Lego Plotter

1
Lego Plotter
Werkcollege werktuigkunde-elektrotechniek 2e
kandidatuur burgerlijk ingenieur Academiejaar
2003-2004

• Claire Giannone
• Lieselotte Monteyne
• Kenny Goossens
• Jan Verstreken
• Thomas De Schampheleire

2

• Inleiding
• Thomas De Schampheleire

3
Wat is een plotter?

• Een soort printer voor geometrische basisfiguren
• Lijnen
• Rechthoeken
• Cirkels
• Bogen
• Ellipsen

4
Waarom een plotter?

• Algemene opdracht bouw een geautomatiseerde
  machine
• Meestal kopieermachine
• Plotter
• Interessanter
• Een uitdaging
• Uitbreidbaar

5
(No Transcript)
6
Deelaspecten

• Mechanische constructie
• Voldoende stevig
• Weinig materiaal
• Softwareprogramma
• Lijn, rechthoek, cirkel, cirkelboog

7
Resultaten

• Lijn, rechthoek, cirkel, ellips
• Geen bogen of veelhoeken
• Kleinst mogelijke lijntje 0,70 mm
• Bediening via computer
• Vrij tekenen met controller pad

8
Enkele tekeningen
9
Enkele tekeningen
10
Enkele tekeningen
11
Enkele figuren
12
De constructie Claire Giannone Lieselotte
Monteyne Jan Verstreken
13
De plotter

• Hoe aanpakken?
• Lijnen of punten?
• 1 of 2 assen?
• Blad vast?

14
Algemeen

• De plotter bestaat uit

• Kader
• As
• Wagentje
• Stiftconstructie

15
Gebruikte materiaal

• Legoblokjes
• 2 stappenmotoren
• 1 DC-motor
• 24 drukknoppen
• 12 lichtsensoren

16
Overzicht bouwuren
Onderdeel manuren
Stiftconstructie 29
Beweegbare as 19
Kader 14
Wagentje 13
Overige 13
Totaal 88
17
Belangrijk bij bouwen

• Constructie
• Licht
• Stevig
• Dus
• Zo weinig mogelijk materiaal gebruiken!

18
Constructie het kader

• Lieselotte Monteyne

19
Het kader oorspronkelijk
20
Het kader inklemming van het blad
21
Het kader andere elementen
22
Constructie de beweegbare as

• Claire Giannone

23
Beweegbare as

• Bestaat uit
• Eenwijdige armen
• Inklemming van het kader
• Aandrijving dankzij stappenmotor
• Constructie voor draden

24
De armen

• Pas op doorbuiging
• Tandheugels beperkt aantal stukjes

25
De armen

• Stalen plaat

26
Inklemming

• Twee wielen boven tegen sleep
• Twee wielen onder voor inklemming

27
Aandrijving

• Dankzij stappenmotor
• Constructie rond de motor
• Constructie voor draden

28
Constructie het wagentje

• Jan Verstreken

29
Wagentje

• Ontwerp
• Stevig
• Gewicht
• Beweging
• Pen
• Aandrijving

30
Wagentje

• Evolutie
• Wagentje moet rijden
• Pen wagentje 2
• Afbraak opbouw
• Resultaat

31
Wagentje

• Aandrijving
• Stappenmotor
• Gear train reduction
• Dubbele tandwielen

32
Wagentje

• Aandrijving
• Stappenmotor
• Gear train reduction
• Dubbele tandwielen

33
Wagentje

• Inklemming

34
Wagentje

• Grenzen

35
Constructie de stiftconstructie

• Lieselotte Monteyne

36
De stiftconstructie

• Gebouwd in verschillende stappen
• Systeem 1 Tandwiel in combinatie met rail
• verticale beweging
• gewicht, speling, snelheid

37
De stiftconstructie

• Systeem 2 Hefboom
• wormwiel
• geen uitsluitend verticale beweging
• Systeem 3 verbetering 1ste systeem

38
De stiftconstructie

• Systeem 4 Verbetering van 2de systeem
• Definitief Systeem
• DC-motor
• ? wormwiel ? tandwiel ? rond wiel
• ? stang ? kooi ? stift met elastiek

39

• Het programma
• Kenny Goossens
• Thomas De Schampheleire

40
Beschikbare middelen

• BrickC
• Van C afgeleide programmeertaal
• Beperkter
• Specifieke functies
• PowerBrick
• Microcontroller
• 16 in- en uitgangen
• 32 KB geheugen

41
Problemen

• BrickC
• Proper programmeren moeilijk
• PowerBrick
• Beperkt geheugen

42
Het programma

• Thomas De Schampheleire

43
Bespreking programma

• Gestructureerd programmeren
• Voor elke deeltaak een procedure
• Twee programmas
• Tekenen via computer ? Keuzemenu()
• Tekenen met controller ? Control()

44
Lijn (x1,y1,x2,y2)

• a berekenen a.h.v. coördinaten
• per stap van x, a stappen van y
• Geen halve stappen
• Rekening houden met richtingscoëfficiënt

45
Lijn (x1,y1,x2,y2)

• Rekening houden met positie begin- en eindpunten

46
Cirkel (x1,y1, straal)

• Taylorexpansie van cos en sin
• Aantal cosinuswaarden in variabelen steken
• Per kwadrant 6 punten berekenen
• Tussen deze punten lijnstukken

47
Overige figuren

• Ellips (x1,y1,halveasx, halveasy)
• Zelfde procedure als cirkel
• Twee stralen
• Rechthoek (x1,y1,breedte, hoogte)
• Gewoon vier rechte lijnen

48

• Demonstratie
• Jan Verstreken

49
Demonstratie

• Demoprogramma
• Controller
• Zes sensoren
• Apart programma

50

• Conclusie
• Kenny Goossens

51
Conclusie

• Automatische machine bouwen
• Plotter
• Doelstellingen
• Automatisch tekenen enkele basisfiguren

52
Beoordeling plotter

• Pluspunten
• Belangrijkste basisfiguren ok
• Compacte constructie
• Papier stevig ingeklemd
• Minpunten
• Bogen kunnen niet getekend worden
• Pen moeilijk te vervangen
• Optische sensoren

53
Vragen?