Как сделать режущий плоттер из принтера


Самодельный режущий плоттер для пленки

С детства меня тянуло к технике, засматривая до дыр журналы, моделист конструктор и юный техник мне всегда хотелось сделать что-то интересное и полезное, но в силу юного возраста и сложного времени в те далекие годы мне ничего не оставалось кроме как мечтать. Шли годы, мальчик вырос, а интересы остались. Не так давно занялся авиамоделизмом (нравится мне всё летающее). И поседев немного с лобзиком и ножницами я немного утомился. Поскольку я человек ленивый, решил все это автоматизировать. Не так давно был изготовлен ЧПУ фрезер, дела пошли веселее. Но нужно было двигаться дальше, модели должны были не только летать, но и красиво выглядеть. Резать цветную пленку и скотч ножницами оказалось не так просто. Можно конечно обратится в рекламную фирму, и заказать у них эту работу или купить маленький плоттер, но это весьма дорого.

Взглянув на кучу барахла в гараже и обратившись к google я вдруг подумал, а почему бы не сделать самодельный режущий плоттер, которым можно будет резать пленку и скотч быстро и качественно.

В качестве материала изготовления была выбрана 4мм. фанера, собственно только она и была в гараже, а тратить деньги на что-то другое не было никакого желания. Основным донором будущего плоттера является широкоформатный матричный принтер epson lx-1050+
С минимальными знаниями «компас» был изготовлен чертеж (с чертежами вы можете ознакомится в конце статьи). Проектировался он из такого расчета, чтобы его можно было вырезать ручным лобзиком, но я человек ленивый, поэтому я отдал эту рутинную работу бездушной машине.
После того как она закончила я получил следующий набор деталей:

Склеиваем части и получаем боковые панели будущего плоттера. Места сверления и отверстия для саморезов я проклеивал циакрином, так соединение получается надежнее.

А так выглядит каретка, которая будет перемещать соленоид и механизм опускания ножа. Я клеил ПВА и пожалел об этом, деталь сложная, пока совмещал элементы клей схватился и получился небольшой перекос, это не критично, но не приятно. Я рекомендую всё же соединить все детали вместе и проклеить «циакрином».

В процессе сборки и подгонки фанера запачкалась и потеряла внешний вид, поэтому было решено придать ему более нарядный вид и покрасить его каким-нибудь веселеньким цветом. Красил обычным баллончиком, как оказалась маляр из меня так себе, но как получилось так получилось. На фото ниже боковая стенка плоттера с установленным подшипником вала подачи пленки и каретка с установленными бронзовыми втулками. Втулки вклеивались обычным «циакрином».

Очень важным моментом для работы плоттера является вал подачи пленки и прижимные резиновые ролики. Вал подачи на промышленных плоттерах рифленый, а вал из принтера гладкий из очень твердой резины. Чтобы пленка не скользила его необходимо оклеить наждачной бумагой. Вал необходимо оклеить лентой по спирали, так удастся избежать неровностей. Этот способ я честно украл подсмотрел на просторах интернета, оказалось очень простое и надежное решение. В качестве клея можно использовать любой обувной клей который клеит резину, ткань и т.д.

Механизм опускания ножа выполнен из куска алюминия с проделанными в нем отверстиями для направляющих и отверстие для крепления держателя ножа. Для уменьшения шума при срабатывании механизма необходимо наклеить пористую резину или как в данном случае войлочную прокладку из «хозмага» Для опускания механизма был использован соленоид, который попался под руку (происхождение его я сказать не могу) Возврат механизма в исходное положение осуществляется двумя пружинами. Данное решение не очень удачное ввиду сложности его реализации (очень трудно соблюсти сооснось и избежать подклинивания механизма, к тому-же оказалось очень чувствителен к температуре)

Теперь поговорим о перемещении каретки. Тут я немного просчитался. Дело в том, что двигатель с шестерней под зубчатый ремень был взят от EPSON LX300 (там прямой привод с двигателем 1.8′ на шаг) и как позже выяснилось, ремни у них немного отличаются. В результате ремни, подходящие под шестерню оказались короткие. Переделывать мне все не хотелось по этому я просто взял два коротких ремня, разрезал их и склеил. Пробовал клеить обувным клеем для кожи, ткани, резины и прочего, но держаться оно категорически не хотело. В итоге я просто склеил его «циакрином»
Из алюминиевого уголка был изготовлен фиксатор ремня. Просверлил отверстия, нарезал резьбу и закрепил это все на каретку.

На фото выше виден белый прямоугольник, это опора предотвращающая каретку от проворачивания. Эта деталь изготовлена из фторопласта 5мм. толщиной. Двигается она вдоль П-образного металлического профиля.
Теперь, после того как мы ознакомились с основными моментами, можем приступать к окончательной сборке. Установим двигатель и соберем редуктор.

Редуктор собран в таком же виде, какой он был в принтере. Двигатель 7.5′ это очень большой шаг и при использовании прямого привода не позволит добиться необходимой точности. Чертеж рассчитывался точно, поэтому шестерни не люфтят.
Первоначально ремень натягивался пружиной, но на определенных режимах было видно, что ремень растягивается, поэтому пружину я удалил и укоротил ремень так, чтобы он устанавливался с необходимым натяжением. Это конечно не лучший вариант, поэтому лучше предусмотреть какой-нибудь механизм натяжения.

Your ads will be inserted here by

Easy AdSense Pro.

Please go to the plugin admin page to paste your ad code.

Теперь поговорим о прижимных роликах, На промышленных плоттерах установлены независимые ролики с независимой подвеской, их можно регулировать индивидуально. Данное конструкторское решение весьма сложное для домашнего изготовления. По этому, из недр принтера был выдран стальной стержень диаметром 6мм. и на него насажены 2 резиновых ролика. Именно 2, больше нет смысла использовать, так-так направляющий стержень прижимается по краям кабанчиками с пружинным механизмом. В результате вал выгибается, и прижим становится не равномерным. Основное усилие приходится на крайние точки и ролики в середине становятся практически бесполезны. Решить эту задачу можно применением более толстой направляющей или независимыми роликами с индивидуальной регулировкой прижима. Но как показали испытания, при данной рабочей ширине двух роликов вполне достаточно.

С механикой мы разобрались, теперь можем перейти к электрической части. Чтобы не тратить деньги я использовал блок управления от своего ЧПУ станка. Для тех, кто будет собирать плоттер, всю электронику можно разместить на нижней части плоттера, места там хватает.

Управление двигателями по XY осталось тем же, только изменены настройки моторов, установлен делитель 1:16 ускорение выставил на минимум, скорость выставил экспериментальным путем, а число шагов на мм. Честно пытался посчитать, но цифры у меня не сходились, подобрал все опытным путем. Данные ременного привода и редуктора я предоставлю также, как получившиеся значения, я надеюсь, кто-нибудь прокомментирует мне этот момент и поможет в нем разобраться.

Редуктор:
Шестерня двигателя — 14 чубов
Шестерня вала подачи — 68 чубов
Промежуточная шестерня — 63 х 17
Ременной привод:
Шестерня — 20 зубов.
Ремень — 2мм зуб.

Что касается управления механизма опускания ножа, то он приводится в движение транзисторным ключом, управляющий сигнал я снимаю с незадействованного драйвера оси «Z». Сигнал снимается с канала DIR после опторазвязки.

Транзистор IRF540 внутри уже установлен защитный диод. Все это помещаем в термоусадку и прячем в корпусе. Блок управления при этом не теряет своей функциональности и его по прежнему можно использовать на ЧПУ.
С механикой, и электрической частью мы ознакомились, теперь можем приступить к подготовке программы.
Важным элементом качественной резки флюгерным ножом является компенсация офсета ножа, добрые люди уже позаботились об этом и на просторах интернета была найдена маленькая утилита, работающая в среде питон, которые адаптирует программу для работы на плоттере (все необходимые программы вы найдете в конце статьи). Работает программа просто, в корне диска создаем папку с простым названием латинскими буквами, закидываем в нее нашу утилитку и файл который нам необходимо преобразовать. Далее мы просто перетаскиваем мышкой наш файл на эту утилиту и через мгновение мы получаем адаптированный файл для нашего плоттера. Дальше все как обычно, запускаем программу мач3 и открываем наш файл, задаем нулевые координаты и запускаем процесс.

Ещё хотел бы остановится на регулировке вылета ножа (чем меньше нож выступает из держателя тем дольше он прослужит). Нож должен выступать так, чтобы он прорезал пленку и слегка захватывал подложку. Обычно устанавливается экспериментальным путем. Еще один важный момент, который не реализован в этой конструкции — это регулировка усилия прижима ножа. Я хотел реализовать это при помощи регулятора тока, но для упрощении конструкции отказался от этой идеи. Плоттер запитан от лабораторного блока питания и способен работать в широком диапазоне напряжений. В результате в процессе резки я могу слегка изменять напряжение, что сказывается на давлении ножа. Если нож будет прижиматься слишком сильно, то пленка будет клинить под ножом и качественно порезать ничего не получится.

Видео по сборке плоттера:

Тестовые испытания, резка различного рода пленки:

На этом все друзья, пишите комментарии, делитесь своими мыслями. Если проект окажется интересным, то будем развивать его дальше из качественных комплектующих. Для тех, кто заинтересовался ссылки на комплектующие вы можете найти в описании к видео на моем канале, всем спасибо, удачи, до новых встреч!

(Программы для плоттера.rar)

(Чертежиплоттер.7z)

 

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

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?

.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.

.

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.

.

Смотрите также