У меня уже давно возникала идея построить что-то из области станков с ЧПУ. Но постоянно возникали препятствия на пути реализации моих творческих порывов: то времени нет, то проблема с инструментом или деталями для механизмов. И когда мне в руки попал детский конструктор fischertechnik, я понял – вот оно!
Итак, строим плоттер с программным управлением.
У любого плоттера есть каретка, которая может перемещаться вдоль осей X и Y. На этой каретке закреплен инструмент. Это может быть перо или нож для резки. Прижим инструмента к материалу осуществляется отдельным приводом, который в нашем случае будет работать как ось Z.
01. Конструкция. В качестве основания используем пластиковую пластину. Раму, совмещенную с направляющими для оси X, делаем из алюминиевого профиля, который тоже есть в перечне деталей fischertechnik.
02. Сервомотор. Для перемещения каретки по осям Х и Y используем винтовые пары и сервомоторы с энкодерами. Разрешение энкодеров 75 имп/об и шаг винта 5 мм дают в результате линейное разрешение системы позиционирования 15 имп/мм. Этого вполне достаточно для моей любительской задачи.
03. Ось Z. Подачу инструмента к полотну (ось Z) будет выполнять механизм с зубчатой рейкой. В нём нет энкодеров, поэтому для контроля положения используется конечный выключатель и задержка на отключение привода по таймеру.
04. Механизм в сборе.
05. Электрическая проводка. Теперь дело за электрическим монтажом. Подключение проводов выполняется с помощью штекеров с винтовыми зажимами.
06. Механизм собран, провода подключены.
07. Теперь очередь за системой управления. В прошлый раз для управления я использовал Arduino. В этот раз будет контроллер ROBO TX из конструктора fischertechnik.
08. Программа для контроллера ROBO TX составляется на визуальном языке программирования в виде схемы алгоритма. Причем этот язык очень похож на блок-схемы, которые встречаются в учебниках по информатике, и на соответствующий ГОСТ1. Я считаю, что эта особенность ПО будет очень полезна для школьников, которые изучают основы программирования.
Я составил простую программу для вывода одной строки — «HABRAHABR». Для каждого символа создал отдельную подпрограмму. Всего получилось 4 подпрограммы.
Тут можно посмотреть, что у меня получилось.
Теперь у меня есть желание реализовать интерпретатор G-кода для контроллера ROBO TX. Тогда можно будет перегонять файлы из CAD систем в G-код и получить полноценный с функциональной точки зрения макет ЧПУ станка.
1 – ГОСТ 19.701-90 Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.
Конструктор fischertechnik для статьи любезно предоставлен магазином ПАКПАК.
Автор: kubikus
