3D տպագրության հավաքածուն կատարյալ է սկսնակների համար, ովքեր որոշում են 3D մոդելավորման մեջ մտնել: Տպիչը աշխատում է PLA պլաստիկով, և բավականին մանրամասն հրահանգի շնորհիվ այն կարող է բավականին արագ հավաքվել։ Դիզայնն ունի ակրիլային շրջանակ, տաքացվող մակերես, հագեցած է USB միակցիչով և SD քարտերի ինտերֆեյսով։
Մեկնարկային հավաքածուի արժեքը մոտ 10000 ռուբլի է, և այն կարող եք պատվիրել, օրինակ, Aliexpress-ում Ռուսաստանից առաքմամբ: Գունավոր տպման արագությունը 100 մմ/վ է։ Սարքի հետ տրվում է 10 մետրանոց պլաստիկ, այնպես որ հավաքելուց հետո դուք կարող եք անմիջապես տպել տպիչի վրա ինչ-որ փոքր բան: Եվ ապագայում դուք կարող եք նաև տպել տպիչի բարելավման հավելումներ. օրինակ՝ վեցանկյուն բանալիների և պտուտակահանների համար նախատեսված պահող:
Եթե դուք մի փոքր ավելի առաջադեմ օգտվող եք և արդեն ունեք 3D տպիչների փորձ, կարող եք փորձել օգտագործել . Այս տպիչը նաև հագեցած է USB կրիչներ և SD քարտեր միացնելու ինտերֆեյսներով, սակայն դրա արժեքը մի փոքր ավելի բարձր է՝ սկսած 11000 ռուբլուց կամ ավելի:
Բայց այս տպիչը հագեցած է ալյումինե պրոֆիլով, տաքացվող հարթակով և ունի լավ տպման տարածք (220x270x260 մմ), ինչը հազվադեպ է այս գնային հատվածի մոդելներում: Դուք կարող եք ձեռք բերել հավաքման հավաքածու նույն Aliexpress-ում: Գունավոր պլաստիկ տպագրության արագությունը 150 մմ/վ է, ինչը բավականին լավ է։
3D տպիչի ինքնուրույն հավաքման պրոֆեսիոնալ հավաքածուի օրինակ է հավաքածուն: Բայց մենք կարող ենք խորհուրդ տալ միայն այն դեպքում, եթե դուք 3D տպագրության մասնագետ եք: Այնուամենայնիվ, հավաքածուն համեմատաբար հեշտ է հավաքվում, և կոշտ մետաղական շրջանակը ավելացնում է սարքի հուսալիությունը:
Միակցիչներից սարքն առաջարկում է բոլոր նույն USB ինտերֆեյսները և SD քարտերը կարդալու բնիկ: Aliexpress-ում հավաքածուի արժեքը մոտ 15000 ռուբլի է: Այս մոդելի գունավոր տպման արագությունը երկու անգամ ցածր է նախորդ նմուշի արագությունից (ընդամենը 60 մմ/վրկ), սակայն նմուշների որակն ավելի բարձր է: Եզրափակիչում դուք ստիպված կլինեք ավելի քիչ փորվածքներ մանրացնել պատրաստի տպագրությունից:
Ես սկսում եմ հրապարակել մի շարք հոդվածներ Ultimaker տպիչի սեփական ձեռքերով հավաքելու վերաբերյալ։ Հոդվածներում կխոսեմ տպիչ կառուցելու մասին՝ սկսած տարբեր օնլայն խանութներում պահեստամասեր պատվիրելուց և Ալիից, հավաքելուց, ծրագրավորելուց և այլն, ինչպես նաև ինքս կհավաքեմ ձեզ հետ։
Հոդվածները գրվելու են IKEA ոճով՝ հասանելի և հասկանալի բոլորի համար:
Ինձ հետ կարող եք առցանց 3D տպիչ հավաքել ձեզ համար, հարցեր տալ հոդվածների մեկնաբանություններում և ստանալ իմ պատասխանները: Հոդվածները կհրապարակվեն 2 շաբաթը մեկ։
Արժեքը. տպիչը ձեզ կարժենա մոտ 25 հազար ռուբլի - դա կլինի հուսալի և որակյալ սարք:
Համայնքի այցելուների մեծ մասը տպիչ է փնտրում: Ես իմ ձեռքով տպիչ հավաքելու կողմնակիցն եմ, իսկ թե ինչ կլինի հետո, ամեն մեկն ինքն է որոշում։Ինչու՞ այստեղ և հիմա:
Ինչու՞ տնական: Կան մի քանի պատճառներ.
Ultimaker-ը ընտրվել է որպես շինարարության տպիչ և հիմք է ընդունվել.
Ուրեմն գնանք։ Տպիչը հավաքելու մասին հոդվածները կհրապարակվեն երկու շաբաթվա ընդմիջումներով, բովանդակային առումով ես նախանշեցի մոտավորապես հետևյալ պլանը.
1. Այս գրառումը ներածական է: Գնելով այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է:
2. Տպիչի հավաքում: Առաջին մաս. Մարմին և մեխանիկա.
3. Տպիչի հավաքում: Մաս երկրորդ. Էլեկտրոնիկա.
4. Որոնվածը և տպիչի տեղադրումը - Marlin:
5. Որոնվածը և տպիչի տեղադրումը - Repetier-Firmware:
1. Շրջանակ՝ 6 մմ հաստությամբ ցանկացած թերթային նյութից ընտրելու համար (նրբատախտակ, MDF, ակրիլ, մոնոլիտ պոլիկարբոնատ և այլն):Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է գնել.
Ինձ պարբերաբար հարցեր են տալիս «ազնվամորու», «նարնջի» և ընդհանրապես որտեղ է այն և ինչու։ Եվ այստեղ ես սկսում եմ հասկանալ, որ նախքան տեղադրման «նեղ» հրահանգներ գրելը, հաճելի կլինի համառոտ խոսել այն մասին, թե ինչպես է այս խոհանոցն ընդհանրապես աշխատում՝ ներքևից վերև և ձախից աջ: Լավ է ուշ, քան երբեք, ուստի ձեր ուշադրությունը հրավիրվում է մի տեսակ կրթական ծրագրի՝ արդուինների, թեքահարթակների և այլ սարսափելի բառերի մասին։
Այն, որ մենք այժմ հնարավորություն ունենք գնելու կամ կառուցելու մեր սեփական FDM 3D տպիչը ողջամիտ գնով, պայմանավորված է RepRap շարժմամբ: Ես հիմա դրա պատմության ու գաղափարախոսության մասին չեմ խոսի. մեզ համար հիմա կարևորն այն է, որ հենց RepRap-ի շրջանակներում է ձևավորվել ապարատային և ծրագրային ապահովման որոշակի «ջենթլմենական հավաքածու»։
Որպեսզի չկրկնվեմ, մեկ անգամ կասեմ՝ այս նյութի շրջանակներում ես համարում եմ միայն «սովորական» FDM 3D տպիչներ՝ ուշադրություն չդարձնելով արդյունաբերական սեփականության հրեշներին, սա բոլորովին առանձին տիեզերք է՝ իր օրենքներով։ «Սեփական» ապարատային և ծրագրային ապահովում ունեցող կենցաղային սարքերը նույնպես կմնան սույն հոդվածի շրջանակներից դուրս: Ավելին, «3D տպիչ» ասելով նկատի ունեմ ամբողջությամբ կամ մասամբ բաց սարքը, որի «ականջները» դուրս են մնում RepRap-ից։
Եկեք խոսենք AVR ճարտարապետությամբ Atmel-ի ութ բիթանոց միկրոկոնտրոլերների մասին՝ կապված 3D տպագրության հետ։ Պատմականորեն տպիչների մեծ մասի «ուղեղը» Atmel-ի ութ բիթանոց միկրոկառավարիչն է՝ AVR ճարտարապետությամբ, մասնավորապես՝ ATmega 2560: Եվ մեկ այլ մոնումենտալ նախագիծ ^ նրա անունը՝ Arduino-ն դրա մեղավորն է: Դրա ծրագրային բաղադրիչն այս դեպքում չի հետաքրքրում. Arduino կոդը ավելի հեշտ է հասկանալ սկսնակների համար (համեմատած սովորական C/C ++-ի հետ), բայց այն դանդաղ է աշխատում և ռեսուրսներն օգտագործում է որպես անվճար:
Հետևաբար, երբ arduinists-ը բախվում է կատարողականի անբավարարության, նրանք կամ հրաժարվում են գաղափարից, կամ կամաց-կամաց վերածվում են ներկառուցողների («դասական» միկրոկոնտրոլերների սարքերի մշակողներ): Միևնույն ժամանակ, ի դեպ, բացարձակապես անհրաժեշտ չէ թողնել Arduino սարքավորումը. այն (չինական կլոնների տեսքով) էժան է և հարմար, այն պարզապես սկսում է համարվել ոչ թե որպես Arduino, այլ որպես միկրոկառավարիչ: նվազագույն անհրաժեշտ խողովակաշարը.
Փաստորեն, Arduino IDE-ն օգտագործվում է որպես հեշտ տեղադրվող կոմպիլյատորի և ծրագրավորողի հավաքածու, Arduino «լեզուն» որոնվածում և հոտ չի գալիս:
Բայց ես մի փոքր շեղվում եմ. Միկրոկարգավորիչի խնդիրն է թողարկել հսկիչ գործողություններ (կատարել այսպես կոչված «քացի»)՝ համաձայն ստացված հրահանգների և սենսորների ընթերցումների։ Շատ կարևոր կետ. այս ցածր էներգիայի միկրոկոնտրոլերներն ունեն համակարգչի բոլոր բնորոշ հատկանիշները. փոքր չիպն ունի պրոցեսոր, RAM, միայն կարդալու հիշողություն (FLASH և EEPROM): Բայց եթե ԱՀ-ն աշխատում է օպերացիոն համակարգով (և այն արդեն «լուծում է» ապարատային և բազմաթիվ ծրագրերի փոխազդեցությունը), ապա «մեգա»-ի վրա մենք ունենք ուղիղ մեկ ծրագիր, որն աշխատում է անմիջապես սարքաշարի հետ: Դա հիմնարար է.
Հաճախ կարող եք լսել այն հարցը, թե ինչու նրանք չեն պատրաստում 3D տպիչի կարգավորիչներ՝ հիմնվելով նույն Raspberry Pi-ի նման միկրոհամակարգչի վրա: Թվում է, թե հաշվողական հզորությունը վագոն է, դուք կարող եք անմիջապես ստեղծել վեբ ինտերֆեյս և մի փունջ հարմար բարիքներ ... Բայց! Այստեղ մենք մտնում ենք իրական ժամանակի համակարգերի սարսափելի հարթություն:
Վիքիպեդիան տալիս է հետևյալ սահմանումը. «Համակարգ, որը պետք է արձագանքի համակարգին արտաքին միջավայրի իրադարձություններին կամ գործի շրջակա միջավայրի վրա՝ պահանջվող ժամկետներում»։ Եթե այն ամբողջովին մատների վրա է. երբ ծրագիրն ուղղակիորեն աշխատում է «ապարատային սարքի վրա», ծրագրավորողը լիովին վերահսկում է գործընթացը և կարող է վստահ լինել, որ նշված գործողությունները տեղի կունենան ճիշտ հաջորդականությամբ, իսկ տասներորդ կրկնության դեպքում որոշ այլ գործողությունները չեն կատարվի: սեպ նրանց միջև: Իսկ երբ գործ ունենք օպերացիոն համակարգի հետ, այն ժամանակ նա է որոշում, թե երբ գործարկել օգտատերերի ծրագիրը, և երբ շեղվել ցանցային ադապտերով կամ էկրանով աշխատելով։ Իհարկե, դուք կարող եք ազդել ՕՀ-ի աշխատանքի վրա: Բայց պահանջվող ճշգրտությամբ կանխատեսելի աշխատանք կարելի է ձեռք բերել ոչ թե Windows-ում, և ոչ թե Debian Linux-ում (որի տատանումների վրա հիմնականում աշխատում են միկրո ԱՀ-ները), այլ այսպես կոչված RTOS-ում (իրական ժամանակի օպերացիոն համակարգ, RTOS), ի սկզբանե մշակված: (կամ փոփոխված) այս առաջադրանքների համար: RTOS-ի օգտագործումը RepRap-ում այսօր սարսափելի էկզոտիկա է: Բայց եթե նայեք CNC մեքենաների մշակողներին, արդեն նորմալ երեւույթ կա.
Օրինակ, տախտակը AVR-ի վրա չէ, այլ 32-բիթանոց NXP LPC1768-ի վրա: Այն կոչվում է Smoothieboard: Մասունքները՝ շատ, գործառույթները՝ նույնպես։
Եվ բանն այն է, որ RepRap-ի մշակման այս փուլում «8 բիթը կբավականացնի բոլորին»։ Այո, 8 բիթ, 16 ՄՀց, 256 կիլոբայթ ֆլեշ հիշողություն և 8 կիլոբայթ օպերատիվ հիշողություն: Եթե ոչ բոլորը, ապա շատ: Իսկ նրանց համար, ովքեր բավարար չեն (դա տեղի է ունենում, օրինակ, երբ աշխատում է 1/32 միկրոքայլով և գրաֆիկական էկրանով, ինչպես նաև դելտա տպիչներով, որոնք ունեն համեմատաբար բարդ մաթեմատիկա՝ շարժումները հաշվարկելու համար), առաջարկվում են ավելի առաջադեմ միկրոկառավարիչներ։ որպես լուծում։ Տարբեր ճարտարապետություն, ավելի շատ հիշողություն, ավելի շատ հաշվողական հզորություն: Եվ ծրագրաշարը դեռ հիմնականում աշխատում է «ապարատային տեխնիկայի վրա», թեև RTOS-ի հետ որոշ ֆլիրտներ են երևում հորիզոնում:
Մինչ կանցնենք երկրորդ մասին և կսկսենք խոսել RepRap էլեկտրոնիկայի մասին: Ես ուզում եմ փորձել զբաղվել մեկ վիճելի կետի հետ՝ պոտենցիալ խնդիրներ 1/32 microstepping-ի հետ: Եթե տեսականորեն գնահատում եք, ապա ելնելով հարթակի տեխնիկական հնարավորություններից, դրա կատարումը չպետք է բավարար լինի 125 մմ/վրկ արագությամբ շարժվելու համար:
Այս ենթադրությունը ստուգելու համար ես կառուցեցի «փորձարկման նստարան», միացրի տրամաբանական անալիզատորը և սկսեցի փորձարկել։ «Կանգը» դասական «Mega + RAMPS» սենդվիչ է՝ փոխակերպված հինգ վոլտ սնուցմամբ, տեղադրված է մեկ DRV8825 դրայվեր (1/32)։ Անիմաստ է նշել շարժիչը և հոսանքը. արդյունքները լիովին նույնական են «լիարժեք» միացումով, վարորդով և առանց շարժիչի, առանց վարորդի և առանց շարժիչի:
Անալիզատորը Saleae Logic-ի չինական կլոնն է, որը միացված է վարորդի STEP փին: Marlin 1.0.2 որոնվածը կազմաձևված է հետևյալ կերպ. Առավելագույն արագությունը 1000 մմ/վ մեկ առանցքի, CoreXY, 160 քայլ/մմ (սա նախատեսված է 1,8 պտույտ շարժիչի, 20 ատամի ճախարակի, GT2 գոտիի և 1/32 փշրման համար):
Փորձարարական տեխնիկա
Մենք սահմանում ենք փոքր արագացում (100 մմ/վ) և սկսում ենք շարժվել X առանցքով 1000 մմ տարբեր թիրախային արագություններով։ Օրինակ, G կոդը G1 X1000 F20000: 20000-ն արագությունն է մմ/րոպեում, 333.3 (3) մմ/վ: Իսկ ինչ ունենք մենք նայում ենք STEP ազդակներով։
Ընդհանուր արդյունքներ
Այսինքն՝ սկսած 10 կՀց ընդհատման հաճախականությունից՝ ստանում ենք մինչև 40 կՀց արդյունավետ հաճախականություն։ Սրան մի փոքր թվաբանություն կիրառելով՝ մենք ստանում ենք հետևյալը.
մինչև 62,5 մմ / վրկ - մեկ քայլ մեկ ընդհատման համար;
մինչև 125 մմ / վ - երկու քայլ մեկ ընդհատման համար;
մինչև 250 մմ / վրկ - չորս քայլ մեկ ընդհատման համար:
Սա տեսություն է։ Իսկ ի՞նչ կասեք գործնականում։ Իսկ եթե սահմանել եք ավելի քան 250 մմ/վ: Լավ, լավ, տալիս եմ G1 X1000 F20000 (333.3(3) մմ/վրկ) և վերլուծում եմ արդյունքը։ Չափված իմպուլսի հաճախականությունը այս դեպքում գրեթե 40 կՀց է (250 մմ/վ): Տրամաբանորեն.
10000 մմ/րոպե (166,6(6) մմ/վրկ) բարձր արագությունների դեպքում ես հետևողականորեն ստանում եմ ժամացույցի անկումներ: Երկու շարժիչների վրա համաժամանակյա (հիշեք, CoreXY): Նրանք տևում են 33 ms, դրանք մոտավորապես 0,1 վրկ են մինչև արագության նվազման մեկնարկը: Երբեմն շարժման սկզբում նույն անկումն է լինում՝ 0,1 արագության բարձրացման ավարտից հետո։ Ընդհանուր առմամբ, կասկած կա, որ այն անշեղորեն անհետանում է մինչև 125 մմ / վ արագությամբ, այսինքն, երբ մեկ ընդհատման համար 4 քայլ չի կիրառվում, բայց սա միայն կասկած է:
Ինչպես մեկնաբանել այս արդյունքը, ես չգիտեմ: Այն չի համընկնում որևէ արտաքին ազդեցության հետ. այն չի համընկնում սերիական պորտի միջոցով հաղորդակցության հետ, որոնվածը հավաքվում է առանց որևէ էկրանի և SD քարտերի աջակցության:
Մտքեր
1. Եթե դուք չեք փորձում ինչ-որ բան խաբել Մարլինի հետ, ապա արագության առաստաղը (1.8», 1/32, 20 ատամ, GT2) 250 մմ/վ է։
2. 125 մմ/վ-ից բարձր արագության դեպքում (հիպոթետիկ) ժամացույցի խափանումների հետ կապված անսարքություն կա: Որտեղ և ինչպես դա կդրսևորվի իրական աշխատանքում՝ ես չեմ կարող կանխատեսել։
3. Ավելի բարդ պայմաններում (երբ պրոցեսորը ինչ-որ բան ինտենսիվ հաշվարկում է), հաստատ ոչ թե ավելի լավ, այլ ավելի վատ կլինի։ Որքանո՞վ է հարց շատ ավելի մոնումենտալ ուսումնասիրության համար, որովհետև դուք պետք է համեմատեք ծրագրով նախատեսված շարժումները փաստացի թողարկված (և գրավված) ազդակների հետ. ես դրա համար բավարար վառոդ չունեմ:
Երկրորդ մասում մենք կխոսենք այն մասին, թե ինչպես է նախկինում նկարագրված միկրոկոնտրոլերը կառավարում քայլային շարժիչները:
Տեղափոխե՛ք այն։
«ուղղանկյուն» տպիչներում դուք պետք է ապահովեք շարժում երեք առանցքներով: Ենթադրենք, տպման գլուխը տեղափոխեք X և Z-ով, իսկ աղյուսակը մոդելով Y-ով: Սա, օրինակ, ծանոթ Prusa i3-ն է, որը սիրված է չինացի վաճառողների և մեր հաճախորդների կողմից: Կամ Մենդելը։ Դուք կարող եք տեղափոխել միայն գլուխը X-ով, իսկ աղյուսակը Y-ով և Z-ով: Սա, օրինակ, Ֆելիքսն է: Ես գրեթե անմիջապես ընկա 3D տպագրության մեջ (MC5-ով, որն ունի XY-աղյուսակ և Z-գլուխ), այնպես որ ես դարձա գլուխը X-ով և Y-ով տեղափոխելու երկրպագու, իսկ սեղանը Z-ով: Սա Ultimaker-ի կինեմատիկան է: , H-Bot, CoreXY:
Մի խոսքով, տարբերակները շատ են։ Պարզության համար ենթադրենք, որ մենք ունենք երեք շարժիչ, որոնցից յուրաքանչյուրը պատասխանատու է տարածության առանցքներից մեկի երկայնքով ինչ-որ բանի շարժման համար՝ ըստ դեկարտյան կոորդինատների համակարգի։ «Պրյուշայում» երկու շարժիչներ պատասխանատու են ուղղահայաց շարժման համար, դա չի փոխում երևույթի էությունը: Այսպիսով, երեք շարժիչ: Ինչու՞ վերնագրում կա քառյակ. Քանի որ դուք դեռ պետք է մատակարարեք պլաստիկ:
Ոտքի մեջ
Ավանդաբար օգտագործվում են աստիճանային շարժիչներ: Նրանց առանձնահատկությունը ստատորի ոլորունների բարդ ձևավորումն է, ռոտորում օգտագործվում է մշտական մագնիս (այսինքն, ռոտորին առնչվող կոնտակտներ չկան, ոչինչ չի ջնջվում և չի կայծում): Քայլային շարժիչը, ինչպես հուշում է նրա անունը, շարժվում է դիսկրետ: RepRap-ում ամենատարածված նմուշն ունի NEMA17 չափս (իրականում նստատեղը կարգավորվում է՝ չորս մոնտաժային անցք և լիսեռով ելուստ, գումարած երկու չափսեր, երկարությունը կարող է տարբեր լինել), հագեցած է երկու ոլորունով (4 լար) և դրա ամբողջական շրջադարձը բաղկացած է 200 քայլից (1,8 աստիճան մեկ քայլի համար):
Ամենապարզ դեպքում քայլային շարժիչի ռոտացիան իրականացվում է ոլորունների հաջորդական ակտիվացմամբ: Ակտիվացում ասելով նշանակում է ոլորուն ուղղակի կամ հակադարձ բևեռականության մատակարարման լարման կիրառումը: Այս դեպքում կառավարման միացումը (վարորդը) պետք է ոչ միայն կարողանա միացնել «գումարած» և «մինուս», այլև սահմանափակել ոլորունների կողմից սպառվող հոսանքը: Լրիվ հոսանքի միացման ռեժիմը կոչվում է լրիվ քայլ, և այն ունի զգալի թերություն՝ ցածր արագության դեպքում շարժիչը սարսափելի ճոճվում է, մի փոքր ավելի բարձր արագության դեպքում այն սկսում է դղրդալ։ Ընդհանուր առմամբ, ոչ մի լավ բան: Շարժման սահունությունը բարձրացնելու համար (ճշգրտությունը չի ավելանում, ամբողջական քայլերի դիսկրետությունը ոչ մի տեղ չի անհետանում:) Օգտագործվում է microstepping կառավարման ռեժիմ: Դա կայանում է նրանում, որ ոլորուն մատակարարվող հոսանքի սահմանափակումը տատանվում է սինուսոիդային ձևով: Այսինքն, մեկ իրական քայլը հաշվի է առնում որոշակի թվով միջանկյալ վիճակներ՝ միկրոքայլեր:
Microstep շարժիչի կառավարումն իրականացնելու համար օգտագործվում են մասնագիտացված միկրոսխեմաներ: RepRap-ում կան դրանցից երկուսը` A4988 և DRV8825 (այս միկրոսխեմաների վրա հիմնված մոդուլները սովորաբար կոչվում են նույնը): Բացի այդ, հնարամիտ TMC2100-ները սկսում են սողալ այստեղ: Քայլային շարժիչի շարժիչները ավանդաբար պատրաստվում են ոտքերով մոդուլների տեսքով, բայց դրանք նաև զոդվում են տախտակի վրա: Երկրորդ տարբերակը առաջին հայացքից ավելի քիչ հարմար է (վարորդի տեսակը փոխելու միջոց չկա, և եթե այն ձախողվի, հանկարծակի թութք է առաջանում), բայց կան նաև առավելություններ. դրանք զոդվում են նորմալ լարերով բազմաշերտ տախտակների վրա, որոնք սառչում են չիպի «փորի» միջով տախտակի ջերմահեռացնող շերտի վրա:
Բայց, կրկին, խոսելով ամենատարածված տարբերակի մասին՝ վարորդի չիպը սեփական տպագիր տպատախտակի վրա ոտքերով: Մուտքում ունի երեք ազդանշան՝ STEP, DIR, ENABLE: Եվս երեք քորոցներ պատասխանատու են microstepping կազմաձևման համար: Մենք դրանց վրա կիրառում ենք կամ չենք կիրառում տրամաբանական միավոր՝ տեղադրելով կամ հեռացնելով ցատկողներ (թռիչքներ): Microstep տրամաբանությունը թաքնված է չիպի ներսում, մենք դրա մեջ մտնելու կարիք չունենք: Միայն մի բան կարելի է հիշել՝ ENABLE-ը թույլ է տալիս վարորդին աշխատել, DIR-ը որոշում է պտտման ուղղությունը, իսկ STEP-ի վրա կիրառված զարկերակը վարորդին ասում է, որ անհրաժեշտ է կատարել մեկ միկրոքայլ (համաձայն ցատկերների կողմից նշված կազմաձևի):
DRV8825-ի և A4988-ի հիմնական տարբերությունը 1/32 աստիճանի բաժանման աջակցությունն է: Կան այլ նրբություններ, բայց սա բավական է սկզբի համար։ Այո, այս չիպերով մոդուլները տեղադրվում են կառավարման վահանակի բարձիկների մեջ տարբեր ձևերով: Դե, դա տեղի ունեցավ մոդուլի տախտակների օպտիմալ դասավորության առումով: Իսկ անփորձ օգտվողները այրվում են:
Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է ջախջախիչ արժեքը, այնքան ավելի հարթ և անաղմուկ են աշխատում շարժիչները: Բայց միևնույն ժամանակ «ոտքով հարվածի» բեռը մեծանում է, ի վերջո, դուք պետք է ավելի հաճախ թողարկեք STEP: Ես անձամբ չգիտեմ 1/16-ում աշխատելիս խնդիրների մասին, բայց երբ ցանկություն կա ամբողջովին անցնել 1/32-ին, արդեն կարող է լինել «մեգա» կատարման պակաս: Այստեղ առանձնանում է TMC2100-ը: Սրանք վարորդներ են, որոնք ստանում են STEP ազդանշան 1/16 հաճախականությամբ և իրենք «մտածում» են մինչև 1/256: Արդյունքը սահուն, հանգիստ աշխատանք է, բայց ոչ առանց թերությունների: Նախ, TMC2100-ի մոդուլները թանկ են: Երկրորդ, ես անձամբ (ինքնուրույն CoreXY-ի վրա, որը կոչվում է Kubocore) խնդիրներ ունեմ այս դրայվերների հետ՝ բացակայող քայլերի տեսքով (համապատասխանաբար, դիրքավորման ձախողում) 2000-ից բարձր արագացումների դեպքում. դա այդպես չէ DRV8825-ի դեպքում:
Ամփոփելով երեք բառով՝ յուրաքանչյուր վարորդին անհրաժեշտ է միկրոկառավարիչի երկու ոտք՝ ուղղությունը սահմանելու և միկրոսթափ զարկերակ թողարկելու համար: Վարորդի թույլտվության մուտքագրումը սովորաբար ընդհանուր է բոլոր առանցքների համար. Repetier-Host-ում կա միայն մեկ շարժիչի անջատման կոճակ: Microstepping-ը լավ է շարժման հարթության և ռեզոնանսների ու թրթռումների դեմ պայքարի առումով։ Շարժիչի հոսանքի առավելագույն սահմանափակումը պետք է կարգավորվի՝ օգտագործելով վարորդական մոդուլների վրա գտնվող հարմարվողական դիմադրությունները: Եթե հոսանքը գերազանցի, ապա մենք կստանանք վարորդների և շարժիչների ավելորդ տաքացում, եթե հոսանքը անբավարար է, կլինեն բացթողումներ։
Spotykach
RepRap-ը չի տրամադրում դիրքի հետադարձ կապ: Այսինքն, կառավարման վերահսկիչ ծրագիրը չգիտի, թե ներկայումս որտեղ են գտնվում տպիչի շարժական մասերը: Տարօրինակ, իհարկե։ Բայց ուղղակի մեխանիկայի և նորմալ կարգավորումների դեպքում այն աշխատում է: Տպելուց առաջ տպիչը տեղափոխում է այն ամենը, ինչ հնարավոր է սկզբնական դիրքի, և այն արդեն վանվում է դրանից բոլոր շարժումներում։ Այսպիսով, քայլերը բաց թողնելու հակառակ երեւույթը. Կարգավարը իմպուլսներ է հաղորդում վարորդին, վարորդը փորձում է պտտել ռոտորը։ Բայց չափազանց ծանրաբեռնվածությամբ (կամ անբավարար հոսանքով) տեղի է ունենում «ցատկում» - ռոտորը սկսում է պտտվել, այնուհետև վերադառնում է իր սկզբնական դիրքին: Եթե դա տեղի է ունենում X կամ Y առանցքի վրա, մենք ստանում ենք շերտի տեղաշարժ: Z առանցքի վրա - տպիչը սկսում է «քսել» հաջորդ շերտը նախորդի մեջ, նույնպես ոչ մի լավ բան: Հազվադեպ չէ, որ էքստրուդատորի վրա ցատկում է առաջանում (առաջանում է խցանված վարդակով, ավելորդ սնմամբ, անբավարար ջերմաստիճանով, տպագրության սկզբում մահճակալից շատ փոքր հեռավորությամբ), այնուհետև ունենք մասամբ կամ ամբողջությամբ չտպված շերտեր:
Թե ինչպես է դրսևորվում քայլերի բացթողումը, ամեն ինչ համեմատաբար պարզ է։ Ինչու է դա տեղի ունենում: Ահա հիմնական պատճառները.
1. Չափից շատ ծանրաբեռնվածություն: Օրինակ՝ ձգված գոտի։ Կամ թեքված ուղեցույցներ: Կամ մեռած առանցքակալներ:
2. Իներցիա. Ծանր առարկան արագ արագացնելու կամ դանդաղեցնելու համար հարկավոր է ավելի շատ ջանք գործադրել, քան արագության սահուն փոփոխության դեպքում: Հետևաբար, բարձր արագացումների համադրությունը ծանր կառքի (կամ սեղանի) հետ կարող է կտրուկ մեկնարկի ժամանակ առաջացնել քայլերի շրջանցում:
3. Վարորդի ընթացիկ կարգավորումը սխալ է:
Վերջին կետն ընդհանրապես առանձին հոդվածի թեմա է։ Մի խոսքով, յուրաքանչյուր քայլային շարժիչ ունի այնպիսի պարամետր, ինչպիսին է անվանական հոսանքը: Սովորական շարժիչների համար այն գտնվում է 1,2 - 1,8 Ա միջակայքում: Այսպիսով, նման ընթացիկ սահմանի դեպքում ամեն ինչ պետք է լավ աշխատի ձեզ համար: Եթե ոչ, ուրեմն շարժիչները գերբեռնված են։ Եթե բացակայող քայլեր չկան ստորին սահմանով, ընդհանուր առմամբ լավ է: Երբ հոսանքը նվազում է անվանական արժեքի համեմատ, վարորդների ջեռուցումը նվազում է (և դրանք կարող են գերտաքանալ) և շարժիչները (ավելի քան 80 աստիճան խորհուրդ չի տրվում), գումարած, ստեպպերների «երգի» ծավալը նվազում է:
Ցիկլի առաջին մասում ես խոսեցի AVR ճարտարապետության փոքր թույլ 8-բիթանոց Atmel միկրոկառավարիչների մասին, մասնավորապես Mega 2560-ի մասին, որը «կառավարում է» սիրողական 3D տպիչների մեծ մասը։ Երկրորդ մասը նվիրված է քայլային շարժիչների կառավարմանը։ Այժմ `ջեռուցման սարքերի մասին:
FDM-ի էությունը (միաձուլված նստվածքի մոդելավորում, Stratasys-ի ապրանքանիշը, սովորաբար բոլորին չի հետաքրքրում, բայց զգուշավոր մարդիկ եկան FFF՝ միաձուլված թելի արտադրություն) թելքի շերտ առ շերտ միաձուլման մեջ: Միաձուլումը տեղի է ունենում հետևյալ կերպ. թելիկը պետք է հալվի տաք ծայրի որոշակի գոտում, իսկ ձողի պինդ մասով հրելով հալվածը դուրս է քամվում վարդակով։ Երբ տպիչի գլուխը շարժվում է, թելքը միաժամանակ արտամղվում և հարթվում է դեպի նախորդ շերտը վարդակի վերջում:
Թվում է, թե ամեն ինչ պարզ է. Ջերմային պատնեշի խողովակի վերին մասը սառեցնում ենք, իսկ ստորին մասը տաքացնում ենք, ու ամեն ինչ կարգին է։ Բայց կա մի նրբերանգ. Հոթենդի ջերմաստիճանը պետք է պահպանել պատշաճ ճշգրտությամբ, որպեսզի այն քայլի միայն փոքր սահմաններում։ Հակառակ դեպքում, մենք ստանում ենք տհաճ ազդեցություն՝ որոշ շերտեր տպվում են ավելի ցածր ջերմաստիճանում (թելն ավելի մածուցիկ է), որոշները՝ ավելի բարձր ջերմաստիճանում (ավելի հեղուկ), և արդյունքը կարծես Z-տատանում է։ Եվ հիմա մենք ունենք ջեռուցիչի ջերմաստիճանի կայունացման ամբողջական հարց, որն ունի շատ փոքր իներցիա՝ ցածր ջերմային հզորության, ցանկացած արտաքին «փռշտոցի» պատճառով (ցողուն, օդափոխիչ, երբեք չգիտես էլ ինչ) կամ Կառավարման սխալն ակնթարթորեն հանգեցնում է ջերմաստիճանի նկատելի փոփոխության:
Այստեղ մենք ներխուժում ենք TAU (ավտոմատ կառավարման տեսություն) կոչվող դիսցիպլինի սրահները։ Ոչ թե իմ մասնագիտությունը (ՏՏ մասնագետ, այլ ավարտելով ավտոմատացված կառավարման համակարգերի բաժինը), բայց մենք ունեինք նման դասընթաց, ուսուցչի հետ, ով սլայդներ էր ցուցադրում պրոյեկտորի վրա և պարբերաբար զայրանում դրանցից մեկնաբանություններով. Ուսանողները դասախոսությունները թարգմանեն էլեկտրոնային ձևով, նրանք այստեղ են, որ նման ջեմեր են կպցրել, լավ, ոչինչ, դուք կհասկանաք: Լավ, քնարական հիշողությունները մի կողմ, եկեք ողջունենք PID կարգավորիչը:
Դուք չեք կարող գրել PID հսկողության մասին առանց այս բանաձեւի: Այս հոդվածի շրջանակներում դա պարզապես գեղեցկության համար է։
Խիստ խորհուրդ եմ տալիս կարդալ հոդվածը, այնտեղ բավականին հստակ գրված է PID հսկողության մասին։ Եթե այն ամբողջությամբ պարզեցնենք, ապա պատկերն այսպիսի տեսք ունի՝ մենք ունենք որոշակի թիրախային ջերմաստիճանի արժեք։ Եվ որոշակի հաճախականությամբ մենք ստանում ենք ընթացիկ ջերմաստիճանի արժեքը, և մենք պետք է թողարկենք հսկիչ գործողություն, որպեսզի նվազեցնենք սխալը՝ ընթացիկ և նպատակային արժեքի տարբերությունը: Վերահսկիչ գործողությունը այս դեպքում PWM ազդանշան է ջեռուցիչի դաշտային տրանզիստորի (mosfet) դարպասին: 0-ից մինչև 255 «թութակներ», որտեղ 255-ը առավելագույն հզորությունն է: Նրանց համար, ովքեր չգիտեն, թե ինչ է PWM - երևույթի ամենապարզ նկարագրությունը:
Այսպիսով. Ջեռուցիչի հետ աշխատելու յուրաքանչյուր «տակտ» մենք պետք է որոշում կայացնենք 0-ից 255 թողարկելու մասին: Այո, մենք կարող ենք պարզապես միացնել կամ անջատել ջեռուցիչը՝ առանց PWM-ի հետ անհանգստանալու: Ենթադրենք, ջերմաստիճանը 210 աստիճանից բարձր է, մի միացրեք այն: 200-ից ցածր - միացնել: Միայն թեժ տաքացուցիչի դեպքում նման տարածումը մեզ չի սազում, մենք ստիպված կլինենք ավելացնել աշխատանքի «ցիկլերի» հաճախականությունը, և դրանք լրացուցիչ ընդհատումներ են, ADC-ի շահագործումը նույնպես անվճար չէ, և մենք. ունեն չափազանց սահմանափակ հաշվողական ռեսուրսներ: Ընդհանրապես, պետք է ավելի ճշգրիտ կառավարել։ Հետևաբար, PID հսկողություն: P - համամասնական, I - ինտեգրալ, D - դիֆերենցիալ: Համամասնական բաղադրիչը պատասխանատու է շեղման «ուղղակի» պատասխանի համար, ինտեգրալ բաղադրիչը` կուտակված սխալի համար, դիֆերենցիալ բաղադրիչը` ի պատասխան սխալի փոփոխության արագության մշակման:
Ավելի պարզ ասած, PID կարգավորիչը թողարկում է հսկիչ գործողություն՝ կախված ընթացիկ շեղումից՝ հաշվի առնելով «պատմությունը» և շեղման փոփոխության արագությունը։ Հազվադեպ եմ լսում Marlin PID կարգավորիչի տրամաչափման մասին, բայց կա նման գործառույթ, արդյունքում մենք ստանում ենք երեք գործակից (համամասնական, ինտեգրալ, դիֆերենցիալ), որոնք թույլ են տալիս առավել ճշգրիտ կառավարել մեր ջեռուցիչը, և ոչ գնդաձև վակուումում: Ցանկացողները կարող են կարդալ M303 կոդի մասին։
Թեժ վերջի ջերմաստիճանի գրաֆիկ (Repetier-Host, Marlin)
Տաք ծայրի չափազանց ցածր իներցիան ցուցադրելու համար ես պարզապես փչեցի դրա վրա:
Լավ, սա հոթենդի մասին է: Բոլորը դա ունեն, երբ խոսքը վերաբերում է FDM / FFF-ին: Բայց ոմանք սիրում են այն տաք, այնպես որ կա մեծ ու սարսափելի, այրվող մոսֆետներ և թեքահարթակներ, ջեռուցման սեղան: Էլեկտրոնային տեսանկյունից դրա հետ ամեն ինչ ավելի բարդ է, քան թեժ ծայրի դեպքում՝ հզորությունը համեմատաբար մեծ է: Բայց ավտոմատ կառավարման տեսանկյունից դա ավելի հեշտ է. համակարգը ավելի իներտ է, իսկ թույլատրելի շեղման ամպլիտուդն ավելի բարձր է: Հետևաբար, հաշվողական ռեսուրսները խնայելու համար աղյուսակը սովորաբար վերահսկվում է bang-bang սկզբունքով («puff-puff»), ես նկարագրեցի այս մոտեցումը վերևում: Մինչդեռ ջերմաստիճանը չի հասել առավելագույնի, մենք տաքացնում ենք 100%-ով։ Այնուհետև թողեք, որ այն սառչի մինչև ընդունելի նվազագույնը և նորից տաքացրեք: Ես նաև նշում եմ, որ տաք սեղանը էլեկտրամեխանիկական ռելեի միջոցով միացնելիս (և դա հաճախ արվում է մոսֆետը «բեռնաթափելու» համար), միայն bang-bang-ը վավեր տարբերակ է, ձեզ հարկավոր չէ ռելեին PWM-ը:
Սենսորներ
Վերջապես `թերմիստորների և ջերմազույգների մասին: Թերմիստորը փոխում է իր դիմադրությունը ջերմաստիճանի հետ, բնութագրվում է 25 աստիճանի անվանական դիմադրությամբ և ջերմաստիճանի գործակիցով: Իրականում սարքը ոչ գծային է, և նույն «մարլինում» կան աղյուսակներ՝ թերմիստորից ստացված տվյալները ջերմաստիճանի փոխակերպելու համար։ Ջերմազույգը RepRap-ի հազվադեպ այցելու է, բայց հանդիպում է: Գործողության սկզբունքը տարբեր է, ջերմազույգը EMF-ի աղբյուր է: Դե, այսինքն՝ արտադրում է որոշակի լարում, որի արժեքը կախված է ջերմաստիճանից։ Այն ուղղակիորեն չի միանում RAMPS-ին և նմանատիպ տախտակներին, սակայն կան ակտիվ ադապտերներ: Հետաքրքիր է, որ մետաղական (պլատինե) դիմադրողական ջերմաչափերի համար նախատեսված սեղանները նախատեսված են նաև «մարլինում»: Արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ այդքան հազվադեպ բան չէ, բայց արդյոք RepRap-ում այն «կենդանի» է հայտնաբերվել, չգիտեմ:
FDM / FFF սկզբունքով աշխատող 3D տպիչը, ըստ էության, բաղկացած է երեք մասից՝ մեխանիկա (ինչ-որ բան տեղափոխելը տիեզերքում), ջեռուցման սարքեր և էլեկտրոնիկա, որոնք վերահսկում են այդ ամենը:
Ընդհանուր առմամբ, ես արդեն ասել եմ, թե ինչպես է աշխատում այս մասերից յուրաքանչյուրը, և այժմ կփորձեմ ենթադրություններ անել «ինչպես է այն հավաքվում մեկ սարքի մեջ» թեմայով։ Կարևոր է. Ես շատ բան կնկարագրեմ տնական արհեստավորի տեսակետից, ով զինված չէ փայտի կամ մետաղամշակման մեքենաներով և աշխատում է մուրճով, փորվածով և սղոցով: Եվ, այնուամենայնիվ, չցողելու համար հիմնականում «սովորական» RepRap-ի մասին՝ մեկ էքստրուդատոր, տպման տարածքը մոտ 200x200 մմ:
Նվազագույն փոփոխական
Օրիգինալ E3D V6 և դրա շատ անբարեխիղճ գինը:
Ես կսկսեմ ջեռուցիչներից, այստեղ շատ հայտնի տարբերակներ չկան: Այսօր Hotend E3D-ն ամենատարածվածն է սեփական ձեռքերով զբաղվողների շրջանում:
Ավելի ճիշտ՝ նրա չինական կլոնները շատ լողացող որակի են։ Չեմ խոսի ամբողջովին մետաղական պատնեշը փայլեցնելու կամ Բոուդենի խողովակի «մինչև վարդակ» օգտագործելու տառապանքների մասին. սա առանձին կարգապահություն է: Անձնական փոքր փորձից. լավ մետաղական պատնեշը հիանալի է աշխատում ABS-ի և PLA-ի հետ՝ առանց մեկ ընդմիջման: Վատ մետաղական պատնեշը լավ է աշխատում ABS-ով և զզվելի (մինչև «ոչ մի կերպ»՝ PLA-ով), և այս դեպքում ավելի հեշտ է նույնքան վատ ջերմային պատնեշ դնել, բայց տեֆլոնի ներդիրով։
Ընդհանրապես, E3D-ները շատ հարմար են. կարող եք փորձարկել և՛ ջերմային արգելքները, և՛ ջեռուցիչները, և՛ «փոքր», և՛ Volcano հասանելի են (հաստ վարդակների և արագ դաժան տպագրության համար): Նաեւ պայմանական բաժանում, ի դեպ. Հիմա ես օգտագործում եմ Volcano-ն 0.4 վարդակով: Եվ ոմանք հորինում են միջատային թև և հանգիստ աշխատում սովորական E3D-ի կարճ վարդակներով:
Նվազագույն ծրագիր - գնել տիպիկ չինական հավաքածու «E3D v6 + ջեռուցիչ + վարդակների հավաքածու + սառեցնող սարք»: Դե, ես անմիջապես խորհուրդ եմ տալիս տարբեր ջերմային խոչընդոտների փաթեթ, որպեսզի երբ խոսքը վերաբերում է դրան, ստիպված չլինեք սպասել հաջորդ փաթեթին:
Երկրորդ տաքացուցիչը երկրորդ տաք ծայրը չէ (չնայած դա էլ վատ չէ, բայց մենք չենք սուզվելու), այլ սեղան։ Դուք կարող եք ձեզ դասել սառը սեղանի ասպետների շարքում և ընդհանրապես չբարձրացնել ավելի ցածր ջեռուցման հարցը. այդ դեպքում դուք երբեք չեք իմանա ածխացած RAMPS տերմինալների, բարակ լարերի հետ խորը հարաբերությունների և փղի ոտքի հետքի թերության մասին: Լավ, թող ջեռուցիչը դեռ մնա: Երկու հայտնի տարբերակներն են փայլաթիթեղի ապակեպլաստե և ալյումինե:
Առաջինը պարզ է, էժան, բայց կոր և «հեղուկ», պահանջում է նորմալ ամրացում կոշտ կառուցվածքի վրա և նույնիսկ ապակի վերևում: Երկրորդ
Փաստորեն, նույն տպագիր տպատախտակը, միայն որպես ենթաշերտ՝ ալյումին։ Լավ սեփական կոշտություն, միասնական ջեռուցում, բայց ավելի թանկ:
Ալյումինե սեղանի անհայտ թերությունն այն է, երբ չինացին բարակ լարերը վատ է կապում դրան: Հեշտ է փոխարինել լարերը տեքստոլիտային սեղանի վրա՝ ունենալով զոդման հիմնական հմտություններ: Բայց ալյումինե տախտակի հետքերով 2,5 քառակուսի զոդելը առաջադեմ մակարդակի խնդիր է՝ հաշվի առնելով այս մետաղի գերազանց ջերմահաղորդականությունը: Ես օգտագործեցի հզոր զոդման երկաթ (որն ունի փայտե բռնակ և մատի ծայր), և ես ստիպված էի զանգահարել տաք օդի զոդման կայան՝ օգնելու նրան։
Ամենահետաքրքիրը
3D տպիչ «ռոբոտի թեւ» կինեմատիկայով։
Ամենահամեղ մասը կինեմատիկայի ընտրությունն է։ Առաջին պարբերությունում ես մշուշոտ նշեցի մեխանիկա՝ որպես «տիեզերքում ինչ-որ բան տեղափոխելու» միջոց։ Հիմա, միայն թե ինչ և ուր շարժվել: Ընդհանուր առմամբ, մենք պետք է ստանանք ազատության երեք աստիճան։ Եվ դուք կարող եք տեղափոխել տպման գլուխը և սեղանը մասի հետ, հետևաբար ամբողջ բազմազանությունը: Կան ֆիքսված սեղանով արմատական ձևավորումներ (դելտա տպիչներ), փորձեր կան օգտագործելու ֆրեզերային մեքենաների սխեմաներ (XY-աղյուսակ և Z-գլուխ), կան այլասերվածություններ ընդհանրապես (բևեռային տպիչներ կամ SCARA-մեխանիկա՝ փոխառված ռոբոտաշինությունից): Այս ամբողջ քաոսի մասին կարելի է երկար խոսել։ Այսպիսով, ես կսահմանափակվեմ երկու սխեմայով.
«Պրյուշա»
XZ-պորտալ և Y-աղյուսակ: Քաղաքական ճիշտ, ես այս սխեման կանվանեմ «վաստակած»։ Ամեն ինչ քիչ թե շատ պարզ է՝ հարյուր անգամ իրականացված, ավարտված, ձևափոխված, ռելսերի վրա դրված, չափսերով չափված։
Ընդհանուր գաղափարը հետևյալն է. կա «P» տառը, որի ոտքերի երկայնքով անցնում է խաչաձող, որը շարժվում է երկու սինխրոնացված շարժիչներով, օգտագործելով «պտուտակավոր» փոխանցման տուփը (հազվադեպ փոփոխություն՝ գոտիներով): Խաչաձողից կախված է շարժիչ, որը գոտիով աջ ու ձախ քաշում է կառքը։ Ազատության երրորդ աստիճանը ետ ու առաջ շարժվող սեղանն է: Դիզայնի առավելությունները կան, օրինակ՝ իմպրովիզացված նյութերից ձեռքի աշխատանքների իրականացման մեջ իմացությունը վեր ու վար կամ ծայրահեղ պարզություն: Հայտնի են նաև թերությունները՝ Z շարժիչների համաժամացման խնդիրը, տպագրության որակի կախվածությունը երկու կապանքներից, որոնք պետք է քիչ թե շատ նույնը լինեն, դժվար է արագանալ մինչև բարձր արագություններ (քանի որ համեմատաբար ծանր իներտ սեղան է շարժվում) .
Z-աղյուսակ
Տպելիս Z կոորդինատը փոխվում է ամենադանդաղ և միայն մեկ ուղղությամբ: Այսպիսով, մենք աղյուսակը կտեղափոխենք ուղղահայաց: Այժմ մենք պետք է պարզենք, թե ինչպես տեղափոխել տպման գլուխը մեկ հարթության մեջ: Խնդրի լուծումը կա «ճակատում»՝ փաստորեն։ մենք վերցնում ենք «պրյուշա» պորտալը, դնում ենք այն կողքի վրա, գամասեղները փոխարինում ենք գոտիով (և հանում ենք լրացուցիչ շարժիչը՝ այն փոխարինելով հանդերձումով), պտտում ենք տաքացուցիչը 90 աստիճանով, voila, մենք ստանում ենք MakerBot Replicator-ի նման մի բան ( ոչ վերջին սերունդը):
Ուրիշ ինչպե՞ս բարելավել այս սխեման: Անհրաժեշտ է հասնել շարժվող մասերի նվազագույն զանգվածի: Եթե մենք թողնենք ուղիղ էքստրուդատորը և թելն անցկացնենք խողովակի միջով, ապա դեռ կա X շարժիչ, որը պետք է իզուր գլորել ուղեցույցների երկայնքով: Եվ հենց այստեղ է հայտնվում իրական ինժեներական հնարամտությունը: Հոլանդերենում այն կարծես մի փունջ լիսեռներ և գոտիներ լինի Ultimaker կոչվող տուփի մեջ: Դիզայնը հասցվել է այն կետին, երբ շատերը համարում են, որ Ultimaker-ը լավագույն աշխատասեղանի 3D տպիչն է:
Բայց կան ավելի պարզ ինժեներական լուծումներ: Օրինակ, H-Bot. Երկու ֆիքսված շարժիչ, մեկ երկար գոտի, մի բուռ գլան: Եվ այս պատյանը թույլ է տալիս շարժել կառքը XY հարթության մեջ՝ շարժիչները պտտելով մեկ ուղղությամբ կամ տարբեր ուղղություններով։ Գեղեցիկ. Գործնականում այն ավելի մեծ պահանջներ է դնում կառուցվածքի կոշտության վրա, ինչը որոշ չափով բարդացնում է լուցկիների և կաղինների արտադրությունը, հատկապես փայտե առանցքակալներ օգտագործելիս:
Դասական CoreXY՝ խաչաձև ժապավեններով։
Ավելի բարդ սխեմա, երկու գոտիով և գլանափաթեթների ավելի մեծ փունջով - CoreXY: Ես դա լավագույն տարբերակն եմ համարում իրականացման համար, երբ արդեն հավաքել ես քո սեփական կամ չինական «պրյուշան», բայց ստեղծագործական քորը չի մարել։ Կարող է պատրաստվել նրբատախտակից, ալյումինե պրոֆիլներից, աթոռակներից և այլ անհարկի կահույքից։ Սկզբունքորեն, արդյունքը նման է H-Bot-ին, բայց ավելի քիչ հակված է խցանելու և շրջանակը խոյի շչակի մեջ պտտելուն:
Էլեկտրոնիկա
Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է գումար խնայել, ապա Mega + RAMPS-ը չինական տարբերակում պարզապես մրցակցությունից դուրս է: Եթե էլեկտրականության և էլեկտրոնիկայի բնագավառում հատուկ գիտելիքներ չկան, և նյարդերն ավելորդ չեն, ապա ավելի լավ է նայել ավելի թանկ, բայց լավ պատրաստված տախտակներին Makerbase-ից կամ Geeetech-ից:
Այնտեղ բուժվել են սենդվիչի հիմնական խոցերը՝ «սխալ» ելքային տրանզիստորների տեսքով և ամբողջ հինգ վոլտանոց կոլտնտեսության էլեկտրամատակարարումը Arduino տախտակի վրա գտնվող կայունացուցիչի միջոցով։ Եթե խոսենք ամբողջովին այլընտրանքային տարբերակների մասին, ապա ես սպասում եմ LPC1768 տախտակ գնելու հնարավորությանը, օրինակ՝ նույն MKS SBase-ը և զվարճանալ 32-բիթանոց ARM-ի և Smoothieware որոնվածով։ Ու դրան զուգահեռ ես կամաց-կամաց ուսումնասիրում եմ Teacup որոնվածը Arduino Nano-ի և Nanoheart-ի հետ կապված։
Ինքներդ արեք
Դե, ասենք, որոշել եք կուրացնել ձեր հեծանիվը: Ես դրանում ոչ մի վատ բան չեմ տեսնում:
Ընդհանուր առմամբ, պետք է սկսել ֆինանսական հնարավորություններից և նրանից, թե ինչ կարելի է գտնել ավտոտնակում կամ նկուղում։ Եվ նաև մեքենաների հասանելիության առկայությունից կամ բացակայությունից և ձեռքերի կորության շառավղից: Կոպիտ ասած՝ 5 հազար ռուբլի ծախսելու հնարավորություն կա՝ դե, մեզ հաջողվում է նվազագույնը։ Արդեն մեկ տասնյակի համար կարելի է մի փոքր թափառել, իսկ բյուջեն 20 հազարին մոտենալը բավականին արձակում է ձեռքերդ։ Իհարկե, չինական pryusha կոնստրուկտոր գնելու հնարավորությունը շատ ավելի հեշտացնում է կյանքը. դուք կարող եք և հասկանալ 3D տպագրության հիմունքները, և ստանալ հիանալի գործիք ինքնագնաց ատրճանակ մշակելու համար:
Ավելին, մանրամասների մեծ մասը (շարժիչներ, էլեկտրոնիկա, մեխանիկայի մի մասը) հեշտությամբ կտեղափոխվեն հաջորդ դիզայն: Մի խոսքով, մենք գնում ենք ակրիլային աղբ, ավարտում ենք սղոցը մինչև առողջ վիճակ, տպում ենք մասեր հաջորդ տպիչի համար, օգտագործում ենք նախորդը պահեստամասերի համար, փրփրում ենք, ողողում, կրկնում:
Սկսեք կառուցել Kubocore 2-ը:
Երևի այսքանն է: Երևի մի փոքր վազք է ստացվել։ Բայց ընդհանուր վերանայման նյութի շրջանակներում դժվար է այլ կերպ ընկալել անսահմանությունը։ Չնայած մտորումների համար օգտակար հղումներ էի գցել, փնտրողը ամեն կերպ կգտնի։ Ավանդաբար ողջունելի են հարցերն ու լրացումները: Դե, այո, տեսանելի ապագայում կլինի շարունակություն՝ արդեն Kubocore 2-ի նախագծման և կառուցման շրջանակներում կոնկրետ որոշումների և փոցխերի մասին։
Լրացուցիչ տպիչները այսօր թանկ են: Շատ մարդիկ ստիպված են հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր դոլարներ ծախսել այս բարձր տեխնոլոգիական մեքենան ձեռք բերելու համար: Եռաչափ տպագրության համար սարքերի ինքնուրույն հավաքման մեթոդը շատերին է հետաքրքրում։ Ինչու՞ չփորձել տպիչի վրա տպել նույն սարքը, եթե ստեղծված մասերի ձևը կարող է լինել ցանկացած: Ժամանակակից ինժեներներն իսկապես հնարավորություն ունեն սեփական ձեռքերով 3D տպիչ հավաքելու։
Ժամանակակից դիզայներները վստահ են, որ 3D տպման սարքերը պետք է հասանելի լինեն բոլորին։ 2004թ.-ին առաջին անգամ քննարկվեցին մեխանիզմները, որոնք կարող են վերարտադրվել: Նախատեսվում էր ստեղծել ինստալացիաներ, որոնք տպում են սեփական բաղադրիչների պատճենները։
Այս ոլորտում պիոներին հաջողվել է վերստեղծել այս մանրամասների կեսից ավելին: Երկրորդ սերնդի սարքերը պրինտներ ստեղծելու համար օգտագործեցին մետաղական համաձուլվածքներ, մարմար փոշի, տալկ և պլաստիկ: Նման ինստալացիաները չէին կարող կոչվել իդեալական գյուտեր։ Նրանք բարելավման կարիք ունեին։
Սովորական բաղադրիչների մշակման հարթակի բազային գինը 350 եվրո է: Սարքավորումը, որն ապահովում է էլեկտրական սխեմաներ տպելու հնարավորություն, արժե տասն անգամ ավելի թանկ։ Նման կարգավորումները պատճենելու համար դուք պետք է ջանք գործադրեք:
Ինքնակազմակերպման համար ստանդարտ EWaste մոդելը հարմար է: Արժեքը 60 դոլարից պակաս: Եթե դուք կարող եք գտնել համապատասխան բաղադրիչներ, որոնք կարող են հեռացվել ավելորդ էլեկտրական սարքերից, ապա դա միանգամայն հնարավոր է հավաքել: Դա անելու համար ձեզ հարկավոր է NEMA 17 շարժիչ, համակարգչի սնուցման աղբյուր, DVD սկավառակ, ջերմասպառման խողովակ և միակցիչներ:
Մեկ այլ դիզայն կարելի է հավաքել ապամոնտաժված լազերային տպիչների բաղադրիչներից՝ պողպատե ռելսերի, մետաղական պրոֆիլների և պլաստիկ առանցքակալների հետ համատեղ: Շրջանակին կցված է 4 շարժիչ, որոնցից երկուսը պետք է ապահովեն microstep ֆունկցիան։ Դուք նաև պետք է օգտագործեք մի քանի միացնող լարեր, օպտիկական սենսորներ և բջիջի համար թերմոստատ: Շատ օգտատերեր նշում են, որ իրենց հաջողվել է սեփական ձեռքերով նախագծել 3D տպիչ։ Նկարները կարող եք տեսնել հոդվածում, դրանք հասանելի են վերանայման համար։ Սովորական տնական մեքենաները հիանալի չեն, բայց նրանք կարող են տպել փոքր պլաստիկ իրեր:
Միշտ կա հատուկ բան հավաքելու հնարավորություն։ Եռաչափ տպագրության համար էժան սարքի սխեման առաջարկվել է չինացի մասնագետների կողմից։ Բաց բաղադրիչների շուկան հնարավորություն է տալիս ձեռք բերել նման մեխանիզմի բոլոր անհրաժեշտ բաղադրիչները։ Չինացի դիզայներներն օգտագործել են Makeblock շրջանակը, որը բոլոր ցանկացողները կարող են ձեռք բերել ընկերության խանութում։
Այժմ ձեր սեփական ձեռքերով 3D տպիչ ստեղծելու համար դժվար բան չկա: Սարքը համալրված է Arduino MEGA 2560 էլեկտրական տախտակով, կառավարումը կարող է իրականացնել անհատական համակարգչի սովորական օգտատերը՝ նախապես տեղադրելով անհրաժեշտ ծրագրակազմը։
Բոլորը պետք է ընտրեն հավաքման տեխնոլոգիան: Ժամանակակից ինքնավերարտադրվող սարքերի բոլոր սերունդները բնութագրվում են արագ զարգացմամբ: Գործարանում հավաքված տպիչը շատ ավելի թանկ է, քան տպված բաղադրիչները:
Տիեզերագնացները ծրագրում են մոտ ապագայում իրենց հետ տիեզերք տանել այս տպիչներից մի քանիսը: Օդանավի օգտակար բեռնվածությունը և օգտակար տարածքը հնարավոր է խնայել այս հիանալի սարքերի շնորհիվ։ Տիեզերագնացները ստիպված կլինեն սեփական ձեռքերով 3D տպիչ հավաքել։ Օրինակ՝ լուսնի վրա օգտագործվող տպիչից կարող են շատ լավ շինարարական սարքավորումներ դուրս գալ տիեզերական բազաների կառուցման համար։ Մանր ավազը կօգտագործվի որպես թանաք։
Ժամանակակից ինժեներների համար դժվար չի լինի սեփական ձեռքերով 3D տպիչ պատրաստել։ Reprap նմուշները հնարավորություն են տալիս փրկել դրամապանակը ավելորդ ծախսերից։ Ավարտված նմուշները պահանջում են անհատականացում: Սա կարող է բացասաբար ազդել տպման որակի վրա: Նշենք, որ ինքնահավաքումը կպահանջի մեծ համբերություն և ինժեներական զգալի գիտելիքներ։
Ոչ բոլորն ունեն 3D տպիչ գնելու հնարավորություն, բայց շատերն են երազում այս սարքի մասին։ Գումարը դեն չդնելու համար կարող եք այլ էլեկտրոնային սարքերում համապատասխան բաղադրիչներ փնտրել և դրանք օգտագործել որպես տնական տպագրական սարքի հիմք։ Նման տպիչի ընդհանուր արժեքը չի գերազանցի 100 դոլարը։ Դա էժան է, հաշվի առնելով, որ սարքը տնական է: Ինքնուրույն 3D տպիչներ կարող են ստեղծել բոլոր սիրողականները, ովքեր ծանոթ են ճարտարագիտության հիմունքներին նկարագրված սկզբունքների շնորհիվ։
Դուք պետք է սկսեք ունիվերսալ CNC համակարգերի շահագործման առանձնահատկությունների վերլուծությունից: Անհրաժեշտ է սովորել ծրագրային ծածկագրի միջոցով սարքը կառավարելու հիմնական հրամանների ցանկը: Կառուցվածքին կցվում են պլաստիկ շարժիչի հզորության կարգավորիչ և էքստրուդեր: Յուրաքանչյուր սարքի կազմը, որը մշակվել է ինքնուրույն, կներառի մի քանի հիմնական բաղադրիչներ՝ պատյան, սնուցման աղբյուր, քայլային շարժիչ, կարգավորիչ, տպիչի գլուխ և ռելսեր:
Որպես այս փուլում օգտագործվող մասեր, դուք կարող եք օգտագործել սովորական CD / DVD կրիչներ, որոնք մնացել են հին համակարգիչներից: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի անգործունյա սկավառակ: Այս փուլում դուք պետք է համոզվեք, որ շարժիչ շարժիչները չեն աշխատում DC-ով, այլ քայլերով: Բոլոր գոյություն ունեցող շարժիչներից, որոնք անհրաժեշտ են DIY 3D տպիչ տեղադրելու համար, Nema 23-ը լավագույն տարբերակն է, երբ օգտագործվում է պլաստիկ էքստրուդատորում:
Կպահանջվի նաև լրացուցիչ էլեկտրոնիկա, որի ընտրությունը կախված կլինի ֆինանսական հնարավորություններից և վաճառքում առկա լինելուց։ Անհրաժեշտ է պատրաստել բոլոր մալուխները, էլեկտրամատակարարումը, ջերմակայուն խողովակները և միակցիչները: Հաղորդալարերը զոդված են քայլային շարժիչներին:
Պլաստիկ մանրաթելերը սնուցող կրիչները կհավաքվեն MK7 / MK8 հանդերձանքից և Nema 23 քայլային շարժիչից: Դուք նաև պետք է ներբեռնեք ծրագրակազմ՝ տպագրական մեքենայի էքստրուդերի տարրերը կառավարելու համար: Մի մոռացեք նաև վարորդներին.
Պլաստիկ նյութը կքաշվի էքստրուդերի մեջ և կմտնի ջեռուցման խցիկ: Այնուհետև տաքացվող թանաքն անցնում է ջերմակայուն խողովակների միջով: Ուղղակի սկավառակ հավաքելու համար անհրաժեշտ է շրջանակի ամրացումը միացնել քայլային շարժիչին: Էքստրուդերի վրա ստացված տվյալները ցուցադրվում են Repetier ծրագրում: Ցանկացած ինժեներ կարող է նման 3D տպիչ պատրաստել սեփական ձեռքերով։
Առաջին փորձարկման համար սարքի պատրաստումը կարելի է ավարտված համարել։ Էքստրուդատորում պլաստիկ մանրաթելի տրամագիծը պետք է լինի 1,75 մմ: Այս հաստությունը տպագրության ժամանակ մեծ էներգիա չի պահանջի։ Խորհուրդ է տրվում տպիչը լցնել PLA պլաստիկով՝ շնորհիվ դրա ձուլման, անվտանգության և օգտագործման հեշտության:
Repetier-ը ակտիվացված է, և Skeinforge պրոֆիլի հատվածները գործարկվում են: Կալիբրացումը ստուգելու համար կարող եք տպել մի քանի պարզ գործիչ: Եթե հավաքը ճիշտ չի կատարվել, կազմաձևման խնդիրները կարող են հայտնաբերվել գրեթե անմիջապես՝ ստուգելով ստացված արտադրանքի չափերը:
Սկսելու համար դուք պետք է բացեք STL մոդելը, որոշեք տպելու ձևը, մուտքագրեք համապատասխան g-կոդը: Էքստրուդերը տաքանում է, այնուհետև սկսում է հալեցնել պլաստիկը: Սարքի աշխատանքը ստուգելու համար անհրաժեշտ է քամել որոշ նյութ։ Վերոնշյալ հրահանգները նկարագրում են աշխատանքի հիմնական սկզբունքները, որոնք պետք է պահպանվեն ձեր սեփական ձեռքերով 3D տպիչ պատրաստելու համար:
Այսօր յուրաքանչյուր ինժեներ հասկանում է, որ միանգամայն հնարավոր է ինքնուրույն սարք ստեղծել 3D տպագրության համար։ Տեղեկատվության հավաքագրման փուլում դժվարություններ չեն առաջանա։ Մենք վերևում մանրամասն նկարագրել ենք ամբողջ ընթացակարգը:
Առաջադրանքի հաջող իրականացման համար անհրաժեշտ է հասկանալ սարքի արտադրության տեխնոլոգիան և որոշել այն հիմնական խնդիրները, որոնք պետք է լուծվեն: Դուք պետք է նկար ստանաք (տես վերևում), վերցնել բոլոր բաղադրիչները, շատ աշխատանք կատարեք և զգալի քանակությամբ լրացուցիչ տեղեկություններ սովորեք: Արդյունքները, անկասկած, կուրախացնեն:
Նման սարքը կարող է փոքր թվեր ստեղծել, և դրանից գործնական օգուտ քիչ կլինի, բայց իր հաճույքի համար յուրաքանչյուր ինժեներ, որն ունի բավարար մակարդակի տեղեկատվական աջակցություն, կարողանում է հավաքել այդպիսի սարք: Ոմանք կարող են հետաքրքիր համարել գործընթացը, այլ ոչ թե ապրանքներն իրենք: Եթե ինժեները ցանկանում է սեփական ձեռքերով 3D տպիչ սարքել մեծ մասերի արտադրության համար, ամեն դեպքում, նա ստիպված կլինի հեռացնել, քանի որ նման սարքերի բաղադրիչները շատ ավելի թանկ են։ Նրանք, ովքեր միջոցների հետ խնդիրներ չունեն, ստիպված կլինեն իրենց տանջել մեծ տպիչի ինքնուրույն հավաքման համար անհրաժեշտ սարքի որոնմամբ։ Հաջողություն!
Ինձ պարբերաբար հարցեր են տալիս «ազնվամորու», «նարնջի» և ընդհանրապես որտեղ է այն և ինչու։ Եվ այստեղ ես սկսում եմ հասկանալ, որ նախքան «նեղ» տեղադրման հրահանգներ գրելը, լավ կլինի հակիրճ խոսել այն մասին, թե ինչպես է այս խոհանոցն ընդհանրապես աշխատում՝ ներքևից վերև և ձախից աջ: Լավ է ուշ, քան երբեք, ուստի ձեր ուշադրությունը հրավիրվում է մի տեսակ կրթական ծրագրի՝ արդուինների, թեքահարթակների և այլ սարսափելի բառերի մասին։
Այն, որ մենք այժմ հնարավորություն ունենք գնելու կամ կառուցելու մեր սեփական FDM 3D տպիչը ողջամիտ գնով, պայմանավորված է RepRap շարժմամբ: Ես հիմա չեմ խոսի դրա պատմության և գաղափարախոսության մասին. մեզ համար այժմ կարևոր է, որ հենց RepRap-ի շրջանակներում է ձևավորվել ապարատային և ծրագրային ապահովման որոշակի «ջենթլմենական հավաքածու»:
Որպեսզի չկրկնվեմ, ես մեկ անգամ կասեմ. այս նյութի շրջանակներում ես համարում եմ միայն «սովորական» FDM 3D տպիչներ, ուշադրություն չդարձնելով արդյունաբերական սեփականության հրեշներին, սա բոլորովին առանձին տիեզերք է իր օրենքներով: «Սեփական» ապարատային և ծրագրային ապահովում ունեցող կենցաղային սարքերը նույնպես կմնան սույն հոդվածի շրջանակներից դուրս: Ավելին, «3D տպիչ» ասելով նկատի ունեմ ամբողջությամբ կամ մասամբ բաց սարքը, որի «ականջները» դուրս են մնում RepRap-ից։
Եկեք խոսենք AVR ճարտարապետությամբ Atmel-ի ութ բիթանոց միկրոկոնտրոլերների մասին՝ կապված 3D տպագրության հետ։ Պատմականորեն տպիչների մեծամասնության «ուղեղը» ութ բիթանոց Atmel միկրոկառավարիչն է՝ AVR ճարտարապետությամբ, մասնավորապես՝ ATmega 2560-ը: Եվ մեկ այլ մոնումենտալ նախագիծ ^ նրա անունը Arduino է: Դրա ծրագրային բաղադրիչն այս դեպքում չի հետաքրքրում. Arduino կոդը ավելի հեշտ է հասկանալ սկսնակների համար (համեմատած սովորական C/C ++-ի հետ), բայց այն դանդաղ է աշխատում և ռեսուրսներն օգտագործում է որպես անվճար:
Հետևաբար, երբ arduinists-ը բախվում է կատարողականի անբավարարության, նրանք կամ հրաժարվում են գաղափարից, կամ կամաց-կամաց վերածվում են ներդիրների («դասական» միկրոկոնտրոլերի սարքերի մշակողներ): Միևնույն ժամանակ, ի դեպ, բացարձակապես անհրաժեշտ չէ հրաժարվել Arduino սարքավորումից. այն (չինական կլոնների տեսքով) էժան է և հարմար, այն պարզապես սկսում է համարվել ոչ թե որպես Arduino, այլ որպես միկրոկառավարիչ: նվազագույն անհրաժեշտ ժապավենը.
Փաստորեն, Arduino IDE-ն օգտագործվում է որպես կոմպիլյատորի և ծրագրավորողի հեշտ տեղադրվող հավաքածու, Arduino «լեզուն» որոնվածում և հոտ չի գալիս:
Բայց ես մի փոքր շեղվում եմ. Միկրոկառավարիչի խնդիրն է վերահսկիչ գործողություններ կատարել (այսպես կոչված «ոտքի հարված» իրականացնելու համար)՝ համաձայն ստացված հրահանգների և սենսորների ընթերցումների: Շատ կարևոր կետ. այս ցածր էներգիայի միկրոկոնտրոլերներն ունեն համակարգչի բոլոր բնորոշ հատկանիշները. փոքր չիպն ունի պրոցեսոր, RAM, միայն կարդալու հիշողություն (FLASH և EEPROM): Բայց եթե ԱՀ-ն աշխատում է օպերացիոն համակարգով (և այն արդեն «լուծում է» ապարատային և բազմաթիվ ծրագրերի փոխազդեցությունը), ապա «մեգա»-ի վրա մենք ունենք ուղիղ մեկ ծրագիր, որն ուղղակիորեն աշխատում է սարքաշարի հետ: Դա հիմնարար է.
