтальная ось — П-образный профиль оборудован подпружиненным механизмом натяжения ремня, а также служит для второй направляющей для каретки головки и также на ней закреплен ШД.

Контроллер — 3 канальный, для возможности сделать тангенциальный привод ножа, но сейчас с флюгерным ножом один канал не используется. Схема — своя, за основу взят в инете контроллер на PIC12C509. Три канала — три PICа, три силовых ключевых выходных каскадов для ШД и один силовой каскад для соленоида режущей головки.

О головке. Основа — плитка из дюраля 8 мм, к который прикручен соленоид от какого-то кассового аппарата (там он орудовал ножом отрезки чековой ленты), и две направляющие: основная, перемещается во втулках; вторая — для предотвращения проворачивания вокруг первой направляющей, зажата между двумя подшипниками, один из которых неподвижный, второй на качалке, позволяющей регулировать поджим.
Для поворота вала подачи пленки используется двухступенчатый редуктор. Причина — шаговый мотор имеет угол поворота 7,5 градусов, что очень много. Пришлось поделить угол редуктором. Для исключения мертвого хода редуктора использована двойная подпружиненная шестеренка (от какого-то принтера). Благодаря ей не происходит накопление погрешности перемещения пленки.

Для управления всей этой конструкцией используется Mach3. Для управления подъемом и опусканием ножа используется сигнал DIR одного из каналов, выведенный на силовой ключ в схеме контроллера.
Скажу сразу, что полной схемы нет, плата делалась по соображением, из головы

Важным моментом качественной резки является использование компенсации оффсета ножа. Если кто не знает, то нож — это флюгер, режущая часть ножа не совпадает с осью его вращения, сдвинут в сторону. Типа как ножка у тележки в супермаркете. Куда едет головка, туда и поворачивается нож.
Но все это хорошо и понятно для криволинейных резов, а что делать с углами, особенно острыми? Для это в спец. софте промышленных плоттеров управляющая станком программа делает дополнительные движения на углах, заставляя поворачиваться нож строго по траектории. И тут возникает проблема, как самодельной конструкции и с использованием обычных CAM-программ сделать такую-же компенсацию оффсета ножа? Выход был найден на просторах инета. Один умелец написал небольшую утилитку, работает в среде Python-2.7 и умеет задавать компенсацию оффсета на углах у ЛЮБОЙ ГОТОВОЙ УП Арткама!
Все эти составляющие и послужили успеху создание домашней резалки. Сегодня опробовал на резке декалек для WindN. Оракал режет изумительно, как промышненный резак. Всякие самоклейки из хозтоваров качественно порезать не удалось, сам пленка "резиновая", нож вязнет и не режет как нужно. Скотч, наклеенный на подложку из оракала режет хорошо, только часто на острых углах скотч имеет задиры.

Читайте так же:
Насос из холодильного компрессора своими руками

Тут пару видео как режет и как отделяется от основы пленка:

Если заменить нож на шариковую ручку (ее нужно доработать — стержень должен быть подпружинен для постоянного хорошо прижима к поверхности, а то будет плохо рисовать), можно наносить рисунки на фанеру (есть на фото выше в тексте) или любой листовой материал.

Как сделать плоттер своими руками

Часто моделистам и другим любителям ручной работы приходится сталкиваться с задачей оформления своих изделий. Для таких целей идеально подходит самоклеящаяся пленка различных цветов. Такое оформление значительно улучшает внешний вид самодельных моделей. Чтобы элементы оформления выглядели аккуратно, лучше всего вырезать их не вручную ножницами, а на специальном оборудовании с программным обеспечением — плоттере. С помощью данного устройства воспроизводят, например, на бумаге различные чертежи или рисунки. Приобретать такой аппарат в магазине дорого и не всегда целесообразно, поскольку можно легко изготовить плоттер своими руками.

Планшетный плоттер из старого принтера

Плоттер, в котором бумажный или другой носитель закрепляется неподвижно, называется планшетным. Это сравнительно простая конструкция, возможности которой ограничиваются работой в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Нарисовать чертеж, рисунок или вырезать определенный узор для скрапбукинга – все это можно сделать с помощью планшетного плоттера. Он может быть как печатным, так и режущим – все зависит от закрепленного в аппарате рабочего инструмента. Для печатных устройств это может быть карандаш, перьевая ручка, маркер, а для режущих модификаций – нож или лазер.

Подобные устройства работают с различными рабочими поверхностями: картон, бумага, разные виды пленок.

Важно! Формат используемых материалов зависит исключительно от размеров изготовленного планшета, которые, в свою очередь, определяются длиной примененных при сборке валов.

Старый принтер

Необходимые материалы и инструменты

Наличие в доме старого принтера обеспечивает почти всеми запчастями, необходимыми для изготовления плоттера своими руками. В первую очередь необходимо разобрать струйное или лазерное устройство и отобрать запчасти, необходимые для нового изделия:

  • шаговые двигатели (2 шт.);
  • направляющие валы;
  • каретки;
  • блок питания;
  • шестеренки;
  • ремень;
  • болты, шайбы, гайки, клей для сборки.

Помимо деталей, полученных из принтера, необходимо заготовить материал для корпуса изделия (органическое стекло или фанеру) и управляющую плату. В качестве последней подойдет Ардуино (Arduino) с возможностью подключения через USB. Также можно использовать другой микроконтроллер, например, ULN2003A или ATMEG16.

Arduino

Ардуино имеет встроенный процессор и память, с помощью которых можно задавать алгоритм работы любых электрических приборов. Для любителей конструировать разнообразные электронные девайсы данная управляющая платформа является хорошей находкой.

На Ардуино находится порядка 20 контактов, к которым можно подсоединять различного рода датчики, роутеры, лампы и другую электротехнику. Также преимуществом Ардуино является возможность расширения за счет добавления дополнительных плат с новым функционалом.

Читайте так же:
Технология сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Алгоритм сборки устройства

Сборку плоттера выполняют в такой последовательности.

  1. Первым делом изготавливают основание будущего аппарата из пластика или фанеры. При этом все элементы соединяют с помощью болтов или цианакрилатного клея.
  2. На корпусе размещают и фиксируют шестеренки, на которые надевают ремень.
    Шестеренки и ремень
  3. В собранном корпусе с помощью дрели проделывают круглые отверстия для направляющих валов.
    Отверстия для направляющих
  4. Далее из органического стекла или фанеры изготавливают каретку, в которой также сверлят отверстия для направляющих.
    Каретка из оргстекла
  5. С помощью гаек, болтов и шайб собирают крепление, в котором будет фиксироваться рабочий инструмент – лазер, нож или маркер.
    Крепление
  6. Далее, завершают сборку плоттера, устанавливая шаговые двигатели, блок питания и управляющую плату, соединяя эти элементы конструкции друг с другом с помощью проводов в единую электрическую цепь.
    Завершающая стадия сборки

Завершающим этапом запуска плоттера в работу является подключение электроники и установка программного обеспечения. Драйвера, на которых может работать Ардуино, имеются в свободном доступе в интернете.

Важно! Если домашний плоттер задумывался как режущий, необходимо опытным путем отрегулировать глубину погружения инструмента в материал заготовки.

Самодельный плоттер на основе dvd-приводов

Изготовить самодельный плоттер можно с использованием шаговых двигателей и направляющих из dvd-приводов. Если дома не осталось старых дисководов, то их можно очень дешево приобрести на любом радиорынке, потому что устройства для считывания компакт-дисков – это уже устаревший атрибут компьютерной техники. Рабочая площадь такого устройства будет сравнительно небольшой – 4*4 см.

Подготовка к сборке

Для работы понадобится приготовить следующие детали и материалы:

  • 2 dvd-привода;
  • серводвигатель;
  • 2 микросхемы L293D для управления шаговыми двигателями;
  • макетную беспаечную плату;
  • монтажные провода;
  • плату Ардуино;
  • болты, гайки, припой и другие крепежные материалы.

Чтобы сделать плоттер из dvd-привода, необходим такой же набор инструментов, что и для сборки изделия из принтера.

Последовательность изготовления плоттера

Сборочный процесс начинают с того, что старые приводы разбирают и отбирают необходимые составные элементы для изготавливаемого агрегата. Для создаваемого устройства понадобится шаговый двигатель и приводные панели, которые будут служить боковыми основаниями плоттера.

Двигатель и приводные панели

Далее, действуют по следующему алгоритму.

  1. Отобранные панели скрепляют винтами строго перпендикулярно друг другу в виде осей X и Y.
  2. К панели, выполняющей роль оси Х, прикрепляют в виде оси Z сервопривод с фиксатором для рабочего инструмента плоттера – ручки или маркера (карандаша).
    Сборка
  3. К основанию плоттера, выполняющего роль оси Y, приклеивают квадратный кусок фанеры или пластмассы размером 5*5 см. На этот конструктивный элемент будет укладываться бумага (картон) или пленка.
  4. На следующем этапе собирают электрическую цепь на приготовленной макетной беспаечной плате.
    Электрическая цепь

После сборки цепи необходимо провести тестирование собранного электроприбора – при загрузке тестового кода обязательно должны заработать двигатели. В противном случае следует сверить подсоединения с чертежом схемы, устранить ошибки и провести повторный тест.

Для окончательной подготовки к работе изделия с ЧПУ (CNC) загружают рабочий код для Ардуино и запускают программу для работы с ним. Затем производят установку и настройку совместимого с имеющимся программным обеспечением графического редактора.

Важно! Оптимальным вариантом графического редактора является широко распространенная, бесплатная и профессиональная программа Inkscape. Она успешно работает на Windows, Mac OS X и Linux.

Все необходимые программы доступны для скачивания в интернете. Если установка прошла корректно, сделанный своими руками cnc плоттер готов выполнять свои функции.

Заключение

Предложенные варианты изготовления домашних плоттеров при желании легко усовершенствовать за счет большей автоматизации. Благодаря этому при необходимости есть возможность достижения большей производительности. Можно также оснастить самодельный плоттер Bluetooth-модулем и обеспечить беспроводное соединение устройства с компьютером. Чтобы улучшить дизайн самодельного изделия, нужно использовать для корпуса вместо подручных средств, специально изготовленные на станке заготовки. Такие усовершенствования не будут оказывать большого влияния на себестоимость изготовления.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector