PLOTTER DE BOTELLA ROTATIVO CNC: 9 Pasos (con Imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Cogí algunos rodillos, que probablemente se utilizan en la impresora. Se me ocurrió la idea de convertirlos en el eje de rotación del trazador de botellas CNC. Hoy, me gustaría compartir cómo construir un trazador de botellas CNC a partir de estos rodillos y otros desechos.

Para hacer este proyecto, me inspiré en lingib con su CNC Drum Plotter:

Empecemos.

Paso 1: COSAS QUE NECESITAMOS

• 1 pieza x Arduino Uno R3.
• 1 piezas x Arduino CNC Shield V3 GRBL.
• 4 piezas x controlador de motor paso a paso A4988.
• 2 reproductores de CD / DVD antiguos.
• 2 piezas x motor paso a paso tamaño NEMA 17.
• 2 rodillos de impresora antiguos, con una longitud de aproximadamente 370 mm y un diámetro de 10 mm.

• Cable de cinta arcoíris de 2 metros x 8P.
• 2 piezas x acoplamiento de eje flexible de aluminio, tamaño del orificio interior: 5 mm x 8 mm.
• 1 pieza x acoplamiento de eje flexible de aluminio, tamaño del orificio interior: 10 mm x 10 mm. Se utiliza para sujetar el bolígrafo / lápiz.
• 1 pieza x grapadora.
• 6 piezas x Pilares de latón cobre L-5 / 10mm.
• 3 piezas x Perchas y tuercas de varilla roscada M10 x 500 mm. Usé el tipo de perno roscado para luces colgantes.

• 8 piezas x rodamiento 8 mm ID.
• 2pcs x XH2.54mm - Conector doble de cable de alambre 6P 20cm.
• 4 piezas x soportes en forma de L.
• 2 piezas x soporte de montaje para motor paso a paso.
• 1pcs x Fuente de alimentación 12V.
• Algunas bridas para cables pequeños, envoltura de cable en espiral, pernos y tuercas M4.

Paso 2: SOFTWARES

• Firmware GRBL.
• Inkscape.
• Software AxiDraw 2.6.3 de Evil Mad Scientist Laboratories. Es opcional para la extensión de relleno de la trampilla.
• Remitente universal de Gcode.

Paso 3: MONTAJE DEL EJE ROTATIVO Y

Reutilicé 2 palos de madera de los juguetes de mis hijos, perforé 2 orificios en cada palo con una distancia de aproximadamente 65 mm y monté el rodamiento en los orificios de perforación.

• Dimensión del palo de madera azul: 100 x 30 x 10 mm
• Dimensión del palo de madera roja: 165 x 30 x 10 mm

Se insertaron dos extremos de rodillos de impresora en un cojinete de palo de madera azul.

Inserté otros extremos de los rodillos laterales en el cojinete del palo de madera rojo y conecté 2 motores paso a paso en el eje Y a 2 rodillos mediante un acoplamiento flexible de 5x8 mm. Luego corté una placa de madera con una dimensión de 250x350 mm para construir una plataforma CNC y monté los soportes en forma de L en ella. Los motores paso a paso y los palos de madera rojos se montaron en este reposapiés.

Paso 4: MONTAJE DE EJES XY Z

El eje X y el eje Z se montaron en una caja de madera de 12x10x6 mm en la que se taladraron 4 orificios y se insertaron 4 tuercas M10 en estos orificios. La distancia entre las dos tuercas de un lado es de 30 mm.

Las varillas roscadas M10 se pulieron en ambos extremos hasta alcanzar un diámetro de 8 mm.

Atornillé dos varillas roscadas M10x500 en 4 tuercas de la caja de madera. Dependiendo de la longitud de la botella, puedo ajustar la posición del eje X manualmente. También se atornillaron otras cuatro tuercas a dos extremos de varillas roscadas para fijar la posición deseada.

Para los ejes X y Z, monté 2 reproductores de CD / DVD antiguos en la caja de madera de arriba de 12x10x6 mm.

Para sujetar el bolígrafo / lápiz, utilicé el mecanismo de resorte de la grapadora y el acoplamiento flexible de 10x10 mm. Detalles que puede consultar en mi instructable anterior: VOLVER A PLOTTER CNC BASIC-MINI

Corté las 2 placas de madera con una dimensión de 100x200 mm para construir el soporte lateral izquierdo y derecho de los ejes X y Z. Perforé 2 orificios en cada placa con una distancia de aproximadamente 30 mm y monté el rodamiento en los orificios de perforación. Los otros orificios se utilizaron para conectar a los soportes en forma de L.

Se insertaron dos varillas roscadas con dos reproductores de CD / DVD en 2 cojinetes de los soportes laterales derecho e izquierdo

Para mantener los soportes del eje X lo suficientemente fuertes, utilicé una varilla roscada adicional de 10x500 mm para conectar los soportes izquierdo y derecho.

Los soportes izquierdo y derecho del eje XZ se montaron en la placa de base del CNC.

Debido a que el eje X está limitado a 40 mm, para poder extender el rango de trazado, utilicé algunos engranajes de impresora y una correa para conectar 2 varillas roscadas juntas. De esta manera, puedo ajustar manualmente la posición de trazado deseada dependiendo de la longitud de la botella.

Hecho.

Paso 5: CONEXIONES

Mi proyecto usó 4 motores paso a paso y controladores A4988. Debido a que el eje giratorio Y funcionaba con 2 motores paso a paso, tuve que agregar 2 puentes como se muestra en la imagen de abajo para configurar el cuarto eje. En este caso, el eje Y se clona en el 4º controlador paso a paso A4988 que está marcado como "A" en el escudo del CNC.

Finalmente monté CNC Shield y Arduino Uno en la placa de pie CNC y conecté cables de 4 motores paso a paso a 4 controladores A4988.

Notas: Puede consultar mi instructable VOLVER A BÁSICO-MINI PLOTTER CNC en el PASO 5 para configurar micropasos y límite de corriente del controlador paso a paso A4988.

• Mi configuración de micropasos es una resolución de 1/8 pasos para todos los motores paso a paso.
• Debemos prestar atención para establecer el límite de corriente de los motores paso a paso ajustando el potenciómetro de ajuste en la placa A4988.

Se realizaron todos los trabajos de montaje y conexiones eléctricas.

Paso 6: FIRMWARE Y CALIBRACIÓN DE GRBL

1. Cargue el firmware GRBL en Arduino Uno

• Descargue los archivos de firmware GRBL.
• Copie GRBL en C: / Users / Administrator / Documents / Arduino / libraries
• Abra Arduino IDE, en el menú Archivo, haga clic en Ejemplos ‣ GRBL ‣ grblUpload.
• Seleccione el puerto y la placa correctos (Arduino Uno), compile y cargue el código en Arduino Uno.

2. Los parámetros GRBL para mi trazador de botellas son los siguientes:

$0	10.000	Paso de tiempo de pulso
$1	25.000	Retardo de inactividad de paso
$2	0.000	Paso de pulso invertido
$3	0.000	Inversión de la dirección del paso
$4	0.000	Invertir paso habilitar pin
$5	0.000	Pasadores de límite de inversión
$6	0.000	Invertir el pin de la sonda
$10	1.000	Opciones de informe de estado
$11	0.010	Desviación de cruce
$12	0.002	Tolerancia al arco
$13	0.000	Informe en pulgadas
$20	0.000	Habilitación de límites suaves
$21	0.000	Permitir límites estrictos
$22	0.000	Habilitación del ciclo de inicio
$23	0.000	Inversión de dirección de inicio
$24	25.000	Homing localizar la velocidad de alimentación
$25	500.000	Tasa de búsqueda de búsqueda de inicio
$26	250.000	Retardo de rebote del interruptor de inicio
$27	1.000	Distancia de extracción del interruptor de referencia
$30	1000.000	Velocidad máxima del husillo
$31	0.000	Velocidad mínima del husillo
$32	0.000	Habilitación del modo láser
$100	53.333	Resolución de recorrido del eje X
$101	20.000	Resolución de recorrido del eje Y
$102	53.333	Resolución de recorrido del eje Z
$110	1000.000	Tasa máxima del eje X
$111	1000.000	Tasa máxima del eje Y
$112	1000.000	Tasa máxima del eje Z
$120	50.000	Aceleración del eje X
$121	50.000	Aceleración del eje Y
$122	50.000	Aceleración del eje Z
$130	40.000	Recorrido máximo del eje X
$131	220.000	Recorrido máximo del eje Y
$132	40.000	Recorrido máximo del eje Z

Los parámetros importantes que he realizado las calibraciones se destacan en la tabla anterior.

3. Configuración de PASO / MM:

El ajuste de paso / mm para motores paso a paso se muestra en las tablas siguientes por fórmula:

Pasos / mm = (Pasos por revolución) * (Micropasos) / (mm por revolución)

EJES X Y Z - $ 101 y $ 103:

La longitud de trabajo del tornillo:	40.00	mm
Ángel de paso:	18	°
El número de pasos necesarios para que el DVD stepper haga 1 revolución completa:	20	paso / rev
Configuración de micropasos A4988:	8	-
Paso de tornillo paso a paso de DVD (mm / revolución):	3.0	mm / rev
PASO / MM:	53.333	paso / mm

Y Y EJE - $ 101

Para determinar el PASO / mm del eje giratorio, medí la circunferencia de la goma cilíndrica adherida a los rodillos de la impresora. Es una longitud recta para que el motor paso a paso haga 1 revolución completa y es de 80 mm en mi caso.

En mi prueba, utilicé unas botellas de vidrio (botella de salsa de pescado) con una circunferencia de 220 mm.

La longitud de trabajo del eje giratorio:	220.000	mm
Ángel de paso:	1.8	°
El número de pasos necesarios para que el stepper haga 1 revolución completa:	200	paso / rev
Configuración de micropasos A4988:	8	-
mm por revolución:	80.000	mm / rev
PASO / MM:	20.000	paso / mm

Paso 7: INKSCAPE Y UGS

1. INKSCAPE

- Desde el menú de Inkscape, vaya a Archivo ‣ Propiedades y en la pestaña Página establezca las Unidades de visualización (milímetros), la Orientación a Retrato y Tamaño de página: 40x 220 mm. - Importe una imagen adecuada utilizando el menú Archivo ‣ Importar. En el menú, vaya a Ruta ‣ Trazar mapa de bits y convierta el Objeto en Ruta.

- Vaya a Extensiones ‣ Gcodetools ‣ Biblioteca de herramientas. Seleccione Herramientas Tipo: Cilíndrico y haga clic en Aplicar.

- Vaya a Extensiones ‣ Gcodetools ‣ Puntos de orientación

• Tipo de orientación: modo de 2 puntos.
• Superficie Z: 0,0 mm. Esta es la parte superior de la superficie de su papel.
• Profundidad Z: -1,0 mm. Esta es la posición de trabajo del eje Z cuando el trazador CNC está dibujando un objeto. Este número negativo asegura que la punta del lápiz pueda tocar el papel.

- Vaya a Extensiones ‣ Gcodetools ‣ Ruta a Gcode

• Altura de seguridad Z: 2 mm. Es la altura por encima de la superficie de trazado cuando se mueve entre puntos de dibujo.
• Haga clic en la pestaña Ruta a Gcode antes de hacer clic en Aplicar. Esto crea el archivo de código G.

2. PLATAFORMA UNIVERSAL GCODE

• Abra Universal Gcode Platform, seleccione Puerto y configure Baud en 115200, haga clic en la pestaña Conectar.
• Seleccione la posición adecuada moviendo los ejes X de izquierda a derecha, los ejes Y hacia adelante y hacia atrás y establezca las coordenadas originales con el botón Restablecer cero.
• Haga clic en Abrir ‣ Buscar el archivo de código G generado por INKSCAPE.
• Haga clic en Enviar y el trazador CNC realizará el dibujo de la imagen siguiendo el código G.
• Supervise el trazador en acción en la pestaña Visualizador.

Paso 8: PRUEBA

Tengo muchas botellas de vidrio para salsa de pescado. Por lo general, se desechan después de su uso, pero a partir de ahora, mi trazador de botellas CNC los nombrará o decorará para almacenar las especias líquidas necesarias. Podemos cambiar fácilmente a diferentes tipos de bolígrafos, como bolígrafos / lápices de colores … porque se sujetan mediante un motor de acoplamiento flexible de 10x10mm.

Paso 9: ACABADO

Puedes ver algunas fotos de este proyecto.

¡Muchas gracias por leer mi trabajo y espero que hayan disfrutado de mi artículo esta vez!