Плоттер из старенькых принтеров на базе Arduino | статьи на online-marafon

Доброе утро, денек, ночь (то есть темное время суток). У кого как. И опять я, как старенькый барахольщик, буду созодать что-то увлекательное из старенького барахла. Сейчас под разделку пойдут старенькые принтеры. А созодать из их мы будем плоттер. Из данного плоттер, при подмене рабочего инструмента, можно создать и лазерный гравер. Принтеры идеальнее всего брать постарше. Чем древнее, тем лучше. Мозгом (Мозг определяется как физическая и биологическая материя, содержащаяся в пределах черепа и ответственная за основные электрохимические нейронные процессы) плоттера будет, как постоянно, самая из доступных плат – Arduino Uno. Поверх мы будем ставить CNC Shield v3. Собираем инструменты и прочее нужное:
— Arduino Uno (можно и другую версия платы, лишь и тогда CNC Shield подбирайте под Arduino)
— CNC Shield v3 (если буде хорошая от Uno плата – шит соответственно иной)
— Драйвера шаговых движков A4988
— Сервопривод SG90
— Стабилизатор напряжения на 5В 7805
— Блок питания на 12В
— Лист фанеры 3 мм.
— Лист фанеры 6 либо 10 мм (можно взять иной, довольно жёсткий листовой материал)
— Старенькые принтеры
— Гайка соединительная M5-10
— Шпилька строительная 5 мм
— Подшипники с внутренним поперечником 5 мм.
— Сверла по дереву 5, 6, 7, 8, 16 мм
— Метчик М5
— Электролобзик
— Паяльничек, припой, канифоль, флюс и прочее для пайки
— Провода

Шаг 1 Выбор принтеров.
Для начал нам нужны старенькые принтеры. Основная изюминка старенькых принтеров – наличие шаговых движков в их. В принтерах посовременнее уже ставят обыденные коллекторные моторчики, а положение выслеживают оптопарой по ленте с нанесенным на нее полосами. Как я уже гласил, чем старше тем лучше. В виду собственного возраста, в рядах принтеров под утилизацию можно повстречать лазерные МФУ Xerox 4118 и Xerox M15

Из таковых можно достать направляющие полированные валы. Нам их нужно 4. Чем длиннее, тем больше площадь обрабатываемой поверхности мы получим. И шаговые движки там тоже имеются. Посреди струйных тоже можно отыскать достойных доноров, к примеру, Canon BJC-1000

В нем также имеются и направляющие и шаговые движки. Круто будет если вкупе с направляющими для вас будут попадаться и подшипники скольжения к ним. Принтеры, ровесники HP 3745 и схожих, уже имеют снутри коллекторные движки, а не шаговые. Хотя, по современным меркам, это уже старье, но они нам не подходят. Не считая того, из их очень трудно извлечь направляющие, из-за того, что на их надевают резиновые ролики. При снятие этих роликов, на валах нередко остаются следы от их, которые будут мешать вольному движению по ним.

В общем, отыскиваем дряблые принтеры и вынимаем из их все что можно.

Шаг 2 Собираем корпус.
Для корпуса нам пригодиться листовой материал достаточной жесткости, к примеру, фанера шириной от 6 мм. У меня таковой не было под руками, потому я буду применять OSB панель шириной 12 мм. Не самый наилучший материал для этого, да и с ним можно создать таковой плоттер. У нас будет две оси. Ось X для перемещения кареты с пишущим инвентарем. Ось Y для перемещения оси X. Для начала нужно обусловиться с размерами нашего плоттера. Размеры зависят от направляющих (либо полированных валов), которые вы вынули из принтеров. Нам необходимо добыть 4 направляющие. По две на одну ось. Если они разной толщины, те, что толще берем на ось Y, потоньше на ось X. Размеры высчитываем последующим образом:
Длина станка = (длина направляющие для оси Y) – 2 х (толщина материала) + 100 мм
Ширина станка = (длина направляющие для оси X) — 2 х (толщина материала)

В моем случае получаем:
Длина станка = 290 – 2 х 12 + 100 = 366 мм
Ширина станка = 260 – 2 х 6 = 248 мм
Начнем созодать базу для оси Y. Для нее нам пригодиться 5 прямоугольников. Если ваши направляющие различаются, размеры нужно перечесть. Вырезаем три прямоугольника размерами 248 мм х 60 мм. Еще два 266 мм х 20 мм.

Берем два огромных прямоугольника. Сверлить в их отверстия будет лучше, если их за ранее соединить меж собой. Они должны быть однообразные. Для начала вымеряем середины по недлинной стороне и проводим продольную линию. Потом отступаем по полосы от краев по 20 мм и сверлим там отверстия поперечником ваших направляющих для оси Y. У меня это 8 мм. Находим середину на полосы и сверли отверстие поперечником 16 мм для подшипника. Обязано получиться последующее:

Собираем как показано на фото. Внутренние прямоугольники должны быть на расстоянии 40 мм от краев. Не забываем про треугольники по углам, для придания жесткости нашей конструкции.

Красим по желанию. У меня как раз осталась незначительно краски в баллончике.

Сейчас собираем Ось X. Для нее нам пригодятся 4 прямоугольника. Два размерами 60 мм х 180 мм, и два 248 мм х 30 мм. Их лучше вырезать из материала потоньше, чтоб были легче. Сейчас насчет подшипников для направляющих. В эталоне их стоит приобрести, выбрав под толщину направляющих. Если оби будут в принтерах вкупе с направляющими, тоже отлично. На последний вариант, можно создать, как я. Взять соединительные гайки соответственного поперечника и сверлом срезать снутри резьбу. Сделав из некоторое подобие подшипника. Вариант кустарный, но мною проверен на практике, свободный ход совершенно маленькой, фактически не приметен, но направляющие нужно будет смазать. Обязано получиться нечто схожее:

Перебегаем к шаговым движкам. Вынимает их из принтеров. Отыскиваем в вебе документацию на их, чтоб выяснить тип мотора и количество шагов на оборот. В мое принтере попался таковой

2-ой весьма похож, но у первого 48 шаговоборот, а у второго 96 шагов оборот. Позднее мы их будем сравняем, используя микрошаг. Сейчас нужно соединить выходной вал мотора и строительную шпильку, которая будет двигать оси. Для этого нам пригодиться Чупа-Чупс. Лишь большенный. Съедаем чупс, а палочку оставляет. Внутренний поперечник палочки непревзойденно подступает для выходного вала. А снаружи мы, используя метчик М5, нарезаем резьбу.

Отрезаем кусок с резьбой, диной приблизительно 15 мм. Надеваем его на выходной вала шагового мотора:

Придерживая вал плоскогубцами, накручиваем соединительную гайка на вал. Палочка пластмассовая, потому гайка накручивается довольно плотно и не будет откручивать.

Крепим шаговый на плоттере.

Накручиваем на него шпильку, на шпильке обязана быть накручена еще одна соединительная гайка, для крепления осей.

С иной стороны, вставляем подшипник, продеваем в него шпильку и закрепляем гайками

Совмещаем гайку и ось. Заливаем все термоклеем. Прочности клея довольно, чтоб удержать оси.

Для оси X необходимо создать карету и к ней наклеить подшипники

Рабочий инструмент смотрится так

Шаг 3 Электрика.
В конце станка к низу прикручиваем прямоугольник из узкой фанеры, размеров 248 мм х 100 мм. Это будет пространство под установку электрики. Прикручивает Arduino

Сверху ставим CNC Shield v3. За ранее стоит выставить опции для микрошаг. У меня один шаговый на 48 шоб, 2-ой 96 шоб. Что сравнять их ставим
48 х 16 = 768
Для первого ставим микрошаг равный 16
96 х 8 =768
Для второго ставим микрошаг 8.
Потом сверху ставим драйвера шаговых движков и опосля этого известие CNC Shield ставим на Arduino.

С иной стороны, ставим блок питания на 12В.

Опускать и поднимать рабочий инструмент будет сервопривод SG90. Очень не рекомендую подавать на него 12 вольт. Потому ставим стабилизатор напряжения на 5В, в разрыв провода питания.

Arduino соединяется с компов через провод USB. Лучше зафиксировать его, чтоб случаем не вырвать

В сборе все выходит так:

Провода, идущие к оси X и рабочему инструменты, нужно зафиксировать на корпусе

Шаг 4 Программные средства.
Для начала скачаем Arduino IDE, самую свежайшую версию с официального веб-сайта проекта:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Плоттер будет работать на прошивке GRBL. Для того чтоб, он мог управлять сервоприводом, нужно использвать специально подготовленую для этого прошивку. Скачать ее можно с веб-сайта.

Прошивка распространяется в виде библиотеки для Arduino IDE. Потому скаченный архив нужно перенести в папку «libraries». Потом запустив Arduino IDE, отыскиваем в примерах grbl-servo-master. Открывает, избираем плату Arduino UNO, избираем com-порт к которому она подключена и жмем залить скетч.

Внимание! Если у вас обязана быть установлена лишь одна библиотека GRBL. Если их будет несколько, компиляция и заливка пройдет удачно, но работать как следует плоттер не будет.

И осталась программка для отправки g-кода на плоттер.