Plotter XY grand format

[jmb47]

bonjour à tous

Je me lance dans un projet de Plotter grand format uniquement pour dessiner (marqueurs, feutres...)
je pars sur une dimension de table de 1200 x 1800 comme surface utile, il faudra que je prévois 100 ou 150mm en plus de chaque coté pour l'encombrement du chariot.
Pour cette utilité j'ai besoin de réalisé une construction légère et bien sur d'avoir une grande vitesse de travail. l'objectif étant d'atteindre les 1000mm/s environ.

la table :
en alu, où le X est sur la grande Longueur et le Y sur la Largeur (une situation inverse de la normale, voir schéma).
Si possible la plus légère possible, je n'ai qu'un crayon à déplacer.

la transmission :
- A courroie avec les chariots sur des rails en V.
Ou des rails rond avec galet gorge ronde mais je ne trouve pas de fournisseur.
Il me faut un frottement minimum ne pas utiliser trop de couple et gagner en vitesse.
Les chariots seront surement différents de mon schéma car il faut de la place pour la courroie (soit en dessous du chariot, soit à coté), cela dépendra du type de guidage que je vais prendre.

les moteurs
ici j'ai besoin de conseil , à priori des pas à pas unipolaire( Nema23 57HS22 par ex).
J'ai cru comprendre qu'un moteur unipolaire tourne plus vite q'un bipolaire mais avec un couple plus faible.
un réduction sur chaque axe. (je pense 1/2 sur l'axe Y et 1/3 sur l'axe X)

l'électronique :
Pour l'instant je travaille avec Arduino et GRBL mais je ne suis pas certain que cela fonctionne avec des moteurs unipolaire. (si qq à une réponse, ça m'intéresse notamment sur le choix des drivers)

Sinon utilisation de Linux et EMC2 et un driver TB6560 par exemple.
par contre est ce que le choix de l'électronique (Arduino ou Linux) à une incidence sur la vitesse de travail?

Ce n'est pas facile de trouver des infos car la quasi totalité des projets c'est pour de l'usinage relativement lent.
Que pensez vous de ce montage?
merci.
JM

 

[stanloc]

Attention car les guidages linéaires à base de rails en V coûtent cher du moins ceux que je connais de marque HEPCO
Pour des guidages linéaires avec des guides ronds autres que ceux qui utilisent des douilles à billes (qui ne sont pas les mieux pour de grandes vitesses) et de grande longueur il y a des produits NORCAN assez intéressants car ils intègrent le profilé alu du bâti.
Le hic c'est que je ne connais pas de revendeurs il fallait s'adresser directement à l'usine. Voir leur site
Stan

 

[jmb47]

J'avais également repérer les produits HEPCO mais sans connaître les tarifs.
J'ai trouvé également des rails alu avec le profilé intégré : http://www.ultzine.com/in-17rail.php
Ça a l'air de ressembler à ceux de Norcan.

Si les rails ronds ne sont pas plus efficace que choisir pour avoir le moins de frottement et avoir une vitesse de déplacement rapide ?

 

[domi.U&M]

pour atteindre de grandes vitesses avec seulement un stylo à piloter, je ne mettrais pas de rails de guidage.
simplement des câbles tendus et des coulisseaux en téflon.

ou pas de câbles du tout: les courroies tendues supportent le poids du stylo.

le montage à fils tendus (ici, pas de courroies mais des fils synthétiques à haute ténacité enroulés sur des cabestans) existe avec de très bons résultats...

 

[jmb47]

Sur le chariot il y aura un stylo mais aussi un petit servo pour faire le z up and down.
Il y a également le poids du portique.
Je ne connais pas le sytème dont tu parles. Est ce tu as un lien vers des images ou de la vidéo pour me donner une idée ?

 

[jmb47]

Sur le chariot il y aura un stylo mais aussi un petit servo pour faire le z up and down.
Il y a également le poids du portique.

Je comprends l'idée des câbles tendus. Est ce tu as un lien vers des images ou de la vidéo d'une cnc qui utilise ce système pour me donner une idée ?

 

[moissan]

pour l'electronique le probleme n'est pas la vitesse en m/s mais le nombre de pas par seconde

quand on veut de l'usinage precis on choisi une transmission bien demultiplié avec beaucoup de pas par mm pour couper les centieme en quatre

pour un traceur le besoin de precision est plus faible donc ou choisi une transmission plus directe

 

[domi.U&M]

de mémoire, lextronic a tout à fait ça en kit...

 

[jmb47]

Donc dans mon cas une petite réduction est suffisante?
Ou encore un entraînement direct? Je n'ai pas besoin de beaucoup de résolution.
Je pensais mettre une petite réduction ( 1/2 ou 1/3) pour avoir un peu plus de couple au démarrage.

 

[domi.U&M]

tu indiques une cible de 1000mm /sec.
avec une poulie de 4 cm de diamètre directement fixée sur le moteur:
100/(4*3.14)*60=477 tours/minute.
C'est déjà pas mal pour un moteur pas à pas! Donc parler de réduction, il faut voir...

au fait, tu as regardé lextronic::
www.lextronic.fr/P29788-table-traante-plotter-xy.html

 

[stanloc]

domi, j'ai comme qui dirait qu'il y aurait comme un facteur d'échelle à prévoir entre le kit lextronic et ce que veut faire notre ami,non ?
J'ai comme l'impression qu'un moteur pas à pas n'atteindra jamais la vitesse requise pour que la plume puisse atteindre 1 m/s avec une résolution encore convenable du genre le dixième de mm. Sauf erreur il faut que le moteur atteigne 3000 tr/mn
1000 x 10 / 200 = 50 tr/s
Stan

 

[domi.U&M]

le kit lextronic, c'est pour le principe!
pour la vitesse du moteur, je suis seulement parti de la vitesse linéaire attendue et du diamètre d'une poulie.
je n'avais même pas intégré la précision demandée...
ceci dit, on peut passer au micro-pas mais au détriment du couple... et de la vitesse.

maintenant, il y a peut-être a choisir une solution radicalement différente: un portique supportant trois fils qui tiennent la tête. une maneouvre coordonnée de ces trois fils via trois cabestants pas a pas fait aller la tête selon x et y et la fait monter ou descendre (z). solution très élégante.

 

[domi.U&M]

pour le fun, mais pas très rapide, une approche de la solution élégante:

vimeo.com/110152298


google: polargraph

google: four cable drawing machine

 

[stanloc]

pour le fun, mais pas très rapide, une approche de la solution élégante:

vimeo.com/110152298


google: polargraph

google: four cable drawing machine

Visiblement Internet regorge de solutions abracadabrantesques et je suis épaté par l'art que certains déploient pour les trouver.
Stan

 

[domi.U&M]

Visiblement Internet regorge de solutions abracadabrantesques et je suis épaté par l'art que certains déploient pour les trouver.
Stan

un peu hors sujet de ma part, mais le concept est intéressant: il n'est pas idiot de reprendre à la base (comme tu le préconises si souvent ) le cahier des charges. dessiner avec un crayon sur de grandes surfaces, la réflexion des moyens mérite de se faire.

Les solutions que je me suis amusé à montrer ici sont pour illustrer mon propos.

De manière plus "sérieuse", trouver une astuce pour lever et descendre un stylo sans utiliser un truc électrique avec les fils qui vont avec est certainement un vrai sujet:le pb, ce sont ces fils dans le cas d'une grande surface exploitée à 1 mètre/seconde, cf cahier des charges.

Une solution de transmission mécanique pour lever ou descendre est à trouver...

Notre ami, embarqué dans des guidages linéaires à base de douilles (à billes?) sur de grandes longueurs, a peut-être mésestimé le coût en regard du besoin...

 

[stanloc]

Pour lever et descendre un crayon un électroaimant convient parfaitement. Niveau traitement c'est du tout ou rien donc une cnc 2 axes est adaptée.
Le 1 m/s sera à revoir sauf à utiliser des servomoteurs(il faut penser aux accélérations que cela suppose pour que cette vitesse ait un sens) et encore car je ne suis pas sûr qu'il existe un moyen d'écriture qui admette cette vitesse.
Stan

 

[J-Max]

Bonjour,

J'ai eu la même réflexion pour l'électro aimant,
sauf qu'on a besoin de guidage, alors que le petit servo
soulève le stylo dans son support sans rien d'autre.
En plus, avec des servos, plusieurs stylos en étoile
peuvent pointer vers le même point de contact.

