Impresora de puntos multicolor: 6 pasos

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

Hola a todos. Este instructivo trata sobre el diseño y la fabricación de una impresora de puntos multicolor. Se basó principalmente en un trabajo similar que ya se publicó aquí en instructable. El trabajo al que me refiero es “Dotter: enorme impresora de matriz de puntos basada en Arduino” realizado por Nikodem Bartnik (https://www.instructables.com/id/Doter-Huge-Arduino-Based-Dot-Matrix-Printer/). El código arduino usa la misma plataforma que el trabajo referido pero; Se modificó para admitir el sistema de bolígrafo de cuatro colores. Además, utilicé una biblioteca de controladores paso a paso profesional que ya está disponible en la web. La biblioteca se llama AccelStepper y se puede acceder a ella desde https://www.arduinolibraries.info/libraries/accel-stepper. Esta biblioteca proporciona una conducción suave y avanzada de sus motores paso a paso; ya que no tenemos la intención de inventar la rueda. El boceto de procesamiento es casi el mismo que el del Proyecto base, excepto que eliminé los elementos innecesarios y no utilizados en la ventana de la interfaz. En cuanto al robot, diseñé mi propio robot. Es un robot 2D cartesiano y utiliza motores paso a paso Nema17. En este sentido, su estructura se parece más a los sistemas robóticos comúnmente utilizados para las impresoras 3D. También para la electrónica, mi preferencia fue utilizar circuitos electrónicos ya disponibles en el mercado. Quiero decir, utilicé la placa arduino Mega 2560 junto con la placa protectora RAMPS 1.4 y los controladores de motor paso a paso estándar A4988 (o similar). Esto podría decirle hacia dónde me dirijo. Sí, estoy trabajando en el desarrollo de mi propia impresora 3D y este trabajo es el primer paso para avanzar en esta dirección. Como saben, la placa Arduino Mega 2560 y RAMPS 1.4 es una de las borad más utilizadas en el desarrollo de impresoras 3D.

Paso 1: Paso 1: Diseño y montaje del robot cartesiano

El diseño del robot se muestra como se muestra arriba. Cada parte está etiquetada con un número y su detalle se proporciona en una tabla A. Además, puede ver fotografías del robot. Hay partes en las fotografías que no se pueden ver en el diseño de robot anterior. Se trata principalmente de tornillos, tuercas e incluso rodamientos lineales y rodamientos de bolas. Pero no se preocupe. La lista de estos elementos se proporciona como Tabla B.

Paso 2: Paso 2: Centro de la pluma

Este doter fue diseñado para imprimir en cuatro colores diferentes. Para ello se utilizan rotuladores de distintos colores. De forma predeterminada, la impresora comienza con un marcador azul como pen1. Las plumas 2, 3 y 4 son rojas, verdes y negras respectivamente. Un motor paso a paso Nema17 cambia entre bolígrafos y un microservo imprime un punto cuando es necesario. Puede ver el diseño del centro del lápiz en la imagen. Por supuesto, este diseño necesita algunas mejoras. Pero lo dejé como está. (Dado que esta configuración es un paso intermedio hacia mi objetivo final, ¡no tengo tiempo suficiente para seguir mejorando para siempre!). La lista de elementos en el diseño del centro de la pluma se proporciona como Tabla C. Puede ver la foto del centro de la pluma y toda la impresora arriba.

Paso 3: Paso 3: Electrónica

Lo mejor de esta impresora es su parte electrónica. No es necesario realizar ningún trabajo de circuito. Simplemente compre en el mercado y haga el cableado. De esta forma ahorras mucho tiempo. Además, utilicé una placa Arduino mega 2560 que se usa comúnmente en la fabricación de impresoras 3D. Por lo tanto, puede extender este trabajo a una impresora 3D que funcione si tiene tal intención. La lista de componentes electrónicos y eléctricos se incluye en la Tabla D. Aunque no incluí los cables en la lista.

Usé ranuras de motor Z e Y en el escudo RAMPS (no usé la ranura X), así como la ranura del extrusor 1 para el motor de indexación de la pluma. ¡Es solo porque mi RAMPS estaba defectuosa y su ranura X no funcionaba! En cuanto a los interruptores de límite, es obvio que necesita hacer uso de los pines Zmin e Ymin. ¡El único punto confuso podría ser qué pines deberíamos usar para manejar nuestro microservo !? RAMPS 1.4 por defecto tiene 4 series de 3 pines para controlar 4 microservos. Pero noté que los pines GROUND y +5 no funcionan, pero el pin SIGNAL sí funciona. Así que conecté las líneas 0 y +5 a uno de los pines del interruptor de límite disponibles en RAMPS y conecté el cable de señal al pin 4 en RAMPS. Puedes ver mi punto en la figura del botón.

Paso 4: Paso 4: Código Arduino

Como se dijo al principio, el código arduino se basa en el trabajo presentado por Nikodem Bartnik bajo el Proyecto DOTER (https://www.instructables.com/id/Doter-Huge-Arduino-Based-Dot-Matrix-Printer/). Pero hice algunos cambios. Primero hice uso de la biblioteca AccelStepper para ejecutar los steppers. Esta es una biblioteca profesional y bien codificada. Debe tener en cuenta que es necesario agregar esta biblioteca a las bibliotecas disponibles de arduino IDE antes de usarla. Puede encontrar más detalles sobre la biblioteca y agregarla a arduino IDE en https://www.makerguides.com/a4988-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/. En segundo lugar, hice los cambios necesarios para admitir la impresión multicolor (4 colores).

Así es como funciona el código. Obtiene los datos del monitor en serie (código de procesamiento) y siempre que hay 0 se mueve un píxel (establecido en 3 mm en mi diseño) en la dirección Z; cuando hay 1 (2, 3 o 4), se mueve un píxel en la dirección Z y forma un punto azul (rojo, verde o negro). Cuando se recibe ";", se interpreta como una nueva señal de línea, por lo que vuelve a su posición inicial, se mueve un píxel (nuevamente 3 mm) en la dirección Y y crea una nueva línea.

Paso 5: Paso 5: Código de procesamiento

El código de procesamiento no es diferente al Proyecto DOTER. Simplemente eliminé la parte no utilizada y conservé la parte que realmente hace una función.

Paso 6: ejemplos

Aquí puedes ver algunos ejemplos impresos por mi doter.