Рисуем картины с помощью полярграфа

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ ЧПУ станки/Конструирование

Описание: ЧПУ/Станки/Различные конструкторские задачи
Модератор: Алаев Ян

#1 Алаев Ян » 12 октября 2017, 16:09

Изображение

Мне всегда нравились необычные устройства, работа которых изначально кажется абсолютно неведомой. Всегда хочется разобраться и разгадать тайну работы непростых механизмов. Полярграф создает восхитительные работы, а наблюдая за ним можно залипнуть на несколько часов с чашкой кофе...
Самый лучший способ понять, как это работает - сделать все самому, об этом и будет рассказано в этой теме.

Содержание:
Спойлер
1. Начало /viewtopic.php?f=106&t=363&p=17736#p17736
2. Выбор размера области рисования /viewtopic.php?f=106&t=363&p=17736#p17795
3. Расчет длины приводных ремней /viewtopic.php?f=74&t=363&p=19874#p19874
4. Приводной ремень GT2 /viewtopic.php?f=74&t=363&p=19893#p19893
5. Выбор ведущих роликов /viewtopic.php?f=74&t=363&p=19953#p19953
6. Сервопривод /viewtopic.php?f=74&t=363&p=19969#p19969
7. Крепление двигателя NEMA17 /viewtopic.php?f=74&t=363&p=20241#p20241
8. Основа для полярграфа /viewtopic.php?f=74&t=363&p=20297#p20297
9. Собираем электронику /viewtopic.php?f=74&t=363&p=20354#p20354
10. Гондола /viewtopic.php?f=74&t=363&p=20390#p20390
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца


Начало

#3 Алаев Ян » 16 октября 2017, 11:59

Что такое полярграф? Это очередной ЧПУ, который имеет определенную специфику. Принцип работы полярграфа как у плоттера, только вместо ножа мы используем маркер или ручку, картина рисуется вертикально и используется естественная сила притяжения для формирования нажима маркера на лист бумаги. Все перемещения маркера по листу осуществляются в полярных системах коррдинат относительно двух радиусов приводных двигателей станка, которые оказывают совместное влияние на место расположения маркера на листе бумаги.
Подробнее можно посмотреть, например, здесь http://www.polargraph.co.uk/
В интернете много ресурсов, где описана работа полярграфа, нужно только поискать, ну а мы, тем временем, расскажем о том, как мы сделали свой полярграф.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Выбор размера области рисования

#4 Алаев Ян » 5 апреля 2018, 10:45

Я начал свой проект с выбора размера! А именно, с размера бумаги, на которой мы можем что-то нарисовать. Согласно моим познаниям - самый крупный лист бумаги, который можно купить и который как-то унифицирован - формат А0. Его размеры 841х1189 мм. Я исходил из соображений, что по 150 мм нужно оставить с каждой стороны для креплений, электроники и еще, возможно, каких-то нужд. Поэтому, смело прибавляем к размерам 300 мм, получаем
1141х1489 и округляем до красивых цифр 1200х1500 мм. Именно такого размера я планирую сделать опорную панель для рисования. Ее мы повесим на стену и будем наращивать мясо в виде электроники и механики.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

#5 seurf » 5 апреля 2018, 13:13

Не перестаю удивляться продуктивности. Белая зависть!
Пора открывать новую тему: прогнозы на 2025 год, освоения Яном новых технологий.
А мы валенки, все ещё ЛУТом платы изготавливаем.
Поздравляю!
seurf
Форумщик
Форумщик
Аватара
Возраст: 60
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 470
Темы: 6
С нами: 2 года

Расчет длины приводных ремней

#6 Алаев Ян » 5 апреля 2018, 16:11

seurf писал(а):Не перестаю удивляться продуктивности. Белая зависть!
Пора открывать новую тему: прогнозы на 2025 год, освоения Яном новых технологий.
А мы валенки, все ещё ЛУТом платы изготавливаем.
Поздравляю!
У всего этого есть две стороны, как у медали... В любом случае, спасибо!

После того, как мы определились с рабочим полем для рисования, нам необходимо вычислить необходимую длину приводных ремней.
Можно было воспользоваться теоремой Пифагора, но честно лень и графическая программа всегда под рукой, поэтому я нарисовал условно предельное положение гондолы относительно области рисования. Почему условно? Потому что в рабочем режиме гондола не будет никогда находиться под отвесным углом 90 градусов - это предельный угол, соответственно, вычисленная длина ремня получилась с некоторым запасом. Плюс, необходимо сделать запас на противовес, который свисает с обратной стороны каждого приводного ремня. У меня в вычислениях предельная длина получилась 1920 мм, думаю, что ее можно округлить до 2 метров с учетом предполагаемого крепления. Итого, так как у нас два двигателя - нам нужно 4 метра приводного ремня. Лишнее покупать тоже смысла нет.

Скриншот 2018-04-05 15.51.34.png
Расчет длины приводных ремней


Исходник: https://cloud.mail.ru/public/Fwrj/HFadVkTbC
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Приводной ремень GT2

#7 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 8:52

Вот такой ремень я присмотрел для этого проекта https://ru.aliexpress.com/item/2meter-GT2-timing- ... 5901430fd7ef&priceBeautifyAB=0

HTB13V3ARFXXXXXqapXXq6xXFXXXd.jpg
GT2


Армированный, черный, ширина 6 мм, шаг зубьев 2 мм. Ранее уже использовал здесь:
/viewtopic.php?f=74&t=241
/viewtopic.php?f=74&t=307
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Выбор ведущих роликов

#8 Алаев Ян » 7 апреля 2018, 19:47

Натяжение приводных ремней будет осуществляться с помощью противовесов. Их будет три: по одному с каждой стороны приводного ремня и один общий в конструкции гондолы. Наша задача - обеспечить максимальную плавность движений и хорошее сцепление приводного ремня и ведущего ролика. Для этих целей я выбрал ролик с 60 зубьями. Это обеспечит максимальное сцепление и хорошую плавность.

3099004_cef64485-128c-4a9c-8852-581dd5112b46_800_800.jpg
Ролик на 60 зубьев, ширина под ремень 6 мм, отверстие 5 мм под Nema17


https://ru.aliexpress.com/item/Hot-GT2-Timing-Pul ... Test=ae803_1&priceBeautifyAB=0

В нашем проекте таких роликов потребуется два.
Ранее я уже писал о применении подобных здесь: /viewtopic.php?p=11247#p11247
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Сервопривод

#9 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 19:01

Для того, чтобы приподнимать гондолу над листом (отрывать кончик маркера от бумаги, чтобы делать разрывы в линиях) мы будем использовать сервопривод. Я присмотрел MG996R.

HTB1bDZvSXXXXXXnXFXXq6xXFXXXt.jpg


https://ru.aliexpress.com/item/MG996R-Metal-Gears ... Test=ae803_1&priceBeautifyAB=0
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Крепление двигателя NEMA17

#10 Алаев Ян » 26 апреля 2018, 8:49

Израсходовал все свои запасы пластика... :sad: печатаю чем попало...
Только лишь в силу того, что нагрузки почти нулевые, напечатал деталь пластиком SBS, который раньше брал на пробу и который подходит лишь для ваз и статуэток...

Скриншот 2018-04-24 19.46.09.png
Крепление двигателя NEMA17


Исходные файлы здесь: https://cloud.mail.ru/public/8Xhm/LDpr5FBsY

2018-04-25 23.06.28.jpg
2018-04-25 23.06.53.jpg
2018-04-25 23.07.32.jpg
2018-05-03 13.11.30.jpg
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Основа для полярграфа

#11 Алаев Ян » 3 мая 2018, 13:22

В качестве основы для полярграфа я использовал 8 мм фанеру размером 1500 х 1200 мм. Фанера с одной шлифованной стороной, обычно в магазине обозначается как 2/4 - одна сторона второго класса, вторая четвертого. Разумеется, лицевая часть у нас шлифованная сторона. Фанеру повесил на два дюбеля 6 мм. Относительно этого и будем работать.

2018-04-30 15.27.39.jpg
Основа для станка
2018-04-30 15.28.02.jpg
Крепление к стене


Снизу лист фанеры зажат своеобразным прижимом, чтобы ничего не болталось.
Скриншот 2018-04-30 18.48.18.png
2018-05-03 13.11.54.jpg


Исходники: https://cloud.mail.ru/public/EQbj/fFBtt3hEq
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Собираем электронику

#12 Алаев Ян » 4 мая 2018, 9:17

В качестве управляющего контроллера будем использовать Arduino UNO R3 с шилдом для управления шаговыми двигателями и сервоприводом на базе l293d. В качестве коробочки использовал уже ранее опробованную конструкцию /viewtopic.php?f=74&t=362&p=19386#p19386, только внес небольшие доработки, чтобы прикрутить вентилятор охлаждения драйверов от старой видеокарты.

2018-05-03 20.50.59.jpg
2018-05-04 00.57.49.jpg
2018-05-04 00.58.12.jpg


Исходники https://cloud.mail.ru/public/GFZV/FZxY2vUbu
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца

Гондола

#13 Алаев Ян » 7 мая 2018, 8:20

Между делом ранее была напечатана гондола из чужих проектов. Примерил к своему и остался пока не очень доволен. Конструкция мне не нравится...
И главный недостаток ее на мой взгляд - не хватает двух степеней свободы в местах крепления ремня, при крайних положениях гондолы на плоскости - ее перекашивает, что может внести погрешности при формировании рисунка. Надо бы подумать, как это исправить... Хочу поставить туда два подшипника, чтобы гондола могла свободно вращаться, а не перекашиваться.

Скриншот 2018-05-07 09.08.46.png
2018-04-30 18.16.00.jpg


Исходники: https://cloud.mail.ru/public/L3N1/pbhk84BCD
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 172 (+173/−1)
Сообщения: 2232
Темы: 28
С нами: 4 года 2 месяца


Вернуться в ЧПУ станки/Конструирование



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость