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Übersicht

Den Seilplotter gibt es mittlerweile in der 2ten Version, wobei die Hardware sich wenig verändert hat. Zwei Schrittmotoren mit Wickelrolle, ein 3D gedruckter Stifthalter, ein Servo für die Stiftabstandsbewegung und eine Angelschnur als “Seil” werden benötigt. Geändert hat sich die Controllereinheit. Ursprünglich war es ein Raspi 2B, jetzt sind Datenaufbereitung, Bedienung und Hardwaresteuerung getrennt. Ein Linux Rechner ist über USB mit einem Raspberry Pico verbunden, der die Hardware ansteuert. Die Eigenbau-Elektronik ist geblieben, könnte aber leicht durch ein Arduino CNC-Shield ersetzt werden. Neu sind große Teile der Software, es wurde von einer Bedienung im Terminal auf eine GUI im Webbrowser umgestellt.

Stifthalter

Der Stifthalter hat die Aufgabe, den (wechselbaren) Stift aufzunehmen und je nach Ansteuerung auf die Zeichenfläche zu senken oder abzuheben. Er ist mit zwei Seilen an den beiden Schrittmotoren befestigt und kann sich so drehen, dass der Stift trotz unterschiedlichster Seillängen mittig bleibt. Das Anheben/Senken des Stiftes bewirkt ein Servomotor im Stifthalter. Ein Gewicht verhindert, dass der Stift pendelt.

Als Stift eignen sich insbesondere Faserstifte (Edding). Der Stifthalter besteht aus 3D gedruckten Teilen. Bei mir ist es eine durch eingeklebte Drähte verstärkte Variante dieser Vorlage [1]. Als “Seil” eignet sich eine Angelschnur hervorragend. Sie ist reißfest und so dünn, dass ihr Einfluß auf eine Veränderung des Abwicklungsdurchmessers vernachlässigbar ist.

Schrittmotoren

Es sind Standard Nema 13 mit 200 Schritten verbaut. Weil vorhanden und für die Motorenachsen passend, habe ich Wickeltrommel mit 20mm Durchmesser genommen. Der Durchmesser geht in die Umrechnungsformeln ein und wird in der Konfigurationsdatei eingestellt. Die mit FreeCad [2] konstruierten Motorenhalterungen sind 3D gedruckt.

Geometrie und Konfigurationsdatei

Je Seite wird das Seil über die Wickeltrommel auf- / abgerollt und führt über eine Umlenkstange zum Stifthalter. Im Ruhezustand bilden die Umlenkstangen und der hängende Stift ein gleichschenkeliges Dreieck. In der Konfigurationsdatei (VpMetrics) sind dazu die Einstellungsdaten hinterlegt.

Das Programm

Generell programmiere ich in Python oder Micropython und nutze vorzugsweise drei Tools für meine Projekte:

• pigpio ein Python Modul für den Raspberry, um über einen Daemon die GPIOs zu steuern,
• remi eine GUI Bibliothek für Python Anwendungen, die im Webbrowser dargestellt werden,
• picod Tools zur Steuerung des Raspberry Pico über einen Hostrechner.

Das Seilplotter Programm arbeitet ebenfalls mit diesen Tools.

Downloads

• STL Dateien

  • Stifthalter
  • Motorhalterung