Интересное устройство придумал и изготовил мастер-самодельщик, это аппарат для гибки проволоки любой формы. Изготовление пружин одно из его возможностей. Этот станок способный сгибать проволоку 0,8 / 0,9 / 1 мм в любую 2D-форму.
Основная цель изготовления этого станка состояла в том, чтобы автоматизировать процесс гибки. Другие самодельные станки не очень точны, и их изгибы имеют довольно большой радиус.
Вторая задача состояла в том, чтобы сделать его как можно более простым с помощью общедоступных деталей и компонентов. Некоторые части станка напечатаны на 3D-принтере, а металлические детали можно приобрести в магазине.
Для чего нужен такой станок мастеру? Он увлекается изготовлением светодиодных фигур, снежинки, звездочки, цветы, и т.д. При их изготовлении нужны идентичные детали из проволоки, а этот станок облегчит их изготовление.
Давайте просмотрим небольшой ролик с примером работы аппарата.
Итак, для изготовления такого станка мастер использовал следующие
Инструменты и материалы:
-3D детали (файлы для печати скачать можно здесь);
-Крепеж;
-Arduino UNO;
-Плата расширения для Arduino UNO;
-Шаговый драйвер A4988 -2 шт;
-Шаговый двигатель NEMA17 -2 шт;
-12В 3А блок питания;
-Механизм подачи проволоки;
-Стальная пружина 4×6 мм;
-Подшипник 3x10x4 мм;
-Подшипник 6x15x4 мм;
-6 мм стальной стержень;
-Стальной лист толщиной 2 мм;
-Деревянная доска для основания 450×100 мм;
-Отвертка;
-Угольник;
Шаг первый: принцип работы
Давайте разберем, как работает станок (справа налево).
Держатель катушки — он удерживает катушку с проволокой для обработки машины.
Выпрямитель — набор из 7 роликов, чтобы проволока была как можно ровнее. Работа с прямой проволокой имеет решающее значение. Вот почему два выпрямителя.
Протяжка — вы можете найти аналогичный механизм в вашем 3D-принтере. Набор зубчатых колес протягивает проволоку от катушки через ролики и проталкивает ее к гибочной головке. Механизм подачи должен иметь достаточный прижим проволоки, чтобы она не соскользнула. Подробнее об этом позже.
Сгибальщик — он сгибает проволоку в запрограммированную форму.
Все это управляется одним Arduino UN со щитом с ЧПУ. На Arduino подается команда с компьютера и он переводит их в команды для шаговых двигателей.
Шаг второй: печать деталей
Напечатать нужно следующие детали и в следующем количестве (во избежании путаницы, текст по оригиналу):
Bender
Tool Head
Motor Frame
Feeder
Motor frame
Bottom frame
Wire guide
Idler gear carriage
Idler gear spacer
Feeding gear spacer
Bending plate (template)
Straightener rollers (2x)
Bed frame (2x)
Top gears frame (2x)
Roller (14x)
Spool holder
Высота слоя при печати 0,15 мм. Заполнение 40%. Печать занимает 2 суток.
Шаг третий: сгибальщик
К основанию мастер прикручивает две рамки. Важно установить обе рамки так, как это показано на чертеже.
Закрепляет на рамке шаговый двигатель. Закрепляет на валу двигателя головку.
Шаг четвертый: протяжка
Рама уже установлена, поэтому первый шаг в создании механизма подачи — это построить каретку для промежуточной передачи, которая будет прижимать проволоку к подающему механизму. Удалите пластиковую прокладку внутри подшипника 6x15x4 мм. Установите подшипник на болт M3x20. Установите гайку M3 в каретку и привинтите подшипник болтом. Убедитесь, что подшипник может свободно вращаться. Вставьте вторую гайку M3 в раму двигателя (со стороны двигателя в левом нижнем углу) и привинтите каретку через небольшой кронштейн с помощью болта M3x20. Не затягивайте болт слишком сильно, каретка должна свободно двигаться. Приподнимите каретку и вставьте пружину в отверстие под ней.
Возьмите второй шаговый двигатель и установите его в раму двигателя. Пока не прикручивайте. Прижмите проставку механизма подачи к валу двигателя и установите механизм подачи.
Механизм подачи, который мастер использует, взят из сварочного аппарата MIG. У механизма есть два углубления на катушке. Один для провода 0,8 мм и один для провода 1 мм. В отличии от зубчатых колес (ранее мастер пытался подавать проволоку с помощью них) это механизм не оставляет на проволоке следов.
Устройство подачи и гибочное устройство соединены гибочной пластиной — металлической пластиной толщиной 2 мм с небольшой канавкой на задней стенке, которая подает проволоку прямо в центр гибочной головки для идеального изгиба. Для печати есть пластиковая гибочная пластина, которая отлично работает, но быстро изнашивается и требует частой замены. Можно использовать ее, а можно по ней изготовить металлическую пластину.
Дальше возьмите пластиковую часть проволочной направляющей и установите четыре гайки М3 в отверстия на ее задней стороне. Теперь привинтите гибочную пластину с помощью болтов M3x20. Поместите направляющую для проволоки в передней части рамы двигателя механизма подачи и закрепите ее на двигателе четырьмя болтами M3x12. Отрегулируйте положение гибочной пластины. Она должен быть точно в центре сгибающей головки.
Протяжка готова. Если у вас есть прямая проволока, вы можете использовать проволоку прямо сейчас. В противном случае нужен выпрямитель.
Шаг пятый: протяжка
Проволока обычно поставляется в виде катушки. Чтобы согнуть проволоку, сначала нужно ее выпрямить. Выпрямитель состоит из 7 роликов (4 сверху и 3 снизу), которые можно прижимать друг к другу, чтобы обеспечить правильное натяжение проволоки. Это также предотвращает скручивание проволоки при изгибе.
Начните сборку с роликов роликов. Сначала нужно запрессовать подшипник 3x10x4 мм в пластиковый корпус ролика. Вставьте болт M3x12 с одной стороны и шайбу M3 с другой стороны ролика. Шайба предотвратит трение колеса о раму. Прикрутите все ролики к нижней и верхней раме. Соедините обе рамки. Зафиксируйте рамки двумя болтами M3x40.
Вы можете сэкономить немного денег на подшипниках для роликов. Напечатайте деталь Straightener_RollerNoBearing вместо Straightener_Roller. Но производительность будет немного хуже.
Чтобы добиться еще лучших результатов, используйте 2 выпрямителя подряд.
Шаг шестой: держатель катушки
Держатель катушки — это простой цилиндр, который удерживает проволоку и позволяет ей разматываться с катушки. Прикрутите его к основанию с помощью четырех винтов 3×16.
Шаг седьмой: подключение
Во-первых, проволоку для гибки необходимо подать на станок. Мастер использует латунную проволоку 0,8-1мм в форме катушки.
Проволока идет от катушки через ролики. Просто просуньте проволоку между роликами. Затем она проходит через протяжку. Отрегулируйте положение механизма подачи так, чтобы желоб, находился на одном уровне с поверхностью проволочной направляющей. Нажмите на рычаг на промежуточной передаче и протолкните проволоку через механизм подачи до гибочной пластины. Отпустите рычаг и дайте прижаться к механизму подачи. Теперь вы можете прокрутить механизм подачи вручную, чтобы протолкнуть проволоку к гибочной головке. Аккуратно отрегулируйте натяжение на роликах, затянув болты. Ролики не должны вращаться свободно, но проволока должна двигаться плавно.
Во-вторых, электроника контроллера также должна быть подключена. Мастер использует классический Arduino UNO с ЧПУ и двумя драйверами шагового двигателя A4988. Двигатель подачи соединен с осью Z, а двигатель изгибающей головки с осью X. Драйверы настроены на максимально возможную точность — все 3 перемычки под шаговыми драйверами вставлены. Все должно быть подключено к источнику питания 12В 3А.
Шаг восьмой: прошивка
Теперь можно попытаться запустить станок. Мастер использует GRBL совместно с cncjs. Они предназначены для работы на фрезерном станке, но отлично работают для любого типа ЧПУ. GRBL — это прошивка, которую нужно установить в Arduino UNO. Для установки параметров есть хороший веб-клиент cncjs. Установите GRBL на Arduino и cncjs на ваш компьютер.
После установки нужно подключиться к станку и проверить его работу нажимая кнопки Z +/- или X +/-.
Теперь нужно провести калибровку: 10 mm = Z10 $102=34 $110=1600 $111=600 $112=1000 $120=500 $121=350 $122=350
Это набор значений, определяющих, как преобразовать число, указанное в коде, в движение двигателя. Например, если вы настроили перемещение оси Z на 30, это фактически означает, что он протолкнет 30 мм проволоки через устройство подачи.
С калибровкой разобрались, теперь нужно установить гибочную головку в нулевое положение.
Движение гибочной головки определяется по общеизвестному фиксированному положению гибочной головки. В данном случае это положение, в котором изгибающий штифт на голове обращен влево. Смотрите фото.
Целесообразно отметить это нулевое положение на головке, чтобы иметь возможность вернуть её в то же положение. Для механизма подачи нет необходимости определять нулевую позицию, потому что он всегда перемещается относительно текущей позиции.
Теперь разберем пример GCode. Он выглядит вот так:
G91
G1 Z1
G90
G1 X2
G1 X-6
А здесь расписано для чего каждое значение:
G91 — использовать относительные координаты (требуется перед любым перемещением по оси Z)
G1 Z1 — подача 1 мм проволоки
G90 — использовать абсолютные координаты (требуется перед любым перемещением по оси X)
G1 X2 — повернуть гибочную головку в положение 2 (это число не имеет ед.)
G1 X-6 — повернуть гибочную головку в положение -6
Если повторить шаги 100 раз, вы получите код изгиба пружины. Больше исходных файлов можно найти ниже.
hex-inner.gcode
hex-outer.gcode
spring.gcode
Станок готов. Но мастер будет еще работать над его усовершенствованием.
Весь процесс по изготовлению такого станка можно посмотреть на видео.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: