Январь 10

Приводим Prism Mini v2 в порядок. Первые улучшения.

И так — ранее я не слегка так покритиковал «качественный» 3D принтер от отечественного производителя, обладающий качеством похуже некоторых китайских конструкторов при в разы бОльшей стоимости. Тем не менее, отступать от сложностей мне непривычно и пришлось взяться за доработки подобного недоразумения.

Сначала взамен штатного фидера Bulldog был установлен B2D by @Xolodny с трубкой боуден внутренним диаметром 1.9 мм.

При этом, при снятии подающего барабана (шестерни) со штатного фидера чуть не был угроблен шаговый двигатель. Для чего производителем этот узел был «посажен» на фиксатор резьбы — я не пойму. Снять шестерню удалось только с применением пилы по железу и напильника по чугунию.

Качество и стабильность печати с B2D возросло, но все-равно несколько недотягивало до желаемого.

В качестве следующего апгрейда был установлен опытный экземпляр T-direct , с которым принтер наконец-то запечатал.

Качество отпечатков с ходу получилось почти на «отлично».

Естественно, что этот фидер прибавил свою сотню грамм к весу эффектора, что не могло совсем уж не сказаться на возможностях аппарата — на ускорениях, с которыми была возможна печать на bowden-подаче, принтер начал дребезжать и трястись, а штатные магниты и пружины удерживали «голову» на пределе своих возможностей.

Именно с этим фидером я впервые попробовал экспериментировать с печатью полноразмерных изделий во весь стол и заметил неудовлетворительную укладку первого слоя в паре мест. При перезапуске калибровки со снижением скорости, не с первого раза я заметил, что при сканировании поверхности стола (построении сетки) как раз в месте неровной укладки эффектор перекашивало — в положении эффектора между колонн B и C от каретки C начинало отрывать тягу от магнита. Виной тому был и пусть и небольшой дополнительный вес эффектора, но и явный дефект магнита на каретке — он и удерживал тягу слабее, и сам был какой-то подстертый (шар по лунке в магните со «слизанными» краями просто «гулял»).

Так как принятое конструкторами-разработчиками аппарата решение с моей точки зрения выглядело слегка сомнительным, решено было переделать подвес эффектора полностью:

  • с изготовлением новых кареток с исправленной непараллельностью ремней из-за различных размеров приводного и холостого шкивов на колоннах, с нормальной же фиксацией на них ремней;
  • с переносом магнитов на тяги, а шаров — на каретки и эффектор.

Поехали!

Одним из пунктов «доделок» принтера было поставлено условие изготовления посильной части деталей на нем же.

Шаг 1: меняем штатное латунное сопло на закаленное или с сапфировым наконечником

Шаг 2:

Печатаем из Total-GF30 (стеклонаполненный полиуретан) от Filamentarno наконечники для тяг под трубки наружным диаметром 8 мм и сдвоенные магниты диаметром 10 и высотой 6 мм без «лунок» и центрального отверстия. Выбор наконечников обусловлен эластичностью, прочностью и термостойкостью материала:

Шаг 3:

Нарезаем из алюминиевой трубки 8х1 мм тяги длиной 112-125 мм и обрабатываем торцы от заусенцев надфилем. Для резки я использовал труборез. Длина трубки 112 мм будет соответствовать сохранению оригинальной длины тяг 150 мм, но меня этот вариант не устроил, мне оказалось предпочтительней лишиться пары сантиметров высоты печати ради увеличенной жесткости подвеса эффектора в крайних положениях.

Шаг 4:

Вклеиваем трубки и сдвоенные магниты в наконечники. Для зажима в струбцине на концы тяг я поставил еще по третьему магниту (наконечники спроектированы так, чтобы от их края до плоскости магнита оставался 1 мм глубины). Для вклейки я использовал полиуретановый клей PUR 501, но можно и эпоксидный. Так как при полимеризации PUR 501 увеличивается в объеме, я имел возможность с удивлением удостовериться в «дырявости» напечатанных из пластика Total-GF30 изделий — через неплотности стенок протек клей и следующие наконечники я печатал с увеличенной на 10% подачей прутка.

Шаг 5:

Пока склеиваются наконечники, ставим на печать фрикционные шайбы-«лунки» для наконечников. Для этого я использую или ABS-MAX или поликарбонат, первый материал сам по себе достаточно скользкий, второй с использованием капельки масле в пятне контакта со стальным шаром показывает изумительную износостойкость и стабильность размера на моем другом дельта-принтере. Печать шла слоем 0.1 мм для первого слоя, 0.05 мм для последующих. T-direct справился отменно. С bowden-подачей подобного качества (точности) без наплывов достичь гораздо затруднительнее.

Шаг 6:

Вставляем антифрикционные шайбы в приклеенные наконечники тяг (отчасти то, для чего мне была необходима эластичность Total-GF30).

Шаг 7:

Печатаем каретки и фиксаторы ремней на башнях A, B, C. Для изготовления деталей был принят материал PP-GF от компании Novaprint3D, обладающий необходимой прочностью и межслойной адгезией (в разы выше, чем у ABS), а также отличной теплостойкостью на уровне 140…145 С. Выбор материала сделан из-за последующего устройства термокамеры на реконструируемом принтере. Печать велась на Tough-steel на перфоборде. БФ-2, — единственный адгезив, на котором успешно печатается PP-GF, в условиях дома я предпочитаю не использовать из-за его вредности при нагреве. Фото деталей, к сожалению, не сделал (уже спешил). Процесс и параметры печати на видео ниже:

Шаг 8:

Устанавливаем металлические шары. Так как в оригинальных тягах шары оказались припаяны (вот те на…), повторное использование их было невозможным. Для целей работы из загашника были извлечены шары диаметром 13 мм с ножкой и резьбой М5х15 мм.

С эффектора с помощью дрели и сверла на 4 мм были демонтированы магниты (высверлены центральные алюминиевые заклепки) и метчиком М5 на месте отверстий под заклепки нарезана резьба, в которую на фиксаторе резьбы были вкручены шары (у двух пришлось укоротить резьбу, т.к. упирались в вентиляторы обдува).

В каретки шары также были установлены и зафиксированы гайками с нейлоновой вставкой на М5.

Шаг 9:

Демонтируем каретки и устанавливаем взамен их новые и собираем принтер. Видео работы в сборе — ниже (принтер печатает следующую деталь для своего апгрейда):

P.S.: STL-файлы наконечников, проставочных шайб, кареток и фиксаторов ремней можно скачать ЗДЕСЬ

Декабрь 4

Апгрейдим дельту из запасов

Постепенно накопивши кучки барахла с прошлых проектов, год назад я построил принтер на базе «дельта»-кинематики из профиля 2020 на ВОТ ТАКИХ нерегулируемых колесных каретках и с электроникой на базе MKS 1.4.

За год пробега люфта на каретках не появилось.

За год принтер претерпевал некоторые изменения, наиболее существенным из которых была установка Klipper с интеграцией «апельсинки» и подключением ее по последовательному порту (без USB-шнурка) к плате MCU, о чем был пост ЗДЕСЬ.

Закрытая камера и стальной термобарьер в «голове» создавали проблемы при печати пластиками, адаптированными для «открытых» принтеров. Так, при печати PETG и Total CF-5 с большим количеством ретрактов на высоте 8-15 мм через 0.5-1.5 часа печати было легко получить пробку с соответствующей пляской в части прочистки термобарьера.

Оценив преимущества легкосъемной «головы» на Prism Mini , было решено изготовить «голову» на магнитных подвесах и для этого принтера.

Краткое ТЗ:

  • жесткая фиксация радиатора хотэнда;
  • размещение радиатора над, а не под эффектором;
  • схема размещения: шарики — на эффекторе и каретках A, B, C, магниты — на диагональных тягах;
  • более полный и плотный обдув радиатора;
  • интегрированный обдув зоны печати;
  • легкая модернизация печатающей головки, например — надстройкой ТАКОГО фидера.

Поехали!

Эффектор. Общий вид.

Радиатор хотэнда фиксируется клипсой, которая оснащена гайкой для отжимного винта при демонтаже. Странно, почему прочие проектанты при использовании подобного крепления не удосужились таким простым решением. Ведь стОит только «свернуть» шею термобарьеру при неудачной замене сопла, демонтаж такой клипсы может доставить немало неприятных моментов. А так — стОит вкрутить винт М3х25 и клипса сойдет со своего места, освободив шейку радиатора.

Обдув радиатора — стандартным ветродуем 3010, обдув зоны печати — радиальными вентиляторами 4010.

Сверху над горловиной радиатора термобарьера предусмотрена площадка для фиксации надстройки — например, зажимной самопечатной фиксации трубки боудена или директ-экструдера.

Сопла обдува планируется запроектировать для разных типов термоблоков и вставлять с натягом в прямоугольные отверстия снизу эффектора. Круглые отверстия предназначены для фиксации шаров магнитного подвеса, кронштейнов фиксации натяжных пружин и прокладки проводов от термоблока, подсветки или датчика автоуровня.

Эффектор. Вид снизу.
Каретка.

Каретка запроектирована для установки на ползуны MGN12H и фиксацию ремней 2GT шириной 6 мм.

Все детали были отпечатаны из литьевого поликарбоната, упомянутого ЗДЕСЬ

Фото их можно увидеть ниже.

Каретка для магнитных тяг
Она же (с)
Эффектор, фото сверху

В качестве антифрикционных проставок использованы самопечатные (из ПК же) кольца (одно видно на первой картинке рядом с эффектором), показавшие отличный результат в паре трения сталь-пластик при использовании со смазкой.

Сентябрь 7

Prism Mini от 3DQ, а было ли пресловутое качество?

Пост-обзор. Несколько ругательный.

Озаботился я не так давно необходимостью в компактном принтере для печати обычными пластиками (областью печати 120-130 мм по XY). Сначала были мысли собрать, но лень-матушка отправила на поиски чего-то готового и недорогого.

Взор упал на модель Prism Mini от 3DQ, казалось бы:

— область печати ф150х230h мм;

— подогреваемый до 130 С стол, а значит — можно попытаться печатать и ABS/PC и оптимизированным для печати поликарбонатом PC;

— магнитные подвесы, что избавит от люфтов «головы» с шарнирами типа fish-eye.

Одно плохо — ценник производителя на базовый Prism Mini — 42 000 р (ценник взят с сайта рекламируемого здесь 3DTool на момент написания поста).

8-мибитная электроника не пугала, т.к. «апельсиновый» Klipper мной освоен хорошо ))), да и где-то SKR v1.3 в барахле приблудилась, как и комплект Arduino Due+пара шилдов, предназначенных для нее без нужд перепайки.

А вот 42 круб за принтер с возможностями любительского уровня — пугали. Уже чуть было не отправил в заказ резку стали уменьшенного своего одного из проектов, но в объявлениях о продаже попался сей девайс с ценой в 12 000 р. Быстро сторговавшись с продавцом на запрошенную стоимость с учетом доставки, принтер я оплатил и получил его через неделю.

Потом был отъезд на несколько недель по личным делам, после которых принтер был извлечен из упаковки и осмотрен.

По факту оказалось, что приобрел я Prism Mini v2, который оценен на сайте вышеупомянутого продавца аж в целые 77 000 р.

Что же мы получаем с этим устройством? Обзор постараюсь провести непредвзято, но внутренний перфекционист негодуэ, ЪУЪ!!!

С виду принтер собран неплохо — компактный, ничего не торчит и не цепляет. Но дьявол, как известно, в мелочах. Принтер был получен в состоянии нового (пленка на экране, отсутствие следов от линейных подшипников на направляющих валах, сопло и термоблок без следов работы, ремни без следов работы, наклейки с надписью REC не поцарапанные). Конечно — продавец мог провести и подготовку, но тогда ему респектище за потраченное время.

Внешний вид принтера:

По углам расположен экструзионный угловой профиль, к которому внизу и вверху прикручены боксы для размещения:

  • блока питания (PSU) внизу;
  • электроники и двигателей вверху устройства.

Комплектно к принтеру шел бокс с ЗИП:

В комплекте:

  • набор шестигранных ключей посредственного качества;
  • ключ 6х7 мм;
  • 3 зубчатых ремня;
  • 2 термоблока;
  • запасное сопло;
  • 3 термистора «капельки»;
  • 2 нагревателя термоблока;
  • фторопластовая трубка — bowden 4х2 мм;
  • комплект пружин и антифрикционных накладок на магниты;
  • запасная печатная головка в сборе, корпус головки — отпечатан на 3D-принтере;
  • USB-флешка;
  • SD-карта.

