Конструкция, которую я выбрала изготавливалась из фанеры. В качестве осей использовались шпильки, которые крутились шаговыми двигателями, и за счет этого платформа на гайках двигалась по оси. Одна ось крепилась на платформу другой одним краем. Из изготовления всего этого могу сказать:

• Если верхняя ось не имеет опоры с двух сторон, а крепится, как у меня, только одним краем, то необходимо заранее продумать баланс осей. Верхняя неизбежно будет крениться, если вообще не заваливать всю конструкцию весом своего "висящего" края.

• Линии рисунка могут идти волнами по размеру резьбы шпильки, а также из-за дрожания самой конструкции во время работы.

• Две вышеперечисленные проблемы приводят еще к одной: перо (в моем случае ручка) может писать неравномерно в разных частях страницы.

• Вес и размеры устройства тоже стоит рассчитать заранее, чтобы потом не выяснилось, что ваши двигатели не тянут подобной нагрузки.

• И еще одна важная деталь: лучше всего везде где возможно использовать для крепления шурупы, гвозди и т.д. Конструкции на клее, пусть даже самом надежном, имеют свойство разваливаться в самый неожиданный момент. И в некоторых случаях после сборки основной части будет весьма сложно возвращаться к "переклеиванию" мелких, но очень важных, внутренних деталей, не разбирая готовые части.

• Если же используете где-то клей, то очень и очень внимательно следите, чтобы он не попал в движущиеся части конструкции. Даже маленькая капелька способна застопорить механизм и привести его в негодность.

2. Схема электрическая

Сама схема была предельно проста и не требовала даже пайки. На схеме с Arduino остальные пины драйверов тоже нужно правильно заводить, я показала только основную логику взаимодействия элементов схемы без платы расширения. На практике я взяла готовый CNC Shield специально для работы с ЧПУ. Тем не менее и тут есть свои нюансы:

• Мой китайский аналог Arduino под кодовым именем WAVGAT на отрез отказался прошиваться как обычная Arduino Uno R3. В интернете утверждали, что подобные платы полностью совместимы со всем ПО arduino, но для работы с ним через IDE пришлось скачивать отдельную библиотеку WAVGAT Update. Так мне удалось залить скетч на плату, но само ПО по прежнему не хотело корректно работать. Я испробовала все найденные варианты исправления такого рода проблем (перегружала бутлодер платы, изменяла файлы boards и константы самой библиотеки с ПО), но итог остался тем же. Видимо, именно для этой задачи придется обзавестись классической Arduino.

• Еще одной проблемой стал запуск шаговых двигателей. Они жужжали, грелись, несмотря на холодные драйвера, но не двигались. Методично проверяя цепочку поэлементно поняла, что проблема в их подключении. Дело в том, что и в этот раз китайцы соригинальничали. Оказалось, что выводы двигателя содержат перекрещенные пары А-В. Если у обычного магазинного двигателя пары шли по порядку 2В-2А-1А-1В, то у китайцев почему-то оказались 2В-1А-2А-1В. Выяснить это можно "пропикиванием" схемы мультиметром в соответствующем режиме: пищат парные А-В выходы.

• И еще, как оказалось, безобидный маломощный сервопривод вполне способен безвозвратно "подпалить" всю плату arduino при длительной чрезмерной нагрузке на него. При этом плата продолжит работу, но будет периодически застревать на середине, останавливаясь на командах сервопривода.

• Поэтому следите за температурой устройств во время работы во избежании неисправимых последствий. Для защиты двигателей от перегревания необходимо настроить ток драйвера на рассчитанное по простой формуле значение. Подробней на эту тему тоже можно почитать в интернете.

3. ПО

Тут есть варианты:

• Проще всего взять замечательную простенькую программу Benbox. Она специализирована именно под работы с ЧПУ и проста в установке и обращении. Минус этого варианта в его ограниченности. Во-первых, прошивка для платы в комплекте ПО содержится уже в hex-файле, потому возникают проблем с ее редактированием. Да и функционал в общем не особо обширен, похож на простейший графический редактор. Если не хотите вдаваться в подробности работы всего этого механизма, то можно поработать с этим вариантом.

• Немного сложнее, но и перспективней работа через GRBL-прошивку. Эту библиотечку можно без проблем взять в интернете и она дает значительно больше возможностей, чем BenBox. Но для работы через этот механизм надо разобраться с начальной настройкой всего этого.

1. Итак, скачиваем и распаковываем grbl-servo библиотеку. Теперь ее можно залить на плату через IDE, просто отыскав ее среди примеров.

2. Для пересылки непосредственно команд устройству понадобится Universal Gcode Sender (или другое подобное ПО). После его установки на компьютер в нем открываем канал связи с платой по com-порту, к которому подсоединена плата.

