Traceur vertical : 6 étapes

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

Dans ce tutoriel, vous apprendrez à créer votre propre traceur vertical. Il s'agit d'une machine CNC que vous pouvez utiliser pour transférer des dessins numériques sur n'importe quelle surface verticale (par exemple un mur, une fenêtre).

Fournitures

- 1 poulie (2m de long et 5mm de large) + 2 engrenages pour moteurs pas à pas

- 2 moteurs pas à pas NEMA 17, angle de pas 1,8°, tension nominale 12V, courant nominal 1,7A

- 1 carte arduino uno

- 1 bouclier moteur Adafruit V2

- 1 câble USB de 2m de long

- du tube thermorétractable

- 1 servomoteur 9g

- 1x M4x50mm + boulon

- 1x M3x15mm + boulon

- 11x petites vis (environ 2cm de long)

- Pièces imprimées en 3D (1 support de planche, 1 gondole, 1 support moteur gauche, 1 support moteur droit, 2 supports de poids latéraux, 1 support de poids central)

- 1 Alimentation, 12V 5A

- 8x M3x7mm

Étape 1: programmer la carte Arduino

Vous devrez télécharger le micrologiciel du traceur vertical sur votre carte arduino.

Le firmware est disponible ici. assurez-vous de télécharger le tout en appuyant sur « Cloner ou télécharger » puis « Télécharger le zip ».

Après avoir décompressé le dossier, lancez "polargraph_server_a1", et vous devriez obtenir une fenêtre Arduino avec de nombreuses sous-fenêtres (comms, configuration, etc.), comme celle-ci.

Avant de télécharger le code, nous devons prendre en compte quelques paramètres:

1. choisissez Arduino uno comme carte. Il vous suffit de commenter la ligne 40 du code en ajoutant deux slash // au début de la ligne

2. précisez que vous utilisez Adafruit motorshield V2. Décommentez les lignes de code appropriées, commentez les autres en utilisant //

Installez maintenant les bibliothèques nécessaires, à savoir Adafruit_MotorShield et AccelStepper, si vous ne l'avez pas déjà fait. Pour ce faire, accédez au gestionnaire de bibliothèques dans le menu Esquisse et saisissez le nom des bibliothèques.

Vous pouvez maintenant télécharger le firmware sur la carte.

Étape 2: installer le logiciel du contrôleur

Le logiciel du contrôleur est une interface qui nous permet de contrôler le polargraphe et de télécharger nos propres conceptions numériques.

Pour configurer le logiciel Controller, suivez les instructions disponibles ici.

Vous pouvez maintenant lancer le logiciel du contrôleur et tester que la carte se connecte correctement au logiciel, avant de commencer à construire le polargraphe.

Ouvrez "polargraphcontroller" à partir du Sketchbook

Appuyez ensuite sur le bouton Exécuter

Si la connexion avec l'arduino est réussie, vous obtiendrez un message « Polargraph READY ». Assurez-vous d'avoir branché votre carte arduino à l'ordinateur.

Étape 3: Construire le traceur vertical

Utilisez les vis M3x7mm pour fixer le moteur pas à pas sur les supports de moteur.

Fixez ensuite les supports moteur au support vertical à l'aide des petites vis (environ 2 cm de long).

Fixez le support de carte quelque part en haut au centre de la surface verticale, à l'aide de 4 autres petites vis.

Préparez maintenant la courroie et fixez les supports de poids latéraux à chaque extrémité de la ficelle.

Enfin, installez la nacelle: fixez le servomoteur à la partie supérieure, fixez le support de poids à la partie supérieure de la nacelle à l'aide du M3x15mm et introduisez le M4x50mm pour tenir le stylo. Il n'est pas nécessaire de mettre un stylo à l'intérieur de la nacelle à ce stade.

Vous pouvez également glisser la courroie dans la gondole comme ceci:

Étape 4: câblez les composants à la carte Arduino

Voici une photo du câblage.

Connectez d'abord les moteurs pas à pas. Le moteur de gauche entre dans M1 et M2. Placez les fils du moteur pas à pas dans les premier, deuxième, quatrième et cinquième emplacements. Dans notre image, nous avons le câble rouge dans l'emplacement 1, le câble bleu dans l'emplacement 2, le câble noir dans l'emplacement 4 et le câble vert dans l'emplacement 5. Connectez maintenant le deuxième moteur pas à pas. Attention à bien suivre le même ordre, de haut en bas. Par exemple, nous avons placé le câble rouge dans l'emplacement 1, le câble bleu dans l'emplacement 2, etc., tout comme pour le moteur précédent.

