Witam, chciałbym zaprezentować wam poradnik przedstawiający wykonanie plotera sferycznego, „eggbot” lub „spherebot”pozwalającego na:

• tworzenie pisanek
• rysowanie po żarówkach, piłeczkach, kieliszkach.

Na stronach takich jak http://www.thingiverse.com można znaleźć wiele wariacji na temat tego typu urządzeń, jednak w ramach treningu projektowania 3d postanowiłem zaprojektować własną konstrukcje.

Co potrzebujemy:

Elektronika:

• 2x silnik krokowy 200 kroków na obrót (np.: nema 17)
• 2x stepstick (A4988)
• Arduino UNO ( najlepiej CH340)
• zasilacz DC 12v
• serwomechanizm TowerPro SG90

Mechanika:

• 2x profil aluminiowy T6 2020  240mm
• 10x nakrętka młoteczkowa M5
• 12x śruba M5 x 10
• 8x śruba M3 x 8
• 1x śruba M3 x 15
• 2x nakrętka M5
• 3x wkręty dociskowe M3
• 6x wkręty 3x8mm
• pręt stalowy fi6 x 110mm
• sprężyna o średnicy wewnętrznej >6mm
• łożysko 15x6x5mm
• łożysko liniowe LM6UU
• silikon
• pliki do druku części (paczka w załączniku)

Projekt składa się z następujących części:

• mechanika
• elektronika
• oprogramowanie

1. Mechanika

Przeglądając różne konstrukcje postanowiłem wykonać konstrukcje, która będzie:

• łatwa w montażu
• modułowa
• pozwala na zmianę konfiguracji
• zapewnia odpowiednia sztywność

Należy wydrukować części z folderu “pliki stl”. 

Do tego użyłem drukarki Anycubic i3 Mega i filamentu DD PLA

temp: 200C

wysokość warstwy 0,2mm

prędkość 50mm/s

wypełnienie >25%

Dodatkowo wykonać należy elementy zapewniające odpowiednie mocowanie przedmiotu:

Formy wydrukowane z plików dostępnych w paczce, należy wysmarować np. wazeliną techniczną. Następnie formy wypełniamy silikonem i pozostawiamy do wyschnięcia. W moim przypadku czas schnięcia wynosił około 4 dni do momentu pełnego utwardzenia. Poprzez zastosowanie rozdzielacza w postaci wazeliny, silikonowe elementy bezproblemowo wychodzą z form.

2. elektronika

Schemat połączenia:

Należy pamiętać o odpowiednim ustawieniu napięcia stepstików, wyliczając VREF z wzorów podanych przez producentów sterowników uwzględniając parametry posiadanych silników krokowych.

3. oprogramowanie

W paczce znajdziecie:

Odpowiednio skonfigurowany program open source EggDuino do wgrania na Arduino UNO

Należy otworzyć plik EggDuino.ino za pomocą ARDUINO IDE i wgrać na płytkę

Program sterujący:

W celu sterowania pracą plotera używany jest program Inkscape z odpowednim rozszerzeniem.

1.Pobieramy Software_inkscape+extension.zip.

2.Rozpakowujemy Software_inkscape+extension.zip

3.Uruchamiamy program

Program pozwala na testowanie i ustawienie odpowiednich parametrów pracy plotera, takich jak: wysokość podnoszenia ramienia.

Oczywiście służy również do transferu grafiki na ozdabiane przedmioty.

Jeśli występują problemy z połączeniem Inkscape – Arduino należy sprawdzić nazwę urządzenia w Menedżerze urządzeń, a następnie zmienić ją w pliku ebb_serial.py w 52 lini w miejscu “USB-SERIAL CH340”.

Dla własych rysunków użyj szablonu EggBot  (File->New from Template) 

Podsumowanie:

Możliwości użycia są naprawdę duże, na różnych stronach można znaleść wiele przykładowych wzorów lub tworzyć samodzielnie. Rozszerzenie EggBot pozwala na wybranie odpowiedniej warstwy grafiki co umożliwia tworzenie wielokolorowych ozdób.

Pliki załączone do artykułu:

• ploter.zip