Le Tipibot est un robot qui dessine, ou drawbot, inspiré du
projet Polargraph de Sandy Noble (http://www.polargraph.co.uk).

Traceur mural ou imprimante verticale, composé de deux moteurs pas à pas et d’un servomoteur pilotés par un Arduino, il permet de mouvoir un crayon sur n’importe quelle surface verticale du format A4 au double A0.

Développé en opensource, l’ensemble des composants du Tipibot sont documentés et facilement disponibles dans les magasins spécialisés.

Une grande partie des pièces sont imprimées à l’aide d’une imprimante 3D, si vous n’en avez pas à votre disposition, vous pouvez vous rendre dans un Fablab pour vous faire aider à réaliser ces éléments.

Liens utiles :

Vous pouvez trouver des informations complémentaires sur les sites suivants :

Step 1: IMPRESSION 3D

Imprimez toutes les pièces avec une coque d’une épaisseur de 1 mm minimum et un remplissage de 30%.

Les fichiers sont disponibles ici : http://www.thingiverse.com/thing:2304175

Le boîtier de la nacelle nécessite des supports d’impression.

Environ 350g de filament et une vingtaine d’heures sont nécessaires pour imprimer l’ensemble des pièces du Tipibot.

Il est possible d’optimiser l’impression pour avoir seulement quatre plateaux (cf. schéma ci-dessus).

Step 2: NOMENCLATURE

1. Outillage

Une paire de ciseaux
Un tournevis cruciforme
Un morceau de papier de verre
Un fer à souder et de l’étain
Un tube de colle glue
Un jeu de tournevis de précision
Un briquet

2. Visserie

(4x) Écrou M3 hexagonal
(4x) Boulon M3x10 tête fraisée
(4x) Boulon M3x8 tête bombée six pans
(7x) Vis 2,5x10 tête fraisée
(1x) Écrou et boulon 4x30 tête six pans
(1x) Écrou et boulon 4x40 tête six pans
(2x) Écrou et boulon M4x15 tête fraisée
(2x) Vis et cheville placo

3. Composants électroniques

(25 cm) Gaine thermorétractable
(3 m) Câble souple trois conducteurs
(2 m) Câble spiralé quatre conducteurs
(1x) Câble USB A/B
(1x) Câble d'extension servomoteur de 15 cm
(1x) Servomoteur SG90
(2x) Moteur pas à pas NEMA 17
(2x) Pilote moteur pas-à-pas A4988
(1x) Alimentation 12V 2A
(1x) Arduino MEGA 2560 R3
(1x) Ramps 1.4

4. Pièces imprimées en 3D

(x2) Contrepoids part A et B
(x2) Engrenage contrepoids part A et B
(x2) Engrenage moteur part A et B
(1x) Boitier et couvercle moteur
(1x) Boitier et couvercle moteur + carte
(2x) Pince câble
(1x) Boitier nacelle
(1x) Couvercle nacelle
(2x) Poignée nacelle part A et B
(2x) Rondelle nacelle A
(1x) Rondelle nacelle B
(1x) Poids crayon

5. Divers

(2x) Equerre 70x50x35
(2x) Roulement 6003 17-35
Feuille de plomb
(6,5 m) Chainette store enrouleur
(2x) Système anti-vibration Astrosyn Nema17
Quelques pièces…

Step 3: ASSEMBLAGE - Bloc Moteur

Pièces nécessaires :

(1x) Boitier et couvercle moteur
(2 m) Câble spiralé quatre conducteurs
(1x) Pince câble
(2x) Vis 2,5x10 tête fraisée
(1x) Moteur pas à pas NEMA 17
(2x) Boulon M3x8 tête bombée six pans
(1x) Système anti-vibration Astrosyn Nema17
(2x) Écrou M3 hexagonal
(2x) Boulon M3x10 tête fraisée
(5 cm) Gaine thermorétractable

Explications :

Visser le système anti-vibration au moteur pas à pas NEMA 17 avec les deux écrous M3 hexagonal et deux boulons M3x8 têtes bombées six pans (cf. images 1 et 2).
Couper le surplus des quatre brins en sortie de moteur en gardant une longueur d’environ 7 cm de fils, puis dénudez les quatre brins sur 1 cm.
Garder de côté la connectique coupée en prenant soin de laisser 15 cm de fils pour l’étape suivante (cf. image 3).
Dénuder les quatre brins d’une extrémité du câble spiralé sur 1 cm, passer le câble dans le trou du boîtier moteur (cf. image 4).
Raccorder au moyen de soudures et de gaines thermorétractables le moteur au câble spiralé en choisissant un code couleur (cf. image 5).
Visser le moteur au boîtier par l'extérieur avec les deux boulons M3x10 têtes fraisées
(cf. image 6).
Visser le pince câble à l’aide des deux vis 2,5x10 têtes fraisées (cf. image 7).
Placer le couvercle moteur (cf. image 8).

Step 4: ASSEMBLAGE - Câble Spiralé

Pièces nécessaires :

(1x) Boitier moteur + carte
(1x) Pince câble
(2x) Vis 2,5x10 tête fraisée
(5 cm) Gaine thermorétractable

Explications :

Passer l'autre extrémité du câble spiralé dans le bloc moteur + carte (cf. image 1).
Relier les quatre brins à la connectique coupée précédemment (cf. image 2) au moyen de soudures et de gaines thermorétractables (cf. image 3)
Visser le pince câble à l’aide des deux vis 2,5x10 têtes fraisées (cf. image 4).

Step 5: ASSEMBLAGE - Bloc Moteur + Carte

Pièces nécessaires :

(1x) Moteur pas à pas NEMA 17
(2x) Boulon M3x8 tête bombée six pans
(1x) Système anti-vibration Astrosyn Nema17
(2x) Écrou M3 hexagonal
(2x) Boulon M3x10 tête fraisée
(5 cm) Gaine thermorétractable

Explications :

Visser le système anti-vibration au moteur pas à pas NEMA 17 avec les deux écrous M3 hexagonal et deux boulons M3x8 têtes bombées six pans (cf. images 1).
Couper le surplus des quatre brins en sortie de moteur en gardant une longueur d’environ 10 cm de fils, puis dénuder sur 1 cm (cf. image 1).
Dénuder les quatre brins de la connectique coupée (cf. image 2).
Relier la connectique coupée aux quatre brins du moteur au moyen de soudures et de gaines thermorétractables (cf. images 3, 4 et 5).
Visser le moteur au boîtier par l'extérieur avec les deux boulons M3x10 têtes fraisées (cf. image 6).

Step 6: ASSEMBLAGE - Électronique

Pièces nécessaires :

(1x) Couvercle moteur + carte
(1x) Arduino MEGA 2560 R3
(1x) Ramps 1.4
(2x) Pilote moteur pas-à-pas A4988
(1x) Câble d'extension servomoteur de 15 cm

Explications :

Passer le câble d'extension servomoteur dans l'emplacement prévue à cet effet et coller la fiche male dans le boitier (cf. image 1)
Emboiter la Ramps 1.4 sur l'Arduino MEGA 2560 R3.
Placer les pilotes moteur sur la Ramps en E1 et Y (cf. schéma).
Clipper l’ensemble dans le fond du boitier (cf. image2).
Connecter le moteur du bloc moteur + carte en E1 (cf. schéma).
Connecter le moteur du bloc moteur en Y (cf. schéma).
Connecter le câble d'extension servomoteur à la Ramps (cf. image 3 et schéma).
Placer le couvercle moteur + carte (cf. image 4)

Step 7: ASSEMBLAGE - Engrenages Moteurs

Pièces nécessaires :

(2x) Engrenage moteur part A et B

Explications :

Coller les engrenages en prenant soin de s’assurer que ce sont bien ceux avec des bords intérieur droit (cf. images 1 et 2).
Chauffer l’axe afin d’y emboîter plus simplement l’engrenage (cf. images 3 et 4).
Répéter l’opération sur l’autre boitier.

Step 8: ASSEMBLAGE - Contrepoids

Pièces nécessaires :

(2x) Contrepoids part A et B
(2x) Engrenage contrepoids part A et B
(2x) Écrou et boulon M4x15 tête fraisée
Pièces de monnaies

Explications :

Préparer les engrenages (cf. images 1 et 2).
Retirer le support d’impression au niveau de l’emplacement de l’écrou (cf. image 3).
Placer l’engrenage dans le contrepoids (cf. image 4).
Charger les boîtiers avec des pièces de monnaies (cf. image 5).
Refermer les boîtiers en les vissant (cf. images 6 et 7).
Répéter l’opération pour l’autre contrepoids.

Step 9: ASSEMBLAGE - Nacelle

Pièces nécessaires :

(1x) Boitier nacelle
(1x) Poids crayon
(2x) Poignée nacelle part A et B
(2x) Rondelle nacelle A
(1x) Rondelle nacelle B
(2x) Roulements 6003 17-35
(1x) Écrou et boulon 4x30 tête six pans
(1x) Écrou et boulon 4x40 tête six pans
Feuille de plomb
Pièces de monnaie

Explications :

Insérer l’écrou dans le poids crayon et visser le boulon 4x30 (cf. image 1).
Préparer la feuille de plomb et la placer sur le poids crayon (cf. image 2).
Enlever le support d’impression du boitier nacelle (cf. image 3).
Poncer les poignées destinées à recevoir les roulements.
Assembler les poignées puis y emboîter les roulements (cf. image 4).
Placer l'écrou restant dans le boitier nacelle (cf. image 7).
Visser le boulon 4x40 (cf. image 8)
Emboîter les pièces de la manière suivante (cf. images 5, 6 et schéma) :

Poignée
Rondelle nacelle A
Poignée
Rondelle nacelle A
Rondelle nacelle B

Step 10: ASSEMBLAGE - Servomoteur

Pièces nécessaires :

(3x) Vis 2,5x10 tête fraisée
(1x) Couvercle nacelle
(10 cm) Gaine thermorétractable
(1x) Servomoteur SG90
(3 m) Câble souple trois conducteurs

Explications :

Retirer les supports d’impression aux niveaux des emplacements des vis (cf. image 1).
Positionner le servomoteur dans le boitier et couper le fil à la moitié (cf. image 2).
Dénuder les trois brins du servomoteur.
Raccorder-les au câble souple au moyen d'une soudure et de gaine thermorétractable en choisissant un code couleur (cf. images 3 et 4).
Charger la Nacelle avec des pièces de monnaies (cf. image 5).
Refermer avec le couvercle en vissant avec les trois vis (cf. image 6).
Raccorder l'autre extrémité du câble souple à la connectique du servomoteur précédemment coupée (cf. images 7 et 8).