TRACEUR DE BOUTEILLES ROTATIF CNC : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

J'ai ramassé des rouleaux, qui sont probablement utilisés dans l'imprimante. J'ai eu l'idée de les transformer en axe de rotation du traceur de bouteilles CNC. Aujourd'hui, j'aimerais partager comment construire un traceur de bouteilles CNC à partir de ces rouleaux et d'autres déchets.

Pour réaliser ce projet, je me suis inspiré de lingib avec son CNC Drum Plotter:

Commençons.

Étape 1: CHOSES DONT NOUS AVONS BESOIN

• 1 pièces x Arduino Uno R3.
• 1 pièces x Arduino CNC Shield V3 GRBL.
• 4pcs x pilote de moteur pas à pas A4988.
• 2pcs x vieux lecteurs CD/DVD.
• 2pcs x moteur pas à pas NEMA 17-taille.
• 2pcs x vieux rouleaux d'imprimante, d'une longueur d'environ 370 mm et d'un diamètre de 10 mm.

• Câble ruban arc-en-ciel de 2 mètres x 8P.
• 2 pièces x accouplement d'arbre flexible en aluminium, taille du trou intérieur: 5 mm x 8 mm.
• 1 pièces x accouplement d'arbre flexible en aluminium, taille du trou intérieur: 10 mm x 10 mm. Il est utilisé pour serrer le stylo/crayon.
• 1 pièces x agrafeuse.
• 6pcs x piliers en laiton cuivre L-5/10mm.
• 3pcs x cintres de tige filetée et écrous M10 x 500mm. J'ai utilisé le type de boulon fileté pour suspendre les lumières.

• 8 pièces x roulement 8 mm ID.
• 2pcs x XH2.54mm - 6P 20cm Câble Double Connecteur.
• 4 supports en forme de L.
• 2pcs x Support de montage pour moteur pas à pas.
• 1 pièces x alimentation 12V.
• Quelques petits serre-câbles, enroulement de câble en spirale, boulons et écrous M4.

Étape 2: LOGICIELS

• Micrologiciel GRBL.
• Inkscape.
• AxiDraw Software 2.6.3 par Evil Mad Scientist Laboratories. Il est facultatif pour l'extension de remplissage de hachures.
• Expéditeur Gcode universel.

Étape 3: ASSEMBLAGE DE L'AXE Y ROTATIF

J'ai réutilisé 2 bâtons en bois de mes jouets pour enfants, j'ai percé 2 trous sur chaque bâton à une distance d'environ 65 mm et j'ai monté le roulement dans des trous de perçage.

• Dimension bâton en bois bleu: 100 x 30 x 10 mm
• Dimension bâton en bois rouge: 165 x 30 x 10 mm

Deux extrémités de rouleaux d'imprimante ont été insérées dans le roulement d'un bâton de bois bleu.

J'ai inséré les autres extrémités des rouleaux latéraux dans le roulement du bâton en bois rouge et connecté 2 moteurs pas à pas axe Y à 2 rouleaux par un accouplement flexible 5x8mm. Ensuite, j'ai découpé une plaque de bois dimension 250x350mm pour construire un repose-pieds CNC et j'ai monté les supports en forme de L dessus. Les moteurs pas à pas et les bâtons de bois rouges étaient montés sur ce repose-pieds.

Étape 4: ASSEMBLAGE DES AXES X ET Z

L'axe X et l'axe Z ont été montés sur une boîte en bois 12x10x6mm qui a été percée de 4 trous et insérée 4 écrous M10 dans ces trous. La distance entre les deux écrous d'un côté est de 30 mm.

Les tiges filetées M10 ont été polies aux deux extrémités jusqu'à atteindre un diamètre de 8 mm.

J'ai vissé deux tiges filetées M10x500 dans 4 écrous de la caisse en bois. Selon la longueur de la bouteille, je peux ajuster la position de l'axe X manuellement. Quatre autres écrous ont également été vissés à deux extrémités de tiges filetées afin de fixer la position souhaitée.

Pour les axes X et Z, j'ai monté 2 anciens lecteurs CD/DVD sur la boite en bois ci-dessus 12x10x6mm.

Pour serrer le stylo/crayon, j'ai utilisé le mécanisme à ressort de l'agrafeuse et le raccord flexible 10x10mm. Détails que vous pouvez vérifier à mon précédent instructable: BACK TO BASIC-MINI CNC PLOTTER

J'ai découpé les 2 plaques de bois de dimension 100x200mm pour construire le support latéral gauche et droit des axes X et Z. J'ai percé 2 trous sur chaque plaque avec une distance d'environ 30 mm et monté le roulement dans des trous de perçage. Les autres trous ont été utilisés pour se connecter aux supports en forme de L.

Deux tiges filetées avec deux lecteurs CD/DVD ont été insérées dans 2 roulements des supports latéraux droit et gauche

Afin de garder les supports de l'axe X suffisamment solides, j'ai utilisé une tige filetée supplémentaire 10x500mm pour connecter les supports gauche et droit.

Les supports gauche et droit de l'axe XZ ont été montés sur la plaque de pied CNC.

Parce que l'axe X est limité à 40 mm, pour pouvoir étendre la plage de traçage, j'ai utilisé des engrenages d'imprimante et une courroie pour connecter 2 tiges filetées ensemble. De cette façon, je peux ajuster la position de traçage souhaitée en fonction de la longueur de la bouteille à la main.

Terminé.

Étape 5: CONNEXIONS

Mon projet utilisait 4 moteurs pas à pas et des pilotes A4988. Étant donné que l'axe Y rotatif fonctionnait avec 2 moteurs pas à pas, j'ai dû ajouter 2 cavaliers comme l'image ci-dessous pour configurer le 4ème axe. Dans ce cas, l'axe Y est cloné sur le 4ème pilote pas à pas A4988 qui est marqué comme "A" sur le bouclier CNC.

Enfin, j'ai monté CNC Shield et Arduino Uno sur une plaque de pied CNC et j'ai connecté les câbles de 4 moteurs pas à pas à 4 pilotes A4988.

Remarques: vous pouvez vous référer à mon instructable BACK TO BASIC-MINI CNC PLOTTER à l'ÉTAPE 5 pour configurer les micro-étapes et la limite actuelle du pilote pas à pas A4988.

• Mon réglage de micro-pas est une résolution de 1/8 pas pour tous les moteurs pas à pas.
• Nous devons faire attention à définir la limite de courant des moteurs pas à pas en ajustant le potentiomètre du trimmer sur la carte A4988.

Tous les travaux de montage et les branchements électriques ont été effectués.

Étape 6: FIRMWARE GRBL ET CALIBRAGE

1. Téléchargez le micrologiciel GRBL sur Arduino Uno

• Téléchargez les fichiers du micrologiciel GRBL.
• Copiez GRBL dans C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries
• Ouvrez l'IDE Arduino, dans le menu Fichier, cliquez sur Exemples GRBL ‣ grblUpload.
• Sélectionnez le bon port et la bonne carte (Arduino Uno), compilez et téléchargez le code sur Arduino Uno.

2. Les paramètres GRBL de mon traceur de bouteilles sont les suivants:

$0	10.000	Temps d'impulsion de pas
$1	25.000	Retard au ralenti
$2	0.000	Inverser les impulsions de pas
$3	0.000	Inverser la direction du pas
$4	0.000	Inverser la broche d'activation de l'étape
$5	0.000	Inverser les broches de limite
$6	0.000	Inverser la broche de la sonde
$10	1.000	Options de rapport d'état
$11	0.010	Déviation de jonction
$12	0.002	Tolérance à l'arc
$13	0.000	Rapport en pouces
$20	0.000	Les limites souples permettent
$21	0.000	Les limites strictes permettent
$22	0.000	Activation du cycle de référencement
$23	0.000	Inverser la direction de référencement
$24	25.000	Vitesse d'avance de localisation de référence
$25	500.000	Taux de recherche de la recherche de référencement
$26	250.000	Délai anti-rebond du commutateur de référencement
$27	1.000	Distance de décrochage du commutateur de référencement
$30	1000.000	Vitesse de broche maximale
$31	0.000	Vitesse de broche minimale
$32	0.000	Activation du mode laser
$100	53.333	Résolution de déplacement sur l'axe X
$101	20.000	Résolution de déplacement sur l'axe Y
$102	53.333	Résolution de déplacement sur l'axe Z
$110	1000.000	Taux maximum de l'axe X
$111	1000.000	Taux maximum de l'axe Y
$112	1000.000	Taux maximum de l'axe Z
$120	50.000	Accélération sur l'axe X
$121	50.000	Accélération de l'axe Y
$122	50.000	Accélération de l'axe Z
$130	40.000	Course maximale de l'axe X
$131	220.000	Course maximale de l'axe Y
$132	40.000	Course maximale de l'axe Z

Les paramètres importants pour lesquels j'ai effectué les étalonnages sont mis en évidence dans le tableau ci-dessus.

3. Réglage PAS/MM:

Le réglage pas/mm pour les moteurs pas à pas est indiqué dans les tableaux ci-dessous par formule:

Pas/mm = (Pas par Révolution)*(Micro-pas) / (mm par Révolution)

AXES X ET Z - 101 $ et 103 $:

La longueur de travail de la vis:	40.00	mm
Beau-ange:	18	°
Le nombre d'étapes nécessaires pour que le DVD stepper fasse 1 tour complet:	20	pas/tour
Réglage des micro-étapes A4988:	8	-
Pas de vis DVD pas à pas (mm/tour):	3.0	mm/tr
PAS/MM:	53.333	pas/mm

AXE Y ET A - 101 $

Pour déterminer le STEP/mm de l'axe de rotation, j'ai mesuré la circonférence du caoutchouc cylindrique fixé sur les rouleaux de l'imprimante. C'est une longueur droite pour que le moteur pas à pas fasse 1 tour complet et c'est 80mm dans mon cas.

Lors de mes tests, j'ai utilisé des bouteilles en verre (bouteille de sauce de poisson) d'une circonférence de 220 mm.

La longueur de travail de l'axe rotatif:	220.000	mm
Demi-ange:	1.8	°
Le nombre d'étapes nécessaires pour que le stepper fasse 1 tour complet:	200	pas/tour
Réglage des micro-étapes A4988:	8	-
mm par tour:	80.000	mm/tr
PAS/MM:	20.000	pas/mm

Étape 7: INKSCAPE ET UGS

1. INKSCAPE

- Dans le menu Inkscape, allez dans Fichier ‣ Propriétés et dans l'onglet Page, définissez les unités d'affichage (millimètres), l'orientation sur Portrait et la taille de la page: 40x 220 mm. - Importez une image appropriée en utilisant le menu Fichier ‣ Importer. Dans le menu, allez dans Path ‣ Trace Bitmap et convertissez l'objet en chemin.

- Allez dans Extensions ‣ Gcodetools Bibliothèque d'outils. Sélectionnez Type d'outils: Cylindrique et cliquez sur Appliquer.

- Allez dans Extensions ‣ Gcodetools ‣ Points d'orientation

• Type d'orientation: mode 2 points.
• Surface Z: 0,0 mm. C'est le haut de la surface de votre papier.
• Profondeur Z: -1,0 mm. Il s'agit de la position de travail de l'axe Z lorsque le traceur CNC dessine un objet. Ce nombre négatif garantit que la pointe du stylo peut toucher le papier.

- Allez dans Extensions ‣ Gcodetools ‣ Chemin d'accès à Gcode

• Hauteur de sécurité Z: 2 mm. C'est la hauteur au-dessus de la surface de traçage lors du déplacement entre les points de dessin.
• Cliquez sur l'onglet Chemin d'accès au Gcode avant de cliquer sur Appliquer. Cela crée le fichier G-code.

2. PLATEFORME UNIVERSELLE GCODE

• Ouvrez Universal Gcode Platform, sélectionnez Port et réglez Baud sur 115200, cliquez sur l'onglet Connect.
• Sélectionnez la position appropriée en déplaçant les axes X de gauche à droite, les axes Y d'avant en arrière et définissez les coordonnées d'origine à l'aide du bouton Reset Zero.
• Cliquez sur Ouvrir ‣ Parcourir jusqu'au fichier G-code généré par INKSCAPE.
• Cliquez sur Envoyer et le traceur CNC effectuera un dessin d'image suivant le code G.
• Surveillez le traceur en action dans l'onglet Visualiseur.

Étape 8: TESTER

J'ai beaucoup de bouteilles de sauce de poisson en verre. Habituellement, ils sont jetés après usage, mais désormais, ils seront nommés ou décorés par mon traceur de bouteilles CNC pour stocker les épices liquides nécessaires. Nous pouvons facilement passer à différents types de stylos, tels que stylo/crayon de couleur… car ils sont serrés par un accouplement flexible moteur 10x10mm.

Étape 9: FINIR

Vous pouvez voir quelques photos de ce projet.

Merci beaucoup d'avoir lu mon travail et j'espère que vous avez apprécié mon article cette fois-ci !