Режущий плоттер из струйного принтера. Самодельный режущий плоттер для пленки

⁰

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:
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. 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)

Бюджетный ЧПУ фрезерно-гравировальный станок для моделиста +309
3 сент. 2016 г., 15:12:15 | Сергей Короткевич Могилев
Статья http://www.сайт/blogs/view_entry/14237/
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!

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.

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:

В этом проекте я покажу вам как легко и просто построить свой дешевый мини ЧПУ плоттер на арудино. Конечно, ведь можно и просто взять и купить плоттер, но во первых это очень дорого, а во вторых не нужно мне 🙂

Для осей X и Y мы используем шаговые двигатели и направляющие, вытащенные из двух старых dvd\cd приводов. Рабочая зона у нашего ЧПУ плоттера будет 4 на 4 сантиметра.

Поскольку проект основан на использовании последовательного порта то вы сможете так-же использовать Bluetooth-модуль (например HC-06) для того чтобы подключать плоттер к компьютеру без проводов!

Шаг 9. Программа для работы с G-кодом.

Теперь мы готовы печатать свое первое изображение с помощью нашего мини ЧПУ плоттера! Для этого нам понадобится программа-посредник между нами и плоттером. Она преобразует G-код в движения сервоприводов.

Что такое G-код? G-код это файл с координатами X, Y и Z. Выглядит это вот так:

M300 S30.00 (Опустили печатающий прибор)
G1 X10.00 Y10.00 F2500.00

G1 X20.00 Y10.00 F2500.00

M300 S50.00 (Подняли печатающий прибор)

Затем вам нужно будет установить к нему аддон, который позволяет экспортировать изображения в G-код. Скачать его можете по этой ссылке .

Настроим Inkscape для первого использования. Откройте программу, идите в меню «File» и нажмите «Document Properties». Смотрите первую иллюстрацию сверху и измените так, как показано на картинке. Потом закройте это окошко. Мы будем использовать зону печати равную 4 на 8 сантиметров. Далее смотрите вторую картинку.

Как печатать текст: Введите текст, поменяйте шрифт на Times New Roma и выставите размер 22. Затем кликните на иконку с курсором и выровняйте текст так, как показано на третьей картинке выше. Выберите путь из меню «Object to Path».

Как печатать изображения: Это сложнее чем тект. Изображения должны иметь прозрачный фон. Перенесите изображение мышкой в Inkscape. Кликните «Ок» в следующем окошке. Затем вы должны изменить размер изображения так, чтобы оно влазило в нашу область печати (смотри картинку 4). Нажмите «Path» из меню и выберите «Trace Bitmap». Сделайте затем так, как показано на 5м изображении. Нажмите Ок и закройте окошко. Затем двигайте серое изображение и удалите цветное позади него. Черно-белое изображение передвиньте в нужное место еще раз и кликните опять в меню «Path» кнопку «Object to path». На шестой картинке показано как удалить изображение.

Экспортируем как G-код: Наконец, идите в меню File, кликните «Save as» и выберите «.gcode». Кликните ок на следующем окне. Вот и все! Наш G-код готов на печати на нашем новеньком мини ЧПУ плоттере!

Вконтакте

Создание печатной платы

После травления печатной платы, вы можете приступить к пайке. Я предлагаю вам паять в указанном порядке.

Микроконтроллеры и микросхемы:

ATmega16
FT232RL
L293DD
ULN2803
TCMT1109 x2
Резисторы:
100 x3
2k4 x2
4k7 x3
Конденсаторы:
22px2
100nx4
Транзисторы:
IRLML250
BC857 x2

Диоды:

LL4148
Красный светодиод
Зелёный светодиод x2
Штыри:
1×2 x4
1×6 x2

Перемычка х2

Другое:

5k потенциометр
16 МГц кварц
Кнопки x4
Разъем USB мини B
AK500 / 3 Разъем
Выключатель 2-канальный
16×2 ЖК-дисплей

На фотографии была ошибка. Я забыл резистор для выхода оптопары. Не волнуйтесь, это было исправлено в чертеже печатной платы в архиве RAR.

Программирование AVR

Файл, прилагающийся ниже, содержит проект PCBв Eagle.

Я думаю, что многие из вас и сами знают, как прошивать микроконтроллеры.

Дополнительная информация.

