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Deux moteurs pas à pas déplacent une “gondole” sur laquelle est fixé un feutre. La gravité maintient la gondole suspendue à deux chaines entraînées par deux roues crantées fixées sur les axes des deux moteurs pas à pas. Un servo-moteur muni d'une came permet de “détacher” la gondole de la feuille est permet ainsi de déplacer celle-ci sans que le feutre ne touche le papier.Le schémas ci dessous montre le principe de fonctionnement :
principe de fonctionnement de la machine à dessiner
Un peu de Mathématiques permettent de calculer la longueur l1 et l2 de chainette nécessaire afin que la gondole se positionne en (X,Y) dans le repère cartésien attaché à la feuille. Il suffit alors de faire tourner les moteurs pas à pas en conséquent.
La gondole a été dessinée avec le logiciel Freecad
Puis réalisée sur une imprimante 3D iRapid
Le feutre est maintenu grâce à une vis M4
Vue d'en dessous, on aperçoit la came qui éloigne la gondole de la feuille
Je vous propose de télécharger le fichier STL pour vous permettre de réaliser une impression 3D de la gondole.
La roue dentée pour chaînette de douche a été dessinée avec le logiciel Freecad
Puis imprimée sur une imprimante 3D iRapid
La chaînette de douche ( diamètre 3.2mm )s'adapte parfaitement !
Je vous propose de télécharger le fichier STL pour vous permettre de réaliser une impression 3D de la roue dentée.
Vue d'ensemble de l'électronique de commande
Afin de commander votre machine a dessiner, il vous faudra :
L'ensemble des composants électronique a été vissé sur une plaque de MDF de 3mm d'épaisseur,qui elle même a été fixé au dos de la planche à dessiner.
A l'aide de trois fils réaliser les connexions suivant le schémas ci-dessous :
Broche de la carte Arduino Uno | Broche du connecteur de la carte SERVO1 |
---|---|
GND | GND |
+5V | +5V |
4 | Sig |
Réalisez les connexions suivant le schémas ci-dessous :
Broche de la carte Arduino Uno | Broche de la carte PAP1 |
---|---|
GND | GND du bornier à vis |
GND | GND du connecteur coudé |
Vin | EXT du bornier à vis |
+5V | +5V du connecteur coudé |
A4 | SDA du connecteur coudé |
A5 | SCL du conncteur coudé |
Pensez à ajouter deux résistances de 4.7k entre les lignes SDA,SCL et la ligne +5V. Ces résistances de pull-up sont nécessaires pour assurer un bon fonctionnement du bus I2C
Afin d'interpréter correctement les ordres reçus par l'ordinateur, il faudra charger dans votre carte Arduino Uno, le programme SHELL_UNO28.INO
Suivez ce lien pour obtenir le programme à télécharger dans votre carte Arduino Uno.
Développé en delphi, le logiciel permet à partir d'une image d'obtenir une version binarisée. Un algorithme maison transforme celle-ci en “coup de crayon” afin d'obtenir le dessin voulu. Puis celui-ci communique avec la carte Arduino pour la commande des différents moteurs.
Télécharger librement le logiciel pour Windows xp/ 7 / 8. Cliquez sur l’exécutable et suivez les instructions.
Télécharger le logiciel draw'it en version FreeWare.
Connecter votre carte Arduino sur un port USB de votre ordinateur. ( Veuillez a toujours utiliser le même port USB ! ). Lors du premier lancement du logiciel, il faudra renseigner quel est le numéro de port série qu'il faudra utiliser. Pour cela cliquez sur le bouton (1). Une fois le bon port sélectionné, cliquez sur le bouton (2) afin de sauvegarder votre réglage. Puis cliquez sur le bouton (3) pour établir la connexion avec la carte Arduino. Lors des démarrage suivant, le réglage n'étant plus a faire , vous pourrez directement vous connecter à la carte Arduino.
Réglage du port
Dans l'onglet Réglage machine, régler les paramètres suivants :
Réglage des paramètres de la machine à dessiner
Une fois vos réglages correctement effectués et sauvegardés, vous n'aurez plus besoin de revenir sur cet onglet mais pourrez directement passer à l'onglet Calibration du zéro machine
Calibration du “zéro” machine
dans l'onglet dessiner,
Le traitement du dessin
Un dessin complexe peut mettre 1 à 2 heures pour être réalisé. C'est étonnant de voir la “gondole” se déplacer chaotiquement sur la feuille de papier notamment sous l'action de la came. Ces mouvements ératiques donnent un charme certain à la chose … Le résultat s'apprécie en général de loin comme le montre les exemples réalisés avec cette machine. Mais n'hésitez pas à zoomer pour apprécier la course folle du feutre …
Cliquez sur les images ci-dessous pour voir ce que ça donne.
Pour faire plaisir aux petits … et aux grand enfants aussi !
Voici les images d'une seconde version de la machine à dessiner prévu pour être “collé” avec des aimants sur un tableau blanc. Cette version est donc rapidement démontable et plus facilement transportable … De plus l'utilisation du shield EASYBOT1 avec son kit commande de deux moteurs cc permet un montage de l'électronique sans aucune soudure.
La seconde version de la machine à dessiner
Les supports moteurs qui sont collés sur le tableau avec deux aimants de porte de cuisine
L'électronique “sans soudure” qui utilise le matériel Technozone51 et qui tient avec deux aimants