Дополнительно имеется держатель катушек с филаментом (на первом фото) на магнитных ножках, крепится на верхнюю крышку и держится довольно крепко.

Вернемся к технике.

Направляющие колонн A, B, C — полированные (качественные) двойные валы диаметром 8 мм с удлиненными линейными подшипниками, к которым крепятся каретки тяг.

На нижних фиксаторах валов закреплен нагреваемый стол:

Имхо — на дисциплинах «Техническая механика», «Детали машин» и «Теория машин и механизмов» за такие решения преподаватель меня бы прибил. Закрепить жестко нагреваемую и имеющую тепловые деформации деталь к креплениям направляющих валов, отвечающих за точность станка — это что-то.

Опять же — ну понадобится снять греющий стол для замены нагревателя или термистора, что тогда? Открученные наполовину крепления направляющих валов не потребуют юстировки из-за сдвинувшихся креплений? В общем — решение так себе. Я при конструировании аппаратов таких вольностей себе никогда не позволяю.

Кстати — утеплитель стола снизу отсутствует.

На каретках размещены достаточно большие и сильные магниты с антифрикционными наклейками. Это плюс. Шары тяг «сидят» достаточно крепко и плотно, также продольно прижим шаров к седлам усиливается пружинами, стягивающими каретки и эффектор. Еще один плюс.

Снимем нижнюю крышку принтера, открутив 3 резиновые ножки комплектным 6-тигранником:

В «подвале» расположены:

  • блок питания 12В 200Вт , с руссконаписанным артикулом, без принудительного комплектного обдува;
  • блок разъема сетевого шнура с кнопкой и предохранителем;
  • ролики холостого хода колонн A, B, C, они же «ленивцы»;
  • вентилятор типоразмера 4010, с питанием 12В, работающий на выдув.

Натяжители (оси) «ленивцев» — фрезерованные, жестко закрепленные на вкладных гайках в пазы профиля. Сами ролики — из двух фланцевых подшипников. Выглядит узел основательно. Плюс.

Провода обжаты наконечниками и даже закреплены стяжками к клейким площадкам. Но обратите внимание на проход проводов к нагревателю и термистору греющего стола через поддон — через окно, предназначенное для прохода зубчатых ремней к «ленивцам». Прокладка проводов, в том числе силовых (к греющему столу подводится мощность примерно >100 Вт), без защитного кожуха, рядом с вращающимся механизмом, по углам металла (ну не верю я, что края отверстия шлифовали, хотя я, конечно, не проверял этого). Господа из ТриДэКачества — вам жаль денег на прорезку 1 отверстия и жалкий сальник? А? Жирный минус за потенциальный источник возгорания в принтере розничной стоимостью в >1000$ по сегодняшнему курсу.

Следующее, на что надо обратить внимание на верхнем фото — прокладка силовых проводов нагреваемого стола от платы управления до «подвала» — обычный многожильный провод типа ПВ-3, без двойной изоляции, без футляра, без сальников — через необработанный вырез в пазе экструзионного профиля одной из колонн. «Нувыпонели», да? От КаЗэ (короткого замыкания) на корпус нас защищает только один тонкий слой перхлорвиниловой (ПВХ) изоляции, отделяющий силовой провод от острой необработанной кромки металла рамы (корпуса).

Ну чтоб совсем «добить» трясущегося в пароксизме ярости инженера — плавкие предохранители в силовых цепях низковольтного питания производителем не предусмотрены.

Перейдем дальше:

Силовые высоковольтные (230В) провода — в однослойной изоляции (допускается), но скреплены общим пучком с низковольтной частью. Правила хорошего тона при сборке электрооборудования рекомендуют за подобное бить канделябром. По возможности — всегда прокладываю отдельно провода потенциалом >40В. И да — желательно в двойной изоляции. Сами клеммы 230В на разъеме защищены термоусадкой — мелкий плюс. Ну и уже традиционно для данного девайса — силовые провода в зоне вращающегося механизма, от контакта с которым их удерживает только собственная упругость и клейкая площадка. Бррр…

Перейдем к третьей башне.

