Öz əlinizlə rəngli 3d printer.

3D çap dəsti 3D modelləşdirmə ilə məşğul olmağa qərar verən yeni başlayanlar üçün mükəmməldir. Printer PLA plastiklə işləyir və kifayət qədər ətraflı təlimat sayəsində o, kifayət qədər tez yığıla bilər. Dizayn akril çərçivəyə, qızdırılan səthə malikdir, USB konnektoru və SD kartlar üçün interfeys ilə təchiz edilmişdir.

Başlanğıc dəstinin qiyməti təxminən 10.000 rubl təşkil edir və siz, məsələn, Aliexpress-də Rusiyadan çatdırılma ilə sifariş verə bilərsiniz. Rəngli çap sürəti 100 mm/s-dir. Cihaz 10 metr plastiklə gəlir, ona görə də montajdan sonra dərhal printerdə kiçik bir şey çap edə bilərsiniz. Və gələcəkdə printeri təkmilləşdirmək üçün əlavələr də çap edə bilərsiniz: məsələn, altıbucaqlı açarlar və tornavidalar üçün tutacaq.

Tevo Tarantula: qızıl orta

Bir az daha təkmil istifadəçisinizsə və artıq 3D printerlərlə təcrübəniz varsa, . Bu printer həmçinin USB sürücülərini və SD kartları birləşdirmək üçün interfeyslərlə təchiz edilmişdir, lakin onun dəyəri bir qədər yüksəkdir - 11.000 rubldan və ya daha çox.

Amma bu printer alüminium profil, qızdırılan platforma ilə təchiz olunub və yaxşı çap sahəsinə (220x270x260 mm) malikdir, bu qiymət seqmentinin modellərində nadirdir. Eyni Aliexpress-də montaj dəsti ala bilərsiniz. Rəngli plastik çap sürəti 150 mm/s-dir, bu olduqca yaxşıdır.

Anycubic 3D DIY: 3D Çap Bacarıqları tələb edir

3D printerin öz-özünə yığılması üçün peşəkar dəst nümunəsi dəstdir. Ancaq biz bunu yalnız 3D çap üzrə mütəxəssissinizsə tövsiyə edə bilərik. Bununla belə, dəsti yığmaq nisbətən asandır və sərt metal çərçivə cihazın etibarlılığını artırır.

Bağlayıcılardan cihaz hamısı eyni USB interfeyslərini və SD kartları oxumaq üçün yuva təklif edir. Aliexpress-də bir dəstin qiyməti təxminən 15.000 rubl təşkil edir. Bu modelin rəngli çap sürəti əvvəlki nümunədən iki dəfə aşağıdır (cəmi 60 mm/s), lakin nümunələrin keyfiyyəti daha yüksəkdir. Finalda, bitmiş çapdan daha az buruqları üyütməli olacaqsınız.

Ultimaker printerini öz əllərimlə yığmaq haqqında bir sıra məqalələr dərc etməyə başlayıram. Yazılarda printer qurmaqdan, müxtəlif internet mağazalardan və Əlidən ehtiyyat hissələrinin sifarişindən tutmuş, yığılması, proqramlaşdırılması və s.-dən danışacam və sizlərlə özüm də yığacam.

Məqalələr IKEA üslubunda yazılacaq - hər kəs üçün əlçatan və başa düşülən!

Mənimlə onlayn olaraq özünüz üçün 3D printer yığa, məqalələrə şərhlərdə suallar verə və cavablarımı ala bilərsiniz. Məqalələr 2 həftədən bir dərc olunacaq.

Qiymət: printer sizə təxminən 25 min rubla başa gələcək - bu, etibarlı və yüksək keyfiyyətli bir cihaz olacaq.

Niyə burada və indi?

İcma ziyarətçilərinin əksəriyyəti printer axtarır. Mən öz əlimlə printer yığmağın tərəfdarıyam, bundan sonra nə olacaq, hər kəs özü qərar verir.

Niyə evdə hazırlanmışdır? Bir neçə səbəb var:

Ağlabatan qiymət. Hazırda printerin qiyməti təxminən 25.000 rubl təşkil edir. 14 ilə 18 min rubl arasında olan bir çox Çin printerləri var. Bununla belə, bu konstruktorlar 3D çap adlandırıla bilən şeyin istehsalına başlamazdan əvvəl eyni vaxt tələb edir. Zavod printerlərinin bu dəyəri aşağıdakılardan ibarətdir: marketinq, əmək haqqı, mühəndislik sorğuları və s. Mühəndislik tədqiqatları yolunda 25.000 rubldan çox pul xərclədim. İndi bilik və təcrübəmi pulsuz paylaşıram.
3D printer almaq işin yarısı, hətta üçdə biri deyil, hələ də ondan necə istifadə edəcəyinizi öyrənməlisiniz! Beləliklə, montaj və quraşdırma təcrübəsi 3D çapın mənimsənilməsində nəzərəçarpacaq addım verir.
İki Ultimaker 2 printerinin və öz istehsalı olan Ultimaker-in sahibi və istifadəçisi kimi əminliklə deyə bilərəm ki, onlar sürət və çap keyfiyyətinə görə fərqlənmirlər. Onların hər ikisi gözəl çap edir, Ultimaker 2-nin ekstruderi və çap başlığı isə daha şıltaqdır.
Məqalələr silsiləsi şəxsi şəxsi 3D printerinizin yığılması və qurulması üçün bir növ illüstrasiyalı təlimat olacaqdır. Bütün prosesi mümkün qədər ətraflı şəkildə işıqlandırmağa və şərhlərdə sizinlə dialoqa girməyə çalışacağam.

Ultimaker tikinti üçün printer kimi seçildi və əsas götürüldü:

Onu yığmaq kifayət qədər sadədir.
Etibarlıdır - Kalaşnikov avtomatı kimi.
Onun bütün rəsmləri ictimai mülkiyyətdədir.
O, bəlkə də dünyada ən çox yayılmışdır.
Onunla bağlı mühəndislik tədqiqatları mən və dünyanın digər istifadəçiləri tərəfindən aparılır. Demək olar ki, bu printerdə olan hər şey müxtəlif yerlərdən yığılıb və açıq şəkildə mövcuddur.Çubuğun diametri ilə bağlı fəlsəfi sual 3 mm və ya 1,75 mm ola bilər - hər kəs nə istifadə edəcəyinə özü qərar verir, mən yalnız fikrimi bildirəcəyəm. müsbət və mənfi cəhətləri haqqında.

3 mm - Pros:

Daha stabil keyfiyyətli bar almaq daha asandır, həm də evdə.
Bowden ekstruderi üçün ən yaxşısı.
3 mm çubuğu olan printerlərdə 1,75 mm çubuqdan nə qədər düzgün istifadə edə bilərsiniz.
Bobinlərdə üst-üstə düşmə və çeynəmə 1.75-dən daha az yaygındır.

3 mm - Eksiler:

Hazırda az sayda istehsalçı onu istehsal edir.
Bir neçə müxtəlif növ plastik.

1.75 mm - Müsbət cəhətləri:

Çox sayda müxtəlif növ plastik.
Daha çox istehsalçı var.
Birbaşa ekstruder üçün əladır.

1.75 mm - Eksiler:

Bowden extruder üçün çox yaxşı sübut edilməyib (bəzi ekspertlər etiraz edəcəklər, amma mən yalnız buna cavab verə bilərəm - cəhd edin, sonra müzakirə edəcəyik).

Hal-hazırda mən 1,75 mm-dəyəm, ancaq böyük plastik ehtiyatlarının yığılması səbəbindən. Yaxın gələcəkdə 3 mm-ə keçməyi planlaşdırıram, kimə 1,75 mm plastik lazımdırsa, 3 mm-ə dəyişirəm.

Beləliklə, gedək! Yazıcının yığılması ilə bağlı məqalələr iki həftəlik fasilələrlə dərc olunacaq, məzmun baxımından mən təxminən aşağıdakı planı qeyd etdim:

1. Bu yazı giriş xarakteri daşıyır. Lazım olan hər şeyi satın almaq.
2. Printerin yığılması. Birinci hissə. Bədən və mexanika.
3. Printerin yığılması. İkinci hissə. Elektronika.
4. Mikroproqram və printerin quraşdırılması - Marlin.
5. Mikroproqram və printerin quraşdırılması - Repetier-Firmware.

Nə almaq lazımdır:

1. 6 mm qalınlığında istənilən təbəqə materialından (kontrplak, MDF, akril, monolit polikarbonat və s.) seçmək üçün korpus.
Kontrplakın qiyməti təxminən 1200-2000 rubl təşkil edir. Şəxsən mən.
Kimsə kontrplak qutusuna şübhə edirsə, burada onun etibarlılığına bir az sübut var, bu da çap zamanı edilə bilər, fotoşəkildə mənim printerim:
2. Masanın əsası alüminiumdan hazırlanmışdır - qiymət etiketi 700 rubldan fərqlidir, mən bunu edirəm. Kontrplakdan hazırlana bilər, amma xoşuma gəlmir, belə bir masanın təsvirləri var, LMK12LUU əvəzinə LM12LUU istifadə etməli və adapter düzəltməlisiniz və ya trapezoidal vint üçün başqa bir qoz axtarmalısınız.
3. Cədvəl üçün şüşə adi şüşə atelyesində sifariş verilə bilər - 4mm - 100-120 rubl, rəsm
4. LM6LUU - 2 ədəd - 325 rubl.
5. LMK12LUU - 2 ədəd - 680 rubl.
6. F688 yataklar - 8 ədəd - 10 ədəd üçün 217 rubl.
7. Şaftlar 6 mm - 300,5 və 320 mm uzunluğunda, hər biri 1 ədəddir, satıcıdan ölçüsünə görə kəsilməsini və ya özünüz kəsilməsini xahiş edə bilərsiniz - 550 rubl.
8. Şaftlar 8 mm - 2 ədəd 348 mm, 2 ədəd 337 mm, satıcıdan ölçüsünə görə kəsilməsini və ya özünüz kəsilməsini xahiş edə bilərsiniz - 1300 rubl.
9. Şaftlar 12 mm - hər biri 2 ədəd 339 mm, satıcıdan ölçüyə uyğun kəsilməsini və ya özünüzü kəsməsini xahiş edə bilərsiniz - 911 rubl.
10. Pnevmatik fitinq - 1,75 və ya 3 mm üçün 1 ədəd 32 rubl.
11. Enkoder və ya potensiometr - 1 ədəd - 40 rubl.
12. İkiqat makara 20 diş mil başına 8 mm - 134 rubl.
13. HeatBed - 1 ədəd - 440 rubl.
14. Mühərriklər - 4 ədəd lazımdır (3600 rubl üçün 5 ədəd satılır). Trapezoidal vint - 480 rubl. Bağlama - 5 ədəd üçün 270 rubl, onu da çap etmək olar.
15. Qrafit qoşma, alt mötərizələr, uzun və qısa kəmərlər və kəmər yayları olan mis kollar - 1 dəst - komplekt olaraq 1225 rubla satılır (karetkalar çap edilə bilər, kəmər yaysız adi GT2 ilə istifadə edilə bilər, əldə edəcəksiniz. kiçik bir qənaət).
16. Yem dişli - 1 ədəd - 217 rubl.
17. Enerji təchizatı - 1 ədəd - 1800 rubl.
18. HotEnd e3d v6 + Volcano hədiyyə olaraq - 1,75 və ya 3 mm üçün 765 rubl və Termal maneə - 1 ədəd 44 rubl (termal maneə isteğe bağlıdır).
19. Soyuducu soyutma hissələri - 2 ədəd - 136 rubl.
20. Uzun ayaqlı son qapaqlar - 3 ədəd - 10 ədəd üçün 404 rubl.
21. GT2 makaraları 8 mm mil üçün 20 diş - 8 ədəd - 340 rubl.
22. GT2 makaraları 5 mm mil üçün 20 diş - 2 ədəd - 90 rubl.
23. Kart oxuyucusu - 1 ədəd - 178 rubl
24. Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4 + A4988 (4 ədəd) - 1 dəst - 1150 rubl.
25. Ekran 12864 - 1 ədəd -525 rubl.
26. VAZ ön yastiqciqlarının barmaq yayı - 4 ədəd - 100 rubl.
27. DuPont birləşdiriciləri tyts və tyts
28. Damper - 1-2 ədəd. (isteğe bağlı) 1 ədəd üçün 230 rubl.
29. Arxa işıq açarı - 1 ədəd (isteğe bağlı). - 5 ədəd üçün 100 rubl.
30. Sigorta və açarı olan bir kabel üçün konnektor - 1 ədəd - 86 rubl (isteğe bağlı).
31. Kabel örgüsü - 3 metr 8 mm - 300 rubl (isteğe bağlı).
32. Sürücülər üçün radiatorlar - 4 ədəd (isteğe bağlı) - 10 ədəd 290 rubl.
33. Transistor - 1 ədəd - 246 rubl 5 ədəd. və tranzistor üçün Radiator - 1 ədəd - 53 rubl 3 ədəd (isteğe bağlı).
Tranzistoru RAMPS ilə əvəz etmək əvəzinə, avtomobil və ya bərk hal rölesi istifadə edilə bilər. Bərk dövlət rölesi ilə I və 39-da 2,5 mm, təxminən 2 metr kəsiyi olan çevik telli tellər var.
40. Bu tellər üçün istilik büzülməsi.
41. Bağlayıcılar və məftillər götürürəm, əgər şəhərdə bərkidicilərlə probleminiz varsa, qalanları üçün eyni yerə müraciət edirik -:
41.1. Vida M2.5x20 6 ədəd.
41.2. Vida M3x10 30 ədəd.
41.3. Vida M3x12 30 ədəd.
41.4. Vida M3x14 15 ədəd.
41.5. Vida M3x16 85 ədəd.
41.6. Vida M3x20 20 ədəd.
41.7. Vida M3x25 20 ədəd.
41.8. Vida M3x30 21 ədəd.
41.9. Vida M3x4 2 ədəd.
41.10. Vida M3X5 10 ədəd.
41.11. Vida M3X6 10 ədəd.
41.12. Vida M3X45 2 ədəd.
41.13. Vida M3x8 10 ədəd.
41.14. Qoz M2.5 6 ədəd.
41.15. Qoz M3 130 ədəd.
41.16. Öz-özünə bağlanan qoz M3 35 ədəd.
41.17. Paltaryuyan M2.5 6 ədəd.
41.18. Yuyucu gövdə və ya geniş M3 17 ədəd.
42. İsti yapışqan - 1 ədəd - 80 rubl (lazım deyil, son vaxtlar radiatorlar öz-özünə yapışdırılır və ya termal pastadan istifadə edə bilərsiniz)
43. Cədvəl termistoru - 1 ədəd 59 rubl, bir marj ilə götürməyə dəyər, onlar yırtılmış, qırılmış, yalançıdır.
44. Rulman 623ZZ - 1 ədəd - 10 ədəd üçün 80 rubl.
45. Mebel ayağı - 1 ədəd - 86 rubl (bir çox analoq var) və ya rulon üçün tutucu, onu da çap etmək olar.
46. Plastik hissələr (hamısını 100% doldurma ilə ABS-dən çap etməyi məsləhət görürəm), çap edə bilmirsinizsə, məsələn,

Mənə vaxtaşırı “moruq”, “portağal” və ümumiyyətlə, harada və niyə sualları verilir. Və burada başa düşməyə başlayıram ki, quraşdırma üçün "dar" təlimatlar yazmadan əvvəl, bu mətbəxin ümumiyyətlə aşağıdan yuxarıya və soldan sağa necə işlədiyi barədə qısaca danışmaq yaxşı olardı. Heç vaxtdan daha gec, buna görə də diqqətinizi arduinlər, rampalar və digər qorxulu sözlər üzrə bir növ təhsil proqramına dəvət edirik.

İndi bizim öz FDM 3D printerimizi münasib qiymətə almaq və ya qurmaq imkanının olması RepRap hərəkatı ilə bağlıdır. Mən indi onun tarixi və ideologiyası haqqında danışmayacağam – indi bizim üçün vacib olan odur ki, məhz RepRap çərçivəsində müəyyən “centlmen dəsti” aparat və proqram təminatı formalaşıb.

Özümü təkrarlamamaq üçün bir dəfə deyəcəyəm: bu material çərçivəsində mən sənaye mülkiyyətində olan canavarlara əhəmiyyət vermədən yalnız "adi" FDM 3D printerləri hesab edirəm, bu, öz qanunları olan tamamilə ayrı bir kainatdır. "Öz" aparat və proqram təminatına malik məişət cihazları da bu məqalənin əhatə dairəsindən kənarda qalacaq. Bundan əlavə, "3D printer" dedikdə, "qulaqları" RepRap-dan yapışan tam və ya qismən açıq cihazı nəzərdə tuturam.

Birinci hissə - 8 bit hər kəs üçün kifayətdir.

3D çap ilə bağlı AVR arxitekturasına malik Atmel-in səkkiz bitlik mikrokontrollerlərindən danışaq. Tarixən əksər printerlərin "beyni" AVR arxitekturasına malik Atmel-dən səkkiz bitlik mikrokontrollerdir, xüsusən də ATmega 2560. Bunun günahkarı başqa bir monumental layihə ^ onun adı - Arduinodur. Onun proqram komponenti bu halda maraq doğurmur – Arduino kodu yeni başlayanlar üçün daha asan başa düşülür (adi C/C++ ilə müqayisədə), lakin o, yavaş işləyir və resursları pulsuz kimi yeyir.

Buna görə də, arduinistlər performans çatışmazlığı ilə üzləşəndə ya bu ideyadan əl çəkirlər, ya da yavaş-yavaş embedderlərə (“klassik” mikrokontroller qurğusunun tərtibatçılarına) çevrilirlər. Eyni zamanda, yeri gəlmişkən, Arduino aparatını tərk etmək tamamilə lazım deyil - bu (Çin klonları şəklində) ucuz və rahatdır, sadəcə Arduino kimi deyil, mikro nəzarətçi kimi qəbul edilməyə başlayır. minimum lazımi boru kəməri.

Əslində, Arduino IDE-dən quraşdırması asan olan kompilyator və proqramçı dəsti, Arduino "dili" proshivka proqramında istifadə olunur və qoxu gəlmir.

Amma mən bir az kənara çəkilirəm. Mikrokontrolörün vəzifəsi alınan təlimatlara və sensorların oxunuşlarına uyğun olaraq nəzarət hərəkətləri verməkdir ("təpik" adlanan hərəkəti yerinə yetirmək). Çox vacib bir məqam: bu aşağı güclü mikrokontrollerlər kompüterin bütün tipik xüsusiyyətlərinə malikdir - kiçik bir çipdə prosessor, RAM, yalnız oxumaq üçün yaddaş (FLASH və EEPROM) var. Ancaq əgər PC əməliyyat sistemi ilə işləyirsə (və o, artıq hardware və çoxsaylı proqramların qarşılıqlı əlaqəsini "həll edir"), onda "meqa" da bizdə birbaşa aparatla işləyən tam bir proqram var. Əsasəndir.

Niyə eyni Raspberry Pi kimi mikrokompüter əsasında 3D printer nəzarətçiləri yaratmırlar sualını tez-tez eşidə bilərsiniz. Belə görünür ki, hesablama gücü vaqondur, dərhal veb interfeysi və bir çox rahat hədiyyələr edə bilərsiniz ... Amma! Bu, real vaxt sistemlərinin qorxulu səltənətinə daxil olduğumuz yerdir.

Vikipediya aşağıdakı tərifi verir: “Sistemdən kənar mühitdə baş verən hadisələrə reaksiya verməli və ya tələb olunan vaxt məhdudiyyətləri daxilində ətraf mühitə təsir göstərməli olan sistem”. Əgər bu tamamilə barmaqlardadırsa: proqram birbaşa aparat üzərində işləyərkən, proqramçı proses üzərində tam nəzarətə malikdir və müəyyən edilmiş hərəkətlərin düzgün ardıcıllıqla baş verəcəyinə və onuncu təkrarda digərlərinin yerinə yetirilməyəcəyinə əmin ola bilər. onların arasında paz. Biz əməliyyat sistemi ilə məşğul olanda isə o, istifadəçi proqramını nə vaxt yerinə yetirəcəyimizi, şəbəkə adapteri və ya ekranla işləməkdən nə vaxt diqqəti yayındıracağımıza qərar verir. Əlbəttə ki, OS-nin işinə təsir edə bilərsiniz. Ancaq tələb olunan dəqiqliklə proqnozlaşdırıla bilən işi Windows-da deyil, Debian Linux-da (əsasən mikro-kompüterlərin işlədiyi varyasyonlarda) deyil, əvvəlcə hazırlanmış RTOS (real vaxt əməliyyat sistemi, RTOS) ilə əldə etmək olar. (və ya dəyişdirilmiş) bu vəzifələr üçün. Bu gün RepRap-da RTOS-un istifadəsi dəhşətli ekzotikdir. Ancaq CNC maşınlarının tərtibatçılarına baxsanız, artıq normal bir fenomen var.

Məsələn, lövhə AVR-də deyil, 32 bitlik NXP LPC1768-də yerləşir. Buna Smoothieboard deyilir. Reliktlər - çox, funksiyalar - çox.

Məsələ ondadır ki, RepRap inkişafının bu mərhələsində "8 bit hər kəs üçün kifayət edəcək". Bəli, 8 bit, 16 MHz, 256 kilobayt fləş yaddaş və 8 kilobayt RAM. Hamısı deyilsə, çox. Kifayət qədər olmayanlar üçün (bu, məsələn, 1/32 mikro addım və qrafik displeylə, habelə hərəkətlərin hesablanması üçün nisbətən mürəkkəb riyaziyyata malik delta printerlərlə işləyərkən baş verir) daha təkmil mikrokontrollerlər təklif olunur. həll yolu kimi. Fərqli arxitektura, daha çox yaddaş, daha çox hesablama gücü. RTOS ilə bəzi flörtlər üfüqdə görünür, baxmayaraq ki, proqram hələ də əsasən "aparat üzərində işləyir".

Marlin və Mega: STEP siqnal tezliyi

İkinci hissəyə keçməzdən və RepRap elektronikası haqqında danışmağa başlamazdan əvvəl. Mən bir mübahisəli məqamla məşğul olmağa çalışmaq istəyirəm - 1/32 mikro addımla potensial problemlər. Əgər nəzəri olaraq qiymətləndirirsinizsə, o zaman platformanın texniki imkanlarına əsaslanaraq, onun performansı 125 mm / s-dən yuxarı sürətlə hərəkət etmək üçün kifayət etməməlidir.

Bu fərziyyəni yoxlamaq üçün mən “test dəzgahı” qurdum, məntiq analizatorunu birləşdirdim və təcrübə aparmağa başladım. "Stend" çevrilmiş beş voltluq enerji təchizatı ilə klassik "Mega + RAMPS" sendviçidir, bir DRV8825 sürücüsü (1/32) quraşdırılmışdır. Mühərriki və cərəyanı qeyd etmək mənasızdır - nəticələr "tam" bir əlaqə ilə, sürücü və motorsuz, sürücü və motorsuz tamamilə eynidır.

Analizator sürücünün STEP pininə qoşulmuş Saleae Logic-in Çin klonudur. Marlin 1.0.2 proqram təminatı aşağıdakı kimi konfiqurasiya edilmişdir: ox başına maksimum sürət 1000 mm/s, CoreXY, mm başına 160 addım (bu, 1,8 pilləli motor, 20 diş kasnağı, GT2 kəməri və 1/32 əzmə üçündir).

Eksperimental texnika

Kiçik bir sürətlənmə (100 mm/s) təyin etdik və müxtəlif hədəf sürətləri ilə X oxu boyunca 1000 mm-lik hərəkət etməyə başlayırıq. Məsələn, G kodu G1 X1000 F20000. 20000, mm/dəq, 333,3(3) mm/s ilə sürətdir. Və biz STEP impulsları ilə nələrə sahib olduğumuza baxırıq.

Ümumi nəticələr

Yəni 10 kHz kəsilmə tezliyindən başlayaraq 40 kHz-ə qədər effektiv tezlik əldə edirik. Buna bir az arifmetika tətbiq etsək, bunu əldə edirik:

62,5 mm/s-ə qədər - hər kəsilməyə bir addım;
125 mm/s-ə qədər - hər kəsilməyə iki addım;
250 mm/s-ə qədər - hər kəsin dörd addımı.

Bu nəzəriyyədir. Bəs praktikada? Və 250 mm / s-dən çox təyin etsəniz? Yaxşı, tamam, mən G1 X1000 F20000 (333.3(3) mm/s) verirəm və nəticəni təhlil edirəm. Bu halda ölçülən nəbz tezliyi demək olar ki, 40 kHz (250 mm/s) təşkil edir. Məntiqlə.

10000 mm/dəq (166,6(6) mm/s)-dən yuxarı sürətlərdə mən davamlı olaraq saat enişləri alıram. Hər iki mühərrikdə sinxron olaraq (xatırlayın, CoreXY). Onlar 33 ms davam edir, sürətin azaldılması başlamazdan təxminən 0,1 s əvvəldir. Bəzən hərəkətin başlanğıcında eyni dip var - sürət artımı başa çatdıqdan sonra 0,1. Ümumiyyətlə, 125 mm / s-ə qədər sürətlə yoxa çıxdığına dair bir şübhə var - yəni hər kəsilməyə 4 addım tətbiq edilmədikdə, lakin bu yalnız bir şübhədir.

Bu nəticəni necə şərh etmək olar - bilmirəm. Heç bir xarici təsirlə əlaqələndirilmir - serial port vasitəsilə əlaqə ilə üst-üstə düşmür, proqram təminatı heç bir displey və SD kartların dəstəyi olmadan yığılır.

Düşüncələr

1. Marlin ilə aldatmağa çalışmasanız, sürət tavanı (1.8", 1/32, 20 diş, GT2) 250 mm / s-dir.
2. 125 mm / s-dən yuxarı sürətlərdə (hipotetik olaraq) saatın nasazlığı ilə bir nasazlıq var. Real işdə harada və necə özünü göstərəcək - proqnozlaşdıra bilmirəm.
3. Daha çətin şərtlərdə (prosessor intensiv olaraq bir şeyi nəzərdən keçirdikdə) mütləq daha yaxşı olmayacaq, əksinə daha pis olacaq. Daha monumental bir araşdırma üçün sual nə qədərdir, çünki proqram tərəfindən planlaşdırılan hərəkətləri faktiki verilən (və tutulan) impulslarla müqayisə etməlisiniz - bunun üçün kifayət qədər barıtım yoxdur.

2-ci hissə. Addımlar kvarteti.

İkinci hissədə daha əvvəl təsvir edilən mikrokontrolörün pilləli mühərrikləri necə idarə etdiyi barədə danışacağıq.

Köçürün!

"Düzbucaqlı" printerlərdə üç ox boyunca hərəkəti təmin etmək lazımdır. Deyək ki, çap başlığını X və Z-də, cədvəli isə Y-də hərəkət etdirin. Bu, məsələn, Çinli satıcılar və müştərilərimiz tərəfindən sevilən tanış Prusa i3-dür. Və ya Mendel. Siz yalnız X-də başınızı, Y və Z-də cədvəli hərəkət etdirə bilərsiniz. Bu, məsələn, Feliksdir. Mən demək olar ki, dərhal 3D çapa düşdüm (XY cədvəli və Z başlığı olan MC5 ilə), ona görə də başın X və Y-də, cədvəlin isə Z-də hərəkət etdirilməsinin həvəskarı oldum. Bu Ultimaker-in kinematikasıdır. , H-Bot, CoreXY.

Bir sözlə, bir çox variant var. Sadəlik üçün fərz edək ki, kartezyen koordinat sisteminə uyğun olaraq hər biri fəzada oxlardan biri boyunca nəyinsə hərəkətinə cavabdeh olan üç mühərrikimiz var. "Pryuşa" da iki mühərrik şaquli hərəkətdən məsuldur, bu fenomenin mahiyyətini dəyişmir. Beləliklə, üç motor. Başlıqda niyə dördlük var? Çünki hələ də plastik tədarük etməlisiniz.

Ayağında

Ənənəvi olaraq pilləli mühərriklər istifadə olunur. Onların xüsusiyyəti stator sarımlarının çətin bir dizaynıdır, rotorda daimi bir maqnit istifadə olunur (yəni rotorla əlaqəli heç bir əlaqə yoxdur - heç bir şey silinmir və qığılcım yaratmır). Adından göründüyü kimi pilləli mühərrik diskret olaraq hərəkət edir. RepRap daxilində ən çox yayılmış nümunə NEMA17 ölçüsünə malikdir (əslində oturacaq tənzimlənir - dörd montaj çuxuru və şaftlı çıxıntı, üstəgəl iki ölçü, uzunluq dəyişə bilər), iki sarım (4 tel) ilə təchiz olunmuşdur və onun tam dönüşü 200 addımdan ibarətdir (hər addımda 1,8 dərəcə).

Ən sadə vəziyyətdə, bir pilləli mühərrikin fırlanması sarımları ardıcıl olaraq işə salmaqla həyata keçirilir. Aktivləşdirmə dedikdə, sarıma birbaşa və ya tərs polariteli bir təchizatı gərginliyinin tətbiqi nəzərdə tutulur. Bu halda, idarəetmə sxemi (sürücü) yalnız "artı" və "mənfi" keçid edə bilməməli, həm də sarımların istehlak etdiyi cərəyanı məhdudlaşdırmalıdır. Tam cərəyan kommutasiya rejimi tam addım adlanır və onun əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var - aşağı sürətlərdə motor dəhşətli şəkildə bükülür, bir az daha yüksək sürətlə çırpınmağa başlayır. Ümumiyyətlə, yaxşı bir şey yoxdur. Hərəkətin hamarlığını artırmaq üçün (dəqiqlik artmır, tam addımların diskretliyi heç yerdə yox olmur!) Mikroaddım idarəetmə rejimi istifadə olunur. Bu, sarımlara verilən cərəyanın məhdudlaşdırılmasının sinusoidal şəkildə dəyişməsi ilə bağlıdır. Yəni bir real addım müəyyən sayda aralıq vəziyyətləri - mikro addımları əhatə edir.

Mikroaddımlı motor idarəetməsini həyata keçirmək üçün xüsusi mikrosxemlərdən istifadə olunur. RepRap daxilində onlardan ikisi var - A4988 və DRV8825 (bu mikrosxemlərə əsaslanan modullar adətən eyni adlanır). Üstəlik, dahiyanə TMC2100-lər burada sürünməyə başlayır. Stepper motor sürücüləri ənənəvi olaraq ayaqları olan modullar şəklində hazırlanır, lakin onlar da lövhəyə lehimlənir. İkinci seçim ilk baxışdan daha az əlverişlidir (sürücünün növünü dəyişdirmək üçün heç bir yol yoxdur və uğursuz olarsa, qəfil hemoroid meydana gəlir), lakin üstünlükləri də var - qabaqcıl lövhələrdə motor cərəyanına proqram təminatı adətən həyata keçirilir. , və normal naqilləri olan çox qatlı lövhələrdə lehimli sürücülər çipin "qarın"ından lövhənin istilik çıxaran təbəqəsinə soyudulur.

Ancaq yenə də ən çox yayılmış seçimdən danışırıq - ayaqları olan öz çap elektron lövhəsində bir sürücü çipi. Girişdə üç siqnal var - STEP, DIR, ENABLE. Daha üç sancaq mikro addım konfiqurasiyasına cavabdehdir. Jumperləri (jumperləri) təyin edərək və ya çıxararaq onlara məntiqi vahid tətbiq edirik və ya tətbiq etmirik. Mikroaddım məntiqi çipin içərisində gizlənir, ona daxil olmaq lazım deyil. Yalnız bir şeyi xatırlamaq olar - ENABLE sürücüyə işləməyə imkan verir, DIR fırlanma istiqamətini təyin edir və STEP-ə tətbiq olunan impuls sürücüyə bir mikro addım atmağın lazım olduğunu bildirir (jumperlər tərəfindən göstərilən konfiqurasiyaya uyğun olaraq).

DRV8825 və A4988 arasındakı əsas fərq 1/32 pilləli parçalanma dəstəyidir. Başqa incəliklər də var, amma bu başlanğıc üçün kifayətdir. Bəli, bu çipləri olan modullar müxtəlif üsullarla idarəetmə lövhəsinin yastıqlarına daxil edilir. Yaxşı, modul lövhələrinin optimal yerləşdirilməsi baxımından baş verdi. Və təcrübəsiz istifadəçilər yandırırlar.

Ümumiyyətlə, sarsıdıcı dəyər nə qədər yüksək olarsa, mühərriklər bir o qədər hamar və sakit işləyir. Ancaq eyni zamanda, "ayaq zərbəsinə" yük artır - axır ki, daha tez-tez STEP verməlisiniz. Şəxsən mən 1/16-da işləyərkən problemlər barədə bilmirəm, amma tamamilə 1/32-yə keçmək istəyi olduqda, artıq "meqa" performans çatışmazlığı ola bilər. TMC2100 burada seçilir. Bunlar 1/16 tezliyi ilə STEP siqnalını alan və özləri 1/256-ya qədər "düşünən" sürücülərdir. Nəticə hamar, səssiz əməliyyatdır, lakin qüsursuz deyil. Birincisi, TMC2100-də modullar bahadır. İkincisi, şəxsən mən (Kubocore adlı öz-özünə hazırlanmış CoreXY-də) bu sürücülərlə 2000-dən yuxarı sürətlənmələrdə çatışmayan addımlar (müvafiq olaraq, yerləşdirmə çatışmazlığı) şəklində problemlərim var - DRV8825 ilə belə deyil.

Üç sözlə ümumiləşdirsək: istiqaməti təyin etmək və mikro addımlı nəbz vermək üçün hər bir sürücüyə mikrokontrolörün iki ayağı lazımdır. Sürücü icazəsi girişi adətən bütün oxlar üçün ümumidir - Repetier-Host-da yalnız bir mühərriki söndürmə düyməsi var. Microstepping hərəkətin hamarlığı və rezonans və vibrasiya ilə mübarizə baxımından yaxşıdır. Maksimum mühərrik cərəyanı məhdudiyyəti sürücü modullarında trimmer rezistorlarından istifadə etməklə tənzimlənməlidir. Əgər cərəyan keçərsə, sürücülərin və mühərriklərin həddindən artıq istiləşməsini alacağıq, cərəyan kifayət deyilsə, atlama addımları olacaq.

Spotykach

RepRap mövqe rəyi vermir. Yəni idarəetmə nəzarətçi proqramı printerin hərəkət edən hissələrinin hazırda harada yerləşdiyini bilmir. Qəribə, əlbəttə. Ancaq birbaşa mexanika və normal parametrlərlə işləyir. Çap etməzdən əvvəl printer mümkün olan hər şeyi ilkin vəziyyətə köçürür və artıq bütün hərəkətlərdə ondan geri çəkilir. Beləliklə, addımların atlanmasının əks fenomeni. Nəzarətçi sürücüyə impulslar verir, sürücü rotoru döndərməyə çalışır. Ancaq həddindən artıq yük (və ya qeyri-kafi cərəyan) ilə "sıçrayış" baş verir - rotor dönməyə başlayır və sonra orijinal vəziyyətinə qayıdır. Bu, X və ya Y oxunda baş verərsə, təbəqənin yerdəyişməsi alırıq. Z oxunda - printer növbəti təbəqəni əvvəlki təbəqəyə "yaxmağa" başlayır, həm də yaxşı heç nə yoxdur. Ekstruderdə bir atlamanın baş verməsi qeyri-adi deyil (tıxanmış burun, həddindən artıq qidalanma, qeyri-kafi temperatur, çapın başlanğıcında yatağa çox az məsafə səbəb olur), onda bizdə qismən və ya tamamilə çap edilməmiş təbəqələr var.

Addımların atlanmasının özünü necə göstərməsi ilə hər şey nisbətən aydındır. Bu niyə baş verir? Əsas səbəblər bunlardır:

1. Həddindən artıq yük. Məsələn, uzanan bir kəmər. Və ya əyri bələdçilər. Və ya ölü rulmanlar.

2. Ətalət. Ağır bir obyekti tez sürətləndirmək və ya yavaşlatmaq üçün sürətin hamar bir dəyişməsindən daha çox səy sərf etməlisiniz. Buna görə də, yüksək sürətlərin ağır vaqon (və ya masa) ilə birləşməsi kəskin başlanğıc zamanı addımların atlanmasına səbəb ola bilər.

3. Yanlış sürücü cari parametri.

Sonuncu nöqtə ümumiyyətlə ayrı bir məqalənin mövzusudur. Bir sözlə, hər bir step motor nominal cərəyan kimi bir parametrə malikdir. Ümumi mühərriklər üçün 1,2 - 1,8 A diapazonundadır.Beləliklə, belə bir cərəyan limiti ilə hər şey sizin üçün yaxşı işləməlidir. Əks təqdirdə, mühərriklər həddindən artıq yüklənmişdir. Aşağı həddi olan atlama addımları yoxdursa - ümumiyyətlə yaxşıdır. Cərəyan nominal dəyərə nisbətən azaldıqda, sürücülərin istiləşməsi azalır (və onlar həddindən artıq istiləşə bilər) və mühərriklərin (80 dərəcədən çox istiləşməsi tövsiyə edilmir), üstəlik, pilləkənlərin "mahnısının" həcmi azalır.

3-cü hissə. Qızdırma.

Dövrün birinci hissəsində AVR arxitekturasının kiçik zəif 8 bitlik Atmel mikrokontrolörləri, xüsusən də həvəskar 3D printerlərin əksəriyyətini "qayda tutan" Mega 2560 haqqında danışdım. İkinci hissə pilləli mühərriklərin idarə edilməsinə həsr edilmişdir. İndi - istilik cihazları haqqında.

FDM-in mahiyyəti (birləşdirilmiş çökmə modelləşdirmə, Stratasys-in ticarət nişanı, adətən hər kəsin vecinə deyil, lakin ehtiyatlı insanlar FFF ilə gəldi - əridilmiş filament istehsalı) filamentin qat-qat əriməsində. Fusion aşağıdakı kimi baş verir: filament isti ucun müəyyən bir zonasında əriməlidir və çubuqun bərk hissəsi tərəfindən itələnən ərimə burun vasitəsilə sıxılır. Çap başlığı hərəkət edərkən, filament eyni vaxtda ekstrüde edilir və burun ucuna qədər əvvəlki təbəqəyə hamarlanır.

Deyəsən, hər şey sadədir. Termal maneə borusunun yuxarı hissəsini soyuduq, alt hissəsini isə qızdırırıq və hər şey yaxşıdır. Ancaq bir nüans var. Hotendin temperaturunu layiqli dəqiqliklə saxlamaq lazımdır ki, o, yalnız kiçik hüdudlarda gəzsin. Əks halda, biz xoşagəlməz bir təsir alırıq - təbəqələrin bəziləri daha aşağı temperaturda (filament daha viskozdur), bəziləri daha yüksək temperaturda (daha çox maye) çap olunur və nəticə Z-yırğalanması kimi görünür. İndi çox kiçik bir ətalətə malik olan qızdırıcının temperaturunu sabitləşdirməklə bağlı tam uzunluqlu sualımız var - aşağı istilik tutumu səbəbindən hər hansı bir xarici "asqırıq" (qaralama, üfleyici fan, başqa nə bilmirsiniz) və ya nəzarət xətası dərhal nəzərə çarpan temperatur dəyişikliyinə səbəb olur.

Burada TAU (avtomatik idarəetmə nəzəriyyəsi) adlanan intizamın salonlarını işğal edirik. Dəqiq ixtisasım deyil (İT mütəxəssisi, avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemləri fakültəsini bitirmişəm), amma proyektorda slaydlar göstərən və vaxtaşırı şərhlərlə onları çaşdıran bir müəllimlə belə bir kurs keçirdik: “Ah, mən bunlara güvənirdim. tələbələr mühazirələri elektron formaya çevirsinlər, onlar burada belə tıxaclara yapışdılar, yaxşı, heç nə, başa düşəcəksən. Yaxşı, lirik xatirələri bir kənara qoyaq, PID nəzarətçini qarşılayaq.

Bu düstur olmadan PID nəzarəti haqqında yaza bilməzsiniz. Bu məqalə çərçivəsində, yalnız gözəllik üçündür.

Məqaləni oxumağınızı çox tövsiyə edirəm, PID nəzarəti haqqında kifayət qədər aydın şəkildə yazılmışdır. Bunu tamamilə sadələşdirsək, şəkil belə görünür: bəzi hədəf temperatur dəyərimiz var. Və müəyyən bir tezliklə, cari temperatur dəyərini alırıq və səhvi azaltmaq üçün bir nəzarət hərəkəti verməliyik - cari və hədəf dəyər arasındakı fərq. Bu vəziyyətdə idarəetmə hərəkəti qızdırıcının sahə effektli tranzistorunun (mosfet) qapısına bir PWM siqnalıdır. 0-dan 255-ə qədər "tutuquşular", burada 255 maksimum gücdür. PWM-nin nə olduğunu bilməyənlər üçün - fenomenin ən sadə təsviri.

Belə ki. Qızdırıcı ilə işləmək üçün hər bir "nəzakət" 0-dan 255-ə qədər verilməsi barədə qərar qəbul etməliyik. Bəli, PWM ilə narahat olmadan qızdırıcını sadəcə yandıra və ya söndürə bilərik. Deyək ki, temperatur 210 dərəcədən yuxarıdır - onu yandırmayın. 200-dən aşağı - aktivləşdirin. Yalnız hotend qızdırıcısı vəziyyətində belə bir yayılma bizə uyğun gəlməyəcək, işin "dövrlərinin" tezliyini artırmalı olacağıq və bunlar əlavə fasilələrdir, ADC-nin işləməsi də pulsuz deyil və biz son dərəcə məhdud hesablama resurslarına malikdir. Ümumiyyətlə, daha dəqiq idarə etmək lazımdır. Buna görə də PID nəzarəti. P - mütənasib, I - inteqral, D - diferensial. Mütənasib komponent sapmaya "birbaşa" cavab vermək üçün məsuliyyət daşıyır, inteqral komponent - yığılmış səhv üçün, diferensial komponent - səhv dəyişmə sürətinin işlənməsinə cavab verir.

Daha sadə desək, PID nəzarətçi "tarixini" və kənarlaşmanın dəyişmə sürətini nəzərə alaraq, cari sapmadan asılı olaraq nəzarət hərəkəti verir. Nadir hallarda Marlin PID nəzarətçisinin kalibrlənməsi haqqında eşidirəm, amma belə bir funksiya var, nəticədə vakuumda sferik deyil, qızdırıcımızı ən dəqiq idarə etməyə imkan verən üç əmsal (mütənasib, inteqral, diferensial) alırıq. Arzu edənlər M303 kodu haqqında oxuya bilər.

İsti son temperatur qrafiki (Repetier-Host, Marlin)

İsti ucun son dərəcə aşağı ətalətini göstərmək üçün mən sadəcə onu üfürdüm.

Tamam, bu hotend haqqındadır. FDM / FFF-ə gəldikdə hər kəs buna sahibdir. Ancaq bəziləri isti sevirlər, buna görə də böyük və dəhşətli, yanan mosfetlər və rampalar, istilik masası var. Elektron nöqteyi-nəzərdən onunla hər şey isti bir ucdan daha mürəkkəbdir - güc nisbətən böyükdür. Ancaq avtomatik idarəetmə nöqteyi-nəzərindən daha asandır - sistem daha inertdir və icazə verilən sapma amplitüdü daha yüksəkdir. Buna görə hesablama resurslarına qənaət etmək üçün cədvəl adətən bang-bang prinsipinə ("puf-puf") uyğun olaraq idarə olunur, mən bu yanaşmanı yuxarıda təsvir etdim. Temperatur maksimuma çatmasa da, biz 100% qızdırırıq. Sonra məqbul minimuma qədər soyumağa icazə verin və yenidən qızdırın. Həm də qeyd edirəm ki, isti masanı elektromexaniki röle vasitəsilə birləşdirərkən (və bu, tez-tez mosfeti "boşaltmaq" üçün edilir), yalnız bang-bang etibarlı bir seçimdir, röleyi PWM-ə ehtiyac yoxdur.

Sensorlar

Nəhayət - termistorlar və termocütlər haqqında. Termistor müqavimətini temperaturla dəyişir, 25 dərəcə nominal müqavimət və temperatur əmsalı ilə xarakterizə olunur. Əslində, cihaz qeyri-xəttidir və eyni "marlin" də termistordan alınan məlumatları temperatura çevirmək üçün cədvəllər var. Termocüt RepRap-ın nadir ziyarətçisidir, lakin rast gəlinir. Əməliyyat prinsipi fərqlidir, termocüt EMF mənbəyidir. Yaxşı, yəni müəyyən bir gərginlik yaradır, dəyəri temperaturdan asılıdır. O, birbaşa RAMPS və oxşar lövhələrə qoşulmur, lakin aktiv adapterlər mövcuddur. Maraqlıdır ki, metal (platin) müqavimət termometrləri üçün masalar da "marlin" də verilir. Sənaye avtomatlaşdırmasında belə nadir bir şey deyil, amma RepRap-da "canlı" tapılıbmı - bilmirəm.

4-cü hissə. Birlik.

FDM / FFF prinsipi ilə işləyən 3D printer, əslində, üç hissədən ibarətdir: mexanika (kosmosda bir şeyi hərəkət etdirmək), istilik cihazları və hamısını idarə edən elektronika.

Ümumiyyətlə, bu hissələrin hər birinin necə işlədiyini artıq söylədim və indi "onun bir cihaza necə yığıldığı" mövzusunda fərziyyələr aparmağa çalışacağam. Əhəmiyyətli: Taxta və ya metal emalı dəzgahları ilə təchiz olunmayan və çəkic, qazma və mişar ilə işləyən bir ev sənətkarının nöqteyi-nəzərindən çox şey təsvir edəcəyəm. Və hələ də, çiləməmək üçün, əsasən "tipik" RepRap haqqında - bir ekstruder, çap sahəsi 200x200 mm ətrafında.

