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Le projet

L'objectif est de fabriquer un module qui, ajouté a une machine a coudre classique, la transforme en brodeuse.

Nous nous interdisons de modifier la machine a coudre pour des raisons d'acceptation et de simplicité de mise en oeuvre.

Le design est réfléchi pour être accessible et reproductible par le plus grand nombre (çàd avec de l'outillage grand public principalement).

L'ensemble du projet sera décrit ici même, sur cette page wiki.

Technique

Le système est assez simple:

un capteur pour connaître la position de l'aiguille et n'avancer que quand elle est sortie du tissus
deux axes de liberté avec des impératifs de précision assez faibles (le 10eme de mm est déjà très bien). En réalité les contraintes sur le cadre sont importantes, et la précision se voit abaisser selon le type d'accroche et le bras de levier selon la distance. Ces deux paramètres jouent sur la taille totale brodable. Pour l'instant le choix a été d'avoir une surface brodable maximale, une attention particulière sera portée à la précision et au réglages de la tension du fil.
une électronique de commande: deux solutions viables: celle des imprimantes 3D est facilement trouvable, fonctionne bien sans se poser trop de questions, mais est plus onéreuse. Une électronique moins chère est disponible chez les revendeurs chinois mais nécessite un peu plus de connaissances. Il est probable que l'Electrolab vende la base mécanique et électronique en kit, ce qui rendrait la 2e solution abordable.

Historique

Premier prototype

Fin 2014: premier prototype avec une vieille Singer, premiers motifs.

Problèmes:

hyperstatisme et couple insuffisant, châssis en bois inadapté.
vitesse réduite, 2 ou 3 points par secondes
pilotage de la vitesse à l'autotransformateur, avec une forte chauffe (pause toutes les 5 minutes sinon odeur de brûlé)
commander à l'arduino, obligation de reprogrammer pour changer de motif.
pédale non commandée (on/off géré manuellement)

Points positifs:

précision suffisante (mais surdimensionnée). Moteurs à 200 pas/tour, vis à bille en pas de 4mm => 20µm de résolution.
procédé rudimentaire mais fonctionnel et automatique pour broder à partir de fichiers svg.
il est possible de construire un socle non destructif pour la machine d'origine.
la machine de proto est vraiment un vieux tromblon, il est probable que nombres de problèmes ci-dessus disparaissent avec une machine plus récente.

Deuxieme prototype

La machine utilisée est une Singer Curvy. Ce prototype est né en avril/mai 2015.

Cibles de ce prototype:

Rigidité de la structure.
Mécanique propre avec des pièces standard (cornière alu, courroies, poulies,...) ou réaliseés à l'imprimante 3D. Le tout dans un soucis de reproductibilité dans un environnement moins riche en machines outils que l'Electrolab.
Entraînement à base de courroies pour rééquilibrer la vitesse/précision. Vérifier que le couple moteur est toujours suffisant.
Mécanique plus compacte et encloisonable dans un caisson.
Etudier l'adaptation sur une machine récente.
Sélection du cadre, solution maison ou cadre de broderie manuelle (le cadre de broderie machine n'a pas été évoqué à l'époque).

Résultats:

Notre carte de pilotage moteur fonctionne, sans surchauffe, et permet d'améliorer notre vitesse et couple. Une allure de 10 ou 12 points par seconde est envisageable. Les sources et fichiers de fabrication de cette carte se trouvent ici (TODO insert link).
Electronique fonctionnelle mais un peu brouillon: à moitié sur breadbord, fixation approximative, dépendance à une alimenation de laboratoire. Un peu de nettoyage est nécessaire.
Quelques pièces réalisées à l'imprimante 3D sont trop fragiles, design à revoir.
Toujours pas de logiciel adéquat. Effet de bord sur la tension de fil non gérée dans les longs déplacements et pertes de points.
Impossible sur ce modèle de rétracter les griffes, le cache-griffe fournit ne tient que moyennement, mais pas d'impact sur la broderie, le tissu n’étant pas pressé pendant les déplacements.
Présentation à la MakerFaire Paris 2015, qualité broderie grandement améliorée et des retours encourageant du public.
Plusieurs retours nous conseillent d'utiliser des supports de broderie, à tester. ( http://fr.madeira.de/fournitures/films-a-broder, http://www.rascol.com/broderie/avalon-madeira )

Deuxieme prototype, seconde édition pendant le CCC

http://blog.electrolab.fr/2015/08/20/electrolabccc2015/

Nous avons principalement travaillé sur le logiciel d'édition, le pied presseur et les supports de broderie. Le logiciel téléchargeable en bas de page est une version mi-CCC, il est aujourd'hui obsolète et nous travaillons pour sortir une version stable et récente. Si vous souhaitez tester notre logiciel n’hésitez pas à nous contacter sur openembroidery@gmail.com.

Nouveau pied-de-biche: spécial broderie, avec ressort pour plaquer le tissu et faciliter la remontée du fil. Modèle permettant d'y adapter notre capteur de position: une fourche optique pour détecter la position haute. Parmi les avantages: faible coût, pièce standard et facilement dénichable, modification facile. Ce pied améliore la broderie et nous supprime toutes pertes de points rencontrées sur les prototypes précédants.

Un troisième prototype de contrôle de la pédale (et donc de la vitesse de point) a été fait sur place, toujours sans succès, ce modèle nous donne du fil à retordre, il est possible qu'une autre machine, plus bas en gamme ou d'un autre fabricant, soit plus simple a piloter.

L'utilisation de supports de broderie est en fait un point très important dans le rendu final, beaucoup moins de déformations et une meilleure tension de tissu. Nous nous sommes rôdés sur la machine et les bonnes pratiques en broderie grâce aux visiteurs du CCC, en faisant de nombreux tests de broderie dont un essai d'appliqué plutôt réussi et plusieurs dizaines de démos de la machine dont une filmée (visible sur le lien au dessus).

On rapelle que toute aide de personnes habituées à ces machines est la bienvenue, notamment pour distinguer les limites liés a notre mécanique et ceux liés a la broderie elle même (vitesse, etat de surface, tension du tissu).

Fichiers

Le code de la version CCC du logiciel OpenEmbroider (version tres basique, utilisable uniquement pour les tests, pas d'interface utilisateur, compilation hazardeuse): OpenEmbroider
Le firmware N'est pas encore accessible car certains drivers ne sont pas libres et demandent une réécriture.
Fichiers CAO, il n'y a pas le pied capteur (Le nouveau modèle est de toute facon complètement différent). Tous les fichiers Stl pour l'impression 3D (environ 10h d'impression en tout).
Nos slides pour notre lightning talks au CCC2015 (en anglais).

A faire:

pilotage électronique pour remplacer la pédale
amélioration du logiciel embarqué (sans dépendances avec arduino)
Continuer le logiciel dédié à la broderie.

références & inspirations

Mots clefs de recherche: diy embroidery machine

http://edutechwiki.unige.ch/en/Computerized_embroidery (still active page, lot of information)
http://www.cnczone.com/forums/general-other-machine-discussion/170492-cnc.html
https://wiki.techinc.nl/index.php/Embroidery_machine
http://scanlime.org/2010/01/diy-sewing-machine-retrofit/

projets fonctionnels

brodeuse mécanique

http://www.cnczone.com/forums/cnc-wood-router-project-log/57404-software-19.html

software:

dev possible: https://www.biicode.com/lasote/nanosvg

Projets:Lab:brodeuse

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Deuxieme prototype

Deuxieme prototype, seconde édition pendant le CCC

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