Bohrplotter

Die selbst geätzte Platine ist fertig und deren Herstellung hat wieder einmal viel zu viel Zeit in Anspruch genommen. Wer bohrt schon gerne hunderte Löchen mit der Hand, also habe ich aus zwei robusten Druckermechaniken für die X- und Y-Achse eine Bohrplotter zusammengebaut, der einem diese Arbeit abnimmt.

Gesamtansicht

Aufbau

Die Teile stammen aus einem Nadeldrucker und einer Olympia Typenrad-Schreibmaschine. Ein Mikrocontroller (AT89S8252) empfängt über die serielle Schnittstelle die Koordinaten der Bohrlöcher und steuert die drei Schrittmotoren. Der Teil der Platine, der die Schrittmotortreiber enthält, wurde kurzerhand ausgesägt und mit Schaltlitze angeschlossen. Die Steuerplatine ist auf Lochraster zusammengeklöppelt, daher gibt es auch keinen richtigen Schaltplan.
X-Antrieb Bohr-Motor Rueckansicht Elektronik

GUI-Software

Ein Steuerprogramm wurde mit Tcl/Tk erstellt. Mit einem Platinen-Layout-Programm, wie z.B. TARGET oder EAGLE kann eine Bohrdatei der erstellten Platine exportiert werden. Diese Datei enthält in jeder Zeile die Koordinaten eines Bohrlochs bezogen auf einen Nullpunkt. Zusätzlich sind die Koordinaten nach Bohrergröße geordnet. Das Steuerprogramm liest die Bohrdatei ein und sendet entsprechende Steuerbefehle an den Mikrocontroller.
Screenshot Konfiguration

Protokoll und Firmware

Das Kommunikationsprotokoll ist einfach aufgebaut. Für jedes Bohrloch wird ein String gesendet, der alle Informationen enthält. Der Mikrocontroller wertet jeden Befehlsstring aus und bestätigt den Empfang durch ein "ACK;". Wird ein Endschalter erreicht, sendet der Mikrocontroller "ERROR;" und im Steuerprogramm wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Firmware wurde in C geschrieben und mit SDCC compiliert.

Beispielkommando:

Sb000,Xv000,Yv000,Zv000,Zt0000,Xu0000,Yd0000,Zd0000;
Sb000Bohren - nach jeder neuen Koordinate Loch bohren/ Bohrmotorgeschwindigkeit 0-100%
Sf000Fräsen - (nicht implementiert) / Bohrmotorgeschwindigkeit 0-100%
Xv000 Vorschub X-Achse 0-100%
Yv000 Vorschub Y-Achse 0-100%
Zv000 Vorschub Z-Achse 0-100%
Zt0000 Bohrtiefe z- Motor Anzahl Schritte
Xu0000 Xu/Xd Richtung / Anzahl Schritte
Yd0000 Yu/Yd Richtung / Anzahl Schritte
Zd0000 Zu/Zd Richtung / Anzahl Schritte
; Endezeichen

Fazit

Leider lässt die Wiederholgenauigkeit beim Löcher bohren doch eher zu wünschen übrig. Eigentlich nicht weiter verwunderlich, bei der Mechanik:-) Auch die Firmware wäre sicherlich, nun ja, sagen wir "ausbaufähig". Irgendwann hat die Lust an dem Projekt nachgelassen, und ich bohre die Löcher beim Platinenherstellen wieder mit der Hand. Wie heißt es so schön "Der Weg ist das Ziel!".

Der Bohrplotter steht zur Disposition, wer also Interesse an dem Teil hat, möge mir eine Email schreiben.