Je suis d'accord avec Domi : https://www.thingiverse.com/thing:798076
Pour un plotter dessin, ça ne sert à rien de faire compliqué.
L'impression polaire n'a rien d'abracadabrantesque,
ça marche très bien et depuis longtemps.
Et pour le coup, pas besoin de nema23 pour bouger un stylo !
Là deux moteurs nema17, un petit servo,
et la surface d'impression ne dépend que de la longueur des courroies
et de la surface support, mur ou autre.

Mon lien utlise du cable à boule de rideau, mais rien n'empêche
de faire un montage avec des composants corrects,
ça ne sera pas beaucoup plus cher.
J'ai un projet identique à base de 4 Posca
dans la longue liste des trucs à produire.

En tous cas, pour un budget total de 50€ avec de bons composants,
ça vaut le coup d'essayer avant de dire du mal.
Moi j'en ai vu tourner dans un musée,
c'est bluffant de simplicité et d'efficacité.

Un CNC table ça n'a de sens que si tu veux un truc polyvalent
avec couteau ou laser. Mais juste pour le dessin,
et rien qu'en raison de l'encombrement,
la solution verticale mérite qu'on s'y intéresse.

++JM

 

[stanloc]

A jmb47, de faire le tri entre le farfelu et le raisonnable entre les PIF-gadgets et la vraie mécanique !!!!!!!!!!!
Stan

 

[J-Max]

Re,

^^ stan, le gardien incorruptible du feu sacré de la mécanique...

++JM

 

[jmb47]

bonjour à tous

Etant en déplacement j'ai suivi le fil de la discussion à distance.
Je vais plutôt me tourner vers la solution mécanique même si j'ai été un inconditionnel des gadgets de PIF dans mon enfance....
J'ai déjà expérimenté le Polargraph et différents robots à dessiner, tout cela fonctionne très bien mais je souhaite dépasser ce stade.(vidéo ci dessous)
j'ai également réalisé le Plotter sur un autre sujet de discussion qui fonctionne bien, mais où il reste encore des améliorations mécaniques à faire : https://www.usinages.com/threads/projet-plotter-grbl.79621/
certain d'entre vous m'ont d'ailleurs répondu.(merci encore)

Je vais préciser le cahier des charges qui était trop succinct au début de la discussion.
J'ai commencé par définir la table XY car pour la suite le système pour le crayon sera à géométrie variable.
Je souhaite utiliser le Plotter pour dessiner mais avec différents outils et de différentes tailles ( Crayon, marqueur, pinceau...)
c'est à dire que si j'utilise un marqueur de 2 cm par exemple, la précision est relative.
Par ailleurs c'est également pour réaliser plusieurs fois le même dessin et donc la vitesse prime sur la résolution. ( Je conçois ce Plotter plus comme un outil d'impression que pour faire un dessin de temps en temps)

Par la suite, l'idée est de faire une 4 axes avec une rotation sur l'axe Z pour supporter d'autres outils qui auront besoin d'être tangents au tracé. Par exemple Plotter de découpe mais pas uniquement ( exit les outils de plotter de découpe qui n'ont pas besoin de tourner, j'ai besoin que l'axe Z tourne). Je ne sais pas encore comment réaliser cela, mais c'est pour plus tard.

Dans l'immédiat j'envisage de fonctionner en deux temps, un premier pour la table susceptible d'accueillir tout cela. En second, pour l'axe Z qui se fera après. (j'opterai très probablement pour un petit pas à pas mais l'utilisation d'un électro aimant n'est pas exclu) (j'ai essayer avec un servo pour le Z sur l'autre Plotter avec quelques soucis. Le déplacement commence avant que le crayon ne soit en bas, voir autre fil de discussion pour les mordus).

