Как из принтера сделать плоттер


Плоттер из старых принтеров на основе Arduino

Плоттер из старых принтеров на основе Arduino

Доброе утро, день, ночь. У кого как. И снова я, как старый барахольщик, буду делать что-то интересное из старого барахла. Сегодня под разделку пойдут старые принтеры. А делать из них мы будем плоттер. Из данного плоттер, при замене рабочего инструмента, можно сделать и лазерный гравер. Принтеры лучше всего брать постарше. Чем древнее, тем лучше. Мозгом плоттера будет, как всегда, самая из доступных плат – Arduino Uno. Поверх мы будем ставить CNC Shield v3. Собираем инструменты и прочее необходимое:
- Arduino Uno (можно и другую версия платы, только тогда и CNC Shield подбирайте под Arduino)
- CNC Shield v3 (если буде отличная от Uno плата – шит соответственно другой)
- Драйвера шаговых двигателей A4988
- Сервопривод SG90
- Стабилизатор напряжения на 5В 7805
- Блок питания на 12В
- Лист фанеры 3 мм.
- Лист фанеры 6 или 10 мм (можно взять другой, достаточно жёсткий листовой материал)
- Старые принтеры
- Гайка соединительная M5-10
- Шпилька строительная 5 мм
- Подшипники с внутренним диаметром 5 мм.
- Сверла по дереву 5, 6, 7, 8, 16 мм
- Метчик М5
- Электролобзик
- Паяльник, припой, канифоль, флюс и прочее для пайки
- Провода

Шаг 1 Выбор принтеров.
Для начал нам необходимы старые принтеры. Главная особенность старых принтеров – наличие шаговых двигателей в них. В принтерах посовременнее уже ставят обычные коллекторные моторчики, а положение отслеживают оптопарой по ленте с нанесенным на нее полосками. Как я уже говорил, чем старше тем лучше. В виду своего возраста, в рядах принтеров под утилизацию можно встретить лазерные МФУ Xerox 4118 и Xerox M15

Из таких можно достать направляющие полированные валы. Нам их надо 4. Чем длиннее, тем больше площадь обрабатываемой поверхности мы получим. И шаговые двигатели там тоже имеются. Среди струйных тоже можно найти достойных доноров, например, Canon BJC-1000

В нем также имеются и направляющие и шаговые двигатели. Круто будет если вместе с направляющими вам будут попадаться и подшипники скольжения к ним. Принтеры, ровесники HP 3745 и подобных, уже имеют внутри коллекторные двигатели, а не шаговые. Хотя, по современным меркам, это уже старье, но они нам не подойдут. Кроме того, из них крайне сложно извлечь направляющие, из-за того, что на них надевают резиновые ролики. При снятие этих роликов, на валах часто остаются следы от них, которые будут мешать свободному движению по ним.

В общем, ищем дряхлые принтеры и вынимаем из них все что можно.

Шаг 2 Собираем корпус.
Для корпуса нам понадобиться листовой материал достаточной жесткости, например, фанера толщиной от 6 мм. У меня такой не было под руками, поэтому я буду использовать OSB панель толщиной 12 мм. Не самый лучший материал для этого, но и с ним можно сделать такой плоттер. У нас будет две оси. Ось X для перемещения кареты с пишущим инструментом. Ось Y для перемещения оси X. Для начала необходимо определиться с размерами нашего плоттера. Размеры зависят от направляющих (или полированных валов), которые вы вытащили из принтеров. Нам нужно 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 следующим 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 делать основу для оси Y. Для нее нам понадобиться 5 прямоугольников. Если ваши направляющие отличаются, размеры надо пересчитать. Вырезаем три прямоугольника размерами 248 мм х 60 мм. Еще два 266 мм х 20 мм.

Берем два больших прямоугольника. Сверлить в них отверстия будет лучше, если их предварительно соединить между собой. Они должны быть одинаковые. Для начала вымеряем середины по короткой стороне и проводим продольную линию. Затем отступаем по линии от краев по 20 мм и сверлим там отверстия диаметром ваших направляющих для оси Y. У меня это 8 мм. Находим середину на линии и сверли отверстие диаметром 16 мм для подшипника. Должно получиться следующее:

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 немного краски в баллончике.

Теперь собираем Ось X. Для нее нам понадобятся 4 прямоугольника. Два размерами 60 мм х 180 мм, и два 248 мм х 30 мм. Их лучше вырезать из материала потоньше, чтобы были легче. Теперь насчет подшипников для направляющих. В идеале их стоит купить, выбрав под толщину направляющих. Если оби будут в принтерах вместе с направляющими, тоже хорошо. На крайний случай, можно сделать, как я. Взять соединительные гайки соответствующего диаметра и сверлом срезать внутри резьбу. Сделав из некое подобие подшипника. Вариант кустарный, но мною проверен на практике, люфт совсем небольшой, практически не заметен, но направляющие необходимо будет смазать. Должно получиться нечто подобное:

Переходим к шаговым двигателям. Вынимает их из принтеров. Ищем в интернете документацию на них, чтобы узнать тип двигателя и количество шагов на оборот. В мое принтере попался такой

Второй очень похож, но у первого 48 шагов\оборот, а у второго 96 шагов \оборот. Позже мы их будем сравняем, используя микрошаг. Теперь необходимо соединить выходной вал двигателя и строительную шпильку, которая будет двигать оси. Для этого нам понадобиться Чупа-Чупс. Только большой. Съедаем чупс, а палочку оставляет. Внутренний диаметр палочки отлично подходит для выходного вала. А снаружи мы, используя метчик М5, нарезаем резьбу.

Отрезаем кусочек с резьбой, диной примерно 15 мм. Надеваем его на выходной вала шагового двигателя:

Придерживая вал плоскогубцами, накручиваем соединительную гайка на вал. Палочка пластиковая, поэтому гайка накручивается достаточно плотно и не будет откручивать.


Крепим шаговый на плоттере.

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

С другой стороны, вставляем подшипник, продеваем в него шпильку и фиксируем гайками


Совмещаем гайку и ось. Заливаем все термоклеем. Прочности клея достаточно, чтобы удержать оси.

Для оси X нужно сделать карету и к ней приклеить подшипники

Рабочий инструмент выглядит так

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

Сверху ставим CNC Shield v3. Предварительно стоит выставить настройки для микрошаг. У меня один шаговый на 48 ш\об, второй 96 ш\об. Что сравнять их ставим
48 х 16 = 768
Для первого ставим микрошаг равный 16
96 х 8 =768
Для второго ставим микрошаг 8.
Затем сверху ставим драйвера шаговых двигателей и после этого весть CNC Shield ставим на Arduino.

С другой стороны, ставим блок питания на 12В.

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

Arduino соединяется с компьютеров через провод USB. Лучше зафиксировать его, чтобы случайно не вырвать

В сборе все получается так:

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

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

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

Прошивка распространяется в виде библиотеки для Arduino IDE. Поэтому скаченный архив надо перенести в папку «libraries». Затем запустив Arduino IDE, ищем в примерах grbl-servo-master. Открывает, выбираем плату Arduino UNO, выбираем com-порт к которому она подключена и нажимаем залить скетч.

Внимание! Если у вас должна быть установлена только одна библиотека GRBL. Если их будет несколько, компиляция и заливка пройдет успешно, но работать как надо плоттер не будет.

И осталась программа для отправки g-кода на плоттер.



Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как работает плоттерный принтер? | Small Business

Компьютерные плоттеры - это тип устройства вывода, обычно используемый в приложениях автоматизированного проектирования для вывода больших векторных проектов, таких как архитектурные чертежи. Путем механического перемещения пера плоттеры рисуют штриховые рисунки на поверхности бумаги для воспроизведения векторной графики, нарисованной на компьютере. Хотя плоттеры идеально подходят для печати крупноформатной графики, они не могут воспроизводить растровую графику, а появление широкоформатных струйных и лазерных принтеров сделало их в значительной степени устаревшими.

Как работают плоттеры

Есть два основных типа плоттеров для печати: планшетные и барабанные. В планшетных плоттерах используется система, в которой бумага закреплена, а плоттер перемещает перо вверх и вниз, влево и вправо, чтобы нарисовать необходимые отметки на бумаге. Барабанные плоттеры перемещают перо вверх и вниз, а бумагу влево и вправо, вращая барабан. Это позволяет барабанным плоттерам занимать меньше места, чем конечный размер бумаги. Плоттеры могут использовать более одного пера, что позволяет рисовать разными цветами.

Использование плоттеров

Плоттеры работают вместе с программным обеспечением CAD на компьютере, чтобы выводить линейные чертежи для планов, чертежей и других технических чертежей. Из-за механических действий, связанных с перемещением пера, по сравнению с другими типами принтеров, такими как струйные и лазерные принтеры, первые плоттеры медленно производили свою продукцию. Лишь небольшое количество перьевых плоттеров все еще используется в коммерческих целях, при этом многие отремонтированные модели доступны по низким ценам на онлайн-аукционах.

Режущие плоттеры

Другой тип плоттеров - режущий плоттер, в котором ручка заменяется острым лезвием. Это позволяет плоттеру резать винил и другие тонкие материалы для создания графики для вывесок, транспортных средств и рекламы. Плоттеры меньшего размера, которые могут поместиться на рабочем столе, доступны для домашнего рынка, для поделок и других приложений для любителей. Хотя режущие плоттеры по-прежнему широко используются, по мере снижения стоимости их начинают заменять лазерные резаки, которые работают быстрее и могут резать более широкий спектр материалов.

Современные технологии плоттеров

Перьевые плоттеры с их медленными скоростями и сложными механизмами стали ненужными с развитием технологий печати. Струйная технология была идеальной заменой с небольшой автономной печатающей головкой, которая перемещается по бумаге, что позволило производителям производить широкоформатные плоттеры, которые могут печатать на бумаге больших размеров. Усовершенствования микрочипа и памяти позволяют плоттерам выполнять больше операций на борту, обеспечивая более быструю печать с высоким разрешением и высокой точностью.В отличие от перьевых плоттеров, которые могут печатать только штриховые рисунки, одним большим преимуществом струйной технологии является возможность печатать графику фотографического качества, что увеличивает универсальность плоттера.

.Плоттер

из утилизированных деталей принтера

Как и многие из нас, [Бенджамин Пойлв] был очарован, когда он разобрал сломанный принтер. Он сохранил детали, но, в отличие от большинства из нас, он что-то сделал с ними, построив аккуратный маленький заговорщик под названием Liplo. Большинство перьевых плоттеров работают, перемещая перо по двум осям, но [Бенджамин] использовал другой подход, используя стержни фрикционного привода от принтера для перемещения бумаги по одной оси и сервопривод для перемещения пера по другой. Он усовершенствовал конструкцию от ее первоначального грубого состояния, чтобы создать очень изысканный конечный продукт, в котором используется комбинация утилизированных, напечатанных на 3D-принтере и фрезерованных на ЧПУ деталей.

Liplo приводится в движение Teensy 3.1 и платой Eibot для управления двигателями. [Бенджамин] планировал предложить заговорщику комплект на Kickstarter, но ему помешала жизнь. Его потеря - это наша прибыль, так как теперь он бесплатно предлагает планы и код для этой аккуратной сборки. Если этот не отражает ваши желания, мы недавно видели множество других самодельных плоттеров, в том числе этот, сделанный на 3D-принтере, и даже один из картона.

.

Изготовление печатных плат с помощью режущего плоттера

[LudwigLabs] создает печатные платы, используя медную фольгу и режущий плоттер (резак для винила). В этом подходе используется аддитивный процесс, при котором вместо удаления меди с плакированной медью платы следы вырезаются из медной фольги и переносятся на твердую подложку (картон, стекловолокно и т. Д.).

Хотя это похоже на использование медной ленты, разложенной вручную, о чем мы говорили в прошлом году, большое преимущество использования режущего плоттера состоит в том, что он позволяет создавать гораздо более сложные следы, подобные тем, которые вы ожидаете увидеть на печатная плата заводского изготовления.Поскольку режущие плоттеры преобразуют 2D-дизайн в очень точные движения режущего лезвия, это позволяет получать острые углы и значительно более тонкие дорожки, позволяет быстро переводить проекты из программного обеспечения EDA, такого как KiCad или Altium, на физические платы.

Предприимчивые хакеры могут рассмотреть возможность использования этого подхода для создания двусторонних и даже многослойных плат. Медь производится отдельно от подложки, что открывает возможность использования необычных материалов, таких как стекло или бумага, для размещения схем.Основными ограничениями являются перенос (очень хрупких) медных структур и создание переходных отверстий без повреждения дорожек.

По сравнению с традиционными процессами изготовления печатных плат, фотоэкспонирование и травление (или лазерное экспонирование и травление) требует создания масок, УФ-экспонирования платы, травления, очистки и так далее. Простота следов медной фольги привела к тому, что многие экспериментировали с этим подходом. Хотели бы вы использовать этот аддитивный процесс, или вы бы внесли какие-то улучшения или изменения?

.

Смотрите также