Это не так легко контролировать всё устройство одним микроконтроллером. Самая трудная часть была в создании сигналов движения по осям XY, когда движение осуществлялось по обеим осям. В конце концов, кварц довольно хорошо справился в этим.

Вторая сложность — связь с ПК. Я должен был написать свой собственный протокол связи через UART. Это похоже на АТ команды, но требует гораздо меньше памяти и скорость гораздо выще.

Шаг 3: Ось Z

Теперь можно делать механическую часть устройства. Начнём с оси Z.

На фотографии вы можете увидеть всё, что понадобится для создания оси Z.

Детали были вырезаны довольно плохо. Видимо кто-то не учитывал ширину лазерного луча. На самом деле, все части были немного меньше, чем я заказывал. Мне пришлось обработать всё наждачной бумагой.

Начнём клеить. Я использовал суперклей для оргстекла и ламината. Ламинат служит в качестве прокладки между электромагнитом и оргстеклом. Электромагнит я закрепил двумя винтами.

Шаг 4: Yось

Как и в прошлом шаге нужно всё склеить. Все детали из оргстекла я обработал наждачной бумагой. Также я осмотрел рельс для мебели на предмет дефектов. Места склеивания я обработал ацетоном.

Монтаж зубчатого ремня

Самый простой способ, чтобы закрепить ремень, — это использовать небольшую стяжку. Один конец ремня нужно закрепить на подвижно каретке, а второй конец провести через шестерни. Необходимо натянуть ремень, а потом уже прикреплять к каретке.

Монтаж концевых выключателей и других вещей

Нужно приклеить выключатель, как показано на фотографии. К выключателю нужно припаять красно-коричневый провод. Ещё нужно приклеить два куска ламината на каретку.

На фотографии есть описание и цвета всех кабелей. Это кабели шагового двигателя (Y +, Y1, Y2, Y3, Y4), электромагнитного кабеля (Z +, Z-) и концевых выключателей (2xYmin, 2xYmax).

Ymin является кабелем концевого переключателя рядом с двигателем.

На последней фотографии представлено 12-жильный кабель с описанием его соединений.

Шаг 5: Ось X

И вот наступает самый трудный шаг …

Вам нужно смонтировать 2 параллельных ползунка. Я не могу всегда точно описывать, что нужно делать. Но вы можете ориентироваться по фотографиям.

После того, как вы приклеили ползунки. Можно приклеить к ним каретки, а следом и рельс оси Y.

Нужно смонтировать шаговый двигатель, зубчатый ремень и концевые выключатели как в прошлом шаге.

Шаг 6: Остальной монтаж

Из оргстекла и ламината с помощью горячего клея я сделал держатель для карандаша.

В качестве рабочего поля я решил использовать магнитную плёнку. Бумагу я собираюсь крепить к ней с помощью магнитов.

Шаг 7: Финальный монтаж

Теперь всё нужно закрепить на одном основании. Схемы и ЖК-экран я решил установить на специальные держатели.

Шаг 8: Программное обеспечение

Как я уже говорил, я написал своё собственное приложение. Это моё первое приложение в VisualC#, так что там много ошибок.

Вот список доступных команд в окне командной строки:

returnxy — возвращается в исходное положение

SetXY ху — перемещает перо в указанное положение (в мм)

Setxy ху — перемещает перо в указанное положение (с шагом, проверьте настройки приложений)

Getz – возвращает 1, если ручка поднята, 0 в противном случае

getxy — возвращает позицию пера (в мм)

selectpen — ждет, пока пользователь не нажмет кнопку ОК

rectx1 y1 x2 y2 — рисует прямоугольник, основанный на 2 противоположных вершин (в мм)

arc X Y R A1 A2 т — рисует дугу с центром в точке (х, у), радиус r, с начальным угорм a1 и заканчивая углом а2 (от горизонтали)

text x y size spacing text — рисует текст в (х, у), из заданного размера и промежутках символов

Чуть не забыл. Чтобы запустить приложение, необходим.NET Framework 4.

Шаг 9: Финал

Эта статья показывает, как сделать плоттер. Я не призываю чётко следовать инструкции, так как говорил, что некоторые мои решения неэффективны. Я хотел показать вам то, что считаю интересным. Во время создания было получено много опыта.

Написал "...Я решил собрать плоттер для рисования печатных плат....Автор С.П. Марков

Плоттер из принтеров.

Пою я оду «старому железу».

По роду работы я связан с не самой современной компьютерной техникой, которую для списания с баланса необходимо разобрать на составные части: отдельно платы с электроникой платы, отдельно механические узлы. В результате накопилось некоторое количество корпусов, блоков питания, шаговых двигателей, всевозможных направляющих с подшипниками скольжения и т.д.

Как у всякого радиолюбителя, у меня рука не поднимается отправить это «богатство» на свалку и я решил из всего вышеперечисленного собрать «нечто» не производящееся (отечественной промышленностью), но пригодное для нужд радиолюбителя и утоляющее его жажду новых свершений. Я решил собрать плоттер для рисования печатных плат.

На просторах InterNet посмотрел информацию по этому вопросу и остановился на конструкции типа 2,5D «а ля» Luberth Dijkman потому что есть шаговые двигатели от 5,25 дисководов, направляющие с каретками от матричных принтеров OKI, зубчатые ремни от матричных принтеров EPSON и т.д. и т.п.

В качестве несущего корпуса использован корпус от SmartUPS-400, в который помещены плата блока питания (импульсный от принтера) и интерфейсная плата. На крышку корпуса с помощью коротких дюралевых уголков установлены направляющие Х с каретками. Привод кареток Х производится с двух сторон, при этом упрощаются требования к жесткости и перекосам. Обе каретки соединены направляющей (нижней) Y, по которой перемещается каретка пишущего узла. Подъем ручки (фломастера) производится соленоидом, опускание под собственным весом.

Вот что получилось:

Формат рассчитывал на А4, получилось на 1,5см меньше с каждой стороны.

Перемещение по X и Y получилось 11мм за 100 шагов то есть 0,11мм на шаг (продиктовано размером зубчатого шкива от HP DeskJet).

Скорость перемещения достаточно высокая (зависит от управляющего компьютера).

Как видите, конструкция получилась достаточно простая – никаких шариковых опор, токарных и фрезерованных деталей и в тоже время, позволяющая Вам получить опыт в изготовлении подобных конструкций для других задач. На ней Вы сможете проверить возможности управления механизмами от компьютера, оценить силовые характеристики использованных двигателей, увидеть «подводные камни» о которых не подозревали, попробовать себя в программировании и т.д.

Теперь о некоторых нюансах.

Главный нюанс заключается в том, что у меня отсутствует возможность изготовления деталей ни у себя, ни на стороне. То есть, необходимо долго думать: как использовать ту или иную имеющуюся деталь для достижения желаемого результата.

Поскольку конструкция планировалась только для рисования (снижаются требования к жесткости), соответственно, все узлы максимально просты и облегчены. Направляющие по Х – пустотелые, поддерживающая направляющая Y – пластмассовая, в качестве держателя ручки (фломастера) использована тара от валидола и нитроглицерина (вставлены друг в друга), нижняя направляющая Y и каретка пишущего узла от НР class=SpellE>DeskJet (в ней имеется крепление к зубчатому ремню), подъем ручки (фломастера) осуществляется соленоидом от факса. В общем, кое-что видно на фотографиях (правда не очень – фотоаппарат не позволяет снимать с близкого расстояния).

Аппаратные решения.

Блок питания выдает 24 и 5 вольт. Шаговые двигатели ПБМГ-200-265 с сопротивлением обмоток около 80 Ом. Сопротивление обмотки соленоида 24 Ома. На каждой оси установлены по два микропереключателя один для исходного положения, другой для ограничения, причем на оси Y роль переключателей может меняться местами для работы в ACAD или QBASIC. Интерфейсная плата осуществляет оптронную развязку (настоятельно рекомендую) и управление моторами и соленоидом через микросхемы, собрана на оптронах 4N32, К555АП3 и ULN2803.

Для первоначальной проверки работоспособности шаговых двигателей и их фазирования использовался тестер (на фото ниже).

Для оценки работоспособности собранной конструкц ии и ее характеристик, использовалась программа на QBASIC позволяющая управлять движением каретки с помощью клавиш управления курсором.

Существующее программное обеспечение работает на 486 компьютере (ДОС) и я пытаюсь доработать программу (с любезного разрешения автора Романа Епишева) BDT (Basic Drawing Tool) для рисования печатных плат и их последующему рисованию плоттером.

Из оставшегося «богатства» собираю намоточный станок (под ДОС) и 3D конструкцию формата А3 под рисование-выжигание с интерфейсом и программой Романа Ветрова.

С наилучшими пожеланиями С.П. Марков "