DIY便携式肖像绘图机
介紹
互聯網上可能有一百多種基于Arduino的繪圖機，并附有如何制作的說明。（據我所知）使這一獨特之處在于內置的攝像頭和屏幕。其他繪圖儀必須連接到計算機。這個完全獨立地工作。
屏幕上顯示的20fps視頻使您可以輕松地用相機捕獲圖片，然后只需按畫圖按鈕即可在不到5分鐘的時間內獲得水彩肖像。
感謝Indrek Luuk（他編寫了攝像機/視頻代碼）和Sourav S（他解決了如何從屏幕上讀取信息）（獲得比賽參賽者的書面許可）。還要感謝達西·懷特（Darcy Whyte）（發明家藝術家），他啟發了筆繪方法對繪圖儀的啟發。
指導說明
以下說明是制作您自己的便攜式肖像畫家的詳細分步指南。在嘗試此項目之前，您應該具有以下技能：
- 操作3D打印機
- 能夠將草圖上傳到Arduino
- 焊接
- 零件組裝
- 如果要調整設計，則需要能夠為Arduino編寫代碼并調整Fusion 360 CAD文件。
該項目可不是一件小事：
- 零件總成本（不包括48x 3D打印零件）幾乎為400英鎊！
- 所需工具的總成本為371英鎊（包括您可能已經擁有的工具，例如，價值180英鎊的3D打印機）。
- 我估計需要20多個小時才能完成該項目。
步驟2：設計概述
建成后，機器應看起來像上面的Fusion 360 CAD圖像。關鍵部件標有參考號。
這是一個公共鏈接，它應該讓您查看Fusion 360設計：https://a360.co/39e3x8v
不幸的是，您無法從此鏈接下載（這需要我訂閱F360，但需要付費），但是如果您想修改設計，可以進行測量并進行反向工程。
步驟3：購買激光切割基板
您可以使用手動工具制作底板。可以將3mm膠合板鋸成一定尺寸，然后使用手鉆鉆出各種孔。可以使用鋼絲鋸和銼刀切割篩孔。
但是，激光切割底板將為您帶來以下好處：
- 相機和屏幕的清潔孔要多得多。
- 確保用于安裝線性導軌的孔足夠準確。
- 激光雕刻文字！
我選擇了在eBay上提供激光切割服務的眾多人之一，并向他們發送了DXF文件。他們中的大多數人都樂于在DXF上工作，但會對最后一部分進行調整。
確保保留從安裝屏幕的備用材料上切下的兩個部分。這些“缺口”用于加固帶齒的惰輪組件。
調整DXF文件
激光切割服務將能夠對您的
DXF文件。您需要進行的編輯是：
清除煤煙殘渣
幾乎可以肯定，激光切割的零件上會殘留有煤煙殘留物。用濕肥皂刷擦拭即可輕松清除。
涂上噴漆
使用一罐噴漆（我選擇了啞光面漆），將3層涂在底板上，在各層之間打磨。觀看一些YouTube視頻，了解與此相關的正確技術。噴漆可以保護木材，尤其是保護筆刷。如果您不小心用毛筆在木材上涂漆，則可以用濕布將其擦掉。
步驟 4：制造H型機器人龍門
步驟5：制作電刷架組件
花在設計機器上的時間中有80％左右是在此電刷架組件上的。它擠滿了組件，組裝起來應該很有趣。
下一步完成后，組裝應類似于上面的前/后圖片。
下一步：
- 步驟6：組裝X軸滑架
- 步驟7：組裝伺服支架
- 步驟8：組裝電刷架
步驟6：組裝X軸支架
此步驟指的是3D打印的零件“ X軸滑架”。
你會需要：
- （2x）M3 x 8mm內六角按鈕頭螺釘。
- （4x）M3 x 12mm內六角按鈕頭螺釘。
- （4x）M1.2 x 12mm一字螺絲
- （4個）M1.2螺母
- （4x）?5mmx 10mm磁鐵
- （2x）M3螺紋插入件，長度4mm，外徑?4.3mm
- （1x）M3螺紋插件，長度5.2mm，外徑?4.3mm
安裝螺紋插件
有幾種安裝螺紋嵌件的方法。我的
個人喜好是用虎鉗將它們壓入尺寸過小的3D打印孔中。
- 它足夠堅固，除非力足夠大以至于不能破壞3D打印組件，否則螺紋不會松脫。
- 除了虎鉗，它不需要任何工具。
- 如果您要刮掉零件并想取回螺紋嵌件，則可以輕松地用虎鉗將其從塑料中壓碎/撬起。我認為對于已熔化或膠合到位的插入件不值得為之煩惱。
將M3螺紋插件安裝到X軸托架上。我建議在將插入件按入到位時，將一個長的M3螺栓插入螺紋插入件中，以使夾具更容易進入，如上圖所示。我在皮帶夾旁邊的兩個孔中使用了較短的螺紋嵌件。
安裝限位開關和磁鐵
根據分解圖，使用M1.2 x 12mm螺栓和M1.2六角螺母安裝限位開關。
使用強力膠將磁鐵固定在X軸滑架上，以將其固定在適當的位置。磁鐵的北/南方向很重要– X軸滑架必須磁性吸引伺服支架。跳到中的說明和膠水的磁鐵插入伺服支架-磁鐵的方向伺服支架并不重要。
將一塊磁鐵放在伺服支架的外部，以找到正確的磁鐵方向。然后，將磁鐵粘貼到X軸滑架中，確保方向正確。對X軸滑架上的4x磁鐵安裝位置重復此步驟，以便使伺服支架在水平或垂直安裝位置都卡入到位。
剝開并插入螺旋電纜
螺旋USB電纜在連接到USB連接器的一端應有一個短的直段。剪下USB連接器，然后剝去大約20毫米的外部黑色絕緣層，露出4根電線。剝去這4根導線中每根的末端（例如3-5mm）。
剝離后，將螺旋電纜推入X軸托架的前部，以使外部絕緣層剛好從出口孔中突出。這應該是一個緊密的配合，因為該孔可以減輕電纜的應力（防止電纜意外脫落）。如果安裝松動，請考慮使用一些膠水。
安裝壓腳
該壓腳在機器畫輕輕地向下推紙或卡片。紙張比我想象的要彎曲，因此壓腳至關重要。要安裝**壓腳，**您將需要：
- （1x）M4x8mm內六角按鈕頭螺釘
- 壓腳
- 壓腳手柄
- Amtech AM-S6210彈簧提供?5.6x 17.5mm壓縮彈簧
M4鈕扣頭螺釘提供了光滑的表面，可以在不夾住紙張的情況下在紙張上運行。使用M4龍頭在壓腳內孔中穿線，然后安裝M4x8mm螺釘。
清除壓腳和壓腳手柄上多余的塑料，使它們可以在X軸滑架的壓腳孔內平穩移動。
將壓縮彈簧插入孔中。彈簧后插入壓腳。適用超級膠料滴向的端部壓腳柄穿過的上部和插入件的X軸滑架到壓腳手柄。
步驟7：組裝伺服支架
此步驟指的是3D打印的零件Servo Bracket。
你會需要：
- （4x）?5mmx 10mm磁鐵
- （2x）?3mmx 25mm銷釘
- （2x）M2 x 10mm內六角按鈕頭螺釘
- （2個）M2六角螺母
- （3x）M3 x 10mm內六角按鈕頭螺釘
- （1x）激光切割丙烯酸壓克力伺服安裝板（來自電子致動器）
粘磁鐵
將4個磁鐵粘到伺服支架上。磁鐵的方向并不重要。
黏合銷釘
將（2x）?3mmx 24mm銷釘與一些超級膠水一起推入伺服支架中，以將它們固定到位。
將伺服驅動到90°位置
暫時將伺服器連接到Robotdyne Arduino MEGA Pro，以便您可以將其驅動到90°位置。您可以復制/粘貼以下草圖。將紅色線連接到5v，將棕色線連接到地（0V），將橙色線連接到引腳3。一旦上傳了草圖，伺服器將驅動到所需的安裝位置，并且您可以從Arduino斷開連接。
#include <Servo.h> servo myservo; //創建伺服對象以控制伺服 void setup（）{myservo.attach（3）; //將伺服器的針腳3固定在伺服對象上 } void loop（）{myservo.write（90）; //將伺服器設置為90度 }安裝伺服
使用2個M2 x 10mm螺栓和六角螺母將伺服器安裝到位。伺服器的標簽應朝上–遠離3D打印部件。還將丙烯酸樹脂安裝板從Kitronic部件上推到伺服機構上。這應該卡入到位并且不需要膠水（安裝后，電刷架將防止其松動）。
焊接限位開關和伺服
伺服和限位開關將焊料焊接到螺旋USB電纜上。從伺服電纜上剪下連接器，剝去電線的末端。
- 按下開關時連接。
- 未按下開關時未連接。
請參考圖表和圖片，了解我的操作方式。
如果拖曳的導線散落在皮帶上，則可能會在皮帶上摩擦，因此，如有必要，可將它們粘在3D打印部件的底面，以使其不被遮擋。我還使用了熱熔膠對焊點進行絕緣，以防止短路。
步驟8：組裝電刷架
此步驟指的是3D打印的零件“筆刷架”。
你會需要：
- （1x）M3螺紋插入件，長4mm，外徑?4.3mm
- （1個）M3 x 6毫米按鈕頭內六角螺釘
- （2個）M3 x 12毫米按鈕頭內六角螺釘
- （2個）M3六角螺母
- （1x）M3 x 10mm指旋螺釘
- （1x）M3方螺母
- （1x）激光切割的亞克力齒條（來自電子致動器）。
- （1x）Igus導軌切成30mm長
安裝螺紋插件
用虎鉗將M3螺紋插入件壓入到位。
安裝指旋螺釘
將M3方形螺母粘到適當的位置，然后裝上指旋螺釘。最好讓翼形螺釘緊貼而不是緊緊，因為PLA會隨著時間的推移而蠕變（變形）。
安裝Igus線性導軌
Igus鐵路和馬車上的游樂設施非常
糟糕，它們幾乎比小型MGN7替代品便宜，后者也同樣低調。從好的方面來說，組裝/拆卸時不會有滾珠軸承灑到各處的風險。
用鋼鋸將線性導軌切成一定長度，然后用單個M3 x 10mm螺栓將線性導軌擰入到螺紋插入件中。
安裝齒條
使用2個M3 x 12mm
螺栓和2個M3六角螺母將齒條安裝到電刷架上。
安裝電刷架
你會需要：
- （1x）激光切割的丙烯酸小齒輪（來自電子致動器）。
- （1x）伊格斯馬車
- （3個）M3 x 10毫米按鈕頭內六角螺釘
- （1x）Amtech拉伸彈簧6.4 x 22.2mm
將Igus托架滑到安裝在電刷架上的Igus線性導軌上。將Igus滑架推入伺服支架，然后用M3x10mm螺栓將其固定到位（滑架的一個螺紋孔將保持未擰緊狀態）。
將2顆M3x10mm螺釘通過亞克力齒條中的插槽擰入亞克力安裝板。
現在，將拉伸彈簧鉤在伺服支架和X軸滑架的兩個彈簧鉤上。確保彈簧伸出至少5mm的同時，將丙烯酸小齒輪推到伺服軸上。
現在應將電刷架安裝到伺服支架和X軸托架上。伺服器處于其90°位置，彈簧伸出至少5mm。
彈簧的目的是預加載齒條和小齒輪。這樣可以確保齒始終相互接觸，并消除了當伺服器改變方向并且齒條/小齒輪齒脫離/重新嚙合時的任何“反沖”或“傾斜”。
將電刷架組件安裝到MGN9托架
使用4x M3 x 12mm的圓頭螺栓將電刷架組件安裝在H型機器人龍門架X軸上的MGN9托架上。
步驟9：安裝皮帶
放置皮帶，使皮帶齒與X軸滑架上的齒嚙合，然后用2個M3x8mm螺栓將皮帶夾固定到位，以將皮帶固定到位。
如圖中紅色所示，將皮帶纏繞在H型機器人龍門上。
嘗試估計皮帶需要多長時間，然后如圖所示將皮帶穿入皮帶張緊器中，以使齒彼此嚙合。
使用M3 x 12mm螺栓將皮帶張緊器擰入X軸滑架。如果皮帶太長/太短，請通過將皮帶重新擰入皮帶張緊器中進行粗調。當皮帶有點緊時，可以通過擰緊皮帶張緊器螺釘來增加張力。
皮帶應該好緊。晃動皮帶應產生音符。皮帶張力過低實際上會導致更多的力施加到夾具上，因為當滑架改變方向時，皮帶會突然卡緊。
步驟10：安裝電池和充電電路
3芯電池和電池充電器使用JST連接器。在本節中，您將使用相當昂貴的壓接工具（每把工具和各種JST連接器25英鎊）制作自己的JST連接器。從物理上講，可以避免購買該工具，而花費大量時間將連接器綁定在一起。我強烈建議您購買壓接工具，即使僅用于該項目，也值得100％避免這種痛苦。
安裝電池
使用2個M3 x 10mm螺栓和2個帶有M3方螺母的2020 T形螺母將電池座安裝到2020凸出部分。
使用電纜扎帶將電池安裝到電池座中。
鋰聚合物電池有火警危險。電池充電過程中最有可能發生火災，因此，您切勿無視這種相當大的電池充電。有可用的玻璃纖維電池袋，但它們完全沒用（請查看有關它們失敗的YouTube視頻）。為了給電池帶來最好的機會，請從信譽良好的來源購買電池，不要對電池造成實際損壞。只能使用適當的LiPo充電器對其進行充電。電池只能充電10到15幅畫，但是較大的電池則具有更大的著火風險（再次參見YouTube）。
如果用手指觸摸帶電電線，則12V不會對您造成傷害，但是，電池的高電流輸出意味著，如果短路，它會產生較大的火花。電池短路會引起火災，并在不到1秒的時間內永久損壞電池。
安裝電池放電保護器
電池放電保護器可防止在機器開機時過度消耗電池電量。當電池電壓降至某個閾值以下時，繼電器將切斷電路電源并發出警報。
如果沒有電池放電保護器，則如果將機器留在屏幕上，那么屏幕，攝像頭和Arduino將繼續從電池汲取電流，直到電池過度消耗。這將永久殺死電池。電池保護器本身會消耗很小的電流，這最終會耗盡電池的電量（為什么會發出警報），因此在不使用機器時應始終關閉機器。
通常預先設置用于12V電池的電池放電保護器，以在電池電壓降至10.5 V左右時切斷電源。如果您使用的是可變電壓電源，則可以使用電池上的電位計來調節切斷電壓。放電保護器。噴漆機將在約10.7 V處開始發生故障（例如，在噴漆中間停止移動）。
使用3D打印的電池放電保護墊片，2個M3 x 10毫米螺栓和2個2020 M型螺母和M3方形螺母將組件安裝到2020型材上。
連接電源開關
根據圖示連接電源開關。在檢查是否短路之前，請確保電池斷開連接，并且說明中指定了該連接電池的時間。
JST插頭
- 使用壓接工具在500mm長的電線末端制成JST 4針公插頭。
- 要整理500毫米長的電線，請考慮將其套入550根Paracord電纜中，并使用熱縮管將其末端收起。
JST插座
- 從電源開關到JST 4針母孔的電線僅需100mm長。
- 焊接JST凹形插座是很麻煩的，因為塑料的熔點很低，所以引腳最終會脫線。我建議將插頭插入插座，以在焊接時將插座插針固定在適當的位置。（實際上，這些插座旨在安裝在PCB上）。
- 插座成功焊接后，插入/拔下電池插頭時，焊點很容易折斷。很可能在嘗試握住插槽時，您不小心將電線和電池短路了（這發生在我身上）。一小撮熱熔膠不足以解決這個問題。我使用了Araldite兩部分膩子，并將其模制在插座和焊接連接周圍。它可以非常堅硬地固化。使用膩子時，請務必戴上乳膠/丁腈手套，因為它發粘，有臭味，并且（像許多粘合劑一樣）含有少量致癌物（癌癥）。我還將膩子涂在電源開關的焊點上。
電池放電接頭
- 將12V和0V電線連接至電池放電保護器螺絲端子。檢查電池放電連接器的文檔，以識別正確的端子。重要的是，不要在這些電線松動時連接電池，因為它們可能會意外相互接觸并導致短路。
制作/測試充電/電源電路
電源開關有兩個位置：
位置ON：電池12V和0V電線連接到電池放電保護器12V和0V電線。
位置OFF /充電：4條電池線連接到JST插頭。
仔細仔細檢查接線是否正確。電池導線必須連接到新制成的JST連接器中的相同插針，與原始電池JST連接器中的相同。
閱讀3芯電池充電器的說明，然后將新制作的JST插頭連接到3芯電池充電器，然后將電源開關切換到充電位置。如果您未正確連接JST連接器，則電池會著火！（充電器可能帶有安全功能，以防止為未正確連接的電池充電，但我尚未檢查）。
步驟11：制作和接線PCB
訂購PCB
訂購定制PCB聽起來可能令人生畏，但它與在線訂購其他產品一樣容易。
- 該zip文件名為：v3繪畫機原理圖_2021-03-23
調整電壓轉換器
板上有兩個電壓轉換器。一種是為Arduino，屏幕，攝像頭和TMC2208邏輯供電。另一種是給伺服系統供電。將它們都設置為6.5V。
要設置電壓轉換器的電壓，請將輸入引腳連接到電池端子（12V），然后使用萬用表測量輸出引腳兩端的電壓。調節電位器以調節電壓。
焊接PCB
我經常將母排針用于電路板上較昂貴的組件。在某種程度上，我可以根據需要在其他項目中使用這些組件，但是在大多數情況下，如果我不小心破壞了板上的某個組件，則可以輕松提取出有價值的組件，然后重新開始使用新的PCB。
在這種情況下，如果使用母頭安裝步進電機驅動器，則木箱中沒有足夠的空間容納PCB。如果使用步進電機保護板（強烈建議使用），則無論如何都可以換掉有價值的TMC2208板。如果愿意，您可以使用Robotdyne Arduino Mega Pro主板的母排針。
您的PCB與我的看起來有些不同。我原來的PCB有幾個錯誤，這些錯誤是我通過切割痕跡和焊接多余的導線和組件來解決的。您下載的Gerber文件將這些修復程序合并到PCB中。
將組件焊接到板上
- Robotdyne Arduino MEGA專業版
- 2個TMC步進保護器
- 2個TMC2208步進電機驅動器。應用TMC2208板隨附的2x粘性散熱器。
- 2個4針端子塊。
- 2個電壓轉換器。
- 2個100uF極化電容器。
- 1個100nF陶瓷電容器。
- 1個傾斜傳感器。
- 電阻1、2、3、4、5和6為1k歐姆。
- 電阻7、8、9、10、11和12為680歐姆。
- 電阻13和14為10k歐姆。
- 電阻15為1M歐姆，電阻16為500k歐姆。
焊接****屏幕和攝像頭電線
焊接屏蔽線：
- 屏幕和板之間必須焊接8根電線。引腳標記在屏幕上，相應的孔標記在PCB上。我不建議為此使用接線端子，因為與焊接接頭相比，該連接不可靠。
焊接攝像機線：
- 與屏幕類似，在相機和主板之間必須焊接18根電線。引腳標記在相機上，相應的孔標記在PCB上。
- 攝像機線極易受到干擾。用手指捏住攝像機的電線將消除干擾。我嘗試使用某些電纜扎帶復制此文件，但操作不是很成功。我得到了一根單獨的電線，然后將其緊緊纏繞在相機電線上。那對我有用。我不確定這是物理上的約束還是盤繞線是否以有用的方式與生成的場相互作用。
一旦將屏幕，攝像頭和PCB安裝到機器中后，請確保屏幕和攝像頭的導線足夠長。
焊接按鈕線
切割并剝去6倍長度的導線末端，使其到達三個按鈕位置（?200mm）。
將這些導線焊接到貼有標簽的PCB上。（校準輸入，校準輸出，涂料輸入，涂料輸出，相機輸入，相機輸出）。
將螺旋USB電纜焊接到PCB
將USB連接器從USB電纜的自由端上剪下。
露出約20mm長的4x內部電線，并剝去每根4x電線的末端。
將USB電纜穿過底板孔，然后將其纏繞以使大部分螺旋線位于底板的下面。我在底板的正面留下了大約3英寸的螺旋線，或者說21個螺旋線。
將4根USB線焊接到PCB上。
- 綠色到信號
- 紅色到+ VE
- 黑色至GND
- 白色轉XLIM / IN
焊接電源線（12V和接地）
切開并剝去大約300mm長的兩根導線的末端。將它們焊接到標有“ 12V”和“ GROUND”的PCB上。我使用22AWG電線來做這些，因為它們會承載大量電流。
安裝和焊接Y軸限位開關
此步驟的材料：
- 金屬絲
- （2x）限位開關
- （2x）“限位開關蓋”
- （4個）M1.2 x 12mm螺絲
- （4個）M1.2六角螺母
切割并剝去4倍長度的導線的末端，每根導線的長度約為300毫米。
在連續性設置上使用萬用表確定在閉合限位開關時（與X軸限位開關一樣）連接了限位開關的哪些引腳。將4x導線焊接到確定的限位開關針上。
通過頂部和底部Y軸限位開關的孔戳電線，將限位開關放在安裝孔上方的位置，然后使用螺釘和限位開關蓋進行安裝以改善外觀。
將電線焊接到有標簽的PCB上。（YLIM /底部/輸出，YLIM /底部/輸入，YLIM /頂部/輸入，YLIM /頂部/輸出）。
調整TMC2208電流限制
確保您沒有跳到前面，也沒有將步進電機連接到PCB。調整TMC2208的電流限制應在沒有連接步進電機的情況下進行。
打開電源開關。
測量每個TMC2208板上的電壓，將一個萬用表探頭放在電位計上，另一個放在接地引腳上。調節電位器的電壓，以將每塊板的電壓調節至約1.27V。
連接步進電機
步進電機的每條都應有4根導線
。如果電線的自由端有連接器，請將其剪斷并剝去電線的末端。
將電線的末端連接到PCB上的螺絲端子。您將需要檢查步進電機的數據表/文檔，以識別哪些導線是哪種導線（A +，A-，B +，B-），然后根據下圖將其接線。
如果找不到步進電機的文檔，請按照以下說明進行操作：
- 在兩條步進電機導線上放置一個LED，然后手動旋轉電機軸。如果LED短暫閃爍，則那兩條線是一個線圈，另外兩條線是另一線圈。如果LED不閃爍，請嘗試使用其他電線組合。
- （第一次運行該程序時要小心-當前代碼尚未設置限位開關，以防止在發生碰撞時停止電動機）。
安裝屏幕和攝像頭
使用4個M3x8mm螺栓和4個六角螺母安裝篩網。
將相機安裝到所述安裝照相機使用4倍M3 X10毫米螺栓和4個的方形螺母，然后粘上照相機安裝到使用強力膠底板。
步驟12：準備木箱
購買或建造木箱
該機器設計為可裝在我在亞馬遜上可以找到的最大木箱內。根據您在何處/何時閱讀本內容，此框可能不再可用。在這種情況下，您必須調整設計以適合類似的盒子，也可以自己建造。
如果要購買包裝盒，請注意機器僅適合所選包裝盒的內部尺寸（380L x 280W x 115H mm）。如果您的包裝盒大于我的包裝盒，則只需增大底板尺寸，并僅調整4x安裝孔的位置即可（請參閱“調整DXF文件”）。或者，您可以自己做一些設計/編碼工作并增加龍門架的尺寸。（請參閱附錄中的“可能的設計改進”）。
如果要構建一個盒子，我相信您會找到合適的Instructable。就我個人而言，我認為最簡單的方法是訂購一些帶有連接小片的激光切割10mm膠合板，然后將它們粘合在一起。如果我要制造一臺更大的機器，這就是我要采取的方法。有許多免費的在線工具可為定制尺寸的激光切割盒生成DXF文件，例如：
- en.makercase.com/#/
- https://www.festi.info/boxes.py/
其余說明假定您已成功購買了與我相同的盒子。如果您不這樣做，則必須自己修改這些說明。
取下蓋子
盒子的兩個鉸鏈隱藏在插槽中，并且銷子穿過鉸鏈的頂部和底部以將其固定到位。要卸下鉸鏈，必須卸下銷釘。
可以使用大頭釘或小釘子將銷釘錘出。首先，將平頭釘的頭部變鈍–這將阻止其從銷釘側面逸出，這將使銷釘的拆卸更加困難。用錘子敲打釘子的尖頭可以使釘子鈍化。
將鈍的大頭釘插入針孔，然后輕輕錘打。別針將被推入盒子中，您可以在其中抓住它，然后用鉗子拉動其余的部分。然后，鉸鏈將從插槽中提出。
我成功地用這種技術從4個針腳中刪除了3個。我沒有使釘子釘住的第一針。萬一銷釘沒有伸出，可以逐漸將鉸鏈直接向上拉出插槽。像這樣拉動鉸鏈時，固定它的銷會慢慢彎曲成兩半，從而可以卸下鉸鏈。
安裝銷釘和磁鐵
為了使蓋子可拆卸，我決定使用效果很好的膠合金屬銷釘和磁鐵。
- 4個?4mm銷釘從鉆入蓋子的孔中伸出。
- 蓋上蓋子后，定位銷插入在木盒子中鉆出的4個?5mm孔中。
- ?5mm孔深處的磁鐵吸引銷釘并保持蓋子上的狀態。
使用蓋子銷釘鉆導引器在蓋子和底座上鉆孔，以使孔對齊。在鉆頭上使用電工膠帶控制鉆到的深度。您只希望銷釘伸出?5mm。如果銷釘伸出的距離過長，則可能會意外地將蓋子用作杠桿來撬開底座上的孔，這很不好。要將?5mm的磁鐵向下推入孔中，可以使用長的不銹鋼（非磁性）螺栓。
安裝手柄
我從eBay購買了喜歡的外觀的手柄，并使用沉頭螺釘將其安裝。重要的是，安裝不要阻塞底板安裝座或底板本身。
制作并組裝底板安裝座
一旦打印了3個“底板安裝座”，并且還打印了1個“細長底板安裝座”，請使用虎鉗將4x M5螺紋插入件壓入到位。
下一步是使用3.5毫米x 10毫米自攻木螺釘將底板安裝座擰入盒中。基板安裝座與基板對齊是至關重要的。
安裝橡膠腳
在機器底部的4x橡膠腳上鉆4x 2.5mm孔，然后使用3.5mm x 10mm的木螺釘將它們擰緊到位。
搭建并安裝充電端口和電纜
如果您想打開包裝盒給電池充電，則可以跳過此步驟。否則，此步驟將在框中創建一個充電端口。充電時機器無法開機。我認為這將很難實現，我也沒有將其作為一種選擇。
充電口
在微型DIN連接器插座上鉆一個?12mm的孔，然后以DIN插座為模板，鉆2個3.5mm的孔來安裝它。該孔應距底座約27mm。如果鉆孔太高，則內部組件和電源開關會發生沖突。
將4x?80mm的電線焊接到JST母插座上。該插座將連接到來自電源開關的JST插頭，明智的做法是使用相同顏色的電線，以便在將插頭插入插座時更容易看到要連接的電線。
首先將4根導線穿過**充電端口，**然后再穿過12mm孔。將電線焊接到mini-DIN插座焊杯上。然后將mini-DIN插槽推入其安裝孔。參見上圖。
使用2個M3 x 20mm螺栓和2個M3螺母將充電端口和mini-DIN插座安裝到木箱上。將JST插座粘到充電端口中。
充電線
打開迷你DIN插頭以露出焊杯。切割并剝去4根長度為300-500mm的電線的末端，然后將其焊接到錫杯上。使用與以前相同的四種顏色。確保將DIN插頭插入DIN插座時，接觸的引腳具有相同顏色的焊錫絲。
將4根導線的線與一些paracord一起套好，使用熱縮管密封兩端，然后合上DIN插頭。完成結果請參見上圖。
使用壓接工具，在電纜的另一端安裝一個4針JST插頭。確保按照圖將電線連接到正確的引腳上進行充電。看起來確實有些荒謬，但是所有這些連接器都是必需的。請記住，仔細檢查這些導線是否正確以及執行此操作的方法的重要性。如果充電器未正確連接到電池，則電池可能著火。
步驟15：對設計的潛在改進
增加龍門架的尺寸，以通過繪制更多像素來增加細節
屏幕可容納160行，每行128像素，但是當前機器僅每隔兩行（80行）繪制一次。因此，可以使用其中兩倍的信息來創建更詳細的繪畫。為什么我沒有在當前機器上完成此操作？
- 畫筆筆的分辨率有限。目前，它繪制的線距為2mm。嘗試繪制間隔為1mm的線條是行不通的，因為最厚和最細的筆觸厚度之間的差異很小。
- 因此，必須將圖像本身做大一些，以使線條之間的距離可以保持2mm。
- 因此，需要更大的機器。機器僅需寬65毫米，即可覆蓋A4紙的整個寬度。
較大的計算機將具有以下限制：
這種尺寸的盒子沒有現貨供應，因此需要定制。
- 目前，大約需要4:50進行繪畫（不包括準備時間或拍攝照片所花費的時間）。每畫10分鐘，兩倍的線條大約需要兩倍的時間。使用較小的機器，四個人可以在半小時內完成人像拍攝。較大的機器將花費一個小時的大部分時間。這會少很多樂趣，而且涉及很多。但是，較大的機器可能具有較大的皮帶輪，因此以較快的速度運行，這可能在很大程度上抵消了這一點。
- 如果將行以2mm的距離涂漆（因此是兩倍高），則無法適應整個圖像，因為A4紙的寬度不足以使繪畫的寬度加倍。圖像的側面必須被裁剪。
- 較大的盒子會稍微損害美觀和便攜性。
提高軸的剛性
X軸更改方向時，可以看到龍門架的巨大“傾斜”運動。這是由于H型機器人施加的不均勻力以及3D打印Y軸滑架的剛性差。可以將Y軸滑架重新設計為更大的尺寸，然后合并沿X軸延伸的第二根橫梁以提高剛度。這會稍微減小Y軸上的運動范圍，但是已經有超過所需范圍的可用范圍。
幸運的是，出于僅從左向右移動的目的，機架運動非常一致，因此畫質不會受到影響。但是，如果您想將龍門架與執行更復雜繪圖動作的其他Arduino程序一起使用，則消除機架運動將是必不可少的。
改善充電電路，使機器可以在充電時運行。
由于可能會混淆充電器，損壞電池并引起火災，因此我根本沒有研究此問題。但是，我認為可以安全地執行此操作。
利用傾斜傳感器
傾斜傳感器包含在PCB設計/制造中。最初，我設想能夠將機器旋轉90°來制作風景畫（也許一次兩個人）。我沒有在代碼中包含它，并且我目前不打算這樣做。但是，所有必要的代碼段都已準備好進行修改，包括讀取160像素列（而不是128行）的功能，因此，如果將來我不這樣做的話，您可以自己做。
限位開關的代碼“中斷”
我還沒有做到這一點，現在我可能不會。可能的情況是，如果機器崩潰，則限位開關會切斷電動機的電源。這可以使用中斷來完成。X和Y限位開關連接到MEGA的中斷引腳。
Ben Lucy. 2021.
FAQ:
8條留言
/1先生先生
驚人的！！我想知道您是否實現了一些代碼來繪制完美的圓形或其他形狀，對不對？
/2雪花81
很棒的工作！除了gerber之外，您是否有可能在圖形文件中共享原理圖或電路板布局？我試圖打開您的文件旅館Altium，但出現錯誤。我有興趣復制arduino和pololu驅動程序的設置
/1佐爾夫
絕對驚人的項目！
您是否嘗試過這樣的主意：以常規方式打印圖像，然后將圖像旋轉90度（在Arduino和紙張中）并再次執行繪圖，以便將已旋轉的圖像打印在已經打印過的紙張上？它可以（理論上）以與水平線相同的方式向圖像添加垂直線。也許“質量”會提高？
/1masoud256
太奇妙了！非常好。
/1Penolopy Bulnick
這個肖像畫家令人印象深刻的工作:)
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便攜式肖像畫家
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