3. Для начальной и последующих настроек платы в командной строке приложения набираем "$$". По этой команде получаем полный набор базовых настроек платы, которые можно менять, настраивая нужные параметры. К примеру, команды "$110=380" и "$111=380" ставят скорость двигателей осей Х и У на 380 мм\мин. Важными пунктами настройки являются скорость и ускорение двигателей, количество шагов на мм, направление осей (прямое или инверсное). Подробнее инструкцию по такой настройке можно найти в интернете.

4. Также есть возможность машинного контроля над двигателями (вкладка machine control) и серво (команды М5(поворот в начальное положение) и М3 s90(поворот на 90 или любое другое кол-во градусов)).

5. Далее надо подготовить изображение для работы. Для этого тоже понадобится доп. ПО, к примеру, Inkscape. Оно похоже на любой другой графический редактор и подробно работу с ним можно изучить также в интернете. Но есть пара важных замечаний:

• Для начала надо задать правильные размеры страницы в свойствах, чтобы размеры вашего изображения не оказалось больше возможностей плоттера. Так же необходимо заменить пиксели на миллиметры в единицах измерения.

• После создания изображения жмем ctrl+shift+C и идем в меню — расширения — MI GRBL… — задаем скорости двигателей и угол поворота серво — сохраняем изображение в формате gcode.

6. Наконец возвращаемся в Universal Gcode Sender и во вкладке File Mode открываем наше gcode-изображение. Кнопкой Visualize можно графически отслеживать работу программы, а в окне command Table можно проследить по командное выполнение. Осталось только запустить все это и наблюдать за результатом.

В итоге работа над подобным устройством оказалось сложной и кропотливой, а конечный результат не идеальным. Но подобный опыт интересен и не бесполезен. Поэтому, надеюсь, кому-то пригодятся и помогут избежать лишних "граблей" мои советы.

Готовые слои, из плоттера вынуты и убрана лишняя пленка, осталось свести их вместе при помощи монтажной пленки.

Получилось вот так.

Пришел домой, дождался пока любимая погрузится в глубокий сон и приклеил это "художество" на зеркало, в которое она (как любая женщина), первым же делом смотрит с утра, как только встает с постели)).

Цель достигнута! Всем спасибо за внимание.

Ссылка на макет для резки: https://yadi.sk/d/DhuUal9G3XRtj5

Если тема зайдет, поделюсь как делал наклейку для друга самогонщика, на авто.

Давно хотел иметь футболку с логотипом конференции ChernivtsiJS, плюс организаторы выложили в свободный доступ логотип в векторе.

После экпирементов с флип флоп портретом у меня остался матовый прозрачный оракал. Пустил на плоттер, вырезал.

Далее поверх вырезанного плоттером наклеил ещё один слой пленки (для того, чтобы ровно перенести рисунок и позднее отодрать мелие детали), снял эти два слоя с подложки и приклеил на футболку.

Цены на белые футболки не радуют: от одного до четырех долларов за штуку. Благо, у меня она была.

Затем наступил этап отклеивания второго слоя от первого. Это был чуть ли не самый долгий и ответственный процесс, но слава Богу, он прошел успешно.

Теперь настало время покраски. Внутрь футболки поместил коврик для резки и лист бумаги, чтобы разгладить её и пятна краски не проступили на спине. Использовал акриловую краску по ткани Decola и губку на палочке (спонжик).

Нанес первый слой краски, оставил сохнуть на несколько часов. Консультант в магазине говорил, что хватит и одного, но мне результат не понравился и я покрасил второй слой и оставил сохнуть.

После высыхания (часа два-три) я остался доволен и отодрал трафарет. Дал ещё высохнуть часов 12.

Утром прошелся утюгом для закрепления с лицевой стороны рисунка (используя ткань) и с внутренней.

Результат лично мне очень понравился и те, кто видели футболку, говорили что получилось хорошо. Дерзайте)

Это мой первый опыт нанесения рисунка на футболку, возможно я что-то делал сильно сложно или вообще неправильно, так что поправьте меня если что)

P.S. Если у вас нет плоттера, то можете подойти в какую-нибудь типографию или рекламное агенство и заказать вырезку на оракале (он широко используется в рекламе, поэтому с этим проблем быть не должно).

Поразвлекавшись с лобзиком и ножницами я понял, что ручной труд это конечно хорошо, но долго. Поскольку я человек ленивый, решил все это дело автоматизировать. Не так давно мной был изготовлен ЧПУ фрезер, и резка фанеры пошла куда веселее.

Как бы странно это не звучало, но модели должны не только летать, но и красиво выглядеть. Для этого свои самолеты я обклеиваю фигурно вырезанной пленкой и цветным скотчем. Резать все это дело ножницами долго, нудно и не интересно. Можно конечно обратиться в рекламную фирму и заказать у них резку, или купить маленький плоттер и резать самому. Но это весьма дорого, да и вообще «мне не нравится слово купить»©.

Взглянув на кучу барахла в гараже и почитав, что люди пишут про это в интернетах, я подумал, а почему бы не сделать самодельный режущий плоттер которым можно будет резать пленку и скотч быстро и качественно.

Покопавшись в гараже, главной (и единственной) жертвой был торжественно выбран широкоформатный матричный принтер EPSON LX-1050+

Фото из интернета

Из которого были извлечены следующие потрошки:

1. резиновый вал

2. направляющий стальной вал, по которому двигалась печатающая головка

3. шаговые двигатели

4. шестерни

5. ремень

6. стальной п-профиль

В качестве основного материала была выбрана фанера толщиной 4 мм. Собственно потому, что только она у меня и была, а тратить деньги на фанеру потолще занятие не благородное.

На скорую руку была спроектирована модель в программе Компас-3D.

Проектировалась она из такого расчета, чтобы детали корпуса из фанеры можно было вырезать лобзиком, но т.к. я человек ленивый и у меня есть фрезер, то все было выпилено с его помощью.

Вырезанные фрезером фанерные детали:

Склеиваем сдвоенные части боковых панелей в одну. Отверстия для саморезов я пропитал цианокрилатным клеем, так соединение получается надежнее.

Вот так выглядит каретка, которая будет перемещать соленоид и нож.

Я клеил клеем ПВА и пожалел об этом, деталь сложная, пока совмещал элементы, клей схватился и получился небольшой перекос, это не критично, но неприятно. Я рекомендую все же соединить все детали вместе и проклеить цианокрилатом.

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 цианокрилатом.

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.

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

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 приклеить пористую резину или как в данном случае войлочную прокладку.

Для опускания механизма был использован соленоид, который попался под руку (предположительно это был какой-то принтер, но это неточно). Возврат механизма в исходное положение осуществляется двумя пружинами. Такое решение оказалось не очень удачным, 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 тот шаговый двигатель из принтера EPSON LX-1050+ который я хотел использовать для перемещения каретки оказался очень неудобным конструктивно:

Крайне неудобное крепление, большой шаг двигателя (7,5˚) который хоть и компенсируется редуктором, но дает большие люфты.

Поэтому мне пришлось взять шаговый двигатель от принтера EPSON LX300. У него прямой привод на ремень и шаг всего лишь 1,8˚.

Как только мне начало казаться, что все будет хорошо, выяснилось, что ремни у этих двигателей немного отличаются. В результате длинный ремень не подходит к шестерне на новом двигателе, а все ремни, подходящие под шестерню оказались гораздо короче.

Переделывать мне все не хотелось, поэтому я применил соломоново решение, взял два коротких ремня, разрезал, и склеил в один длинный. Пробовал клеить обувным клеем для кожи, ткани, резины и прочего, но держаться оно категорически не хотело. В итоге я склеил его цианокрилатом. Клей Момент наше все!

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 5 мм. толщиной. Двигается она вдоль П-образного металлического профиля.

Теперь окончательная сборка.

Устанавливаем двигатель перемещающий каретку и двигатель с редуктором вращающий вал подачи пленки.

Редуктор собран в том же виде, какой он был в принтере. Двигатель имеет шаг в 7.5˚, это очень большой шаг и при использовании прямого привода не позволит добиться необходимой точности.

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 еще 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 6 мм, 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 разобрались, теперь перейдем к электрической части.

Чтобы не тратить деньги я использовал блок управления от своего фрезерного ЧПУ станка.

Но при желании, 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 подобрал экспериментальным путем, а число шагов на миллиметр пытался посчитать, но цифры у меня не сходились, подобрал все опытным путем.

Данные ременного привода и редуктора ниже. Надеюсь, кто-нибудь прокомментирует мне этот момент и поможет в нем разобраться.

Редуктор:

Шестерня двигателя - 14 зубов

Шестерня вала подачи - 68 зубов

Промежуточная шестерня - 63 х 17

Ременной привод:

Шаг – 1,8˚

Полный оборот 200 шагов

Шестерня - 20 зубов.

Ремень - 2 мм 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.

Схема подключения электроники:

Внутри транзистора IRF540 уже установлен диод для защиты от ЭДС самоиндукции при отключении соленоида и предотвращения перенапряжения. Все это помещено в термоусадку и спрятано в корпусе. Блок управления при этом не теряет своей функциональности и его по-прежнему можно использовать на ЧПУ фрезере.

Теперь о подготовке управляющей программы.

Важным элементом качественной резки флюгерным ножом является компенсация офсета ножа, добрые люди уже позаботились об этом, и на просторах интернета была найдена маленькая утилитка, написанная на питоне, которая адаптирует программу для работы на плоттере. 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 мач3 и открываем наш файл, задаем нулевые координаты и запускаем процесс.

Еще хотел бы остановиться 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 упрощения 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.

Так как рейтинг не позволяет вставить видео, даю ссылки.

Видео по сборке плоттера

Тестовые испытания, резка различного рода пленки

В описании под видео вы можете найти ссылки на комплектующие.

Извиняюсь за длинное описание, люблю поболтать, знаете ли :D