Een mini-DrawBot maken(1): Mini pen-printer van 2 oude cd-rom drives

 

De bedoeling is een zo goedkoop mogelijke TekenRobot te maken. We gebruiken:

• 2 cd-rom drives uit een oude computer of cd-speler
• een stukje hout
• een stift 
• een 3D geprint dopje om de pen omhoog te krijgen
• één servo-motor
• gekleurde kabeltjes (bijvoorbeeld van een oude netwerkkabel?)
• een arduino uno en een klein breadboardje  
• twee motordrivers
• lijm, metaalzaagje, schroeven, boormachine en soldeergerief 

• Opmerking

Het printoppervlak gaat ongeveer 4X4cm zijn en dat is erg klein.  Op zich is het mogelijk een arduino CNC shield toe te voegen om complexere tekeningen te maken of de pen te vervangen door een 3D pen maar echt veel ga je er niet mee kunnen doen.
In één ander DrawBot project bouwen en configireren we al een echte 3D printer en in een ander Drawbot project gebruiken we het arduino CNC Shield. Maar indien jullie dit toch willen doen als extra: er ligt een CNC Shield en een 3D pen klaar.

• Bouw-instructies

Er bestaan veel YouTube- of Instructables-instructies om z'n mini-DrawBot te maken. Deze van "Mini CNC Plotter" sluit het meest aan bij de electronica die wij hebben. Dit filmpje geeft je een goed beeld van de hele constructie:

Op een gegeven moment zullen we aan elke steppermotor 4 kabeltjes solderen. Bekijk hier eens hoe je best soldeert:

Dit filmpje toont goed hoe je best de cd-rom drive ontmantelt. Daarna worden er 4 kabeltjes aan de motordriver gesoldeerd en kunnen we met de multimeter zien welke kabeltjes tot dezelfde "winding" behoren.

Hier wordt getoond hoe een "bipolaire steppermoter" werkt ; het gebruik van de multimeter wordt hier nog  explicieter uitgelegd.

 

• een arduino gebruiken

Je kan de arduino IDE software downloaden van de officiële website en installeren op je pc.

Als je nog nooit met een arduino gewerkt hebt, kan je best eerst hier leren ledjes programmeren met een arduino uno.

• electronica aansluiten op de arduino uno

We hebben niet veel nodig om een mini-DrawBot te maken.

Voor de z-as (pen op/neer) gebruiken we een servo-motor.

Voor de x-as (links/rechts) en de y-as(voor/achter) gebruiken we de steppenmotoren van de cd-drives en voor elk van hen een L293D motordriver.

• de pen aansturen met de servo-motor

Voor een kleine hobby-servo-motor moeten we geen extra motordriver of externe batterij aansluiten. De arduino uno is voldoende.

In dit document van Adafruit wordt uitgelegd hoe we een servomotor kunnen  aansturen met een arduino.

• twee stappenmotoren en twee L293D motordrivers

Voor de stappenmotoren gebruiken we één L293D motordriver per stappenmotor en één gedeelde extra batterij of externe power supply van bijvoorbeeld 5V.

 In dit filmpje wordt het ook nog eens uitgelegd:

• het arduino programma

In de uitleg hierboven is de steppermotor aangesloten op pinnen  9,10,11 en 12 van de arduino UNO. Stel dat we één steppermotor aansluiten op 2,3,4 en 5 en de andere op 6,7,8 en 9 en de servo-motor op pin 10.

Het programma MiniPenPrinter02 tekent een vierkant en daarbinnen een driehoek met behulp van één functie:

Drawline(startpositiex, startpositie y, eindpositiex, eindpositie y)

Het programma maakt gebruik van de bibliotheken "Accelstepper" en Multstepper" en is erg abstract: het aan- en uitzetten van de pinnen van de stappenmotoren verdwijnt onder de motorkap. Je kan je nu concentreren op wat je de robot wil laten tekenen.

In het programma MiniPenPrinter01 kan je wel nog even onder de motorkap kijken.

• Extra: Arduino CNC Shield

In het AxiDraw-project wordt uitgelegd hoe je een Arduino CNC Shield aansluit op een arduino en de motoren.

De instructable "Mini CNC Plotter" helpt je hopelijk op weg ...

• Extra: een 3D pen gebruiken

 En hier iemand die een Arduino CNC Shield gebruikte om de mini-Drawbot met behulp van een 3D Pen om te toveren tot een 3D Printer: