Open embroidery
Ou comment transformer une machine à coudre en brodeuse.
C’est un projet que nous avons démarré à deux fin décembre 2015 au sein de l’Électrolab.
Nous sommes un binôme issu de l’équipe Électrolab de la coupe de France de robotique. À l’époque nous cherchions un projet sympa et utile sur lequel travailler sur le long terme, qui nous permettrait d’apprendre de nouvelles techniques et que nous pourrions publier en open source.
L’Électrolab venait à cette époque d’accueillir les premiers outils de l’espace textile (machine à coudre et surjeteuse) puis, l’activité augmentant, la question s’est alors posée d’équiper l’association en brodeuse numérique.
Autant le dire directement : l’état du marché pour ce type d’équipement n’est guère engageant, et toutes les solutions disponibles ont deux points communs : les machines sont extrêmement coûteuses et tout y est absolument propriétaire, tant du côté du matériel que du logiciel. Par conséquent, même en faisant un très gros effort d’investissement afin de nous doter d’une machine, il aurait ensuite été très difficile de l’entretenir et tout simplement impossible de la faire évoluer.
En bons acteurs du “libre hardware” nous avons cherché des alternatives accessibles et ouvertes. En vain.
Assez rapidement, l’idée d’une approche originale a germé dans nos esprits : une part importante du coût d’un tel système réside dans la mécanique liée au mouvement de l’aiguille (moteur, entraînement, colonne de guidage de l’aiguille…), or, tout ceci est absolument commun avec une simple machine à coudre conventionnelle qu’il est facile de trouver à vil prix, par exemple pendant les vide-greniers.
Nous avons donc décidé d’envisager le problème sous l’angle non d’une machine à part entière, mais d’un “module additif” qui pourrait être ajouté à toute machine à coudre standard.
Bien que n’ayant jamais vu ou utilisé de brodeuse, nous nous sommes lancés dans l’aventure avec plusieurs objectifs :
- Le système doit être ouvert, les plans disponibles sur internet pour que d’autres puissent s’en emparer, en comprendre le fonctionnement et l’adapter à leurs usages.
- La fabrication doit être accessible à tout amateur ayant accès à un hackerspace ou fablab.
- Le module de broderie doit être solidaire de la machine (pas un bloc posé a coté).
- Il doit être rapidement et simplement démontable.
- Aucune modification ne doit être effectuée sur la machine à coudre.
- Son coût doit rester raisonnable pour un particulier ou une association.
Les premiers tests sur ce que nous appelons un « proof of concept » (POC) furent effectués le soir du nouvel an 2015, un prototype ayant été fabriqué dans la journée avec des pièces glanées dans le lab. Goulottes électriques, chutes de planches, cartes électroniques génériques, ce module, qualifié plus tard par un visiteur de « dirtyest hack ever », donna des résultats très encourageants.
Les années suivantes nous permirent d’améliorer ce prototype.
Il fallut pour cela comprendre le fonctionnement d’une machine à coudre, concevoir une mécanique fiable et simple à fabriquer, dessiner une carte électronique de contrôle, la programmer et développer un logiciel de pilotage par ordinateur.
Le développement d’un logiciel de dessin spécifique aux besoins de la broderie fut aussi une nécessité étant donné le manque de solutions libres dans ce domaine.
Le premier modèle faisait la part belle à l’impression 3D. Il était fiable et simple mais souffrait de plusieurs défauts :
- La souplesse des éléments imprimés et le jeu entre certaines pièces limitaient la vitesse de broderie (au-delà, les vibrations faisaient perdre en qualité).
- Certaines pièces en métal étaient compliquées à fabriquer.
- La fabrication des pièces nécessitait environ 10h d’impression 3D.
- Certains éléments étaient difficiles à sourcer (fournisseurs changeants), long à approvisionner et leur qualité trop variable.
- L’électronique était construite autour d’une carte de test sur laquelle nous n’avions aucun contrôle.
Aujourd’hui nous développons une nouvelle version plus rigide, fiable, simple et rapide à fabriquer.
Le châssis étant maintenant basé sur une structure en plexiglas découpé au laser et guidé par des rails industriels légers, les premières broderies de cette machine sont bien meilleures et le résultat est tout à fait comparable à celui obtenu avec les machines du commerce.
Les plans de la mécanique sont publiés sur le site web du projet http://openembroidery.com, le logiciel est disponible sur le dépôt de code de l’Electrolab https://code.electrolab.fr mais la carte électronique et son logiciel étant encore en cours de développement (les plans de la dernière version ne sont pas encore accessibles).
Nous travaillons sur ce projet sur notre temps libre, comme un hobby et il avance au rythme de notre motivation et sans objectif commercial.
Si vous voulez contribuer ou fabriquer votre propre machine n’hésitez pas à nous contacter [email protected] ou à venir directement au lab.
