ЧПУ станок для раскраски пасхальных яиц на Arduino. Своими руками.

Разработка проектов под заказ

Какие ЧПУ станки я только не собирал за последнее время. Скоро пасха, и поэтому решил сделать станок, который будет раскрашивать яйца. Как всегда, управлять всем будет Arduino. Времени на сборку самодельной раму из подручных материалов не было, поэтому использовал готовый набор для печати. Если вам интересен данный ЧПУ станок, и вы хотите, чтобы я собрал его своими руками из подручных материалов, пишите об этом в комментарии.

Печать на 3D принтере деталей ЧПУ станка для раскраски яиц.

Все материалы вы можете скачать вот с этой страницы или внизу статьи, в разделе «файлы для скачивания».

Самая большая деталь — это рама, и печаталась она у меня 9 часов

Самая большая деталь — это рама, и печаталась она у меня 9 часов, на моем бюджетном принтере Anet A8. Остальные детали печатаются буквально за пару часов. Можно, конечно, раму и не печатать, а сделать ее из подручных материалов.

Остальные детали печатаются буквально за пару часов.

При сборке обнаружил, что у меня нет подходящих подшипников, и поэтому спроектировал детали под свои подшипники, в программе Fusion 360.

спроектировал детали под свои подшипники, в программе Fusion 360

По ходу сборки понял, что можно было напечатать всего 1 деталь, но об этом расскажу чуть позднее.

Сборка станка для раскраски яиц.

Сбоку станка начал с поиска механизмов фиксации яйца. Так как автор деталей для печати использовал присоски. Я решил не экспериментировать и собрать по аналогии. Поход в ближайший магазин дал следующий результат. Для фиксации яйца со стороны двигателя буду использовать хозяйственную присоску с пластиковым крючком.

Для фиксации яйца со стороны двигателя буду использовать хозяйственную присоску с пластиковым крючком.

Конечно же крючок достаём, и присоска отлично устанавливается в напечатанный крепеж, и даже не пришлось ничего приклеивать или придумывать дополнительное крепление.

Со стороны прижимного механизма использовать буду присоску пульки

Со стороны прижимного механизма использовать буду присоску пульки, от игрушечного пистолета. У ребенка патронов много, и я позаимствовал у него один. Чтобы установить липучку от патрона, достаём ее из поролона и подрезаем.

установить липучку от патрона, достаём ее из поролона и подрезаем.

Затем вкручиваем в удлинённую гайку. Надеваем все на шпильку.

Затем вкручиваем в удлинённую гайку.

Но, к сожалению, данный вариант не подошел. Так как при дальнейшей сборке оказалась, что данный механизм длинный и яйцо просто не влезет. Пришлось переделать. Для этого обрезал поролон от пульки, присоску установил обратно. Получился укороченный патрон, который я приклеил на шпильку М5.

ля этого обрезал поролон от пульки, присоску установил обратно.

Установил механизм на станок. И тут меня ожидал еще один сюрприз. Данная конструкция также оказалась длиннее, чем нужно.

 Данная конструкция также оказалась длиннее, чем нужно.

Поэтому убрал с внутренней стороны деталь, которую я печатал, и подшипник установил в корпус. Все стало похоже на рабочий вариант.

убрал с внутренней стороны деталь, которую я печатал, и подшипник установил в корпус.

После чего приступил к сборке механизма, в который устанавливается сервопривод, для поднятия маркера при нанесении рисунка на яйцо.

в который устанавливается сервопривод, для поднятия маркера при нанесении рисунка на яйцо

Поставил 2 шаговых двигателя Nema17. На один установил опорный механизм с присоской. На второй закрепил механизм нанесения рисунка на яйцо.

Поставил 2 шаговых двигателя Nema17

Проверил, все вращается и выглядит классно. Уже появилось желания проверить, как самодельный ЧПУ станок рисует на яйцах.

Установка электроники станка для раскраски яиц, на Arduino.

Использовать буду «джентльменский набор ЧПУшника», который я неоднократно использовал в своих самодельных станках:

 ARDUINO UNO, на которую в свою очередь устанавливается CNC shield v3 с драйверами A4988.

На корпусе есть подготовленная площадка с крепежами для монтажа ARDUINO UNO, на которую в свою очередь устанавливается CNC shield v3 с драйверами A4988.

Схема подключения электроники «пасхального» ЧПУ станка.

Схема подключения электроники «пасхального» ЧПУ станка.

Схема подключения ничем не отличается от ЧПУ плоттера на Arduino. Но деление шага сделал максимальное - 16. Это необходимо для обеспечения максимальной точности исполнительного механизма. Так как по оси X у нас поворачивается всего на 60-70 градусов, это всего 67 – 90 шагов двигателя без деления шага.А рабочее перемещение по данной оси, составляет около 36 мм.

Сервопривод нужно подключить следующим образом.

Сервопривод нужно подключить следующим образом. Достаём из клеммы сигнальный провод. Провода 5в и GND подключаем к соответствующим выводам на плате, а сигнальный провод подключаем к Z+.

Провода 5в и GND подключаем к соответствующим выводам на плате, а сигнальный провод подключаем к Z+

Почему нужно такое подключение, читайте в статье: Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Установка и настройка grbl.

Как загрузить прошивку grbl в Arduino UNO уже рассказывал не однократно, например в статье: «Установка и настройка программы LaserGRBL.», но тут будем использовать немного модифицированную прошивку, как раз под данный проект. Поэтому повторю все шаги, которые нужно сделать.

1. Установка Arduino IDE.

Сперва, нужно установить среду программирования Arduino IDE. Если она у вас установлена, то можете смело пропустить данный пункт.

Я уже рассказывал, как установить и настроить программу Arduino IDE, в статье: «Программа Arduino IDE, бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino». Поэтому, расскажу вкратце основные этапы установки и настройки, для операционной системы Windows.

Установка драйвера ch340.

Установка драйвера ch340.

  • Скачайте драйвер внизу статьи в разделе «файлы для скачивания»;
  • Распакуйте архив;
  • Запустите исполнительный файл «CH341SER.EXE»;Запустите исполнительный файл CH341SER.EXE

  • В открывшемся окне нажмите кнопку Install;
  • На этом установка завершена.

Теперь можно приступать непосредственно к загрузке библиотеки GRBL.

Прошивка GRBL Servo для ЧПУ плоттера.

Для того чтобы скачать прошивку «GRBL Servo», достаточно в Яндекс произвести поиск по фразе «GRBL Servo». В результате поиска получим несколько вариантов данной прошивки.

 Яндекс произвести поиск по фразе «GRBL Servo»

Рекомендую использовать от пользователя «robottini». Не потому, что она лучше других. Потому что другая версия, возможно, требует других настроек. Также прошивку вы можете скачать внизу статьи, в разделе «Файлы для скачивания».


На странице с прошивкой нажимаем на кнопку «Code -> Download ZIP»

Настройка прошивки GRBL Servo.

Настроить прошивку можно через программу LaserGRBL. Как скачать и начать работать с программой вы может прочитать в статье: Установка и настройка программы LaserGRBL.

Запускаем программу LaserGRBL. Первым делом нам нужно подключиться к станку, для этого выбираем порт к которому подключен станок, у меня «COM5», скорость «115200», и нажимаем кнопку подключиться. В консоли мы должны увидеть версию прошивки.

Запускаем программу LaserGRBL

После чего можно перейти к настройке прошивки. Чтобы это сделать, во вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».

вкладке "GRBL" выбираем пункт «Конфигурация GRBL».В открывшемся окне производим необходимые настройки.

В открывшемся окне производим необходимые настройки.