Ən az dəyişən

Orijinal E3D V6 və onun çox pis qiyməti.

Mən qızdırıcılarla başlayacağam, burada çox məşhur variantlar yoxdur. Bu gün hotend E3D öz əlləri ilə işləyənlər arasında ən çox yayılmışdır.

Daha doğrusu, onun Çin klonları çox üzən keyfiyyətdədir. Tamamilə metal bir maneəni cilalamaq və ya Bowden borusundan "burunluğa" istifadə etməklə əziyyət çəkməkdən danışmayacağam - bu ayrı bir intizamdır. Şəxsi kiçik təcrübəmdən - yaxşı bir metal maneə bir fasilə olmadan ABS və PLA ilə əla işləyir. Pis bir metal maneə ABS ilə yaxşı işləyir və iyrənc bir şəkildə ("heç bir şəkildə" - PLA ilə) işləyir və bu vəziyyətdə eyni dərəcədə pis bir istilik maneəsi qoymaq daha asandır, lakin Teflon əlavə ilə.

Ümumiyyətlə, E3D-lər çox rahatdır - həm istilik maneələri, həm də qızdırıcılarla sınaqdan keçirə bilərsiniz - həm "kiçik", həm də Vulkan mövcuddur (qalın burunlar və sürətli qəddar çap üçün). Yeri gəlmişkən, şərti bölgü. İndi mən 0,4 nozzle ilə Volkandan istifadə edirəm. Bəziləri boşluq qolu icad edir və adi E3D-dən qısa burunlarla səssizcə işləyirlər.

Minimum proqram - tipik bir Çin dəsti "E3D v6 + qızdırıcı + nozzle dəsti + soyuducu" alın. Yaxşı, mən dərhal müxtəlif istilik maneələri paketini tövsiyə edirəm ki, buna gəldikdə növbəti paketi gözləməyə ehtiyac qalmasın.

İkinci qızdırıcı ikinci isti son deyil (baxmayaraq ki, pis deyil, amma biz dalış etməyəcəyik), ancaq bir masa. Özünüzü soyuq masanın cəngavərləri arasında sıralaya bilərsiniz və daha aşağı istilik məsələsini ümumiyyətlə qaldırmaya bilərsiniz - bəli, sonra filament seçimi daralır, modeli masaya etibarlı şəkildə düzəltmək haqqında bir az düşünməli olacaqsınız, amma onda siz heç vaxt yanmış RAMPS terminalları, nazik naqillərlə dərin əlaqələr və Elephant'ın ayaq çapı qüsuru haqqında bilməyəcəksiniz. Yaxşı, qızdırıcı hələ də qalsın. İki məşhur seçim folqa fiberglas və alüminiumdur.

Birincisi sadə, ucuz, lakin əyri və "maye", sərt bir quruluşa və hətta şüşəyə normal bərkidilmə tələb edir. İkinci

Əslində, eyni çaplı dövrə lövhəsi, yalnız bir substrat kimi - alüminium. Yaxşı öz sərtliyi, vahid istilik, lakin daha bahalı.

Alüminium masanın açıq bir çatışmazlığı, bir çinlinin ona nazik naqilləri pis bağladığı zamandır. Əsas lehimləmə bacarıqlarına sahib olan tekstolit masasında telləri əvəz etmək asandır. Lakin alüminium lövhənin izlərinə 2,5 kvadrat lehimləmək, bu metalın əla istilik keçiriciliyini nəzərə alsaq, qabaqcıl səviyyəli bir vəzifədir. Mən güclü lehimləmə dəmirindən (taxta sapı və barmaq ucu var) istifadə etdim və ona kömək etmək üçün isti hava lehimləmə stansiyasına zəng etməli oldum.

Ən maraqlı

"Robot qolu" kinematikası olan 3D printer.

Ən dadlı hissəsi kinematik seçimdir. Birinci abzasda mən qeyri-müəyyən şəkildə mexanikanı “kosmosda nəyisə hərəkət etdirmək” vasitəsi kimi qeyd etdim. İndi yalnız nəyə və hara köçmək lazımdır. Ümumiyyətlə, üç dərəcə azadlıq əldə etməliyik. Və siz çap başlığını və masanı hissə ilə hərəkət etdirə bilərsiniz, buna görə də bütün müxtəliflik. Sabit masalı (delta printerlər) radikal dizaynlar var, freze maşınlarının sxemlərindən istifadə etməyə cəhdlər var (XY-masa və Z-başlıq), ümumiyyətlə pozğunluqlar var (polar printerlər və ya robototexnikadan götürülmüş SCARA-mexanika). Bütün bu xaos haqqında uzun müddət danışmaq olar. Beləliklə, mən özümü iki sxemlə məhdudlaşdıracağam.

"Pryuşa"

XZ portalı və Y cədvəli. Siyasi cəhətdən düzgün mən bu sxemi "layiqli" adlandıracağam. Hər şey az-çox aydındır, yüz dəfə həyata keçirilir, tamamlanır, dəyişdirilir, relslərə əkilir, ölçülərdə ölçülür.

Ümumi fikir belədir: ayaqları boyunca çarpaz çubuğun sürdüyü, "vida qoz" transmissiyasından istifadə edərək iki sinxron mühərrik tərəfindən idarə olunan "P" hərfi var (nadir modifikasiya - kəmərlərlə). Kəmərdən vaqonu sağa və sola sürükləyən mühərrik çarxda asılır. Üçüncü sərbəstlik dərəcəsi irəli və geri hərəkət edən bir masadır. Dizaynın üstünlükləri var, məsələn, yuxarı və aşağı bilik və ya doğaçlama materiallarından sənətkarlığın həyata keçirilməsində həddindən artıq sadəlik. Dezavantajlar da məlumdur - Z mühərriklərinin sinxronizasiya problemi, çap keyfiyyətinin az və ya çox eyni olması lazım olan iki pindən asılılığı, yüksək sürətlə sürətləndirmək çətindir (nisbətən ağır inert masa hərəkət etdiyi üçün) .

Z-cədvəli

Çap edərkən Z koordinatı ən yavaş və yalnız bir istiqamətdə dəyişir. Burada cədvəli şaquli olaraq hərəkət etdirəcəyik. İndi çap başlığını bir müstəvidə necə hərəkət etdirəcəyini anlamalıyıq. Problemin "alında" həlli var - əslində. "pryusha" portalını götürürük, yan tərəfə qoyuruq, dirsəkləri kəmərlə əvəz edirik (və əlavə mühərriki çıxarın, dişli ilə əvəz edirik), istiliyi 90 dərəcə çevirin, voila, MakerBot Replikatoru kimi bir şey alırıq ( son nəsil deyil).

Bu sxemi başqa necə təkmilləşdirmək olar? Hərəkətli hissələrin minimum kütləsinə nail olmaq lazımdır. Birbaşa ekstruderdən imtina etsək və filamenti boru vasitəsilə qidalandırsaq, hələ də heç bir şey üçün təlimatlar boyunca yuvarlanması lazım olan bir X mühərriki var. Əsl mühəndislik ixtirasının gəldiyi yer budur. Holland dilində, Ultimaker adlı bir qutuda bir dəstə val və kəmərə bənzəyir. Dizayn elə bir nöqtəyə gətirildi ki, çoxları Ultimaker-i ən yaxşı masaüstü 3D printer hesab edir.

Ancaq daha sadə mühəndislik həlləri var. Məsələn, H-Bot. İki sabit mühərrik, bir uzun kəmər, bir ovuc rulon. Və bu vəziyyət mühərrikləri bir istiqamətə və ya müxtəlif istiqamətlərə fırladaraq XY müstəvisində vaqonu hərəkət etdirməyə imkan verir. gözəl. Praktikada, strukturun sərtliyinə artan tələblər qoyur, bu, xüsusən taxta rulmanlardan istifadə edərkən kibrit və palamut istehsalını bir qədər çətinləşdirir.

Çapraz qayışlarla klassik CoreXY.

Daha mürəkkəb bir sxem, iki kəmər və daha böyük rulonlar - CoreXY. Özünüzün və ya Çin "pryusha"nızı artıq topladığınız zaman bunu həyata keçirmək üçün ən yaxşı seçim hesab edirəm, lakin yaradıcı qaşınma səngiməyib. Kontrplakdan, alüminium profillərdən, taburelərdən və digər lazımsız mebel parçalarından hazırlana bilər. Prinsipcə, nəticə H-Bot-a bənzəyir, lakin tıxanmağa və çərçivəni qoç buynuzuna çevirməyə daha az meyllidir.

Elektronika

Əgər pula qənaət etmək lazımdırsa, o zaman Çin versiyasında Mega + RAMPS sadəcə rəqabətdən kənardır. Elektrik və elektronikada xüsusi bilik yoxdursa və sinirlər artıq deyilsə, Makerbase və ya Geeetech-dən daha bahalı, lakin yaxşı hazırlanmış lövhələrə baxmaq daha yaxşıdır.

Orada "səhv" çıxış tranzistorları şəklində sendviçin əsas yaraları və Arduino lövhəsindəki stabilizator vasitəsilə bütün beş voltluq kolxozun enerji təchizatı sağlandı. Tamamilə alternativ variantlardan danışırıqsa, mən LPC1768 lövhəsini, məsələn, eyni MKS SBase almaq və 32 bitlik ARM və Smoothieware proqram təminatı ilə əylənmək fürsətini gözləyirəm. Paralel olaraq, Arduino Nano və Nanoheart ilə əlaqəli Çay fincanı proqram təminatını yavaş-yavaş öyrənirəm.

Özünüz edin

Yaxşı, tutaq ki, velosipedinizi korlamaq qərarına gəldiniz. Mən bunda səhv bir şey görmürəm.

Ümumiyyətlə, maliyyə imkanlarından və qarajda və ya zirzəmidə tapıla bilənlərdən başlamaq lazımdır. Həm də maşınlara girişin olması və ya olmaması və əllərin əyrilik radiusundan. Təxminən desək, 5 min rubl xərcləmək imkanı var - yaxşı, minimumla idarə edirik. Onlarla, siz artıq bir az gəzə bilərsiniz və büdcəyə 20 minə yaxınlaşaraq, əllərinizi çox bağlayır. Əlbəttə ki, Çin pryusha konstruktoru almaq imkanı həyatı xeyli asanlaşdırır - həm 3D çapın əsaslarını başa düşə, həm də özüyeriyən silahın hazırlanması üçün əla alət əldə edə bilərsiniz.

Üstəlik, detalların əksəriyyəti (mühərriklər, elektronika, mexanikanın bir hissəsi) asanlıqla növbəti dizayna keçəcəkdir. Bir sözlə, akril zibil alırıq, mişarla işini sağlam vəziyyətə gətiririk, növbəti printer üçün hissələri çap edirik, ehtiyat hissələri üçün əvvəlkindən istifadə edirik, köpürürük, yaxalayırıq, təkrar edirik.

Kubocore 2 qurmağa başlayın.

Yəqin ki, hamısı budur. Bəlkə də bir az qaçış çıxdı. Ancaq ümumi bir baxış materialı çərçivəsindəki hədsizliyi başqa cür dərk etmək çətindir. Düşünmək üçün faydalı bağlantılar atsam da, axtaran hər hansı bir şəkildə tapacaq. Suallar və əlavələr ənənəvi olaraq qəbul edilir. Bəli, bəli, yaxın gələcəkdə bir davam olacaq - artıq Kubocore 2-nin dizaynı və tikintisi çərçivəsində konkret qərarlar və dırmıqlar haqqında.

