Режущий и печатающий плоттер из принтера или dvd-привода своими руками
Centr86.ru

Ремонт бытовой техники

Режущий и печатающий плоттер из принтера или dvd-привода своими руками

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.

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.

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.

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.
  3. В собранном корпусе с помощью дрели проделывают круглые отверстия для направляющих валов.
  4. Далее из органического стекла или фанеры изготавливают каретку, в которой также сверлят отверстия для направляющих.
  5. С помощью гаек, болтов и шайб собирают крепление, в котором будет фиксироваться рабочий инструмент – лазер, нож или маркер.
  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.

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.

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).
  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.

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.

Самые надежные плоттеры

Режущий плоттер Brother ScanNCut CM900 на Яндекс Маркете

Режущий плоттер Silhouette Cameo 3 на Яндекс Маркете

Режущий плоттер Brother ScanNCut CM300 на Яндекс Маркете

Режущий плоттер Silhouette Portrait на Яндекс Маркете

Режущий плоттер GCC Puma IV 132LX (112900020G) на Яндекс Маркете

Делаем плоттер своими руками

Графопостроители представляют собой устройства, которые в автоматическом режиме с заданной точностью производят вычерчивание чертежей, рисунков, схем на бумаге, ткани, коже и прочих материалах. Распространены модели техники с функцией резки. Изготовление плоттера своими руками в домашних условиях вполне возможно. Для этого понадобятся детали от старого принтера либо dvd-привода, определенное программное обеспечение и еще некоторые материалы.

ЧПУ плоттер из двд-привода

Сделать небольшой плоттер из dvd привода самостоятельно относительно просто. Такое устройство на ардуино обойдется намного дешевле своего фирменного аналога.

Рабочая область у создаваемого устройства будет 4 на 4 см.

Для работы потребуются следующие материалы:

  • клей или двухсторонний скотч;
  • припой для пайки;
  • провода для монтажа перемычек;
  • dvd-привод (2 шт.), из которого берется шаговый двигатель;
  • Arduino uno;
  • серводвигатель;
  • микросхема L293D (драйвер, осуществляющий управление двигателями) – 2 шт.;
  • макетная плата беспаечная (основание из пластмассы с набором проводящих электрический ток разъемов).

Чтобы воплотить задуманный проект в жизнь, следует собрать такие инструменты:

Опытные любители электронных самоделок могут использовать дополнительные детали, чтобы собрать более функциональный аппарат.

Этапы сборки

Сборку cnc плоттера проводят по такому алгоритму:

  • с помощью отвертки разбирают 2 dvd-привода (результат изображен на фото далее) и достают из них шаговые электродвигатели, при этом из оставшихся деталей выбирают два боковых основания для будущего графопостроителя;

  • отобранные основания соединяют с помощью винтов (предварительно подогнав их по размерам), получая при этом оси X и Y, как на фотографии ниже;

Оси X-Y в сборке

  • к оси Х прикрепляют ось Z, которая представляет собой сервопривод с держателем для карандаша либо ручки, что показано на фото;

  • прикрепляют к оси Y квадрат размером 5 на 5 см из фанеры (или пластика, доски), который будет служить основанием для укладываемой бумаги;

Основание для размещения бумаги

  • собирают, уделяя особое внимание подсоединению шаговых электродвигателей, электрическую цепь на беспаечной плате по схеме, представленной ниже;

Схема электрических соединений

  • вводят код для тестирования работоспособности осей Х-Y;
  • проверяют функционирование самоделки: если шаговые электродвигатели заработали, то детали соединены по схеме верно;
  • загружают в сделанный чпу плоттер рабочий код (для Arduino);
  • скачивают и запускают программу exe для работы с G-кодом;
  • устанавливают на компьютер программу Inkscape (векторный графический редактор);
  • инсталлируют дополнение к ней, позволяющее преобразовывать в изображения G-код;
  • настраивают работу Inkscapе.
Читать еще:  Плюсы и минусы индукционной плиты

После этого самодельный мини плоттер готов к работе.

Некоторые нюансы работы

Оси координат должны быть обязательно расположены перпендикулярно друг к другу. При этом карандаш (либо ручка), зафиксированный в держателе, должен без проблем перемещаться вверх-вниз сервоприводом. Если шаговые привода не работают, то требуется проверить правильность их соединения с микросхемами L293D и найти рабочий вариант.

Код для тестирования осей Х-Y, работы графопостроителя, программу Inkscape с дополнением можно скачать в интернете.

G-код представляет собой файл, содержащий координаты X-Y-Z. Inkscape выступает в роли посредника, позволяющего создавать совместимые с плоттером файлы с данным кодом, который затем преобразуется в движение электродвигателей. Чтобы распечатать нужное изображение или текст, понадобится с помощью программы Inkscape предварительно перевести их в G-код, который после будет послан на печать.

Следующее видео демонстрирует работу самодельного плоттера из двд-привода:

Плоттер из принтера

Графопостроители классифицируются по различным критериям. Аппараты, в которых носитель закрепляется неподвижно механическим, электростатическим или вакуумным способом, называются планшетными. Такие устройства могут как просто создавать изображение, так и вырезать его, при наличии соответствующей функции. При этом доступна горизонтальная и вертикальная резка. Параметры носителя ограничиваются только размерами планшета.

Режущий плоттер по-другому называется катер. Он имеет встроенный резец или нож. Наиболее часто изображения вырезаются аппаратом из таких материалов:

  • обычной и фотобумаги;
  • винила;
  • картона;
  • различных видов пленки.

Сделать планшетный печатающий или режущий плоттер можно из принтера: в первом случае в держателе будет установлен карандаш (ручка), а во втором – нож либо лазер.

Самодельный планшетный графопостроитель

Чтобы собрать устройство своими руками, понадобятся следующие комплектующие детали и материалы:

  • шаговые двигатели (2), направляющие и каретки из принтеров;
  • Arduino (совместимый с USB) или микроконтроллер (например, ATMEG16, ULN2003A), служащий для преобразования поступающих с компьютера команд в сигналы, вызывающие движение приводов;
  • лазер мощностью 300 мВт;
  • блок питания;
  • шестерни, ремни;
  • болты, гайки, шайбы;
  • органическое стекло или доска (фанера) в качестве основы.

Лазер позволяет резать тонкие пленки и выжигать по дереву.

Простейший вариант планшетного графопостроителя собирают в такой последовательности:

  • делают основу из выбранного материала, соединяя элементы конструкции болтами или склеивая их;

  • сверлят отверстия и вставляют в них направляющие как на фотографии ниже;

  • собирают каретку для установки пера либо лазера;

Каретка с отверстиями под направляющие

  • собирают крепление;

Крепление под маркер

  • устанавливают шаговые двигатели, шестерни, ремни, получая изображенную ниже конструкцию;

Собранный самодельный плоттер

  • соединяют электрическую схему;
  • устанавливают программное обеспечение на компьютер;
  • запускают устройство в работу после проверки.

Если использовать Arduino, то подойдут рассмотренные выше программы. Применение разных микроконтроллеров потребует установки различного ПО.

Когда для разрезания пленки или бумаги (картона) устанавливается нож, глубину его проникновения следует правильно отрегулировать экспериментальным способом.

Приведенную конструкцию можно усовершенствовать, добавив автоматики. Детали по параметрам понадобится подбирать опытным путем, исходя из имеющихся в распоряжении. Возможно, некоторые потребуется докупить.

Оба рассмотренных варианта графопостроителей можно сделать самостоятельно, лишь бы была старая ненужная техника и желание. Такие дешевые аппараты способны рисовать чертежи, вырезать различные изображения и фигуры. До промышленных аналогов им далеко, но при необходимости частого создания чертежей, работу они значительно облегчат. При этом программное обеспечение доступно в сети бесплатно.

Мини плоттер из DVD

Рад снова вас приветствовать. Итак, сегодня будем делать плоттер. Маленький такой, из компьютерных DVD или CD. Этот плоттер является модификацией моего лазерного гравировального станка, тоже маленького, тоже из компьютерных DVD или CD. Поэтому, чтобы не писать одно и то же, я буду ссылать на другие мои самоделки. Если у вас уже есть лазерный гравировальный станок, изготовленный по моей инструкции, ваша работа будет сводиться к изготовления рабочего инструмента – держателя ручки ли маркера. Данный держатель будет ставиться вместо лазера. Тем, кто подобные станки не делал, придется открыть две инструкции.

– DVD-ROM или CD-ROM (всего понадобится 4, если есть станок – 2)
– Фанера, ДСП, OSB толщиной 10 мм (Подойдет и 6 мм фанера или ДСП)
– Arduino Uno (или любая совместимая совместимые платы. Nano, Micro, Esplora – не подойдут)
– Arduino CNC Shield v3
– Servo SG90
– Платформа универсальная Tamiya 70098
– Драйвера шагового двигателя A4988 с радиаторами 2 шт.
– Блок питания на 5В, 3А
– Соединительные провода
– Коннектор 2.54 мм Dupont
– Элетролобзик, дрель
– Тонкая резинка
– Сверла по металлу или дереву 2, 3, 4, 5 мм
– Винт 3 х 20 мм или 4 х 20 мм
– Маркер, лучше всего тонкий
– Гайки, гроверы и шайбы 4 мм
– Термоклей
– Саморезы по дереву 2.5 х 25 мм, 2.5 х 10 мм
– Паяльник, припой, канифоль

Шаг 1. Сборка основы для плоттера.
Как я уже говорил, придется обращаться к другой моей инструкции.

Выполняем 1 и 2 шаги. Только разобрать надо будет 4 DVD или CD привода. Два привода разбираем это будут оси X и Y.

При разборе CD приводов вы можете натолкнуться на неприятную неожиданность. Внутри не будет шагового двигателя. Выглядят такие примерно примерно так:

Как видно на фото, в таких стоит обычный электродвигатель постоянного тока. Такие можно использовать для изготовления держателя маркера или ручки.

В той же инструкции третьим шагом идет подготовка блока питания, можете воспользоваться тем шагом. Но о блоке питания поговорим позже.
В инструкции по изготовлению гравера версии 1 есть четвертый шаг «Шаг 4 Джойстик для ручного управления.» – его делать не нужно. Джойстик нужен был при первой версии прошивки. Во второй и всех последующих, команды управления отправляться через последовательный порт.

Шаг 2. Изготовление держателя пишущего предмета.
Разобрав пару DVD-шников, вскрываем еще два. Из этих двух приводов нам понадобятся только две оси и два подшипника.

А два привода надо, потому что рамка с двумя подшипниками в одном приводе, только одна, а нам надо две. Подшипники часто составляют одно целое с движущейся каретой. Поэтому большую часть кареты надо отрезать или откусить, главное не повредить подшипник. Вынимаем нужные нам компоненты:

Берем платформу из набора «Платформа универсальная Tamiya 70098». Конечно эта платформа используется для сборки гусеничной модели, но у меня она осталась без дела, так как я использовал другие материалы. Платформа хорошо подходит для изготовления разных деталей, в ней есть отверстия, и она легко режется.

Вы можете заменить эту платформу другим материалом, например, фанерой толщиной 4 мм. Только в этом случае придется в фанере делать отверстия для крепления осей, крепления к станку и зажимной пластинки. Какой бы вы материал не взяли, вырезаем из него прямоугольники: 80 х 48 мм – это основа, два 24 х 15 мм – крепление осей, 23 х 23 мм – зажим для ручки (маркера), 23 х 23 мм с выступом с одной стороны на 10 мм.

Взяв в руки термоклеевой пистолет, собираем наш механизм следующим образом:

Поясню: на основу сверху и снизу, перпендикулярно основе, клеим прямоугольники 24 х 15 мм. Затем вставляем оси с подшипниками, оси также фиксируем по краям. На подшипники клеим прямоугольник 23 х 23 мм с выступом (у меня фото выступ отсутствует, я пор него забыл, когда резал, я приклею выступ позже).

До установки, на станке у вас должно быть такое крепление:

Как его изготовить подробно описано в инструкции «Лазерный гравер из старых DVD-Rom».
Ставим на станок наш механизм, фиксируем используя гайки:

Так как я забыл про выступ, клеим его к прямоугольнику, приклеенному к подшипникам:

Берем сервопривод и клеим его к основе, с левой стороны, примерно на середине. Перед фиксацией сервопривода, убедитесь, что он установлен в положение 90 градусов.

А теперь берем небольшой отрезок резинки, продеваем в самое крайнее отверстие рычага сервопривода, затем продеваем в отверстие выступа или просто накидываем на выступ:

Подъем пишущего инструмента будет осуществляться рычагом от сервопривода, при этом сервопривод будет находиться в положении 90 градусов. Когда рычаг будет опускаться вниз (положение сервопривода будет 180 градусов), ручка или маркер будет опускаться вниз, вслед за рычагом, и слегка надавливаться за счет натяжения резинки.