Откуда берутся данные параметры читайте в статье: Электроника лазерного гравера. Arduino UNO, CNC shield v3, ttl laser driver.

После того, как все настроили, сохраняем изменения.

Программа LaserGRBL для создания гравировки на пасхальных яйцах.

Для гравировки будем использовать уже знакомую программу LaserGRBL, которую можно использовать не только с лазером, но и для рисования на ЧПУ плоттере. Для раскраски пасхальных яиц данная программа также подойдет. При работе отличия небольшие, по сравнению с ЧПУ плоттером.

Программа LaserGRBL для создания гравировки на пасхальных яйцах.

Для того чтобы рисунок был полностью закрашен, выбираем «Horizontal» и количество подачи: 2 линии на мм. Получим вот такой результат. Но все зависит от вашего маркера.

Для того чтобы рисунок был полностью закрашен, выбираем «Horizontal»

После чего переходим в настройки обработки. Здесь нужно указать скорость. Я ставлю 1000 мм/мин. Больше скорость ставить смысла нет, так как в прошивке мы указали максимальную скорость 1000.

После чего переходим в настройки обработки.

Нам необходимо указать значение:

  • S-мин. 0 – Положение серво, когда происходит перемещение.
  • S-макс. 20 – Производим рисование, маркер отпущен.

Также указываем размер изображения так, чтобы оно не выходило за пределы рисования. Я рисую не шире 36 мм. Можно добиться и большей области изображения. При работе с растровым изображением, нажимаем кнопку центровать рисунок. Это поможет нам расположить маркер по центру будущего изображения.

Сейчас можно приступить к гравировке, а для этого выбираем нужный файл.

После чего можно отправить изображение на гравировку.

Рисуем надпись на пасхальном яйце с помощью ЧПУ.

Для того чтобы сделать надпись, воспользуемся бесплатной программой Inkscape, про которую я уже рассказывал неоднократно. Рисуем в программе надпись и располагаем ее вертикально, чтобы можно было ее нарисовать на пасхальном яйце.

Рисуем надпись на пасхальном яйце с помощью ЧПУ.

При настройке программы LaserGRBL нужно помнить, что векторное изображение рисуется только с левого нижнего угла. После того как нарисовали надпись на ЧПУ станке, можно нанести узоры на яйце с верхней и нижней стороны. И получается вот такое оригинальное пасхальное яйцо.

И получается вот такое оригинальное пасхальное яйцо.

Про тонкости настройки программы и как комбинировать нанесение рисунка, расскажу в следующей статье. Чтобы не перегружать информацией данную публикацию.

Подведем итог.

Нанесение рисунка на пасхальное яйцо с помощью ЧПУ станка на Arduino, достаточно интересное решение и заинтересует не только инженера, пытающегося разобраться в работе ЧПУ станка и прикладном программном обеспечением, но и для ребёнка любого возраста.

Понравился проект ЧПУ станок для раскраски пасхальных яиц на Arduino. Своими руками? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Фотографии к статье

Файлы для скачивания

Файлы для печати на 3д принтере Файлы для печати на 3д принтере.zip4706 Kb 131 Скачать
Крепления под подшипник 16 мм Крепления под подшипник 16 мм.zip122 Kb 87 Скачать
Прошивка grbl-servo Прошивка grbl-servo.zip141 Kb 102 Скачать
Узор из видео Узор из видео .jpg18 Kb 91 Скачать
Надпись С Пасхой! Надпись С Пасхой!.svg21 Kb 89 Скачать
LaserGRBL LaserGRBL.zip4340 Kb 106 Скачать
драйвера ch340 драйвера ch340.zip186 Kb 77 Скачать

Комментарии

Ваше Имя*

Виктор

Гость: Виктор (12 сентября, 2021 в 12:27)

Здравствуйте. Очень зачётный станок. Я только начинаю, собираю prusa 3d printer. Обязательно такой сделаю. Вы, в моих глазах, гений. С уважением Виктор