Հաճախ կարող եք լսել այն հարցը, թե ինչու նրանք չեն պատրաստում 3D տպիչի կարգավորիչներ՝ հիմնվելով նույն Raspberry Pi-ի նման միկրոհամակարգչի վրա: Թվում է, թե հաշվողական հզորությունը վագոն է, դուք կարող եք անմիջապես ստեղծել վեբ ինտերֆեյս և մի փունջ հարմար բարիքներ ... Բայց! Այստեղ մենք մտնում ենք իրական ժամանակի համակարգերի սարսափելի հարթություն:
Վիքիպեդիան տալիս է հետևյալ սահմանումը. «Համակարգ, որը պետք է արձագանքի համակարգից դուրս գտնվող միջավայրի իրադարձություններին կամ գործի շրջակա միջավայրի վրա՝ պահանջվող ժամանակային սահմանափակումների շրջանակում»։ Եթե այն ամբողջովին ձեր մատների վրա է. երբ ծրագիրն ուղղակիորեն աշխատում է «ապարատային սարքի վրա», ծրագրավորողն ամբողջությամբ վերահսկում է գործընթացը և կարող է վստահ լինել, որ նշված գործողությունները տեղի կունենան ճիշտ հաջորդականությամբ, իսկ տասներորդ կրկնության դեպքում որոշ այլ գործողությունները չեն կատարվի: սեպ նրանց միջև: Իսկ երբ գործ ունենք օպերացիոն համակարգի հետ, այն ժամանակ նա է որոշում, թե երբ գործարկել օգտատերերի ծրագիրը, և երբ շեղվել ցանցային ադապտերով կամ էկրանով աշխատելով։ Իհարկե, դուք կարող եք ազդել ՕՀ-ի աշխատանքի վրա: Բայց պահանջվող ճշգրտությամբ կանխատեսելի աշխատանք կարելի է ձեռք բերել ոչ թե Windows-ում, և ոչ թե Debian Linux-ում (որի տատանումների վրա հիմնականում աշխատում են միկրո ԱՀ-ները), այլ այսպես կոչված RTOS-ում (իրական ժամանակի օպերացիոն համակարգ, RTOS), ի սկզբանե մշակված: (կամ փոփոխված) այս առաջադրանքների համար: RTOS-ի օգտագործումը RepRap-ում այսօր սարսափելի էկզոտիկա է: Բայց եթե նայեք CNC մեքենաների մշակողներին, արդեն նորմալ երեւույթ կա.
Օրինակ, տախտակը AVR-ի վրա չէ, այլ 32-բիթանոց NXP LPC1768-ի վրա: Այն կոչվում է Smoothieboard: Հզորությունը՝ շատ, գործառույթները՝ նույնպես։
Եվ բանն այն է, որ RepRap-ի զարգացման այս փուլում «8 բիթը կբավականացնի բոլորին»։ Այո, 8 բիթ, 16 ՄՀց, 256 կիլոբայթ ֆլեշ հիշողություն և 8 կիլոբայթ օպերատիվ հիշողություն: Եթե ոչ բոլորը, ապա շատ: Իսկ նրանց համար, ովքեր բավարար չեն (դա տեղի է ունենում, օրինակ, երբ աշխատում է 1/32 միկրոքայլով և գրաֆիկական էկրանով, ինչպես նաև դելտա տպիչներով, որոնք ունեն համեմատաբար բարդ մաթեմատիկա՝ շարժումները հաշվարկելու համար), առաջարկվում են ավելի առաջադեմ միկրոկառավարիչներ։ որպես լուծում։ Տարբեր ճարտարապետություն, ավելի շատ հիշողություն, ավելի շատ հաշվողական հզորություն: Եվ ծրագրաշարը դեռ հիմնականում աշխատում է «ապարատային տեխնիկայի վրա», թեև RTOS-ի հետ որոշ ֆլիրտներ են երևում հորիզոնում:
Մինչ կանցնենք երկրորդ մասին և կսկսենք խոսել RepRap էլեկտրոնիկայի մասին: Ես ուզում եմ փորձել զբաղվել մեկ վիճելի կետի հետ՝ պոտենցիալ խնդիրներ 1/32 microstepping-ի հետ: Եթե տեսականորեն գնահատում եք, ապա ելնելով հարթակի տեխնիկական հնարավորություններից, դրա կատարումը չպետք է բավարար լինի 125 մմ/վրկ արագությամբ շարժվելու համար:
Այս ենթադրությունը ստուգելու համար ես կառուցեցի «փորձարկման նստարան», միացրի տրամաբանական անալիզատորը և սկսեցի փորձարկել։ «Կանգը» դասական Mega + RAMPS սենդվիչ է՝ փոխարկված հինգ վոլտ սնուցմամբ, տեղադրված է մեկ DRV8825 դրայվեր (1/32): Անիմաստ է նշել շարժիչը և հոսանքը. արդյունքները լիովին նույնական են «լիարժեք» միացումով, վարորդով և առանց շարժիչով, և առանց վարորդի և շարժիչի:
Այսինքն՝ սկսած 10 կՀց ընդհատման հաճախականությունից՝ ստանում ենք մինչև 40 կՀց արդյունավետ հաճախականություն։ Սրան մի փոքր թվաբանություն կիրառելով՝ մենք ստանում ենք հետևյալը.
մինչև 62,5 մմ / վ - մեկ քայլ մեկ ընդհատման համար;
մինչև 125 մմ / վ - երկու քայլ ընդհատման համար;
մինչև 250 մմ / վրկ - չորս քայլ մեկ ընդհատման համար:
Սա տեսություն է։ Իսկ ի՞նչ կասեք գործնականում։ Իսկ եթե սահմանել եք ավելի քան 250 մմ/վ: Լավ, լավ, տալիս եմ G1 X1000 F20000 (333.3(3) մմ/վրկ) և վերլուծում եմ արդյունքը։ Չափված իմպուլսի հաճախականությունը այս դեպքում գրեթե 40 կՀց է (250 մմ/վ): Տրամաբանորեն.
10000 մմ/րոպե (166,6(6) մմ/վրկ) բարձր արագությունների դեպքում ես հետևողականորեն ստանում եմ ժամացույցի անկումներ: Երկու շարժիչների վրա համաժամանակյա (հիշեք, CoreXY): Նրանք տևում են 33 ms, դրանք մոտավորապես 0,1 վրկ են մինչև արագության նվազման մեկնարկը: Երբեմն շարժման սկզբում նույն անկումն է լինում՝ 0,1 արագության բարձրացման ավարտից հետո։ Ընդհանուր առմամբ, կասկած կա, որ այն անշեղորեն անհետանում է մինչև 125 մմ / վ արագությամբ, այսինքն, երբ մեկ ընդհատման համար 4 քայլ չի կիրառվում, բայց սա միայն կասկած է:
Ես չգիտեմ, թե ինչպես մեկնաբանել այս արդյունքը: Այն չի փոխկապակցվում որևէ արտաքին ազդեցության հետ. այն չի համընկնում սերիական պորտի միջոցով հաղորդակցության հետ, որոնվածը հավաքվում է առանց որևէ էկրանի և SD քարտերի աջակցության:
Մտքեր
1. Եթե չես փորձում խաբել Մարլինի հետ, ապա արագության առաստաղը (1,8 դյույմ, 1/32, 20 ատամ, GT2) 250 մմ/վ է։
2. 125 մմ/վ-ից բարձր արագության դեպքում (հիպոթետիկ) ժամացույցի խափանումների հետ կապված անսարքություն կա: Որտեղ և ինչպես դա կդրսևորվի իրական աշխատանքում՝ ես չեմ կարող կանխատեսել։
3. Ավելի բարդ պայմաններում (երբ պրոցեսորը ինչ-որ բան ինտենսիվ հաշվարկում է), հաստատ ոչ թե ավելի լավ, այլ ավելի վատ կլինի։ Որքանո՞վ է հարց շատ ավելի մոնումենտալ ուսումնասիրության համար, որովհետև անհրաժեշտ կլինի համեմատել ծրագրով նախատեսված շարժումները փաստացի թողարկված (և գրավված) իմպուլսների հետ. ես դրա համար բավարար վառոդ չունեմ:
Երկրորդ մասում մենք կխոսենք այն մասին, թե ինչպես է նախկինում նկարագրված միկրոկոնտրոլերը կառավարում քայլային շարժիչները:
Տեղափոխե՛ք այն։
«ուղղանկյուն» տպիչներում դուք պետք է ապահովեք շարժում երեք առանցքներով: Ենթադրենք, տպման գլուխը տեղափոխեք X և Z-ով, իսկ աղյուսակը մոդելով Y-ով: Սա, օրինակ, ծանոթ Prusa i3-ն է, որը սիրված է չինացի վաճառողների և մեր հաճախորդների կողմից: Կամ Մենդելը։ Դուք կարող եք միայն ձեր գլուխը շարժել X-ով, իսկ սեղանը՝ Y-ով և Z-ով: Սա, օրինակ, Ֆելիքսն է: Ես գրեթե անմիջապես սկսեցի զբաղվել 3D տպագրությամբ (MC5-ով, որն ունի XY աղյուսակ և Z գլխիկ), այնպես որ ես դարձա գլուխը X և Y-ով տեղափոխելու երկրպագու, իսկ սեղանը Z-ով: Սա Ultimaker-ի կինեմատիկան է: H-Bot, CoreXY:
Մի խոսքով, տարբերակները շատ են։ Պարզության համար ենթադրենք, որ մենք ունենք երեք շարժիչ, որոնցից յուրաքանչյուրը պատասխանատու է տարածության առանցքներից մեկի երկայնքով ինչ-որ բանի շարժման համար՝ ըստ դեկարտյան կոորդինատների համակարգի։ «Պրյուշայում» երկու շարժիչներ պատասխանատու են ուղղահայաց շարժման համար, դա չի փոխում երևույթի էությունը: Այսպիսով, երեք շարժիչ: Ինչու՞ վերնագրում կա քառյակ. Քանի որ դուք դեռ պետք է մատակարարեք պլաստիկ:
Ոտքի մեջ
Ավանդաբար օգտագործվում են աստիճանային շարժիչներ: Նրանց առանձնահատկությունը ստատորի ոլորունների բարդ ձևավորումն է, ռոտորում օգտագործվում է մշտական մագնիս (այսինքն, ռոտորին առնչվող կոնտակտներ չկան, ոչինչ չի ջնջվում և չի կայծում): Քայլային շարժիչը, ինչպես հուշում է նրա անունը, շարժվում է դիսկրետ: RepRap-ում ամենատարածված նմուշն ունի NEMA17 չափս (իրականում նստատեղը կարգավորվում է՝ չորս մոնտաժային անցք և լիսեռով ելուստ, գումարած երկու չափսեր, երկարությունը կարող է տարբեր լինել), հագեցած է երկու ոլորունով (4 լար) և դրա ամբողջական շրջադարձը բաղկացած է 200 քայլից (1,8 աստիճան մեկ քայլի համար):
Ամենապարզ դեպքում քայլային շարժիչի ռոտացիան իրականացվում է ոլորունների հաջորդական ակտիվացմամբ: Ակտիվացում ասելով նշանակում է ոլորուն ուղղակի կամ հակադարձ բևեռականության մատակարարման լարման կիրառումը: Այս դեպքում կառավարման միացումը (վարորդը) պետք է ոչ միայն կարողանա միացնել «գումարած» և «մինուս», այլև սահմանափակել ոլորունների կողմից սպառվող հոսանքը: Լրիվ հոսանքի միացման ռեժիմը կոչվում է լրիվ քայլ, և այն ունի զգալի թերություն՝ ցածր արագության դեպքում շարժիչը սարսափելի ճոճվում է, մի փոքր ավելի բարձր արագության դեպքում այն սկսում է դղրդալ։ Ընդհանուր առմամբ, ոչ մի լավ բան: Շարժման սահունությունը բարձրացնելու համար (ճշգրտությունը չի ավելանում, ամբողջական քայլերի դիսկրետությունը ոչ մի տեղ չի անհետանում:) Օգտագործվում է microstepping կառավարման ռեժիմ: Դա կայանում է նրանում, որ ոլորուն մատակարարվող հոսանքի սահմանափակումը տատանվում է սինուսոիդային ձևով: Այսինքն՝ մեկ իրական քայլի համար կան որոշակի քանակությամբ միջանկյալ վիճակներ՝ միկրոքայլեր։
Microstep շարժիչի կառավարումն իրականացնելու համար օգտագործվում են մասնագիտացված միկրոսխեմաներ: RepRap-ում դրանցից երկուսը կա՝ A4988 և DRV8825 (այս միկրոսխեմաների վրա հիմնված մոդուլները սովորաբար կոչվում են նույնը): Բացի այդ, հնարամիտ TMC2100-ները սկսում են սողալ այստեղ: Քայլային շարժիչի շարժիչները ավանդաբար պատրաստվում են ոտքերով մոդուլների տեսքով, բայց դրանք նաև զոդվում են տախտակի վրա: Երկրորդ տարբերակը առաջին հայացքից ավելի քիչ հարմար է (վարորդի տեսակը փոխելու միջոց չկա, և նույնիսկ եթե այն ձախողվի, հանկարծակի թութք է առաջանում), բայց կան նաև առավելություններ. առաջադեմ տախտակները սովորաբար ունեն շարժիչի հոսանքի ծրագրային կառավարում և զոդում Վարորդները զոդված են բազմաշերտ տախտակների վրա, նորմալ լարերով, որոնք սառչում են չիպի «փորի» միջով տախտակի ջերմությունը հեռացնող շերտի վրա:
Բայց, կրկին, խոսելով ամենատարածված տարբերակի մասին՝ վարորդի չիպը սեփական տպագիր տպատախտակի վրա ոտքերով: Մուտքում ունի երեք ազդանշան՝ STEP, DIR, ENABLE: Եվս երեք քորոցներ պատասխանատու են microstepping կազմաձևման համար: Մենք դրանց վրա կիրառում ենք կամ չենք կիրառում տրամաբանական միավոր՝ տեղադրելով կամ հեռացնելով ցատկողներ (թռիչքներ): Microstep տրամաբանությունը թաքնված է չիպի ներսում, մենք դրա մեջ մտնելու կարիք չունենք: Միայն մեկ բան կարելի է հիշել՝ ENABLE-ը թույլ է տալիս վարորդին աշխատել, DIR-ը որոշում է պտտման ուղղությունը, իսկ STEP-ի վրա կիրառված իմպուլսը վարորդին ասում է, որ անհրաժեշտ է կատարել մեկ միկրոքայլ (համաձայն ցատկերների կողմից նշված կոնֆիգուրացիայի):
DRV8825-ի և A4988-ի հիմնական տարբերությունը 1/32 սկիպիդար ջարդման աջակցությունն է: Կան այլ նրբություններ, բայց սա բավական է սկզբի համար։ Այո, այս չիպերով մոդուլները տեղադրվում են կառավարման վահանակի բարձիկների մեջ տարբեր ձևերով: Դե, դա տեղի ունեցավ մոդուլի տախտակների օպտիմալ դասավորության առումով: Իսկ անփորձ օգտվողները այրվում են:
Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է ջախջախիչ արժեքը, այնքան ավելի հարթ և անաղմուկ են աշխատում շարժիչները: Բայց միևնույն ժամանակ «ոտքով թռչկոտողների» բեռը մեծանում է, ի վերջո, դուք պետք է ավելի հաճախ թողարկեք STEP: Ես անձամբ չգիտեմ 1/16-ում աշխատելիս խնդիրների մասին, բայց երբ ցանկություն կա ամբողջովին անցնել 1/32-ին, արդեն կարող է լինել «մեգա» կատարման պակաս: Այստեղ առանձնանում է TMC2100-ը: Սրանք վարորդներ են, որոնք ստանում են STEP ազդանշան 1/16 հաճախականությամբ և իրենք «մտածում» են մինչև 1/256: Արդյունքը սահուն, հանգիստ աշխատանք է, բայց ոչ առանց թերությունների: Նախ, TMC2100-ի մոդուլները թանկ են: Երկրորդ, ես անձամբ (ինքնաստեղծ CoreXY-ի վրա, որը կոչվում է Kubocore) խնդիրներ ունեմ այս դրայվերների հետ՝ 2000-ից բարձր արագացումների ժամանակ բաց թողնելու քայլերի (համապատասխանաբար, դիրքավորման ձախողման) տեսքով. դա այդպես չէ DRV8825-ի դեպքում:
Ամփոփելով երեք բառով՝ յուրաքանչյուր վարորդին անհրաժեշտ է միկրոկառավարիչի երկու ոտք՝ ուղղությունը սահմանելու և միկրոսթափ զարկերակ թողարկելու համար: Վարորդի թույլտվության մուտքագրումը սովորաբար ընդհանուր է բոլոր առանցքների համար. Repetier-Host-ում շարժիչի անջատման կոճակը ընդամենը մեկն է: Microstepping-ը լավ է շարժման հարթության և ռեզոնանսների ու թրթռումների դեմ պայքարի առումով։ Շարժիչի հոսանքի առավելագույն սահմանափակումը պետք է կարգավորվի՝ օգտագործելով վարորդական մոդուլների վրա գտնվող հարմարվողական դիմադրությունները: Եթե հոսանքը գերազանցի, ապա մենք կստանանք վարորդների և շարժիչների ավելորդ տաքացում, եթե հոսանքը անբավարար է, կլինեն բացթողումներ։
Spotykach
RepRap-ը չի տրամադրում դիրքի հետադարձ կապ: Այսինքն, կառավարման վերահսկիչ ծրագիրը չգիտի, թե ներկայումս որտեղ են գտնվում տպիչի շարժական մասերը: Տարօրինակ, իհարկե։ Բայց ուղղակի մեխանիկայի և նորմալ կարգավորումների դեպքում այն աշխատում է: Տպելուց առաջ տպիչը տեղափոխում է այն ամենը, ինչ հնարավոր է սկզբնական դիրքի, և այն արդեն վանվում է դրանից բոլոր շարժումներում։ Այսպիսով, քայլերը բաց թողնելու հակառակ երեւույթը. Կարգավարը իմպուլսներ է հաղորդում վարորդին, վարորդը փորձում է պտտել ռոտորը։ Բայց չափազանց ծանրաբեռնվածությամբ (կամ անբավարար հոսանքով) տեղի է ունենում «ցատկում», ռոտորը սկսում է պտտվել, այնուհետև վերադառնում է իր սկզբնական դիրքին: Եթե դա տեղի է ունենում X կամ Y առանցքի վրա, մենք ստանում ենք շերտի տեղաշարժ: Z առանցքի վրա - տպիչը սկսում է «քսել» հաջորդ շերտը նախորդի մեջ, նույնպես ոչ մի լավ բան: Հազվադեպ չէ, որ էքստրուդատորի վրա ցատկում է առաջանում (առաջանում է խցանված վարդակով, ավելորդ սնմամբ, անբավարար ջերմաստիճանով, տպագրության սկզբում մահճակալից շատ փոքր հեռավորությամբ), այնուհետև ունենք մասամբ կամ ամբողջությամբ չտպված շերտեր:
Թե ինչպես է դրսևորվում քայլերի բացթողումը, ամեն ինչ համեմատաբար պարզ է։ Ինչու է դա տեղի ունենում: Ահա հիմնական պատճառները.
1. Չափից շատ ծանրաբեռնվածություն: Օրինակ՝ ձգված գոտի։ Կամ թեքված ուղեցույցներ: Կամ «սպանված» առանցքակալներ:
2. Իներցիա. Ծանր առարկան արագ արագացնելու կամ դանդաղեցնելու համար հարկավոր է ավելի շատ ջանք գործադրել, քան արագության սահուն փոփոխության դեպքում: Հետևաբար, բարձր արագացումների համադրությունը ծանր կառքի (կամ սեղանի) հետ կարող է կտրուկ մեկնարկի ժամանակ առաջացնել քայլերի շրջանցում:
3. Վարորդի ընթացիկ կարգավորումը սխալ է:
Վերջին կետն ընդհանրապես առանձին հոդվածի թեմա է։ Մի խոսքով, յուրաքանչյուր քայլային շարժիչ ունի այնպիսի պարամետր, ինչպիսին է անվանական հոսանքը: Սովորական շարժիչների համար այն գտնվում է 1,2 - 1,8 Ա միջակայքում: Այսպիսով, նման ընթացիկ սահմանի դեպքում ամեն ինչ պետք է լավ աշխատի ձեզ համար: Եթե ոչ, ուրեմն շարժիչները գերբեռնված են։ Եթե ցածր սահմանով քայլեր չկան, դա ընդհանուր առմամբ լավ է: Երբ հոսանքը նվազում է անվանական արժեքի համեմատ, վարորդների ջեռուցումը նվազում է (և դրանք կարող են գերտաքանալ) և շարժիչները (ավելի քան 80 աստիճան խորհուրդ չի տրվում), գումարած, ստեպպերների «երգի» ծավալը նվազում է:
Ցիկլի առաջին մասում ես խոսեցի AVR ճարտարապետության փոքր թույլ 8-բիթանոց Atmel միկրոկառավարիչների մասին, մասնավորապես Mega 2560-ի մասին, որը «կառավարում է» սիրողական 3D տպիչների մեծ մասը: Երկրորդ մասը նվիրված է քայլային շարժիչների կառավարմանը։ Այժմ `ջեռուցման սարքերի մասին:
FDM-ի էությունը (միաձուլված նստվածքի մոդելավորում, Stratasys-ի ապրանքանիշը, սովորաբար բոլորին չի հետաքրքրում, բայց զգուշավոր մարդիկ եկան FFF՝ միաձուլված թելի արտադրություն) թելքի շերտ առ շերտ միաձուլման մեջ: Միաձուլումը տեղի է ունենում հետևյալ կերպ. թելիկը պետք է հալվի տաք ծայրի որոշակի գոտում, իսկ ձողի պինդ մասով հրելով հալվածը դուրս է քամվում վարդակով։ Երբ տպիչի գլուխը շարժվում է, թելքը միաժամանակ արտամղվում և հարթվում է դեպի նախորդ շերտը վարդակի վերջում:
Թվում է, թե ամեն ինչ պարզ է. Ջերմային պատնեշի խողովակի վերին մասը սառեցնում ենք, իսկ ստորին մասը տաքացնում ենք, ու ամեն ինչ կարգին է։ Բայց կա մի նրբերանգ. Հոթենդի ջերմաստիճանը պետք է պահպանել պատշաճ ճշգրտությամբ, որպեսզի այն քայլի միայն փոքր սահմաններում։ Հակառակ դեպքում, մենք ստանում ենք տհաճ ազդեցություն. որոշ շերտեր տպագրվում են ավելի ցածր ջերմաստիճանում (թելն ավելի մածուցիկ է), որոշները ավելի բարձր ջերմաստիճանում (ավելի շատ հեղուկ), և արդյունքը կարծես Z-տատանում է: Եվ հիմա, մենք ունենք տաքացուցիչի ջերմաստիճանի կայունացման ամբողջական հարց, որն ունի շատ փոքր իներցիա՝ ցածր ջերմային հզորության, ցանկացած արտաքին «փռշտոցի» պատճառով (ցողուն, օդափոխիչ, երբեք չգիտես էլ ինչ) կամ Կառավարման սխալն ակնթարթորեն հանգեցնում է ջերմաստիճանի նկատելի փոփոխության:
Այստեղ մենք ներխուժում ենք TAU (ավտոմատ կառավարման տեսություն) կոչվող դիսցիպլինի սրահները։ Ոչ թե իմ մասնագիտությունը (ՏՏ մասնագետ, այլ ավարտելով ավտոմատացված կառավարման համակարգերի բաժինը), բայց մենք ունեինք նման դասընթաց, ուսուցչի հետ, ով սլայդներ էր ցուցադրում պրոյեկտորի վրա և պարբերաբար զայրանում դրանցից մեկնաբանություններով. Ուսանողները դասախոսությունները թարգմանեն էլեկտրոնային ձևով, նրանք այստեղ են, որ նման ջեմեր են կպցրել, լավ, ոչինչ, դուք կհասկանաք: Լավ, քնարական հիշողությունները մի կողմ, եկեք ողջունենք PID կարգավորիչը:
Խիստ խորհուրդ եմ տալիս կարդալ հոդվածը, այնտեղ բավականին հստակ գրված է PID հսկողության մասին։ Եթե այն ամբողջությամբ պարզեցնենք, ապա պատկերն այսպիսի տեսք ունի՝ մենք ունենք որոշակի թիրախային ջերմաստիճանի արժեք։ Եվ որոշակի հաճախականությամբ մենք ստանում ենք ընթացիկ ջերմաստիճանի արժեքը, և մենք պետք է թողարկենք հսկիչ գործողություն, որպեսզի նվազեցնենք սխալը՝ ընթացիկ և նպատակային արժեքների տարբերությունը: Վերահսկիչ գործողությունը այս դեպքում PWM ազդանշան է ջեռուցիչի դաշտային տրանզիստորի (mosfet) դարպասին: 0-ից մինչև 255 «թութակներ», որտեղ 255-ը առավելագույն հզորությունն է: Նրանց համար, ովքեր չգիտեն, թե ինչ է PWM - երևույթի ամենապարզ նկարագրությունը:
Այսպիսով. Ջեռուցիչի հետ աշխատելու յուրաքանչյուր «տակտ» մենք պետք է որոշում կայացնենք 0-ից 255 թողարկելու մասին: Այո, մենք կարող ենք պարզապես միացնել կամ անջատել ջեռուցիչը՝ առանց PWM-ի հետ անհանգստանալու: Ենթադրենք, ջերմաստիճանը 210 աստիճանից բարձր է, մի միացրեք այն: 200-ից ցածր - միացնել: Միայն թեժ տաքացուցիչի դեպքում նման տարածումը մեզ չի սազում, մենք ստիպված կլինենք ավելացնել աշխատանքի «ցիկլերի» հաճախականությունը, և դրանք լրացուցիչ ընդհատումներ են, ADC-ի շահագործումը նույնպես անվճար չէ, և մենք. ունեն չափազանց սահմանափակ հաշվողական ռեսուրսներ: Ընդհանրապես, պետք է ավելի ճշգրիտ կառավարել։ Հետևաբար, PID հսկողություն: P - համամասնական, I - ինտեգրալ, D - դիֆերենցիալ: Համամասնական բաղադրիչը պատասխանատու է շեղման «ուղղակի» պատասխանի համար, ինտեգրալ բաղադրիչը պատասխանատու է կուտակված սխալի համար, դիֆերենցիալ բաղադրիչը պատասխանատու է սխալի փոփոխության արագության մշակման համար:
Ավելի պարզ ասած, PID կարգավորիչը թողարկում է հսկիչ գործողություն՝ կախված ընթացիկ շեղումից՝ հաշվի առնելով «պատմությունը» և շեղման փոփոխության արագությունը։ Հազվադեպ եմ լսում Marlin PID կարգավորիչի տրամաչափման մասին, բայց կա նման գործառույթ, արդյունքում մենք ստանում ենք երեք գործակից (համամասնական, ինտեգրալ, դիֆերենցիալ), որոնք թույլ են տալիս առավել ճշգրիտ կառավարել մեր ջեռուցիչը, և ոչ գնդաձև վակուումում: Ցանկացողները կարող են կարդալ M303 կոդի մասին։
Տաք ծայրի չափազանց ցածր իներցիան ցուցադրելու համար ես պարզապես փչեցի դրա վրա:
Լավ, սա հոթենդի մասին է: Բոլորը դա ունեն, երբ խոսքը վերաբերում է FDM / FFF-ին: Բայց ոմանք սիրում են այն տաք, այնպես որ կա մեծ ու սարսափելի, այրվող մոսֆետներ և թեքահարթակներ, ջեռուցման սեղան: Էլեկտրոնային տեսանկյունից դրա հետ ամեն ինչ ավելի բարդ է, քան թեժ ծայրի դեպքում՝ հզորությունը համեմատաբար մեծ է: Բայց ավտոմատ կառավարման տեսանկյունից դա ավելի հեշտ է. համակարգը ավելի իներտ է, իսկ թույլատրելի շեղման ամպլիտուդն ավելի բարձր է: Հետևաբար, հաշվողական ռեսուրսները խնայելու համար աղյուսակը սովորաբար վերահսկվում է bang-bang սկզբունքով («puff-puff»), ես նկարագրեցի այս մոտեցումը վերևում: Մինչդեռ ջերմաստիճանը չի հասել առավելագույնի, մենք տաքացնում ենք 100%-ով։ Այնուհետև թողեք, որ այն սառչի մինչև ընդունելի նվազագույնը և նորից տաքացրեք: Ես նաև նշում եմ, որ տաք սեղանը էլեկտրամեխանիկական ռելեի միջոցով միացնելիս (և դա հաճախ արվում է մոսֆետը «բեռնաթափելու» համար), միայն bang-bang-ը վավեր տարբերակ է, ձեզ հարկավոր չէ ռելեին PWM-ը:
Սենսորներ
Վերջապես `թերմիստորների և ջերմազույգների մասին: Թերմիստորը փոխում է իր դիմադրությունը ջերմաստիճանի հետ, բնութագրվում է 25 աստիճանի անվանական դիմադրությամբ և ջերմաստիճանի գործակիցով: Իրականում սարքը ոչ գծային է, և նույն «մարլինում» կան աղյուսակներ՝ թերմիստորից ստացված տվյալները ջերմաստիճանի փոխակերպելու համար։ Ջերմազույգը RepRap-ի հազվադեպ այցելու է, բայց հանդիպում է: Գործողության սկզբունքը տարբեր է, ջերմազույգը EMF-ի աղբյուր է: Դե, այսինքն՝ արտադրում է որոշակի լարում, որի արժեքը կախված է ջերմաստիճանից։ Այն ուղղակիորեն չի միանում RAMPS-ին և նմանատիպ տախտակներին, սակայն կան ակտիվ ադապտերներ: Հետաքրքիր է, որ մետաղական (պլատինե) դիմադրողական ջերմաչափերի համար նախատեսված սեղանները նախատեսված են նաև «մարլինում»: Արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ այդքան հազվադեպ բան չէ, բայց ես չգիտեմ, թե արդյոք այն «կենդանի» է հայտնաբերվել RepRap-ում:
FDM / FFF սկզբունքով աշխատող 3D տպիչը, ըստ էության, բաղկացած է երեք մասից՝ մեխանիկա (ինչ-որ բան տեղափոխելը տիեզերքում), ջեռուցման սարքեր և էլեկտրոնիկա, որոնք վերահսկում են այդ ամենը:
Ընդհանուր առմամբ, ես արդեն ասել եմ, թե ինչպես է աշխատում այս մասերից յուրաքանչյուրը, և այժմ կփորձեմ ենթադրություններ անել «ինչպես է այն հավաքվում մեկ սարքի մեջ» թեմայով։ Կարևոր է. Ես շատ բան կնկարագրեմ տնական արհեստավորի տեսակետից, ով զինված չէ փայտի կամ մետաղամշակման մեքենաներով և աշխատում է մուրճով, փորվածով և սղոցով: Եվ այնուամենայնիվ, որպեսզի չցողվեն, հիմնականում «տիպիկ» RepRap-ի՝ մեկ էքստրուդատորի մասին, տպման տարածքը մոտ 200x200 մմ է։
Նվազագույն փոփոխական
Օրիգինալ E3D V6 և դրա շատ անբարեխիղճ գինը:
Ես կսկսեմ ջեռուցիչներից, այստեղ շատ հայտնի տարբերակներ չկան: Այսօր Hotend E3D-ն ամենատարածվածն է սեփական ձեռքերով զբաղվողների շրջանում:
Ավելի ճիշտ՝ նրա չինական կլոնները շատ լողացող որակի են։ Ես չեմ խոսի ամբողջ մետաղական պատնեշը հղկելու կամ «վարդակին» բոուդեն խողովակ օգտագործելու տանջանքների մասին. սա առանձին կարգապահություն է: Անձնական փոքր փորձից. լավ մետաղական պատնեշը հիանալի է աշխատում ABS-ի և PLA-ի հետ՝ առանց մեկ ընդմիջման: Վատ մետաղական պատնեշը լավ է աշխատում ABS-ով և զզվելի (մինչև «ոչ մի կերպ» PLA-ի դեպքում), և այս դեպքում կարող է ավելի հեշտ լինել նույնքան վատ ջերմային պատնեշ դնելը, բայց տեֆլոնի ներդիրով:
Ընդհանրապես, E3D-ները շատ հարմար են. կարող եք փորձարկել և՛ ջերմային արգելքները, և՛ ջեռուցիչները, և՛ «փոքր», և՛ Volcano հասանելի են (հաստ վարդակների և արագ դաժան տպագրության համար): Նաեւ պայմանական բաժանում, ի դեպ. Հիմա ես օգտագործում եմ Volcano-ն 0.4 վարդակով: Եվ ոմանք հորինում են միջատային թև և հանգիստ աշխատում սովորական E3D-ի կարճ վարդակներով:
Նվազագույն ծրագիր - մենք գնում ենք տիպիկ չինական հավաքածու «E3D v6 + ջեռուցիչ + վարդակների հավաքածու + հովացուցիչ»: Դե, ես անմիջապես խորհուրդ եմ տալիս տարբեր ջերմային խոչընդոտների փաթեթ, որպեսզի երբ խոսքը վերաբերում է դրան, ստիպված չլինեք սպասել հաջորդ փաթեթին:
Երկրորդ ջեռուցիչը երկրորդ տաք ծայրը չէ (թեև դա նույնպես լավ է, բայց մենք չենք սուզվելու), այլ սեղան: Դուք կարող եք ձեզ դասել սառը սեղանի ասպետների շարքում և ընդհանրապես չբարձրացնել ավելի ցածր ջեռուցման հարցը. այդ դեպքում դուք երբեք չեք իմանա ածխացած RAMPS տերմինալների, բարակ մետաղալարերի հետ խորը հարաբերությունների և փղի ոտնաթաթի թերության մասին: Լավ, թող ջեռուցիչը դեռ մնա: Երկու հայտնի տարբերակներն են փայլաթիթեղի ապակեպլաստե և ալյումինե:
Առաջինը պարզ է, էժան, բայց կոր և «հեղուկ», պահանջում է նորմալ ամրացում կոշտ կառուցվածքի վրա, իսկ վերևում նույնիսկ ապակի: Երկրորդ
- փաստորեն, նույն տպագիր տպատախտակը, միայն որպես ենթաշերտ՝ ալյումին։ Լավ սեփական կոշտություն, միասնական ջեռուցում, բայց ավելի թանկ:
Ալյումինե սեղանի անհայտ թերությունն այն է, երբ չինացին բարակ լարերը վատ է կապում դրան: Հեշտ է փոխարինել լարերը տեքստոլիտային սեղանի վրա՝ ունենալով զոդման հիմնական հմտություններ: Բայց ալյումինե տախտակի հետքերով 2,5 քառակուսի զոդելը առաջադեմ խնդիր է՝ հաշվի առնելով այս մետաղի գերազանց ջերմահաղորդականությունը: Ես օգտագործեցի հզոր զոդման երկաթ (որն ունի փայտե բռնակ և մատի ծայր), և ես ստիպված էի զանգահարել տաք օդի զոդման կայան՝ օգնելու նրան։
Ամենահետաքրքիրը
Ամենահամեղ մասը կինեմատիկայի ընտրությունն է։ Առաջին պարբերությունում ես մշուշոտ նշեցի մեխանիկա՝ որպես «տիեզերքում ինչ-որ բան տեղափոխելու» միջոց։ Հիմա, միայն թե ինչ և ուր շարժվել: Ընդհանուր առմամբ, մենք պետք է ստանանք ազատության երեք աստիճան։ Եվ դուք կարող եք տեղափոխել տպման գլուխը և սեղանը մասի հետ, հետևաբար ամբողջ բազմազանությունը: Կան ֆիքսված սեղանով արմատական ձևավորումներ (դելտա տպիչներ), փորձեր կան օգտագործելու ֆրեզերային մեքենաների սխեմաներ (XY-աղյուսակ և Z-գլուխ), կան այլասերվածություններ ընդհանրապես (բևեռային տպիչներ կամ SCARA-մեխանիկա՝ փոխառված ռոբոտաշինությունից): Այս ամբողջ քաոսի մասին կարելի է երկար խոսել։ Այսպիսով, ես կսահմանափակվեմ երկու սխեմայով.
«Պրյուշա»
XZ-պորտալ և Y-աղյուսակ: Քաղաքական ճիշտ, ես այս սխեման կանվանեմ «վաստակած»։ Ամեն ինչ քիչ թե շատ պարզ է՝ հարյուր անգամ իրականացված, ավարտված, ձևափոխված, ռելսերի վրա դրված, չափսերով չափված։
Ընդհանուր գաղափարը սա է. կա «P» տառը, որի ոտքերի երկայնքով անցնում է խաչաձողը, որը շարժվում է երկու սինխրոնացված շարժիչներով, օգտագործելով «պտուտակավոր» փոխանցման տուփը (գոտիներով հազվագյուտ փոփոխություն): Խաչաձողից կախված է շարժիչ, որը գոտիով աջ ու ձախ քաշում է կառքը։ Ազատության երրորդ աստիճանը ետ ու առաջ շարժվող սեղանն է: Դիզայնի առավելությունները կան, օրինակ՝ իմպրովիզացված նյութերից ձեռքի աշխատանքների իրականացման մեջ իմացությունը վեր ու վար կամ ծայրահեղ պարզություն: Հայտնի են նաև թերությունները՝ Z շարժիչների համաժամացման խնդիրը, տպման որակի կախվածությունը երկու գամասեղներից, որոնք պետք է քիչ թե շատ նույնը լինեն, դժվար է արագանալ մինչև բարձր արագություններ (քանի որ համեմատաբար ծանր իներտ սեղան է շարժվում) .
Z-աղյուսակ
Տպելիս Z կոորդինատը փոխվում է ամենադանդաղ և միայն մեկ ուղղությամբ: Այսպիսով, մենք աղյուսակը կտեղափոխենք ուղղահայաց: Այժմ մենք պետք է պարզենք, թե ինչպես տեղափոխել տպման գլուխը մեկ հարթության մեջ: Խնդրի լուծումը կա «ճակատում»՝ փաստորեն։ մենք վերցնում ենք «պրյուշա» պորտալը, դնում այն կողքի վրա, գամասեղները փոխարինում ենք գոտիով (և հանում ենք լրացուցիչ շարժիչը՝ փոխարինելով այն հանդերձումով), տաք ծայրը պտտում ենք 90 աստիճանով, վոյլա, մենք ստանում ենք MakerBot Replicator-ի նման մի բան։ (ոչ վերջին սերնդի):
Ուրիշ ինչպե՞ս բարելավել այս սխեման: Անհրաժեշտ է հասնել շարժվող մասերի նվազագույն զանգվածի: Եթե մենք թողնենք ուղիղ էքստրուդատորը և թելն անցկացնենք խողովակի միջով, ապա դեռ կա X շարժիչ, որը պետք է իզուր գլորել ուղեցույցների երկայնքով: Եվ հենց այստեղ է հայտնվում իրական ինժեներական հնարամտությունը: Հոլանդերենում այն կարծես մի փունջ լիսեռներ և գոտիներ լինի Ultimaker կոչվող տուփի մեջ: Դիզայնը հասցվել է այն կետին, երբ շատերը համարում են, որ Ultimaker-ը լավագույն աշխատասեղանի 3D տպիչն է:
Բայց կան ավելի պարզ ինժեներական լուծումներ: Օրինակ, H-Bot. Երկու ֆիքսված շարժիչ, մեկ երկար գոտի, մի բուռ գլան: Եվ այս պատյանը թույլ է տալիս շարժել կառքը XY հարթության մեջ՝ շարժիչները պտտելով մեկ ուղղությամբ կամ տարբեր ուղղություններով։ Գեղեցիկ. Գործնականում այն ավելի մեծ պահանջներ է դնում կառուցվածքի կոշտության վրա, ինչը որոշ չափով բարդացնում է լուցկիների և կաղինների արտադրությունը, հատկապես փայտե առանցքակալներ օգտագործելիս:
Ավելի բարդ սխեմա, երկու գոտիով և գլանափաթեթների ավելի մեծ փունջով - CoreXY: Ես դա լավագույն տարբերակն եմ համարում իրականացման համար, երբ արդեն հավաքել ես քո սեփական կամ չինական «պրյուշան», բայց ստեղծագործական քորը չի մարել։ Կարող է պատրաստվել նրբատախտակից, ալյումինե պրոֆիլներից, աթոռակներից և այլ անհարկի կահույքից։ Սկզբունքորեն, արդյունքը նման է H-Bot-ին, բայց ավելի քիչ հակված է խցանելու և շրջանակը խոյի շչակի մեջ պտտելուն:
Էլեկտրոնիկա
Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է գումար խնայել, ապա Mega + RAMPS-ը չինական տարբերակում պարզապես մրցակցությունից դուրս է: Եթե էլեկտրականության և էլեկտրոնիկայի բնագավառում հատուկ գիտելիքներ չկան, և նյարդերն ավելորդ չեն, ապա ավելի լավ է նայել ավելի թանկ, բայց լավ պատրաստված տախտակներին Makerbase-ից կամ Geeetech-ից:
Այնտեղ բուժվել են սենդվիչի հիմնական խոցերը «սխալ» ելքային տրանզիստորների տեսքով և ամբողջ հինգ վոլտանոց կոլտնտեսության էլեկտրամատակարարումը Arduino տախտակի վրա գտնվող կայունացուցիչի միջոցով: Եթե խոսենք ամբողջովին այլընտրանքային տարբերակների մասին, ապա ես սպասում եմ LPC1768 տախտակ գնելու հնարավորությանը, օրինակ՝ նույն MKS SBase-ը և զվարճանալ 32-բիթանոց ARM-ի և Smoothieware որոնվածով։ Ու դրան զուգահեռ ես կամաց-կամաց ուսումնասիրում եմ Teacup որոնվածը Arduino Nano-ի և Nanoheart-ի հետ կապված։
Ինքներդ արեք
Դե, ասենք, որոշել եք կուրացնել ձեր հեծանիվը: Ես դրանում ոչ մի վատ բան չեմ տեսնում:
Ընդհանուր առմամբ, պետք է սկսել ֆինանսական հնարավորություններից և նրանից, թե ինչ կարելի է գտնել ավտոտնակում կամ նկուղում։ Եվ նաև մեքենաների հասանելիության առկայությունից կամ բացակայությունից և ձեռքերի կորության շառավղից: Կոպիտ ասած՝ 5 հազար ռուբլի ծախսելու հնարավորություն կա՝ դե, մեզ հաջողվում է նվազագույնը։ Արդեն մեկ տասնյակի համար կարելի է մի փոքր թափառել, իսկ բյուջեն 20 հազարին մոտենալը բավականին արձակում է ձեռքերդ։ Իհարկե, չինական pryusha կոնստրուկտոր գնելու հնարավորությունը շատ ավելի հեշտացնում է կյանքը. դուք կարող եք և հասկանալ 3D տպագրության հիմունքները, և ստանալ հիանալի գործիք ինքնագնաց ատրճանակ մշակելու համար:
Ավելին, մանրամասների մեծ մասը (շարժիչներ, էլեկտրոնիկա, մեխանիկայի մի մասը) հեշտությամբ կտեղափոխվեն հաջորդ դիզայն: Մի խոսքով, մենք գնում ենք ակրիլային աղբ, ավարտում ենք սղոցը մինչև առողջ վիճակ, տպում ենք մասեր հաջորդ տպիչի համար, օգտագործում ենք նախորդը պահեստամասերի համար, փրփրում ենք, ողողում, կրկնում:
Երևի այսքանն է: Երևի մի փոքր վազք է ստացվել։ Բայց ընդհանուր վերանայման նյութի շրջանակներում դժվար է այլ կերպ ընկալել անսահմանությունը։ Չնայած մտորումների համար օգտակար հղումներ էի գցել, փնտրողը ամեն կերպ կգտնի։ Ավանդաբար ողջունելի են հարցերն ու լրացումները: Դե, այո, տեսանելի ապագայում կլինի շարունակություն՝ արդեն Kubocore 2-ի նախագծման և կառուցման շրջանակներում կոնկրետ որոշումների և փոցխերի մասին։
