Plotador vertical: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Neste tutorial, você aprenderá a criar sua própria plotadora vertical. Esta é uma máquina cnc que você pode usar para transferir desenhos digitais para qualquer superfície vertical (por exemplo, uma parede, uma janela).

Suprimentos

- 1 polia (2m de comprimento e 5mm de largura) + 2 engrenagens para motores de passo

- 2 motores de passo NEMA 17, ângulo de passo 1,8 °, tensão nominal 12V, corrente nominal 1,7A

- 1 placa arduino uno

- 1 escudo motor Adafruit V2

- 1 cabo USB de 2 m de comprimento

- algum tubo termorretrátil

- 1 servo motor de 9g

- 1x M4x50mm + parafuso

- 1x M3x15mm + parafuso

- 11x parafusos pequenos (cerca de 2 cm de comprimento)

- Peças impressas em 3D (1 suporte de placa, 1 gondole, 1 suporte de motor à esquerda, 1 suporte de motor à direita, 2 suportes de peso laterais, 1 suporte de peso central)

- 1 fonte de alimentação, 12 V 5 A

- 8x M3x7mm

Etapa 1: programar a placa Arduino

Você precisará fazer o upload do Firmware da plotadora vertical em sua placa Arduino.

O firmware está disponível aqui. certifique-se de fazer o download de tudo clicando em “Clonar ou baixar” e depois em “Baixar Zip”.

Após descompactar a pasta, execute “polargraph_server_a1”, e você deve obter uma janela do Arduino com muitas subjanelas (comunicações, configuração, etc.), como esta.

Antes de enviar o código, existem algumas configurações que precisamos cuidar:

1. escolha o Arduino uno como sua placa. Você só precisa comentar a linha 40 do código, adicionando duas barras // no início da linha

2. especifique que você está usando o Adafruit motorshield V2. Descomente as linhas de código apropriadas, comente as outras usando //

Agora instale as bibliotecas necessárias, ou seja, Adafruit_MotorShield e AccelStepper, se ainda não tiver feito isso. Para isso, acesse o gerenciador de bibliotecas no menu Sketch e digite o nome das bibliotecas.

Agora você pode carregar o firmware na placa.

Etapa 2: Instale o software do controlador

O software do controlador é uma interface que nos permite controlar o polargraph e carregar nossos próprios designs digitais.

Para configurar o software do controlador, siga as instruções disponíveis aqui.

Agora você pode iniciar o software do controlador e testar se a placa se conecta corretamente ao software, antes de começar a construir o polargraph.

Abra “polargraphcontroller” no Sketchbook

Em seguida, clique no botão Executar

Se a conexão com o arduino for bem-sucedida, você receberá uma mensagem “Polargraph READY”. Certifique-se de ter conectado sua placa arduino ao computador.

Etapa 3: construir o plotter vertical

Use os parafusos M3x7mm para prender o motor de passo nos suportes do motor.

Em seguida, fixe os suportes do motor ao suporte vertical usando os parafusos pequenos (cerca de 2 cm de comprimento).

Fixe o suporte da placa em algum lugar no centro superior da superfície vertical, usando outros 4 parafusos pequenos.

Agora prepare a courroie e prenda os suportes de peso laterais em cada extremidade da corda.

Por último, configure o gondole: fixe o servo motor na parte superior, fixe o suporte de peso na parte superior do gondole usando o M3x15mm e introduza o M4x50mm para segurar a caneta. Não é necessário colocar uma caneta dentro do gondole nesta fase.

Você também pode deslizar a courroie na gondole desta forma:

Etapa 4: Conecte os componentes à placa Arduino

Aqui está uma foto da fiação.

Conecte os motores de passo primeiro O motor esquerdo vai para M1 e M2. Coloque os fios do motor de passo no primeiro, segundo, quarto e quinto slots. Em nossa foto, temos o cabo vermelho no slot 1, o cabo azul no slot 2, o cabo preto no slot 4 e o cabo verde no slot 5. Agora conecte o segundo motor de passo. Tenha o cuidado de seguir a mesma ordem, de cima para baixo. Por exemplo, colocamos o cabo vermelho no slot 1, o cabo azul no slot 2, etc., assim como para o motor anterior.

O servo motor vai para as ranhuras “servo 2” na proteção do motor. Indo da esquerda para a direita, conecte o terra (cabo preto), 5V (cabo vermelho) e sinal (cabo laranja).

Por fim, conecte a fonte de alimentação de 5 V ao protetor do motor (+ está à esquerda e 6 à direita).

Etapa 5: configurar o software do controlador

Assim que sua plotadora estiver conectada, inicie o software do controlador na interface de processamento.

Clique no CommandQueue… em vermelho, e seus motores de passo devem desbloquear.

A linha fica verde.

Agora você pode ativá-los para se mover ao redor do gondole. A primeira coisa a fazer é colocar sua folha de papel (se quiser desenhar em uma folha de papel) e então calibrar a máquina.

Coloque a caneta manualmente na parte superior central da folha de papel ou em qualquer superfície em que deseja desenhar.

Esta é a sua casa, podemos informar a máquina clicando no botão “CONFIGURAR CASA”.

Para começar a calibrar a máquina, selecione a opção “MOVER CANETA PARA PONTO” do menu, clique com o botão esquerdo no canto superior esquerdo da planilha e veja onde a caneta para.

Com base nisso, você pode modificar a “LARGURA DA PÁGINA” no menu CONFIGURAÇÃO. Portanto, por exemplo, se a caneta parar fora da folha de papel, reduza a largura da página, se a caneta parar antes do canto, aumente a largura da página.

Apenas para sua própria referência, usando uma folha de papel A4, nossas especificações PAGE são 1024x1744 mm.

Depois de descobrir a largura correta da página, você precisará calibrar a altura da máquina.

Mova sua caneta para o final da página e modifique “ALTURA DA PÁGINA” conforme necessário.

Agora você deve ser capaz de controlar a máquina de forma que, qualquer que seja o ponto para o qual você escolher a caneta para se mover, a caneta realmente alcance aquele ponto na folha de papel real presa à superfície da plotadora.

Não se preocupe se seus motores estiverem muito lentos, isso é normal. Você pode alterar a velocidade no menu de configuração: VELOCIDADE MÁX. DO MOTOR E ACELERAÇÃO DO MOTOR, no entanto, seu motor não se moverá muito mais rápido.

Agora é hora de calibrar o servo motor.

Introduza uma caneta no gondole e clique em PEN LIFT e PEN DROP no menu INPUT. Quando você pressiona o elevador da caneta, ela não deve entrar em contato com a superfície. Em vez disso, quando você bate na gota da caneta, a caneta deve tocar na folha de papel. Se não for esse o caso, modifique os valores POSIÇÃO DA CANETA PARA CIMA e POSIÇÃO PARA BAIXO DA CANETA no menu CONFIGURAÇÃO.

O software do controlador agora está totalmente configurado e você pode carregar imagens nele.

Etapa 6: carregar um desenho vetorial

Você pode carregar uma imagem vetorial no software do controlador e, em seguida, fazer com que a máquina desenhe o desenho na superfície vertical de sua escolha. Usamos o Inkscape para criar desenhos vetoriais, no entanto, existem muitos outros softwares que permitem que você faça isso. Você também pode baixar imagens vetoriais da web.

Escolha SELECIONAR ÁREA no menu ENTRADA.

Em seguida, use o mouse para desenhar a área que conterá seu desenho. Essa área precisa estar contida na folha de papel ou em qualquer outra superfície em que você esteja desenhando.

A área selecionada é delimitada por linhas vermelhas. Agora aperte o botão SET FRAME TO AREA.

Em seguida, aperte o botão CARREGAR VETOR e escolha sua imagem vetorial. Você pode mover o desenho com o botão MOVER VETOR ou redimensionar o desenho com a opção REDIMENSIONAR VETOR.

Quando estiver pronto, aperte o botão DRAW VECTOR para começar a desenhar na superfície vertical.