РАЗРАБОТКА ТРЕХОСЕВОГО ГРАФИЧЕСКОГО ПЛОТТЕРА
НА БАЗЕ A RDUINO
Объект исследования: механическая и программная части графопостроителей.
Результаты, полученные лично авторами: разработан рабочий прототип трехосевого графического плоттера, позволяющий производить отрисовку элементарных графических фигур.
Графопостроитель, плоттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Одной из самых передовых разработок на современном рынке графических плоттеров является разработка американской компании Evil Mad Science LLC – графопостроитель AxiDraw. AxiDraw является проектом с открытым исходным кодом и находящимся в открытом доступе. Это означает что любой желающий может в точности воспроизвести изделие оригинал или используя некоторые основные технические и программные решения смоделировать свое собственное изделие.
Основой нашего проекта служит макетная плата Arduino Uno -контроллер построенный на микроконтроллере ATmega328 и плата дле его расширения CNC Shield. Плата расширения CNC Shield v3.0 для Arduino UNO создана, что бы на её основе можно было изготовить CNC машины (ЧПУ станки):
· 3D принтер (необходимо реле для нагрева хотэнда и стола);
· Гравировальные роутеры;
· Фрезерные роутеры;
· Лазерные роутеры.
Перемещение рабочего инструмента обеспечивается по трем координатным осям: перемещение по осям Х и У обеспечивается перемещением каретки с помощью ременной передачи и двух шаговых двигателей расположенных на противоположных концах корпуса модели. Перемещение по оси Z обеспечивается подъемом пишущего инструмента с помощью шагового двигателя, установленного непосредственно на рабочей каретке.
|
|
|
Наша разработка изначально была спроектирована таким образом, что после простой смены рабочего инструмента, плоттер можно переоборудовать как в ЧПУ фрезерный станок – установив на рабочий орган вращающейся фрезы, так и переоборудовать в лазерный ЧПУ-гравер путем установки выжигательного лазера.
Управление плоттером осуществляется с помощью управляющих команд заранее написанных на языке для ЧПУ станков - G коде. Управляющие программы можно писать, как самостоятельно, так и генерировать с помощью специальных программ, позволяющих преобразовывать векторные изображения в управляющие коды. В качестве основной программы для генерации управляющего кода в нашем проекте использовалась открытое программное обеспечение – Incscape – редактор векторной графики, а также использовали специализированное расширение для данной программы – GcodeTools, позволяющее преобразовывать вектор в линейное перемещение рабочего инструмента.
|
|
|
Материал поступил в редколлегию 13.04.2017
УДК 621
А.А. Сторчило
Научный руководитель: доцент кафедры «Автоматизированные технологические системы», к.т.н., С.Ю. Съянов
KovalevaA.A@yandex.ru
РАЗРАБОТКА АСНИ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Объект исследования: приспособление для контроля отклонения от параллельности поверхностей призматических деталей
Результаты, полученные лично автором: разработана конструкция приспособления.
Надежность любой машины, функционирование её узлов в расчетном режиме, а значит и ресурс в определяющей степени зависят от геометрической точности изготовления деталей по сопрягаемым поверхностям.
На данный момент контроль отклонения от параллельности можно осуществить несколькими способами: с помощью прибора для измерения длин либо используя современные координатно-измерительные машины, однако в обеих вариантах есть существенные недостатки. В первом случае ручной контроль требует больших трудовых и временных затрат, а также имеет большую вероятность субъективной погрешности (человеческий фактор). Второй способ лишен всех этих недостатков, однако стоимость этих машин очень велика. Поэтому становится вопрос о создании более дешевого аналога координатно-измерительной машины, максимально сохранив все ее достоинства. На рисунке 1 представлена конструкция приспособления.
|
|
|
Рис. 1. Чертеж приспособления для контроля отклонения от параллельности
В основе конструкции лежит компоновка с подвижным П-образным порталом с замкнутым контуром, образованным жестко соединенными балкой двумя стойками и замыкающим мостиком.
Основание изготавливается из алюминиевого конструкционного профиля и фрезерованных алюминиевых деталей. Выбранный профиль имеет большой момент инерции, что позволяет избежать прогибов стола. Эталонной поверхностью служит поверочная плита, на которую устанавливается деталь. Портал из алюминиевого сплава имеет небольшой вес, что обеспечивает хорошую динамику устройства.
Конструкция данного приспособления позволяет проводить измерения с точностью до сотых миллиметра. Наибольшие размеры устанавливаемой детали B×L×H=400×400×200 мм. Масса – 50 кг.
Рис.2. Структурная схема контрольного приспособления
Система (рис. 2) работает следующим образом. Сигнал 0-5В от датчика положения GCD-SE 100 поступает на АЦП последовательного приближения LTC 1297, где оцифровывается. После преобразования цифровой код поступает на устройство управления, микроконтроллер Atmega8, который управляет шаговыми двигателями совместно с драйверами DM442. Связь с LTC1297 осуществляется с помощью стандартного SPI-совместимого последовательного интерфейса. Связь между микроконтроллером и компьютером осуществляется за счет последовательного интерфейса RS-232. Интегральная схема MAX232, преобразует сигналы порта RS-232 в сигналы, пригодные для использования в цифровых схемах.
|
|
|
В системе предусмотрены концевые выключатели, при помощи которых задается начало координат (кнопка X,Y-HOME) и кнопка экстренного останова E_STOPE.
Материал поступил в редколлегию 19.04.2017
УДК 621.9
Стручков Д.В., Пантюхов Е.П.
Научные руководители: доцент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты», к.т.н. А.Н. Щербаков, доцент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты», к.т.н. В.С. Селифонов
struchkov-dima@bk.ru erthaer@gmail.com
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 437; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!