Читать еще:  Калибровка электронных и механических напольных весов самостоятельно

Кому не терпится проверить плоттер в работе, может просто приклеить на термоклей маркер:

У кого еще есть терпение – берем болтики, гаечки, прижимной прямоугольник и собираем такую конструкцию:

Вставляем маркер между прямоугольниками и зажимаем, используя гаечки (можно руками, этого будет достаточно, чтобы удержать маркер):

Чтобы было лучше видно вся конструкция, еще пару фото с разных сторон:

На этом с механикой все. Переходим к электрике и программным средствам.

Шаг 3. Электрика.
Электрику будем использовать из второй версии лазерного гравера – «Лазерный гравер из DVD версия 2.0».

Выполняем почти все в третьем шаге вышеуказанной инструкции. Нам не понадобиться транзистор из той инструкции, он нужен был для включения лазера, сервопривод работает без транзистора, у него собственный контролер. Тестовый светодиод также будет лишним.
В четвертом шаге той же инструкции «Шаг 4 Настройка ограничения тока двигателей.», описывается процесс настройки тока шаговых двигателей. При работе лазера, не было дополнительного сопротивления для его движения. У плоттера пишущий инструмент будет соприкасаться с бумагой, что будет создавать сопротивление движению, за счет терния. Поэтому силу тока лучше немного увеличить. Делаем все по той инструкции, меняем только параметры измерения:

Vref = Imax * 8 * (RS)

Imax — ток шагового двигателя
RS — сопротивление резистора.
В случае с плоттером:
RS = 0,100.
Imax = 0.55
Vref = 0,55 * 8 * 0,100 = 0,44 В.

В итоге между переменным резистором драйвера шагового двигателя и GND должно быть напряжение в 0.44 В.

Для питания нам понадобиться блок питания на 5 В. Лучше всего взять блок на 3 А, лучше с запасом. На CNC Shield написано входное напряжение от 12 В до 36 В, но так как наши шаговые двигатели рассчитаны на 5 В, мы будем питать CNC Shield и соответственно драйверы тоже от 5 В. Такая схема лично проверена мной и неоднократно, все работает хорошо. Блок питания примерно такой:

Со следующими характеристиками:

Начиная с версии GRBL 0.9, было поменяны местами пины подключения «Z-limit +» и «spindle enable». Поэтому сигнальный провод от сервопривода подключаем к «Z-limit +». Плюс от сервопривода к +5 В (питание надо брать напрямую от блока питания, а не от +5 В, размещенном на Arduino), GND к GND соответственно.

Также можно использовать компьютерный блок питания. О том как это можно сделать описано в «Шаг 3 Подготовка блока питания.» моей инструкции «Лазерный гравер из старых DVD-Rom»

Шаг 4. Прошивка и программа управления.
Для начала скачиваем Arduino IDE, как всегда с официального сайта

Для управления плоттером будем использовать GRBL, изменённую для управления сервоприводом. Заходим по нижеследующей ссылке и скачиваем архив целиком

Распакованный архив переписываем в папку «libraries», которую легко можно в папке с установленной Arduino IDE. Запускаем Arduino IDE, заходим в «файл» -«примеры» – «grbl-servo-master». Нажимаем «загрузка», дожидаемся окончания загрузки скетча. Для управления плоттером будем использовать программу LASERGRBL. Скачиваем и устанавливаем ее

Интерфейс программы интуитивно понятен, там все просто.

Самодельный режущий плоттер для пленки

С детства меня тянуло к технике, засматривая до дыр журналы, моделист конструктор и юный техник мне всегда хотелось сделать что-то интересное и полезное, но в силу юного возраста и сложного времени в те далекие годы мне ничего не оставалось кроме как мечтать. Шли годы, мальчик вырос, а интересы остались. Не так давно занялся авиамоделизмом (нравится мне всё летающее). И поседев немного с лобзиком и ножницами я немного утомился. Поскольку я человек ленивый, решил все это автоматизировать. Не так давно был изготовлен ЧПУ фрезер, дела пошли веселее. Но нужно было двигаться дальше, модели должны были не только летать, но и красиво выглядеть. Резать цветную пленку и скотч ножницами оказалось не так просто. 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.

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 всё же 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 так себе, 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».

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 был взят 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. 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 будет собирать плоттер, всю электронику можно разместить на нижней части плоттера, места там хватает.

Читать еще:  Почему пылесос стал громко работать?

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 утилитку 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.

Ещё 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!

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.

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.

Вот как-то так

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector