Есть один весьма примечательный вид ЧПУ-устройств, который не оставит равнодушным никого — самодельный принтер.
Мало того, что он является хорошим демонстратором принципов числового программного управления, задействуя все основные его элементы, но может также применяться для конкретных практических задач.
И именно об интересных путях создания подобного устройства мы и поговорим в этой статье.
Любой принтер состоит из ряда компонентов, которые имеет смысл рассмотреть отдельно.
Двигатель
▍ Шаговый двигатель
В качестве силового привода для любительских конструкций (и не только) используются в основном шаговые двигатели.
Шаговый двигатель существенно отличается от обычного двигателя постоянного вращения, так как позволяет обеспечить поворот вала на строго определённый угол и удерживать его в этом положении.
Шаговые двигатели могут быть биполярными или униполярными.
Биполярный двигатель устроен так, что содержит только одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления движения должна переполюсовываться драйвером двигателя.
Подобными двигателями управляют с применением мостового или полумостового драйвера.
В общей сложности подобные двигатели имеет две обмотки и четыре выходных контакта для управления (вариант «а» на рисунке ниже):
Существует также вариант униполярного двигателя, который отличается от приведённого выше тем, что у него помимо наличия двух фаз от середины каждой фазы отведён отвод. Это даёт возможность управлять направлением движения двигателя простым переключением половинок обмотки, что существенно упрощает конструкцию драйвера двигателя, который в этом случае должен содержать только четыре ключа.
Для упрощения конструкции иногда в подобных двигателях она выполняется таким образом, что серединные обмотки объединяются внутри двигателя (вариант «б» на рисунке ниже):
В таком случае двигатель содержит пять выводов. Если средние выводы не объединены внутри двигателя и выведены отдельно, то в таком случае двигатель содержит шесть выводов.
Также подобного типа двигатель иногда может быть изготовлен таким образом, что все четыре обмотки выполняются отдельными — в таком случае двигатель будет содержать восемь выводов (вариант «в» на рисунке ниже):
В зависимости от типа соединения подобный двигатель может быть использован как в качестве униполярного, так и биполярного. Униполярный двигатель с двумя обмотками и серединными отводами также может быть использован и в качестве биполярного — в таком случае серединные отводы у него остаются неподключёнными.
Момент шагового двигателя зависит от величины магнитного поля, которое создают обмотки статора. Для увеличения магнитного поля существуют два пути: повышение силы тока или увеличение количества обмоток. В теории ограничителем при увеличении силы тока является достижение насыщения сердечника, однако это только в теории, так как в реальности обычно ограничителем выступает нагрев двигателя.
И здесь как раз наиболее полно и проявляются преимущества биполярных двигателей, так как благодаря своему устройству в них задействованы обе обмотки. В униполярном же двигателе в каждый момент времени используется только одна половина обмоток, а другая половина только занимает место.
Другими словами, при прочих равных условиях биполярный двигатель даёт возможность увеличить силу тока в два раза, так как его обмотки обладают в два раза меньшим сопротивлением, и в два раза лучше рассеивают тепло благодаря своей площади, что даёт выигрыш в моменте приблизительно на 40%, если сравнивать его с униполярным двигателем.
На практике обычно применяют униполярные двигатели, так как они требуют гораздо более простых систем управления.
▍ Сервопривод
Тем не менее, шаговые двигатели не являются панацеей и применяются в основном в бюджетных решениях. Так как существует иной способ механического привода, дороже и существенно производительнее: сервоприводы.
Сервопривод представляет комбинированное устройство, сочетающее в себе отрицательную обратную связь и электродвигатель. Благодаря наличию обратной связи возможно отслеживание угловых положений вала двигателя.
Таким образом, можно сказать, что сервопривод:
- обеспечивает точное позиционирование вала двигателя;
- оптимизирует работу электродвигателя, давая ему столько питания, сколько ему необходимо для выполнения конкретной работы. Благодаря чему увеличивается ресурс механических частей конструкции и экономится затрачиваемая энергия. Из-за этого КПД современных сервоприводов весьма высок (более 90%).
В общем случае преимуществами сервоприводов можно назвать следующие:
- большая мощность: может достигать даже 15 кВт, в то время как у шаговых двигателей редко превышает 1 кВт;
- большая скорость работы: скорость вращения сервоприводов может превышать и 10 000 оборотов в минуту, тогда как у пошаговых двигателей обычно находится в пределах до 1 000 оборотов, так как дальше может происходить падение момента и увеличивается вероятность ошибок;
- бесшумность работы: благодаря своему алгоритму;
- энергоэффективность: потребляемая мощность сервопривода зависит от нагрузки на валу, в то время как у шагового двигателя она постоянна, вне зависимости от нагрузки;
- наличие постоянной точной информации о положении вала двигателя, в то время как у шаговых двигателей возможно проскальзывание и накопление ошибок;
- высокая плавность хода: в шаговых же двигателях подобное достигается только применением особых методов контроля.
В то же время нельзя сказать, что шаговые двигатели однозначно проигрывают сервоприводам. Так как у них тоже есть свои преимущества:
- гораздо меньшая цена, так как сам двигатель устроен существенно проще и ему требуется более простой драйвер;
- может работать на очень низких оборотах без уменьшения момента и не требует для этого применения редуктора;
- точность позиционирования превосходит сервоприводы благодаря своей конструкции;
- для остановки вала достаточно всего лишь убрать с него питающее напряжение, в то время как для сервопривода требуется тратить мощность на удержание вала либо использовать некий электромеханический способ торможения.
Рамки статьи не позволяют в полной мере рассказать обо всех моментах, касающихся двигателей, однако наиболее интересные из них были подсвечены. Желающие могут углубиться в эту тему ещё больше.
Так как в любительских конструкциях в подавляющем большинстве используются именно шаговые двигатели, дальше мы будем вести речь только о них.
▍ Драйвер двигателя
Для управления двигателем требуется специальная электронная плата, именуемая «драйвером».
Некоторые любители используют в своих конструкциях самодельные драйверы двигателя, однако для уменьшения трудозатрат автор статьи видит наиболее удобным использование покупного драйвера, подобрав его по поддерживаемому рабочему напряжению и максимальному току (взяв драйвер не впритык, а с некоторым запасом, например, в 30% по максимальному току).
Оптимальное напряжение для питания шагового двигателя (если оно не указано производителем) зависит от его индуктивности, значение которой можно взять из документации на двигатель:
Наиболее широко распространёнными драйверами двигателей, которые используются в DIY-проектах, которые приходилось видеть автору, являются следующие:
L9110 L9110S / HG7881CP
Поддерживает:
- максимальное напряжение на канал — в диапазоне от 2.5 до 12 В,
- максимальный рабочий ток — 0.8 A.
L293D
Поддерживает:
- максимальное напряжение на канал — до 25 В,
- максимальный рабочий ток — 0.6 A.
L298N
Поддерживает:
- максимальное напряжение на канал — в диапазоне от 5 до 35 В,
- максимальный рабочий ток — 2 А.
Возможно использовать и любые иные, однако приходилось видеть эти наиболее часто в использовании (здесь специально не упомянуты драйверы «с ножками», которые, например, вставляются в платы FDM 3D-принтеров, а приведены исключительно драйверы с разъёмами, к которым можно что-то подключить).
Контроллер
Отдельно рассматривать контроллер, как представляется, смысла нет, так как это очень сильно зависит от того, какие возможности есть у самодельщика, а также какие требования на него возлагаются. Тем не менее, можно только упомянуть, что с типичными задачами справляется даже простой микроконтроллер вроде Arduino Nano.
Способы кодирования для печати
▍ G-код
Наиболее часто встречающимся способом (среди самодельных конструкций) кодирования информации для передачи её на исполнение устройству является её преобразование в так называемый G-код (весьма известная процедура для владельцев 3D-принтеров, которую там производит программа-слайсер).
Сразу стоит оговориться, что выделение способа управления через G-код в отдельную категорию принтеров весьма условно, т. к. теоретически все нижеприведённые принтеры могут его использовать (хотя для «попиксельного» способа печати, рассмотренного ниже, это не очень рационально, а для Polarograph, также рассмотренного ниже, не удалось выяснить этот момент).
G-код представляет собой особый язык программирования, появившийся ещё в начале 1960-х годов. Это последовательность команд, в которых содержатся инструкции машине на перемещение инструмента(ов) по определённым координатам, а также осуществление определённых операций с ним(и):
Более подробно об этом способе кодирования вы можете прочитать вот здесь.
А вот тут вы можете для интереса посмотреть список кодов, которые использует для своей работы известная прошивка 3D-принтеров Marlin.
Поэтому наиболее типичным способом использования G-кода в любительских конструкциях принтеров является следующий алгоритм:
- выбор требуемого изображения/ надписи/узора;
- преобразование его в G-код с использованием специального программного обеспечения;
- загрузка G-кода в микроконтроллер;
- выполнение задания микроконтроллером.
Именно подобный алгоритм и реализован в весьма простой конструкции, которая и привлекла внимание автора своей лаконичностью:
Как можно видеть, аппарат представляет собой всего лишь два шаговых двигателя с винтовыми приводами, которые отклоняют печатную головку по XY, которая представляет собой комплекс из письменной ручки и отклоняющего её сервопривода (служит для подъёма ручки, когда печать на данном участке не требуется).
Вкратце алгоритм работы с собранным устройством выглядит следующим образом:
- скачать и установить open-source графический редактор Inkscape;
- скачать и установить модуль для генерации G-кода из среды Inkscape;
- загрузить какую-либо картинку в Inkscape;
- экспортировать её в G-код;
- загрузить и установить среду разработки Processing;
- скачать написанный автором простой GUI под среду разработки Processing и запустить его изнутри этой среды;
- загрузить с помощью GUI из предыдущего этапа G-код на микроконтроллер;
- исполнить код с помощью микроконтроллера.
С примерно аналогичным принципом функционирования существует великое множество проектов, просто рассмотренный выше привлёк автора своей простотой.
«Попиксельное» кодирование
Так как не всегда требуется печатать нечто сложное, и часто достаточно всего лишь скромных пиксельных текстов или изображений, существует и альтернативный подход к печати изображений, ярким представителем которого является достаточно интересный проект (о котором, впрочем, уже было на Хабре):
Устройство построено на базе автомобильного бачка стеклоомывателя с насосом, к которому подключены восемь автомобильных инжекторных форсунок, разбрызгивающих воду:
Автор принтера не стал отрисовывать собственные шрифты, вместо этого он воспользовался онлайн-генератором, в котором можно выбрать один из нескольких пиксельных шрифтов, после чего скачать его в виде кода ассемблерного типа.
Кстати сказать, если вы захотите построить подобное устройство, вы можете на странице проекта, которая была приведена выше, посмотреть исходный код устройства и, в частности, как подобный код шрифта загружается в скетч Arduino (устройство было построено именно на базе этого микроконтроллера). Шрифт хранится на SD-карте, с которой эта версия платы Arduino и читает информацию в процессе работы (ЗЫ: русского языка вроде как нет).
С технической точки зрения устройство достаточно несовершенное и не содержит даже приведения в соответствие скоростей двух колёс с отдельными двигателями в них (что, естественно, приводит к необходимости постоянного подруливания оператором, так как аппарат постоянно заносит «то туда, то сюда»). Кроме того, никаким образом не учитывается скорость движения аппарата (прямо просится доработка).
Тем не менее, работа аппарата выглядит достаточно впечатляюще. Сам автор описывает интересный эксперимент, который он проводил с этим устройством: заливал в него не просто воду, а воду с моющим средством, что приводило к повышенному очищению дороги на этих местах и надписи читались несколько месяцев!
В дальнейшем идея этого аппарата была развита ещё дальше установкой подобного устройства на велосипед:
Ближайшим известным промышленным аналогом подобного устройства являются ручные маркираторы:
Хотя если иметь в виду попиксельный способ нанесения (если его так можно назвать, хотя автор и понимает, что, наверное, это не совсем корректное название), то сюда же можно отнести и термотрансферные принтеры и прочее, прочее, прочее.
Печать каждого пикселя с учётом его яркости
Ещё более интересным проектом, который сочетает преимущества предыдущих двух подходов и позволяет печатать уже полноценные изображения, является проект с открытым программным обеспечением, так называемый Polargraph.
Когда автор статьи его только увидел, он сразу неуловимо стал напоминать ему что-то… И автор вспомнил, что аналогичный проект ему уже доводилось видеть в начале двухтысячных годов, и назывался он Hektor. Как позже выяснилось, разработчик Polargraph тоже вдохновлялся именно этим устройством :-)
Hektor представлял собой в систему из двух шаговых двигателей, которые управляли «печатающей головкой», изменяя длину двух верёвок, на которых был подвешен аэрозольный баллон для граффити с сервоприводом для нажатия на кнопку пуска:
В отличие от первых попыток, которые делал Hektor, Polargraph уже является более совершенным устройством:
Что позволяет ему создавать достаточно сложные изображения, которые можно найти в его онлайн-альбоме на Flickr:
Хотя некоторые используют это программное обеспечение для создания аналогичных изображений, которые описывались выше, в разделе про G-код:
А также выкладывают подробное описание по сборке аналогичного устройства.
Кстати сказать, если кому интересно, приведённый в «шапке» статьи коллаж составлен из работ, выполненных на аналогичного типа принтере. Сам автор не раскрывает точное устройство, отделываясь фразами «в интернете много аналогичных мануалов». Но делится способом подготовки файла, который даёт такой же результат, как в начале статьи. Рекомендует гуглить по ключевым словам «TSP art» и «алгоритм voronoi-stippling» ;-)
Внимательный читатель, прочитавший весь рассказ, наверняка отметил, что среди рассмотренных самодельных проектов как будто чего-то не хватает ;-) А именно: нет полноценного цветного принтера (например, струйного), печатающего по цветовой модели CMYK! Хотя учитывая наличие в продаже высокоскоростных форсунок (например, легко можно взять инжекторные от автомобиля), подобное устройство не является чем-то заоблачным, но, тем не менее, автору его не удалось найти…
Учитывая, что подобные устройства продаются на известном китайском сайте и стоят достаточно приличных денег (сейчас речь исключительно о широкоформатных настенных принтерах), то сборка самодельного устройства подобного типа является весьма интересной. Как с точки зрения хобби, которое может помочь в оформлении как собственного помещения, так и в оформлении помещений на заказ и для создания на продажу подобного аппарата. Кроме того, сборка подобного устройства является интересным инженерным вызовом, требующим от создателя сочетания множества навыков: от программирования до обработки материалов и сборки.
Кроме того, нужно отметить, что рассказ о сервоприводах выше был не просто так. Автору в своё время пришлось иметь дело с японскими режущими плоттерами, приводимыми в движение скоростными сервоприводами. Несмотря на то, что в них не использовались шаговые двигатели, система работала очень точно, быстро, с минимальным уровнем шума (если сравнивать с шаговыми приводами).
Как показал анализ большинства самодельных проектов, подавляющее большинство из них используют для приведения в движение именно шаговые двигатели, хотя использование сервоприводов дало бы новые преимущества в производительности. Так что здесь видится интересный вариант для кардинального улучшения подобных самодельных систем в целом.
Завершая рассказ, хочется сказать, что сборка любого принтера достаточно увлекательное занятие и, наверняка, осмелившегося ждёт множество интересных минут.
Играй в нашу новую игру прямо в Telegram!
Комментарии (36)
dlinyj
26.01.2023 13:57+11В своих проектах настоятельно не рекомендую использовать шилды L9110 L9110S / HG7881CP
В проектах часов «Воронеж» (там тоже управление двигателем) и Питание электролюминесцентных индикаторов горели только в путь. Я никогда не видел раньше, чтобы микросхема светилась как лампочка. Там какие-то проблемы в схемотехнике, и сделаны они прям плохо. Из десяти штук, сгорели все (учитывая что я использовал только половину шилда, я спалил 20 микросхем).
А вот шилд L298N (прям как на фото в статье) показал себя достаточно неплохо. Надёжная штука.
Есть прикольный проект Планшетный графопостроитель «Моторий»
DAN_SEA Автор
26.01.2023 13:59Да, они не особо мощные. Но, честно сказать (это уже из собственной практики) - горят они у меня в соотношении примерно 7 нормальных - 3 сгоревших :-). Зато дёшево и маленькие...
dlinyj
26.01.2023 14:04+2Они горят от косого взгляда. Посмотрел не под тем углом и вдруг засиял. То есть может 10 включений быть без проблем, а потом дым. В общем, опасные они.
DAN_SEA Автор
26.01.2023 14:06+1Да, "не предел мечтаний", согласен.
DarkTiger
27.01.2023 10:42+3Если посмотреть на фото этих плат в начале статьи, можно заметить развязку из 8 диодов на модуле с LM298N, а если нагуглить ее схему, можно увидеть, что поставлены они правильно. Диоды эти 1N5822, тоже, в общем, так себе, но все же они есть. А мотор - это что? Правильно, катушка индуктивности, работающая на замыкание-размыкание. Дальше понятно?
И не надо путать коллекторный мотор с реле, например, на включение обогрева по термодатчику. У первого сотни и тысячи включений-выключений обмотки за секунду, у второго - пару раз в сутки. А дальше играет статистика - в какой-то прекрасный момент напряжение с катушки таки пробьет переход драйвера. Понятно, что для мотора статистически вероятность больше, а для реле - меньше.
И второе, опять же из фото. LM298N стоит на радиаторе, остальные - нет. А все тепло, которое выделяет драйвер, должно как-то куда-то уходить. В нашем варианте - в воздух. Скорость теплообмена определяется площадью теплообмена (в простейшем случае, при прочих равных). Соответственно, площадь радиатора на модуле LM298N в 20-30 раз (навскидку) больше, чем первых двух, к тому же в них пластиковый корпус чипа выступает больше в роли теплоизолятора, чем теплопроводника.
Так что никакой загадки, экономия в 1$ иногда приводит к такому вот катастрофическому снижению надежности.
MaFrance351
27.01.2023 12:31+1Подтверждаю. Мелкие мотор-шилды и у меня частенько горели.
Ещё был неудачный опыт с EasyDriver'ами, которые по описанию выдерживают до тридцати вольт, но лично у меня один экземпляр при подаче двенадцати вольт и подключённом совершенно исправном двигателе сдох с дымом и вонью (но подозреваю, что контрафакт какой-то попался).
А вот L293D/L298N показали себя чрезвычайно хорошо. Первый я даже использовал в своём посте про магнитные карты для управления электромагнитом, работало отлично.
VBKesha
26.01.2023 14:14+3Брр двигатели вроде обсуждали шаговые, а драйверы под них почему-то выблали H-мост подобные. Почему не взять специализированные теже A4988 и тому подобные?
DAN_SEA Автор
26.01.2023 14:15+3Лучше будет специализированные, вы правы. Держал в голове, пока писал статью, да вылетело потом. Моя недоработка :-)
P.S. но об этом я упомянул: что специально "с ножками" драйверы не рассмотрены. А исключительно с разъёмами. Просто "глубжее" тему не раскрыл.
Javian
26.01.2023 14:51+2"Взлом цветного картриджа HP: превращаем его в ручной принтер" https://habr.com/ru/post/443582/
К слову на днях видел это устройство на aliexpress - китайцы из него сделали бытовое устройство.
DAN_SEA Автор
26.01.2023 14:57+6Я как раз сейчас заморачиваюсь с похожей темой (пока в теории, изучаю)...Только хочу струйник на базе автомобильных инжекторов. Или....есть ещё вариант, что вместо форсунок можно (совсем круть будет, в теории): форсунки на эффекте Юткина! О_о Не забиваются, мощные (простые как валенок, легко чистить, мощная струя).
Проблем пока много...Нужно брать изображение RGB, переводить в CMYK, учесть при этом ICC профиль и прочее...в общем замороченно. Копаю пока. На java пилю...
Javian
26.01.2023 18:26С эффектом Юткина очень опасно — десятки киловольт на конденсаторе в микрофарад…
semennikov
26.01.2023 18:40Импульсы с крутым фронтом проще получать от схем на которых работают электроэрозионные станки, для них крутизна фронта значить очень многое. И они не высоковольтные, хотя тоже работают в воде
NekitGeek
28.01.2023 00:33А у меня была идея 3D печати водой (льдом). Но поизучав научные работы, понял что такое уже сделали и не раз.
iShrimp
26.01.2023 20:00Интересная тема (возможно, даже идея для стартапа) - струйный принтер с неподвижной печатающей головкой во всю ширину страницы. Для прототипа, берём 15 шт. чёрных китайских картриджей типа HP803, ставим в ряд и получаем область печати 15*14=210 мм. Механика значительно упрощается, такому принтеру не нужен привод ПГ, а нужен только механизм подачи бумаги, и такой аппарат может быть суперкомпактным и к тому же очень быстрым.
DAN_SEA Автор
26.01.2023 20:07+1Мне кажется это банально вопрос цены. Поэтому им было проще сделать привод головки, чем головку во всю страницу (хотя, инженерно это проще казалось бы!). Дораха...
M_AJ
26.01.2023 21:15+2Для прототипа, берём 15 шт. чёрных китайских картриджей типа HP803, ставим в ряд и получаем область печати 15*14=210 мм
Сами сопла занимают далеко не всю площадь картриджа или печатающей головки, да и даже если бы они занимали условно всю площадь совместить их так, чтобы не было видно стыков и без сдвига сдвига по другой оси в принципе задача нетривиальная.
струйный принтер с неподвижной печатающей головкой во всю ширину страницы
Допустим, что сделать одну большую широкую головку технологически так же просто как маленькую, хотя я подозреваю, что это не так, и выдержать на большой головке ту же точность исполнения и не допустить деформации будет значительно сложнее, тогда можно предположить, что цена растет линейно площади головки. Выходит, что цена головки вырастает условно в 10 раз, а с ней вырастает и цена принтера. И тут у нас выгорают и перестают печатать несколько сопел. Итого, нам нужно менять эту в несколько раз более дорогую головку. При этом стоит помнить, что при возрастании количества сопел, у нас возрастает и вероятность что хотя бы одно из них выйдет из строя. Итого имеем увеличение цены устройства, цены его ремонта и замены, и снижение его надежности. Взамен получаем скорость и компактность сравнимую с ламинатором. Лично для меня звучит не очень заманчиво.
P.S. Размеры будут сравнимы с ламинатором потому, что он имеет схожую конструкцию с предлагаемым вами устройством – механизм протяжки и нагревательный валик.
MaFrance351
27.01.2023 12:42+3Чтобы компенсировать стыки, можно поставить картриджи в два ряда, как это делалось с иглами в головках чековых матричных принтеров (в отличие от десктопных собратьев, иглы там были расположены горизонтально). А изображение поделить на чётные и нечётные полосы.
(Но зачем только такие сложности, если механизм перемещения головки уже давно обкатан и на самом деле достаточно быстр?)
Exchan-ge
26.01.2023 23:01+1Интересная тема (возможно, даже идея для стартапа) — струйный принтер с неподвижной печатающей головкой во всю ширину страницы.
Похоже на то, что вы изобрели твердотельный принтер :)
MaFrance351
27.01.2023 12:38Суперкомпактный — это про термопечать. Просто, надёжно, дубово, нет дефицитных расходников, да и скорость печати весьма приемлемая. И пространства мало требуется. У меня есть промышленный КПК с таким принтером, не сказал бы, что он сильно больше своих собратьев с одним лишь сканером штрих-кодов. Если A4 хочется — китайцы одно время предлагали некий GWP-80, куда вставлялся обычный рулон факсовой бумаги и который занимал места не больше, чем обычная бутылка кока-колы.
А со струйником не взлетит, как по мне. Усложнение головки сведёт на нет всю экономию на механике.iShrimp
27.01.2023 19:05+1Термобумага выцветает, а спиртового антисептика (даже его следов на руках) вообще боится как огня. Для мобильного офиса это неприемлемо. У Epson был компактный струйник, но цветной и стоил как два-три обычных принтера. К сожалению, не могу найти информацию, освоили ли китайские фирмы производство печатающих головок...
MaFrance351
27.01.2023 22:33У струйника тоже немало недостатков. Вроде того, что через пару недель простоя он может внезапно начать печатать с полосами без возможности прочистить по-нормальному головку.
buldo
26.01.2023 23:05+2У проекта прошивки для 3d принтеров klipper уже есть поддержка кинематики для тросов.
Можно взять около любую плату управления для fdm принтера и получить готовую базу для такого рисователя - и обвязка драйверов и pwm выходы для разных инструментов и входы для сенсоров с защитой.
mmMike
27.01.2023 06:50+1А именно: нет полноценного цветного принтера (например, струйного), печатающего по цветовой модели CMYK! Хотя учитывая наличие в продаже высокоскоростных форсунок (например, легко можно взять инжекторные от автомобиля), подобное устройство не является чем-то заоблачным, но, тем не менее, автору его не удалось найти…
У меня до сих пор висит на стене в комнате конструкция из двух блоков.
Думал рисовать на больших поверхностях.
Только начать нужно было с модуля рисования.Привод из стеклоподъемника, трос стальной (8м) на катушке и энкодер высокой точности на ролике.
Блок управления с LCD экраном.
И уже все заработало. Таскало тисочки (1.2Кг) по всему рабочему полю за час с лишним. "раст" в радиальных координатах с шагом 2 мм по фото. И с возвратом в исходную точку с накопившейся ошибкой в < 5мм.Начал делать пишущий модуль, и на этом проект сдох. Так и валяется самодельный компрессор для аэрографии и несколько аэрографов (и точный и "просто для грубой окраски").
Не работает это в автоматизированном режиме. Засоряется аэрограф, засыхает, плохо работает с длинными трубками и краски надолго не хватает.
Думаю, инжектор - ничем не лучше. Краска - не бензин. А хорошая краска стоит как 20 бензинов.
primus2010
27.01.2023 11:16Не дождался нужного мне вопроса, вернее ответа на него. Может кто подсказать где поискать алгоритм рисования цветными линиями цветной фотографии как на последнем фрагменте "Portrait GABRIELE...."?
DAN_SEA Автор
27.01.2023 11:18Там в статье есть: "...гуглить по ключевым словам «TSP art» и «алгоритм voronoi-stippling»"
DAN_SEA Автор
27.01.2023 11:50+1Насколько мне удалось понять (пускай поправят, если я не прав) - эти алгоритмы (TSP art , алгоритм voronoi-stippling ) - всего лишь переводят изображение в векторный путь одного цвета.
Соответственно, нам надо некое изображение:
1) перевести в CMYK-цветовой режим (это стандартный 4-х цветный режим для печати на принтерах, в типографиях и т.д.)
Для этого - берем изображение. Например:
2) Загружаем в фотошоп. Оно изначально имеет RGB-цвет:
3) Переводим его в CMYK:
4) Идём в слои:
5) Быстро 2 раза жмём на название слоя и открывается меню его настроек:
6) Здесь мы видим, что стоят галочки на всех CMYK цветах. Отключаем галочки у всех, оставляем только у одного (самого левого):
7) Далее жмём "Ок" и сохраняем изображение, как например, C.jpeg. И так для всех оставшихся цветов (YMK). В итоге - у вас должно получиться 4 отдельных изображения, разного цвета. Каждое из них кидаем в обработчик алгоритма TSP art , voronoi-stippling (не знаю где взять -надо искать). И в итоге - должно получиться 4 картинки векторных с путями. Грузим их по очереди в микроконтроллер и исполняем на одном и том же холсте (чертим разные цвета друг-поверх друга). И, по идее, должно получиться как в видео.
dzmitry_li
27.01.2023 22:44+1Заинтересовался рисование фотографией линиями. Перерыл много чего, а адекватного - НИЧЕГО. Похожее есть - маленькими ломаными линиями. На фото же - длинные дрожащие линии, которое складывается в офигительный портрет.
В найденом софте tsp и striple и concord гоняю фото. Для теста пробовал чёткое фото лица в солнечный день, ну и Лену. У меня получается лажа (а вот демки, что лежат - то более менее, но всё равно, результатам далеко до КДПВ).
Эксперименты забросил - очень неторопливые расчёты. Блин, я расстроился..
DAN_SEA Автор
28.01.2023 01:35Мне кажется, можно дополнительно фильтрами пробовать в адобе иллюстраторе - но это мои догадки (автор то этого типа картин подробно не раскрывает свою технику;-) ).
Там есть всякие штуки интересные, для модификации векторных линий.
DAN_SEA Автор
27.01.2023 12:10P.S. Всё понятно. Вот тут есть ссылка на бесплатную программу, которая делает такое штриховое изображение:
Там пишут: "....На входе — изображение PNG, на выходе программы — файл SVG, который можно открыть в Adobe Illustrator и Inkscape."
Соответственно, я был прав - сначала разбиваем изображение на 4 цвета (и сохраняем как PNG каждое). Потом грузим каждый по отдельности, в формате PNG- в этот генератор по ссылке в этом комменте. И обработанное изображение потом -в inkscape и далее в g-код. А g-код - кидаем на исполнение микроконтроллеру. Вуаля:-)
urticazoku1
27.01.2023 16:52+1Собирала polargraph в 20 году, вот статья. С цветным изображением интересный вариант.
Pavel_find
28.01.2023 22:53+1Как бывший обладатель китайского принтера для печати на стенах расскажу некоторые подробности об устройстве:
По сути это обычный планшетный струйный принтер, только установленный вертикально. Конкретно про тот экземпляр что был у нас, в качестве печатающей головки используется CMYK Epson Tx800, так же бывают варианты CMYKW. на вертикальной оси стоит шаговик с энкодером, привод ремнем. На горизонтальной оси просто шаговик на рейке.
Основные проблемы были с тем что в отличие от планшетных принтеров нет нормальной парковки для головки с памперсом, из за этого головка очень быстро засыхает и вторая проблема в том что у нас была версия без уф засветки, соответственно нужно было очень тщательно подбирать параметры печати, для того чтобы изображение не растеклось, но при этом было насыщенным и контрастным .
Javian
"Взлом цветного картриджа HP: превращаем его в ручной принтер" https://habr.com/ru/post/443582/
К слову на днях видел это устройство на aliexpress - китайцы из него сделали бытовое устройство.