Le servomoteur entre dans les fentes « servo 2 » sur le capot du moteur. De gauche à droite, connectez la masse (câble noir), 5V (câble rouge) et le signal (câble orange).

Enfin, connectez l'alimentation 5V au blindage du moteur (+ est à gauche et 6 à droite).

Étape 5: Configurer le logiciel du contrôleur

Une fois votre traceur câblé, lancez le logiciel Controller depuis l'interface de traitement.

Cliquez sur CommandQueue… en rouge et vos moteurs pas à pas devraient se déverrouiller.

La ligne passe au vert.

Vous pouvez maintenant les activer pour vous déplacer dans la gondole. La première chose à faire est de placer votre feuille de papier (si vous souhaitez dessiner sur une feuille de papier) puis de calibrer la machine.

Placez le stylo manuellement en haut au milieu de la feuille de papier ou sur la surface sur laquelle vous souhaitez dessiner.

Ceci est votre maison, nous pouvons dire à la machine en cliquant sur le bouton "SET HOME".

Pour commencer à calibrer la machine, sélectionnez l'option « MOVE STYLET TO POINT » dans le menu, puis faites un clic gauche sur le coin supérieur gauche de votre feuille et voyez où le stylet s'arrête.

Sur cette base, vous pouvez modifier la « LARGEUR DE PAGE » dans le menu SETUP. Ainsi, par exemple, si votre stylet s'arrête en dehors de la feuille de papier, réduisez la largeur de la page, si votre stylet s'arrête avant le coin, augmentez la largeur de la page.

Juste pour votre propre référence, en utilisant une feuille de papier A4, nos spécifications PAGE sont de 1024x1744 mm.

Une fois que vous avez déterminé la largeur de page correcte, vous devrez calibrer la machine pour la hauteur.

Déplacez votre stylet vers le bas de la page et modifiez la « HAUTEUR DE LA PAGE » au besoin.

Vous devriez maintenant être en mesure de contrôler la machine de sorte que, quel que soit le point vers lequel vous choisissez le stylo pour vous déplacer, le stylo atteigne réellement ce point sur la vraie feuille de papier fixée à la surface du traceur.

Ne vous inquiétez pas si vos moteurs sont vraiment lents, c'est normal. Vous pouvez modifier la vitesse dans le menu de configuration: VITESSE MAX DU MOTEUR ET ACCÉLÉRATION DU MOTEUR, mais votre moteur ne se déplacera pas beaucoup plus rapidement.

Il est maintenant temps de calibrer le servomoteur.

Introduisez un stylo dans la nacelle puis cliquez sur PEN LIFT et PEN DROP dans le menu INPUT. Lorsque vous appuyez sur le soulèvement du stylo, le stylo ne doit pas être en contact avec la surface. Au lieu de cela, lorsque vous appuyez sur Pen Drop, le stylo doit toucher la feuille de papier. Si ce n'est pas le cas, modifiez les valeurs STYLO POSITION HAUT et STYLO BAS dans le menu SETUP.

Votre logiciel Controller est maintenant entièrement configuré et vous pouvez y charger des images.

Étape 6: Chargez un dessin vectoriel

Vous pouvez charger une image vectorielle dans le logiciel du contrôleur, puis demander à la machine de dessiner le motif sur la surface verticale de votre choix. Nous utilisons Inkscape pour créer des dessins vectoriels, cependant il existe de nombreux autres logiciels qui vous permettent de le faire. Vous pouvez également télécharger des images vectorielles sur le Web.

Choisissez SÉLECTIONNER ZONE dans le menu ENTRÉE.

Utilisez ensuite votre souris pour dessiner la zone qui contiendra votre dessin. Cette zone doit être contenue dans la feuille de papier ou sur toute autre surface sur laquelle vous dessinez.

La zone que vous sélectionnez est délimitée par des lignes rouges. Appuyez maintenant sur le bouton SET FRAME TO AREA.

Ensuite, appuyez sur le bouton CHARGER LE VECTOR et choisissez votre image vectorielle.

Lorsque vous êtes prêt, appuyez sur le bouton DRAW VECTOR pour commencer à dessiner sur la surface verticale.