Toutes ces raisons font que je dois réaliser une table relativement efficace, d'où ma première question sur le type de guidage linéaire à utiliser.
Pour les moteurs j'ai presque envie de suivre la solution proposé par Stanloc et d'utiliser des servomoteurs pour des questions de vitesse. Mais j'ai moins d'expérience....
Je suppose qu'il faut également des drivers pour les servo et une alimentation. Je vais commencer à faire des recherches et vos conseils sont les bienvenus.
Je possède un petit budget ( entre 1000 et 1500 environ), et je suis bien équipé en outillage...

Merci de l'intérêt que vous portez à ce projet.
JM

exemple du Robot mural (Makelangelo) réalisé cette année.
Deux pas à pas et un servo. Il fonctionne très bien mais pour certaines trames la durée de travail dépasse les 10H....

 

[J-Max]

Bonjour,

Merci pour les précisions.
Effectivement, si tu comptes mettre des outils de coupe un jour
ou un quatrième axe, il te faut nécessairement une table classique.
Pour les servo, c'est effectivement excellent et rapide,
mais 3000rpm avec transmission à courroie, ça bouge très vite, et il est probable
que tu n'exploiteras pas toute la vitesse avec tous les feutres/pinceaux.

En plus, avec 1500€ de budget, ça va être très difficile, car ça coûte un bras.
J'en ai acheté d'occasion pour 3 axes et ça m'a coûté pas loin de 900€...
Autant dire qu'il ne restera pas beaucoup de budget pour le reste !
Grand format, vitesse, petit budget et servo : certains critères sont difficilement mariables,
d'autant que plotter signifie aussi une bonne résolution,
un trait de crayon c'est pas une fraise de 3mm.

Un autre point manque, c'est le media que tu vas utiliser.
Est-ce uniquement du papier ou prévois-tu d'y mettre des châssis ou des panneaux ?

En vrac, voici quelques éléments de réflexion :

Une architecture CoreXY permet des vitesses de déplacement rapides
avec un système push pull pour la tête extrêmement stable.
A mon sens, ça te permettrait d'utiliser de petits nema 17
qui seront précis et assez rapides.
Et en choisir des à 0.9° (400 pas/tour) n'explosera pas ton budget.
Niveau structure, le plus simple et le moins onéreux
serait de combiner guidages et structures avec des profilés V
comme les V-Slots d'Openbuilds.
Les chariots utilisent des roues en Derlin avec deux 625RS, et ça marche super bien,
pour une poussière du prix d'une roue Hepco.

Par contre, vu tes dimensions, il est probable qu'il te faudra
tes deux rails Y en 2060 et ton X probablement en 2040.
Évidemment, plus ton portique et ta tête d'impression seront lourds,
plus ton accélération sera basse et ta vitesse d'impression lente.
Car en plot, c'est surtout la capacité à changer de direction rapidement
qui fait la vitesse d'impression. Comme en impression 3D.
Donc le point d'équilibre entre minima et suffisant sera le point clé.

Tous les plotters que j'ai utilisé utilisaient une table de dépression
recouverte d'un feutre pour plaquer le média sur la table.
Avec un tel système, la position verticale est possible,
ce qui permet une gestion des masses et de la flexion du portique bien différente
avec le portique qui tient debout, porté par les rails courts et fixes,
supporté en bas et suspendu en haut.
donc, on peut imaginer une section mobile de profilé moins lourde.

Si j'avais à réaliser un projet comme le tien,
je réaliserai une boite de torsion en MDF pour la table,
et je m'en servirai comme boite à dépression.
Ce serait suffisamment stable et rigide pour fixer dessus tes profilés en V.

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[/div]

A toi de prendre ce qui t'intéresse là dedans, ou pas

++JM

PS. Pour la carte de commande, la MKS Sbase en ARM32 mériterait d'être étudiée.
son firmware Smoothieware est opensource et gratuit.

 

[denis58]

bonjour
perso j’aie fait une petite CNC 1000x500x50 en profiler alu en v roulette w et vis trapez le tous commander par un arduino uno et drivers tb6560

rapide et précis

 

[******]

moi aussi ca m'intéresserai de savoir fabriquer une cnc juste pour dessiner,

je trouve la solution mural sympa Mais TROP Lente !

Je chercherai plutôt du coter d'une machine ultra rapide et assez grande...

--------------------
Sinon j'avais pensé a un robot pour dessiner style la tortue qui dessine :


il y avais un programme turtle quand j'etait jeune associer a un robot

bref c'est trop lent et pour coder le dessin c'est nul...

en plus

il faudrai aussi un codeur illustrateur (postscript - eps) vers un code qui accepte les dessins complexe et pas seulement

quelques traits !

j'est fais une serie de portrait (50cm X 65 cm) en 1992-1993 il y as longtemps avec une table Roland plotter format A0

cette table ressemblai a un billard , et ils y avais un changement auto matique de stilo (6 rotring)

(je ne m'occupai pas de la table seulement du dessin donc je ne sais pas en quoi mon dessin postscrip etait traduit)


jc

 

[J-Max]

Re,

Sympa ta CNC denis58.
Tu les as pris chez qui tes profilés en V ?
Les vis trap ça va être trop lent pour un plotteur ceci dit.

je trouve la solution mural sympa Mais TROP Lente !

Avec une résolution de 100µ, une CoreXY peut aller à une vitesse de 350mm.s
avec une accélération de 5000mm.s^2. Vous trouvez-ça lent franchement ?

++JM

 

[denis58]

re
Ha oui
mais pour usiner ses parfait j'aie du couple et ses suffisamment de vitesse pour usiner du carbone et la même précision
pour les profilés
tu a http://openbuildspartstore.com/
moins de chois moins de frais de port :http://vslot-europe.com/ ou http://ratrig.com/

 

[******]

niveau vitesse c'est parfait !
belle machine ! des que j'ai occasion j'en ferai bien une !

les info vers la machine son en gcode je suppose ?
par exemple ca marcherai avec un dessin ( version vectoriel ) comme celui ci :

le gcode suivrai ?

 

[jmb47]

Pour les servo, c'est effectivement excellent et rapide,
mais 3000rpm avec transmission à courroie, ça bouge très vite, et il est probable
que tu n'exploiteras pas toute la vitesse avec tous les feutres/pinceaux.

J-Max c'est sur que ça va vite mais qui "peux le plus peux le moins", je préfère avoir un peu de réserve. Effectivement je ne pourrai pas tourner à cette vitesse avec un feutre mais avec un pinceau....

Chouette CNC Denis mais il me semble aussi, qu'un entrainement à vis sera trop lent.

La solution core XY est envisageable et effectivement la vidéo est convaincante.
Mais sur un format 2000 X 1600 il me faudra tout de même un guidage qui supporte cette dimension. J-max je suis un peu septique sur l'utilisation de Nema 17 à cette échelle, non?
A priori, sur la vidéo, la table doit faire 60 x 60, quand est -il sur une dimension comme celle que je désire?

J'ai regardé les profil V-Slots, ça semble très bien pour ce que je veux faire mais la dimension maximum est de 1500...

 

[jmb47]

L'inspiration de ce projet vient de cette très belle table.
Sur la vidéo elle tourne à 500mm/s et dans le texte ils affirment 1000mm/s.

 

[jmb47]

je fait une comparaison rapide de trois moteurs différents :

avec un Pas à pas Nema 23 57HS22 - à 1000 rpm le couple est de 0,7N.m (montage série) et 0.9 N.m (montage half-coil)

avec un servomoteur : SMH60S-0020-30AAK-3LKN soprolec le couple semble constant 0.7 N.m

avec un servomoteur hybride MES-M32320 soprolec à 1000 rpm le couple tombe à 0.6 N.m

Comment fait t-on pour déterminer le couple nécessaire avec la solution de construction de la table ( guidage, poids...)?
Dans quel sens calcule t-on cela? est ce que l'on défini la table et on choisi les moteurs ou l'inverse?

merci à tous

jm

 

[moissan]

il n'y a pas de relation entre couple et vitesse , mais plutôt entre couple et accélération

on ne peut pas faire 1m/s instantanement ... on peut plus facilement faire une acceleration progressive jusqu'a 1m/s mais en se limitant a une acceleration que les moteur pas a pas peuvent suivre .. je ne sais pas comment mach3 ou emc2 gère les accéleration ... les spécialiste le diront