Bu gün əlavə printerlər bahadır. Bir çox insanlar bu yüksək texnologiyalı maşını əldə etmək üçün yüzlərlə, hətta minlərlə dollar xərcləməli olurlar. Üçölçülü çap üçün cihazların öz-özünə yığılması üsulu çoxları üçün maraqlıdır. Yaradılan hissələrin forması hər hansı bir ola bilərsə, niyə printerdə eyni cihazı çap etməyə çalışmayaq? Müasir mühəndislərin həqiqətən də öz əlləri ilə 3D printer yığmaq imkanı var.

Uğurlu tikinti nümunələri

Müasir dizaynerlər əmindirlər ki, 3D çap cihazları hər kəs üçün əlçatan olmalıdır. 2004-cü ildə özünü çoxalda bilən mexanizmlər ilk dəfə müzakirə olundu. Öz komponentlərinin surətlərini çap edən qurğuların yaradılması planlaşdırılırdı.

Bu sahədə qabaqcıl bu detalların yarıdan çoxunu yenidən yaratmağı bacardı. İkinci nəsil cihazlar çap yaratmaq üçün metal ərintiləri, mərmər tozu, talk və plastikdən istifadə edirdilər. Belə qurğuları ideal ixtira adlandırmaq olmaz. Onların təkmilləşdirilməsinə ehtiyac var idi.

Adi komponent inkişaf platformasının baza qiyməti 350 avrodur. Elektrik sxemlərini çap etmək qabiliyyətini təmin edən avadanlıq on dəfə baha başa gəlir. Bu cür parametrləri kopyalamaq üçün səy göstərməli olacaqsınız.

Öz əlinizlə 3D printeri necə yığmaq olar

Öz-özünə montaj üçün standart EWaste modeli uyğun gəlir. Xərcləri 60 dollardan azdır. Lazımsız elektrik cihazlarından çıxarıla bilən uyğun komponentləri tapa bilsəniz, onu yığmaq olduqca mümkündür. Bunu etmək üçün sizə NEMA 17 mühərriki, kompüterin enerji təchizatı, DVD sürücüsü, istilik büzüşmə boruları və birləşdiricilər lazımdır.

Başqa bir dizayn polad relslər, metal profillər və plastik rulmanlarla birlikdə sökülən lazer printerlərin komponentlərindən yığıla bilər. Çərçivəyə 4 mühərrik qoşulub, onlardan ikisi mikro addım funksiyasını dəstəkləməlidir. Hüceyrə üçün bir neçə birləşdirən naqil, optik sensorlar və termostatdan da istifadə etməlisiniz. Bir çox istifadəçi öz əlləri ilə 3D printer dizayn etməyi bacardıqlarını qeyd edir. Məqalədə təsvirləri görə bilərsiniz, onlar nəzərdən keçirmək üçün mövcuddur. Adi evdə hazırlanan maşınların görkəmli xüsusiyyətləri yoxdur, lakin kiçik plastik məhsulların çapının öhdəsindən gəlirlər.

Əlçatan hissələr işi asanlaşdırır

Hər zaman xüsusi bir şey toplamaq imkanı var. Üçölçülü çap üçün ucuz cihazın sxemi çinli mütəxəssislər tərəfindən təklif edilib. Açıq komponent bazarı belə bir mexanizmin bütün zəruri komponentlərini almağa imkan verir. Çinli dizaynerlər hər kəsin şirkətin mağazasında ala biləcəyi Makeblock çərçivəsindən istifadə etdilər.

İndi öz əlinizlə 3D printer yaratmaqda çətin bir şey yoxdur. Qurğu Arduino MEGA 2560 elektrik lövhəsi ilə təchiz olunub.İdarəetməni fərdi kompüterin adi istifadəçisi əvvəlcədən lazımi proqram təminatını quraşdırmaqla həyata keçirə bilər.

Hər kəs montaj texnologiyasını seçməli olacaq. Müasir özünü çoxaldan cihazların bütün nəsilləri sürətli inkişafı ilə xarakterizə olunur. Zavodda yığılmış printer çap olunan komponentlərdən qat-qat bahadır.

Perspektivlər və kiçik çətinliklər

Astronavtlar yaxın gələcəkdə bu printerlərdən bir neçəsini özləri ilə kosmosa aparmağı planlaşdırırlar. Təyyarənin faydalı yükü və faydalı sahəsi bu gözəl qurğular sayəsində xilas ola bilər. Astronavtlar 3D printeri öz əlləri ilə yığmalı olacaqlar. Məsələn, ayda istifadə olunan bir printerdən kosmik bazaların tikintisi üçün çox yaxşı tikinti avadanlığı çıxa bilər. Mürəkkəb kimi incə qum istifadə olunacaq.

Müasir mühəndislər üçün öz əlləri ilə 3D printer hazırlamaq çətin olmayacaq. Reprap dizaynları pul kisəsini lazımsız xərclərdən xilas etməyə imkan verir. Bitmiş nümunələr fərdiləşdirmə tələb edir. Bu, çap keyfiyyətinə mənfi təsir göstərə bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, öz-özünə montaj çox səbr və böyük mühəndislik bilikləri tələb edəcəkdir.

Tullantı elektronikadan istifadə

Hər kəsin 3D printer almaq imkanı yoxdur, lakin çoxları bu cihazı arzulayır. Pulu atmamaq üçün digər elektron cihazlarda uyğun komponentlər axtarıb onları evdə hazırlanmış çap cihazının əsası kimi istifadə edə bilərsiniz. Belə bir printerin ümumi dəyəri 100 dollardan çox olmayacaq. Cihazın evdə olduğunu nəzərə alsaq, ucuzdur. Öz əlinizlə 3D printerləri təsvir olunan prinsiplər sayəsində mühəndisliyin əsasları ilə tanış olan bütün həvəskarlar yarada bilər.

Universal CNC sistemlərinin işinin xüsusiyyətlərinin təhlili ilə başlamalısınız. Proqram kodundan istifadə edərək cihazı idarə etmək üçün əsas əmrlərin siyahısını öyrənmək lazımdır. Quruluşa plastik bir mühərrik güc tənzimləyicisi və ekstruder əlavə olunur. Müstəqil olaraq hazırlanmış hər bir cihazın tərkibinə bir neçə əsas komponent daxildir: qutu, enerji təchizatı, pilləli mühərrik, nəzarətçi, çap başlığı və relslər.

Koordinat oxlarını tərtib edirik və mühərriki hazırlayırıq

Bu mərhələdə istifadə olunan hissələr olaraq, köhnə kompüterlərdən qalan adi CD / DVD disklərindən istifadə edə bilərsiniz. Bir disket sürücüsünə ehtiyacınız olacaq. Bu mərhələdə sürücü mühərriklərinin DC ilə deyil, addımlarla işlədiyinə əmin olmalısınız. DIY 3D printeri quraşdırmaq üçün lazım olan bütün mövcud mühərriklərdən Nema 23 plastik ekstruderdə istifadə edildikdə ən yaxşı seçimdir.

Əlavə elektronika da tələb olunacaq, seçimi maliyyə imkanlarından və satışda mövcudluğundan asılı olacaq. Bütün kabelləri, enerji təchizatını, istiliyədavamlı boruları və bağlayıcıları hazırlamaq lazımdır. Tellər pilləli mühərriklərə lehimlənir.

Ekstruderə diqqət yetirin

Plastik lifləri qidalandıran ötürücülər MK7/MK8 dişli və Nema 23 pilləli mühərrikdən yığılacaq.Siz həmçinin çap maşınının ekstruderinin elementlərini idarə etmək üçün proqram təminatı yükləməlisiniz. Sürücüləri də unutma.

Plastik material ekstruderə çəkiləcək və istilik kamerasına daxil olacaq. Daha sonra qızdırılan mürəkkəb istiliyədavamlı borulardan keçir. Birbaşa sürücüyü yığmaq üçün çərçivə montajını step motoruna bağlamalısınız. Ekstruderdə əldə edilən məlumatlar Repetier proqramında ifşa olunur. Hər hansı bir mühəndis öz əlləri ilə belə bir 3D printer edə bilər.

Test

Cihazın ilk sınaq üçün hazırlanması başa çatmış hesab edilə bilər. Ekstruderdəki plastik lifin diametri 1,75 mm olmalıdır. Bu qalınlıq çap zamanı çox enerji tələb etməyəcək. Erimə qabiliyyətinə, təhlükəsizliyinə və istifadəsi asanlığına görə printeri PLA plastiklə doldurmaq tövsiyə olunur.

Repetier aktivləşdirilir və Skeinforge profil dilimləri işə salınır. Kalibrləməni yoxlamaq üçün bəzi sadə rəqəmləri çap edə bilərsiniz. Montaj düzgün aparılmayıbsa, qəbul edilmiş məhsulun ölçülərini yoxlayaraq, konfiqurasiya problemləri demək olar ki, dərhal aşkar edilə bilər.

Başlamaq üçün STL modelini açmalı, çap ediləcək formanı təyin etməli, müvafiq g kodunu daxil etməlisiniz. Ekstruder qızdırılır və sonra plastik əritməyə başlayır. Cihazın işini yoxlamaq üçün bəzi materialı sıxmaq lazımdır. Yuxarıdakı təlimatlar öz əllərinizlə 3D printer etmək üçün əməl edilməli olan əsas iş prinsiplərini təsvir edir.

Nəticə

Bu gün hər bir mühəndis başa düşür ki, təkbaşına 3D çap üçün cihaz yaratmaq olduqca mümkündür. Məlumat toplama mərhələsində heç bir çətinlik yaranmayacaq. Bütün proseduru yuxarıda ətraflı təsvir etdik.

Tapşırığın uğurla yerinə yetirilməsi üçün cihazın istehsal texnologiyasını başa düşmək və həll edilməli olan əsas problemləri müəyyən etmək lazımdır. Bir rəsm əldə etməlisiniz (yuxarıya baxın), bütün komponentləri götürməlisiniz, çox iş görməlisiniz və xeyli miqdarda əlavə məlumat öyrənməlisiniz. Nəticələr mütləq sevindirəcəkdir.

Belə bir cihaz kiçik fiqurlar yarada bilər və ondan praktik istifadə az olacaq, lakin öz zövqü üçün kifayət qədər məlumat dəstəyi olan hər bir mühəndis belə bir cihazı yığa bilir. Bəziləri məhsulların özlərini deyil, prosesi maraqlı tapa bilər. Mühəndis böyük hissələrin istehsalı üçün öz əlləri ilə 3D printer hazırlamaq istəsə, hər halda, o, çəngəl çıxarmalı olacaq, çünki bu cür cihazların komponentləri daha bahalıdır. Vəsaitlə problemi olmayanlar böyük bir printerin özünü yığmaq üçün lazım olan cihazı axtarmaqla özlərini əzab çəkməli olacaqlar. Uğurlar!

Mənə vaxtaşırı “moruq”, “portağal” və ümumiyyətlə, harada və niyə sualları verilir. Və burada başa düşməyə başlayıram ki, "dar" quraşdırma təlimatlarını yazmadan əvvəl, bu mətbəxin ümumiyyətlə aşağıdan yuxarıya və soldan sağa necə işlədiyi barədə qısaca danışmaq yaxşı olardı. Heç vaxtdan daha gec, buna görə də diqqətinizi arduinlər, rampalar və digər qorxulu sözlər üzrə bir növ təhsil proqramına dəvət edirik.

İndi bizim öz FDM 3D printerimizi münasib qiymətə almaq və ya qurmaq imkanının olması RepRap hərəkatı ilə bağlıdır. İndi onun tarixi və ideologiyası haqqında danışmayacağam - indi bizim üçün vacibdir ki, RepRap çərçivəsində müəyyən bir "centlmen dəsti" aparat və proqram təminatı formalaşdı.

Birinci hissə - 8 bit hər kəs üçün kifayətdir.

3D çap ilə bağlı AVR arxitekturasına malik Atmel-in səkkiz bitlik mikrokontrollerlərindən danışaq. Tarixən əksər printerlərin "beyni" AVR arxitekturasına malik səkkiz bitlik Atmel mikrokontrolleridir, xüsusən də ATmega 2560. Və başqa bir monumental layihə ^ onun adı Arduinodur. Onun proqram komponenti bu halda maraq doğurmur - Arduino kodu yeni başlayanlar üçün daha asan başa düşülür (adi C/C++ ilə müqayisədə), lakin o, yavaş işləyir və resursları pulsuz kimi yeyir.

Buna görə də, arduinistlər performans çatışmazlığı ilə üzləşdikdə, ya bu ideyadan əl çəkərlər, ya da yavaş-yavaş yerləşdiricilərə ("klassik" mikrokontroller cihaz tərtibatçılarına) çevrilirlər. Eyni zamanda, yeri gəlmişkən, Arduino avadanlığından tamamilə imtina etmək lazım deyil - o (Çin klonları şəklində) ucuz və rahatdır, sadəcə olaraq Arduino kimi deyil, mikrokontroller kimi qəbul edilməyə başlayır. minimum lazımi bağlama.

Əslində, Arduino IDE, proqram təminatında Arduino "dili" olan kompilyator və proqramçının quraşdırılması asan dəsti kimi istifadə olunur və iy vermir.

Amma mən bir az kənara çəkilirəm. Mikrokontrolörün vəzifəsi alınan təlimatlara və sensorların oxunuşlarına uyğun olaraq idarəetmə hərəkətlərini ("ayaq zərbəsi" adlandırılan hərəkətləri yerinə yetirmək üçün) verməkdir. Çox vacib bir məqam: bu aşağı güclü mikrokontrollerlər kompüterin bütün tipik xüsusiyyətlərinə malikdir - kiçik bir çipdə prosessor, RAM, yalnız oxumaq üçün yaddaş (FLASH və EEPROM) var. Ancaq kompüter bir əməliyyat sistemi ilə işləyirsə (və o, artıq aparat və çoxsaylı proqramların qarşılıqlı əlaqəsini "həll edir"), onda "meqa" da birbaşa aparatla işləyən bir proqramımız var. Əsasəndir.

Vikipediya aşağıdakı tərifi verir: “Sistemdən kənar mühitdə baş verən hadisələrə reaksiya verməli və ya tələb olunan vaxt məhdudiyyətləri daxilində ətraf mühitə təsir göstərməli olan sistem”. Əgər bu, tamamilə sizin əlinizdədirsə: proqram birbaşa “aparatda” işləyərkən, proqramçı prosesi tamamilə idarə edir və müəyyən edilmiş hərəkətlərin düzgün ardıcıllıqla baş verəcəyinə və onuncu təkrarda digərlərinin yerinə yetirilməyəcəyinə əmin ola bilər. onların arasında paz. Biz əməliyyat sistemi ilə məşğul olanda isə o, istifadəçi proqramını nə vaxt yerinə yetirəcəyimizi, şəbəkə adapteri və ya ekranla işləməkdən nə vaxt diqqəti yayındıracağımıza qərar verir. Əlbəttə ki, OS-nin işinə təsir edə bilərsiniz. Ancaq tələb olunan dəqiqliklə proqnozlaşdırıla bilən işi Windows-da deyil, Debian Linux-da (əsasən mikro-kompüterlərin işlədiyi varyasyonlarda) deyil, əvvəlcə hazırlanmış RTOS (real vaxt əməliyyat sistemi, RTOS) ilə əldə etmək olar. (və ya dəyişdirilmiş) bu vəzifələr üçün. Bu gün RepRap-da RTOS-un istifadəsi dəhşətli ekzotikdir. Ancaq CNC maşınlarının tərtibatçılarına baxsanız, artıq normal bir fenomen var.

Məsələn, lövhə AVR-də deyil, 32 bitlik NXP LPC1768-də yerləşir. Buna Smoothieboard deyilir. Güc - çox, funksiyalar - çox.

Məsələ burasındadır ki, RepRap-ın inkişafının bu mərhələsində "8 bit hər kəs üçün kifayət edəcək". Bəli, 8 bit, 16 MHz, 256 kilobayt fləş yaddaş və 8 kilobayt RAM. Hamısı deyilsə, çox. Kifayət qədər olmayanlar üçün (bu, məsələn, 1/32 mikro addım və qrafik displeylə, habelə hərəkətlərin hesablanması üçün nisbətən mürəkkəb riyaziyyata malik delta printerlərlə işləyərkən baş verir) daha təkmil mikrokontrollerlər təklif olunur. həll yolu kimi. Fərqli arxitektura, daha çox yaddaş, daha çox hesablama gücü. RTOS ilə bəzi flörtlər üfüqdə görünür, baxmayaraq ki, proqram hələ də əsasən "aparat üzərində işləyir".

Marlin və Mega: STEP siqnal tezliyi

Bu fərziyyəni yoxlamaq üçün mən “test dəzgahı” qurdum, məntiq analizatorunu birləşdirdim və təcrübə aparmağa başladım. "Stand" beş voltluq konvertasiya edilmiş enerji təchizatı ilə klassik Mega + RAMPS sendviçidir, bir DRV8825 sürücüsü (1/32) quraşdırılmışdır. Mühərriki və cərəyanı qeyd etmək mənasızdır - nəticələr "tam" bir əlaqə ilə tamamilə eynidır, sürücü və motor yoxdur, sürücü və motor yoxdur.

Yəni 10 kHz kəsilmə tezliyindən başlayaraq 40 kHz-ə qədər effektiv tezlik əldə edirik. Buna bir az arifmetika tətbiq etsək, bunu əldə edirik:

62,5 mm / s-ə qədər - hər kəsilməyə bir addım;
125 mm / s-ə qədər - kəsilmə üçün iki addım;
250 mm/s-ə qədər - hər kəsin dörd addımı.

Bu nəticəni necə şərh edəcəyimi bilmirəm. Heç bir xarici təsirlə əlaqələndirilmir - serial port vasitəsilə əlaqə ilə üst-üstə düşmür, proqram təminatı heç bir displey və SD kart dəstəyi olmadan yığılır.

Düşüncələr

1. Marlin ilə aldatmağa çalışmasanız, sürət tavanı (1.8″, 1/32, 20 diş, GT2) 250 mm/s-dir.
2. 125 mm / s-dən yuxarı sürətlərdə (hipotetik olaraq) saatın nasazlığı ilə bir nasazlıq var. Real işdə harada və necə özünü göstərəcək - proqnozlaşdıra bilmirəm.
3. Daha çətin şərtlərdə (prosessor intensiv olaraq nəyisə hesabladıqda) mütləq daha yaxşı olmayacaq, əksinə daha pis olacaq. Daha monumental bir araşdırma üçün bir sual nə qədərdir, çünki proqram tərəfindən planlaşdırılan hərəkətləri əslində verilmiş (və tutulan) impulslarla müqayisə etmək lazım olacaq - bunun üçün kifayət qədər barıtım yoxdur.

2-ci hissə. Addımlar kvarteti.

İkinci hissədə daha əvvəl təsvir edilən mikrokontrolörün pilləli mühərrikləri necə idarə etdiyi barədə danışacağıq.

Köçürün!

"Düzbucaqlı" printerlərdə üç ox boyunca hərəkəti təmin etmək lazımdır. Deyək ki, çap başlığını X və Z-də, cədvəli isə Y-də hərəkət etdirin. Bu, məsələn, Çinli satıcılar və müştərilərimiz tərəfindən sevilən tanış Prusa i3-dür. Və ya Mendel. Siz yalnız başınızı X-də, cədvəli isə Y və Z-də hərəkət etdirə bilərsiniz. Bu, məsələn, Feliksdir. Mən demək olar ki, dərhal 3D çapa keçdim (XY masası və Z başlığı olan MC5 ilə), ona görə də başın X və Y-də, cədvəlin isə Z-də hərəkət etdirilməsinin həvəskarı oldum. Bu Ultimaker-in kinematikasıdır, H-Bot, CoreXY.

Ayağında

Ən sadə vəziyyətdə, bir pilləli mühərrikin fırlanması sarımları ardıcıl olaraq işə salmaqla həyata keçirilir. Aktivləşdirmə dedikdə, sarıma birbaşa və ya tərs polariteli bir təchizatı gərginliyinin tətbiqi nəzərdə tutulur. Bu halda, idarəetmə sxemi (sürücü) yalnız "artı" və "mənfi" keçid edə bilməməli, həm də sarımların istehlak etdiyi cərəyanı məhdudlaşdırmalıdır. Tam cərəyan kommutasiya rejimi tam addım adlanır və onun əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var - aşağı sürətlərdə motor dəhşətli şəkildə bükülür, bir az daha yüksək sürətlə çırpınmağa başlayır. Ümumiyyətlə, yaxşı bir şey yoxdur. Hərəkətin hamarlığını artırmaq üçün (dəqiqlik artmır, tam addımların diskretliyi heç yerdə yox olmur!) Mikroaddım idarəetmə rejimi istifadə olunur. Bu, sarımlara verilən cərəyanın məhdudlaşdırılmasının sinusoidal şəkildə dəyişməsi ilə bağlıdır. Yəni bir real addım üçün müəyyən sayda aralıq vəziyyətlər - mikro addımlar mövcuddur.

Mikroaddımlı motor idarəetməsini həyata keçirmək üçün xüsusi mikrosxemlərdən istifadə olunur. RepRap daxilində onlardan ikisi var - A4988 və DRV8825 (bu mikrosxemlərə əsaslanan modullar adətən eyni adlanır). Üstəlik, dahiyanə TMC2100-lər burada sürünməyə başlayır. Stepper motor sürücüləri ənənəvi olaraq ayaqları olan modullar şəklində hazırlanır, lakin onlar da lövhəyə lehimlənir. İkinci seçim ilk baxışdan daha az rahatdır (sürücü tipini dəyişdirmək üçün heç bir yol yoxdur və uğursuz olarsa, qəfil hemoroidlər meydana gəlir), lakin üstünlükləri də var - qabaqcıl lövhələrdə motor cərəyanına proqram təminatı adətən həyata keçirilir, və normal naqilləri olan çox qatlı lövhələrdə lehimli sürücülər çipin "qarın"ından lövhənin istilik çıxaran təbəqəsinə soyudulur.

DRV8825 və A4988 arasındakı əsas fərq 1/32 addımlı əzmə dəstəyidir. Başqa incəliklər də var, amma bu başlanğıc üçün kifayətdir. Bəli, bu çipləri olan modullar müxtəlif üsullarla idarəetmə lövhəsinin yastıqlarına daxil edilir. Yaxşı, modul lövhələrinin optimal yerləşdirilməsi baxımından baş verdi. Və təcrübəsiz istifadəçilər yandırırlar.

Ümumiyyətlə, sarsıdıcı dəyər nə qədər yüksək olarsa, mühərriklər bir o qədər hamar və sakit işləyir. Ancaq eyni zamanda, "ayaq atlayıcılarına" yük artır - axırda daha tez-tez STEP verməlisiniz. Şəxsən mən 1/16-da işləyərkən problemlər barədə bilmirəm, amma tamamilə 1/32-yə keçmək istəyi olduqda, artıq "meqa" performans çatışmazlığı ola bilər. TMC2100 burada seçilir. Bunlar 1/16 tezliyi ilə STEP siqnalını alan və özləri 1/256-ya qədər "düşünən" sürücülərdir. Nəticə hamar, səssiz əməliyyatdır, lakin qüsursuz deyil. Birincisi, TMC2100-də modullar bahadır. İkincisi, şəxsən mən (Kubocore adlı öz-özünə hazırlanmış CoreXY-də) bu sürücülərlə 2000-dən yuxarı sürətlənmələrdə addımların atılması (müvafiq olaraq, yerləşdirmə çatışmazlığı) şəklində problemlərim var - DRV8825 ilə belə deyil.

Üç sözlə ümumiləşdirsək: istiqaməti təyin etmək və mikro addımlı nəbz vermək üçün hər bir sürücüyə mikrokontrolörün iki ayağı lazımdır. Sürücü icazəsi girişi adətən bütün oxlar üçün ümumidir - Repetier-Host-da mühərriki söndürmə düyməsi yalnız birdir. Microstepping hərəkətin hamarlığı və rezonans və vibrasiya ilə mübarizə baxımından yaxşıdır. Maksimum mühərrik cərəyanı məhdudiyyəti sürücü modullarında trimmer rezistorlarından istifadə etməklə tənzimlənməlidir. Əgər cərəyan keçərsə, sürücülərin və mühərriklərin həddindən artıq istiləşməsini alacağıq, cərəyan kifayət deyilsə, atlama addımları olacaq.

Spotykach

Addımların atlanmasının özünü necə göstərməsi ilə hər şey nisbətən aydındır. Bu niyə baş verir? Əsas səbəblər bunlardır:

1. Həddindən artıq yük. Məsələn, uzanan bir kəmər. Və ya əyri bələdçilər. Və ya "öldürülmüş" rulmanlar.

3. Yanlış sürücü cari parametri.

Sonuncu nöqtə ümumiyyətlə ayrı bir məqalənin mövzusudur. Bir sözlə, hər bir step motor nominal cərəyan kimi bir parametrə malikdir. Ümumi mühərriklər üçün 1,2 - 1,8 A diapazonundadır.Beləliklə, belə bir cərəyan limiti ilə hər şey sizin üçün yaxşı işləməlidir. Əks təqdirdə, mühərriklər həddindən artıq yüklənmişdir. Aşağı həddi olan atlama addımları yoxdursa, ümumiyyətlə yaxşıdır. Cərəyan nominal dəyərə nisbətən azaldıqda, sürücülərin istiləşməsi azalır (və onlar həddindən artıq istiləşə bilər) və mühərriklərin (80 dərəcədən çox istiləşməsi tövsiyə edilmir), üstəlik, pilləkənlərin "mahnısının" həcmi azalır.

3-cü hissə. Qızdırma.

Seriyanın birinci hissəsində AVR arxitekturasının kiçik zəif 8 bitlik Atmel mikrokontrolörləri, xüsusən də həvəskar 3D printerlərin əksəriyyətini “qayda tutan” Mega 2560 haqqında danışdım. İkinci hissə pilləli mühərriklərin idarə edilməsinə həsr edilmişdir. İndi - istilik cihazları haqqında.

Deyəsən, hər şey sadədir. Termal maneə borusunun yuxarı hissəsini soyuduq, alt hissəsini isə qızdırırıq və hər şey yaxşıdır. Ancaq bir nüans var. Hotendin temperaturunu layiqli dəqiqliklə saxlamaq lazımdır ki, o, yalnız kiçik hüdudlarda gəzsin. Əks halda, biz xoşagəlməz bir təsir alırıq - təbəqələrin bəziləri daha aşağı temperaturda (filament daha viskozdur), bəziləri daha yüksək temperaturda (daha çox maye) çap olunur və nəticə Z-yırğalanmasına bənzəyir. İndi isə bizdə çox kiçik inersiyaya malik olan qızdırıcının temperaturunu sabitləşdirməklə bağlı tammetrajlı sualımız var - aşağı istilik tutumu səbəbindən hər hansı bir xarici "asqırma" (qaralama, üfleyici fan, başqa nə bilmirsən) və ya nəzarət xətası dərhal nəzərə çarpan temperatur dəyişikliyinə səbəb olur.

Məqaləni oxumağınızı çox tövsiyə edirəm, PID nəzarəti haqqında kifayət qədər aydın şəkildə yazılmışdır. Bunu tamamilə sadələşdirsək, şəkil belə görünür: bəzi hədəf temperatur dəyərimiz var. Və müəyyən bir tezliklə, cari temperatur dəyərini alırıq və səhvi azaltmaq üçün bir nəzarət hərəkəti verməliyik - cari və hədəf dəyərlər arasındakı fərq. Bu vəziyyətdə idarəetmə hərəkəti qızdırıcının sahə effektli tranzistorunun (mosfet) qapısına bir PWM siqnalıdır. 0-dan 255-ə qədər "tutuquşular", burada 255 maksimum gücdür. PWM-nin nə olduğunu bilməyənlər üçün - fenomenin ən sadə təsviri.

Belə ki. Qızdırıcı ilə işləmək üçün hər bir "nəzakət" 0-dan 255-ə qədər verilməsi barədə qərar qəbul etməliyik. Bəli, PWM ilə narahat olmadan qızdırıcını sadəcə yandıra və ya söndürə bilərik. Deyək ki, temperatur 210 dərəcədən yuxarıdır - onu yandırmayın. 200-dən aşağı - aktivləşdirin. Yalnız hotend qızdırıcısı vəziyyətində belə bir yayılma bizə uyğun gəlməyəcək, işin "dövrlərinin" tezliyini artırmalı olacağıq və bunlar əlavə fasilələrdir, ADC-nin işləməsi də pulsuz deyil və biz son dərəcə məhdud hesablama resurslarına malikdir. Ümumiyyətlə, daha dəqiq idarə etmək lazımdır. Buna görə də PID nəzarəti. P - mütənasib, I - inteqral, D - diferensial. Mütənasib komponent sapmaya "birbaşa" cavab üçün cavabdehdir, inteqral komponent yığılmış xətaya cavabdehdir, diferensial komponent səhv dəyişmə sürətinin işlənməsi üçün cavabdehdir.

İsti ucun son dərəcə aşağı ətalətini göstərmək üçün mən sadəcə onu üfürdüm.

Sensorlar

4-cü hissə. Birlik.

FDM / FFF prinsipi ilə işləyən 3D printer, əslində, üç hissədən ibarətdir: mexanika (kosmosda bir şeyi hərəkət etdirmək), istilik cihazları və hamısını idarə edən elektronika.

Ümumiyyətlə, bu hissələrin hər birinin necə işlədiyini artıq söylədim və indi "onun bir cihaza necə yığıldığı" mövzusunda fərziyyələr aparmağa çalışacağam. Əhəmiyyətli: Taxta və ya metal emalı dəzgahları ilə təchiz olunmayan və çəkic, qazma və mişar ilə işləyən bir ev sənətkarının nöqteyi-nəzərindən çox şey təsvir edəcəyəm. Və hələ də, püskürtülməmək üçün, əsasən "tipik" RepRap haqqında - bir ekstruder, çap sahəsi 200x200 mm ətrafındadır.

Ən az dəyişən

Orijinal E3D V6 və onun çox pis qiyməti.

Mən qızdırıcılarla başlayacağam, burada çox məşhur variantlar yoxdur. Bu gün hotend E3D öz əlləri ilə işləyənlər arasında ən çox yayılmışdır.

Daha doğrusu, onun Çin klonları çox üzən keyfiyyətdədir. Tamamilə metal bir maneəni cilalamaq və ya bir boru borusundan "buruna" istifadə etməklə işgəncə haqqında danışmayacağam - bu ayrı bir intizamdır. Şəxsi kiçik təcrübəmdən - yaxşı bir metal maneə bir fasilə olmadan ABS və PLA ilə əla işləyir. Pis metal maneə ABS ilə yaxşı işləyir və iyrənc şəkildə (PLA ilə “heç bir yol”a qədər) işləyir və bu halda eyni dərəcədə pis termal maneə qoymaq daha asan ola bilər, ancaq Teflon əlavə ilə.

Minimum proqram - biz tipik bir Çin dəsti alırıq "E3D v6 + qızdırıcı + nozzle dəsti + soyuducu". Yaxşı, mən dərhal müxtəlif istilik maneələri paketini tövsiyə edirəm ki, buna gəldikdə növbəti paketi gözləməyə ehtiyac qalmasın.

İkinci qızdırıcı ikinci isti son deyil (baxmayaraq ki, bu da yaxşıdır, amma biz dalmayacağıq), ancaq bir masa. Özünüzü soyuq masanın cəngavərləri arasında sıralaya bilərsiniz və daha aşağı istilik məsələsini ümumiyyətlə qaldırmaya bilərsiniz - bəli, sonra filament seçimi daralır, modeli masaya etibarlı şəkildə düzəltmək haqqında bir az düşünməli olacaqsınız, amma sonra kömürlənmiş RAMPS terminalları, nazik naqillərlə dərin əlaqələr və Elephant'ın ayaq çapı qüsuru haqqında heç vaxt bilməyəcəksiniz. Yaxşı, qızdırıcı hələ də qalsın. İki məşhur seçim folqa fiberglas və alüminiumdur.

Birincisi sadə, ucuz, lakin əyri və "maye"dir, sərt bir quruluşa və hətta şüşəyə normal bərkidilmə tələb edir. İkinci

- əslində, eyni çaplı dövrə lövhəsi, yalnız bir substrat kimi - alüminium. Yaxşı öz sərtliyi, vahid istilik, lakin daha bahalı.

Alüminium masanın açıq bir çatışmazlığı, bir çinlinin ona nazik naqilləri pis bağladığı zamandır. Əsas lehimləmə bacarıqlarına sahib olan tekstolit masasında telləri əvəz etmək asandır. Lakin alüminium lövhənin izlərinə 2,5 kvadrat lehimləmək, bu metalın əla istilik keçiriciliyini nəzərə alaraq qabaqcıl bir işdir. Mən güclü lehimləmə dəmirindən (taxta sapı və barmaq ucu var) istifadə etdim və ona kömək etmək üçün isti hava lehimləmə stansiyasına zəng etməli oldum.

Ən maraqlı

"Pryuşa"

Ümumi fikir belədir: ayaqları boyunca çarpaz çubuğun sürdüyü, "vida qoz" transmissiyasından istifadə edərək iki sinxron mühərrik tərəfindən idarə olunan "P" hərfi var (kəmərlərlə nadir modifikasiya). Kəmərdən vaqonu sağa və sola sürükləyən mühərrik çarxda asılır. Üçüncü sərbəstlik dərəcəsi irəli və geri hərəkət edən bir masadır. Dizaynın üstünlükləri var, məsələn, yuxarı və aşağı bilik və ya doğaçlama materiallarından sənətkarlığın həyata keçirilməsində həddindən artıq sadəlik. Dezavantajlar da məlumdur - Z mühərriklərinin sinxronizasiya problemi, çap keyfiyyətinin az və ya çox eyni olması lazım olan iki dırnaqdan asılılığı, yüksək sürətlə sürətləndirmək çətindir (nisbətən ağır inert masa hərəkət etdiyi üçün) .

Z-cədvəli

Çap edərkən Z koordinatı ən yavaş və yalnız bir istiqamətdə dəyişir. Burada cədvəli şaquli olaraq hərəkət etdirəcəyik. İndi çap başlığını bir müstəvidə necə hərəkət etdirəcəyini anlamalıyıq. Problemin "alında" həlli var - əslində. "pryusha" portalını götürürük, yan tərəfə qoyuruq, dirəkləri kəmərlə əvəz edirik (və əlavə mühərriki çıxarın, dişli ilə əvəz edirik), isti ucunu 90 dərəcə çevirin, voila, MakerBot Replikatoru kimi bir şey alırıq (son nəsil deyil).

Elektronika

Özünüz edin

Yaxşı, tutaq ki, velosipedinizi korlamaq qərarına gəldiniz. Mən bunda səhv bir şey görmürəm.