Seil-Plotter * Wall-Plotter * Vertical-Plotter
Published June 2022 in None
Seilplotter, Vertikal-Plotter oder auch Wand-Plotter. Ein Projekt mit allem, was dazu gehört. Kinematische Berechnung, mechanische Konstruktion, 3D-Druck, Schaltungsentwicklung, Programmierung, GCode-Umwandlung und mehr.
Seilplotter | Tiger (Zeitraffer) |
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.
Vorderansicht | Seitenansicht |
Detailansicht | 3D Druckteile: ghizmo_drawbot [1] |
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.
Motor/Halterung: Vorderansicht | Motor/Halterung: Seitenansicht |
DIE NÄCHSTEN ABSCHNITTE SIND WEGEN DER KOMPLETTEN SOFTWAREERNEUERUNG NOCH UNVOLLSTÄNDIG.
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.
Geometrie |
Das Programm
Generell programmiere ich in Python oder Micropython und nutze vorzugsweise drei Tools für meine Projekte:
Das Seilplotter Programm arbeitet ebenfalls mit diesen Tools.
Downloads
- STL Dateien