Рисуем картины с помощью полярграфа

ЧПУ/Станки/Различные конструкторские задачи

Модератор: Алаев Ян

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Рисуем картины с помощью полярграфа

#1

Сообщение Алаев Ян » 12 окт 2017, 16:09

7dcc0c91d7adda46a64846002abd53e9.jpg
7dcc0c91d7adda46a64846002abd53e9.jpg (343.34 КБ) 50 просмотров
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
Показать
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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Начало

#2

Сообщение Алаев Ян » 16 окт 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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Выбор размера области рисования

#3

Сообщение Алаев Ян » 05 апр 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!

Аватара пользователя
seurf
Опытный
Опытный
Сообщения: 576
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 1 раз

#4

Сообщение seurf » 05 апр 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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Расчет длины приводных ремней

#5

Сообщение Алаев Ян » 05 апр 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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Приводной ремень GT2

#6

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 2018, 08:52

Вот такой ремень я присмотрел для этого проекта
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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Выбор ведущих роликов

#7

Сообщение Алаев Ян » 07 апр 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
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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Сервопривод

#8

Сообщение Алаев Ян » 08 апр 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
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Крепление двигателя NEMA17

#9

Сообщение Алаев Ян » 26 апр 2018, 08:49

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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Основа для полярграфа

#10

Сообщение Алаев Ян » 03 май 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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Собираем электронику

#11

Сообщение Алаев Ян » 04 май 2018, 09:17

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!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Гондола

#12

Сообщение Алаев Ян » 07 май 2018, 08:20

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!

Ответить