Силовые провода питания 12В от PSU проходят где? Правильно — через необработанный вырез в металлическом экструзионном профиле. Одна пара проводов проходит в двойной изоляции (от нее запитаны только вентиляторы), вторая пара проводов бОльшего сечения — снова в однослойной изоляции. И снова от КаЗы нас хранит только тоненькая пленка ПВХ. Традиционно — все в близости от вращающегося механизма.

Обратите внимание на крепеж уголков к профилю и коробу «подвала», как и фиксаторов направляющих валов. Шайб нет. Гайки с нейлоновой вставкой — тоже отсутствуют. На фиксатор резьбы никто не потратился. Так производителем собрано изделие с движущимися элементами, знакопеременными нагрузками, какой-никакой, но вибрацией и с воздействием от тепловых расширений. Подобное уместно в RepRap, когда это собирают головастые парни без знания матчасти механики, но не в серийном производстве. Quality, говорите? Да? Напомню — речь идет об устройстве с РРЦ (рекомендованной ли? розничной ценой) в 77 000 рублей, а не о китайском конструкторе.

Снимем верхнюю крышку и рассмотрим «потроха» верхнего отсека.

Традиционно — проходка силовых проводов в однослойной изоляции с контактом с необработанными острыми кромками прорези в профиле. Уже не удивляет. Ну хотя бы на термоусадку бы потратились. Или компаундом или термоклеем зафиксировали бы. Видимо, в аппарате за уже не единожды упомянутую стоимость на такие вещи денег не нашлось. Кризис?

Шайб, гаек с нейлоновой вставкой, фиксатора резьбы в верхнем отсеке тоже не обнаружено.

Продолжим.

В верхнем отсеке спряталась:

  • хорошо себя зарекомендовавшая и недорогая MKS SBase v1.3;
  • шаговые двигатели типоразмера Nema17 для колонн A, B, C и экструдера;
  • экран (4-хстрочный, текстовый) с энкодером и SD-ридером

Плату описывать подробно не буду. Прошивка, вероятнее всего, на базе «Смузиваре», 32-bit процессор и интегрированные драйверы шаговых двигателей типа DRV8825 с микрошагом 1/32 и общим радиатором охлаждения. При необходимости можно использовать внешние драйверы, пины для которых разведены возле разъемов шаговых двигателей.

Обратите внимание на пучок проводов в оплетке и термоусадке на фото выше слева — он идет к печатающей головке и от вырывания его из корпуса предохраняют несколько нейлоновых стяжек, используемых в роли стопорного кольца. На сальник снова денег у производителя не хватило.

Шлейфы шаговых двигателей заплетены с целью уменьшения наводов на сигнальные провода.

USB-порт занят удлинителем с выведенным на наружную стенку гнездом.

На фото ниже не удержался и еще раз сфотографировал узел проходки пучка проводов к «голове».

А на фото ниже — узел прохода силовых проводов через стенку экструзионного профиля. Ёк-макарёк… Вопрос возникновения КаЗы с пожаром — является только функцией от времени…

А вот так на фото ниже этот же пучок проводов проходит в зоне ведущего шкива двигателя. Обратите внимание — пару желто-зеленых проводов стяжкой к клейкой площадке закрепили, а пару черных проводов к концевому выключателю — забыли. Со стяжками тоже, видимо, дефицит у производителя.

На фото ниже — дисплей, вид сверху. Провода — простые 10-тижильные шлейфы, без экранирования. За несколько часов эксплуатации наводок на них и ошибок чтения карты пока не обнаружено.

Плата экрана установлена через нейлоновые проставки. Крепление всех плат (в том числе MKS) стальными гайками на нейлоновые резьбы, на мой взгляд, выглядит спорным. Время покажет.

На фото ниже — вид экрана с фронтальной части.

Концевые выключатели (на фото ниже) установлены на печатных платформах. Контакты заизолированы термоусадкой. «Лапки» отсутствуют, что положительно сказывается на точности позиционирования. В моей основной «боевой» дельте используются отечественные карболитовые МП-шки, проблем с укладкой первого слоя вот уже скоро как 9 месяцев нет. Последний раз калибровал месяца 3 назад. Сейчас только подстраиваю Zoffset после смены сопел.

Фото каретки слегка смазанное — на черном плохо фокусируется. Концевик нажимается лапкой каретки. Возможность точной подстройки срабатывания концевиков конструкцией не предусмотрена. Калибровка только программная. Как бы то ни было — в дельта-принтерах я предпочитаю устанавливать на каретках установочные винты, которыми и провожу первичную калибровку принтера с разбегом координат стола менее 0.1 мм. Впрочем — решение производителя имеет свое право на жизнь.

Теперь о плохом — посмотрите на фото выше — узел крепления ремня к каретке. Несет лютым репрапом. В каретку консольно ввинчены 2 винта М3, на которые надеты петли зубчатого ремня, завязанные столь любимым (сколь и дефицитными) нейлоновыми стяжками, и зафиксированы самоконтрящимися гайками (наконец-то!) с шайбой и нейлоновой вставкой. Все. Регулировка натяжения — отсутствует, инженерная эстетика, эргономика, промышленный дизайн — производитель на них не заморачивался. Упругим элементом натяжителя, судя по всему, является упругая деформация консольно заделанных в каретку винтов М3. Отменное решение… Чо уж там… Про РРЦ агрегата стОит напоминать? Не?

Обращает еще внимание то, что такая заделка ремня не обеспечивает его параллельности колонне (ремень в узле крепления к каретке отстоит от колонны дальше, чем на шпуле шагового двигателя и на шкиве холостого хода).

На этом еще не заканчивается. «Ленивцы» имеют диаметр бОльший, чем ведущие шкивы, и расположены на одной оси вдоль колонн. Фото приведено ниже.

Описанное выше приводит к тому, что при нижнем положении каретки степень натяжения ремня изменяется, как и появляется ошибка позиционирования каретки по Z.

Экструдер — цельнометаллический, типа Bulldog. Описывать его плюсы и минусы в рамках этой публикации смысла не вижу. Для печати мягкими пластиками — малопригоден. Планируется замена на B2D в моей версии.

Печатающая головка — съемная, с подсоединением проводов через разъемы, с нижним расположением хотэнда. Радиатор — скорее всего E3D v6 (похож, не разбирал). Обдув радиатора — вентилятор типа 3010 (в термокамере будет слабоват), обдув зоны печати — 2 радиальных вентилятора 4020. Кронштейн крепления радиатора — печатный.

Автокалибровка (автоуровень) — конструкция кронштейна радиатора хотэнда предусматривает возможность его осевого перемещения. Сам хотэнд подпружинен. Один из контактов Zprobe заведен на корпус радиатора (прикручен к нему), второй выведен сверху кронштейна крепления радиатора. Скорее всего — при упирании сопла в стол происходит подъем хотэнда и контакт Zprobe замыкается или размыкается (не разбирался). Решение по точности на уровне Anycubic Kossel или BlTouch. На области печати диаметром 150 мм ее (точности), вероятно, будет достаточно. Я обычно предпочитаю калибровать дельта-принтеры вручную, с жестким креплением того, что должно быть закреплено.

Еще из особенностей — при крайних положениях эффектора возле башен угол между тягой и башней получается обратный. Но шары тяг удерживаются достаточно надежно магнитами. Как, интересно, подобное переваривает «Смузиваря»? В ее математическом блоке я не копался.

Первичный обзор аппарата закончен. СтОит ли этот принтер заявленных дилером 77 000 рублей? Однозначно нет. Себестоимость его BOM при покупке комплектующих в розницу находится в районе 12 000 — 13 000 р.

Доволен ли я приобретением принтера по цене комплектующих? Нет. И вот почему:

  • необходимо «заморочиться» утеплением греющего стола и «отвязкой» его от фиксаторов направляющих валов;
  • организация переукладки и замены силовых проводов от PSU до системной платы и обратно от нее до нагреваемого стола обещает несколько часов плотной работы, а также проработки вопросов приобретения проводов в двухслойной изоляции, желательно силиконовой;
  • замена «ленивцев» или смещение их осей в сторону — вопрос тоже не из последних, обещающий приложение мозгов и рук, а ведь мне было лень — хотелось купить принтер, на котором можно будет печатать «искаропки»;
  • организация нормального крепления кареток к ремню, а также регулируемого натяжителя — вопрос, может, и второстепенный, но не менее важный;
  • фидер — под замену, но здесь уже больше стандарт, заданный B2D (хотя и он не без недостатков, т.к. умудрился дважды порвать трубку при появлении пробки). А, может, и задумаюсь об установке T-Struder’а. Подумаю еще;
  • и, наконец, вишенка — при первой печати ABS-MAX (Tэкструдера = 260, Tстола = 110 С) менее чем через 2 часа принтер встал. Анализ показал сгоревший предохранитель в цепи 230В. После замены предохранителя сгорел следующий. Диагноз — PSU под списание. Взамен «родного» PSU был установлен компактный 12В 360Вт (китайских) блок питания с интегрированным охлаждением (да — при первой печати из «подвала» дул хорошо такой теплый воздух, что говорит о том, что нагрузка на БП была серьезной).

Вывод из последнего пункта? Скорее всего — на заявленных производителем параметрах (Tстола=130 С) принтер не тестировался.

P.S.: Автор будет очень благодарен, если производитель воспримет критику (пусть и местами едкую) как руководство к действию. А также, следуя правилам хорошего тона, которых должен придерживаться порядочный производитель, возместит автору затраты на приобретение блока питания, ибо фу мне таким тестером быть.

Июль 29

Direct-extruder с дистанционным приводом

Год назад мной был спроектирован Direct-экструдер для дельта-принтера с дистанционным приводом.

Ряд публикаций об этом мной был размещен на 3dtoday.ru по тегу tough-struder. Например — ЗДЕСЬ

Так как адекватности пользователей этого сообщества со временем становится не прибавляется, и это еще дополняется хамоватостью некоторых модераторов, публиковаться там до видимых подвижек хочется все меньше и меньше.

За концепцию был принят тросиковый привод с червячной конечной передачей крутящего момента для подачи прутка. Выпускаемые аналоги — Zesty Nimble и Flex3drive.

Почему было принято решение в реализации собственного концепта вместо приобретения готовых изделий:

  • в T-struder используется пара «сталь-полиацеталь»;
  • жесткое безлюфтовое крепление подающей шестерни на стальном же валу с возможностью доступной замены «сработанной» шестеренки от контакта с угле- и стеклонаполненными филаментами (оригинальное зубчатое колесико от Zesty стОит не один десяток $);
  • ну свои же силы попробовать тоже надо

Немногим более года назад «родился» на свет T-struder beta:

Фидер имел габариты 45х35.5×57.5 мм и вес около 72 грамм без учета тросового привода и его чехла. Почему без? Погоня за декларируемыми от Zesty 32 граммами становится бессмысленной, как только понимаешь, что еще 80-100 грамм некомпенсированной массы на эффектор добавляет тросик в чехле.

Фидер был опробован в деле и прожевал свои несколько километров филамента. В процессе использования были выявлены как плюсы (Direct-подача пластика с легкой и быстрой заменой прутка), так и минусы. Сложной была конструкция крепления гибкого вала к червячному винту (а при кручении вала на хороших ускорениях этот вал имеет обыкновение укорачиваться-удлиняться и иногда даже норовить выскочить из гнезда), также коэффициент редукции в 1:25 с подающим зубчатым колесом MK8 диаметром по желобку в 7.5 мм:

  • делает проблемной скоростную подачу прутка для сопел диаметром 1 мм и более;
  • ограничивает скорость ретракта величиной 15-20 мм/с;
  • вызывает сильный стук двигателя при ретрактах (очень назойливо звучит, особенно если ретрактов много);
  • почти однозначно требует использования 32-bit электроники, т.к. обработка при микростеппинге 1:16 движений экструдера при почти 4000 шагов/мм сильно нагружает слабенькие 8-ми битные «мозги» Mega 2560;
  • на привычных скоростях (ускорениях) работы фидера начинает замечаться влияние упругости на кручение гибкого вала и приходиться снижать общую скорость печати.

Габариты фидера требуют использования большого эффектора для дельта-принтера (с показателем effector offset 32…35 мм), что затрудняет применение этого фидера на компактных дельта-принтерах.

Проект был творчески переработан и получилось вот так:

Фидер после переработки с использованием миниатюрных подшипников и «переезда» узла прижима прутка на другую сторону подающего зубчатого колеса имеет габариты 36.5х29.9×51 мм и вес около 57 грамм. Частично открытый механизм позволяет продувать конструкцию фидера от крошки филамента. Муфта соединения червячного винта с гибким валом выполнена жестко фиксируемой металлической. Также уменьшен максимальный вылет габаритов от оси филамента с 37 до 25 мм, что позволит:

  • устанавливать фидер на стандартные эффекторы с показателем delta_effector_offset в 25 мм;
  • в дальнейшем спроектировать двойной симметричный фидер для двойного же хотэнда из двух E3Dv6 или по типу «Химеры» или «Циклопа».

Примерочный фидер отпечатан, доработан напильником и ждет установки для пробега.

Июнь 16

Klipper без USB. Интеграция «апельсинки» в 3D-принтер.

Оценив вычислительную мощь полноценного процессора под управлением Klipper по сравнению с микроконтроллером (пусть даже и 32-битным), и пару раз сорвав висящую на проводах «малинку» в процессе печати со своего дельта-принтера, было принято решение об интеграции этой железячки («малинки») в конструкцию аппарата.

Задачи:

— размещение «малинки» (по факту — «апельсинки» OrangePi Zero) на принтере стационарно, с доступом к USB и Ethernet портам;


— вывод от платы управления (MCU, у меня MKS 1.4) внешнего разъема USB наружу для обеспечения возможности обратной миграции на Marlin или другую прошивку;


— установка независимого блока питания (БП) для «малинки» с целью дальнейшей аппаратной интеграции (реализовать включение-выключение принтера от «малинки», а также аппаратные кнопки предпрогрева и аварийного останова печати);


— подключение MCU к «малинке» по последовательному порту через пины Rx/Tx.

Первые поставленных три вопроса были решены получасом в Fusion360, 5 часами печати и получасом сборки-разборки.

Комплектующие:

  • «мозг» — плата Raspberry Pi3, заказанная с Aliexpress и впоследствии замененная на OrangePi Zero с Ebay (вчетверо дешевле);
  • плата управления, она же MCU — плата MKS 1.4 с того же Aliexpress, с драйверами DRV8825 для осей XYZ (ABC в дельте), A4988 для фидера подачи прутка;
  • блок питания «мозгов» — выпотрошенная из блока питания на 5В 2А от старого планшета платка;
  • согласователь уровней

ищется по запросу «IIC I2C Logic Level Converter Bi-Directional Board Module» на различных сайтах. Цена с доставкой с Aliexpress — около 35 р/шт на май 2019 года.

Для чего нужен: логические уровни 32,64-битных одноплатных компьютеров («малинки», «апельсинки», «бананки», «картошки») работают на вольтаже 3.3В, логические уровни плат микроконтроллеров MCU на базе, например, ATMega 2560 (всякие ардуинки «Мега») имеют вольтаж 5.0В, при прямом соединении сигналов Rx/Tx компьютер выйдет из строя. Указанная платка согласует логические уровни до 4 сигналов между устройствами с различным вольтажом.

Т.к. на «малинке» у меня была установлена операционная система OctoPi, прямое подключение по последовательной шине (Serial0) потребует отключения диагностической консоли и модема, «висящих» на этом порту. По итогам раздумий, «малинка» была заменена на «апельсинку» OrangePi Zero. Т.к. видеокамерой пользоваться не планировалось, вычислительной мощи «апельсинки» для Octoprint и Klipper даже на 256 Мб оперативной памяти более чем достаточно, да и стоимость самой платки в разы меньше, чем «малинки».

Приступим.

На текущую дату — 15.06.2019.

Качаем образ операционной системы Armbian, например — ОТСЮДА

Мной был скачан Armbian_5.69_Orangepizero_Debian_stretch_next_4.19.13

С помощью программы Balena Etcher образ системы следует «развернуть» на MicroSD карточку объемом не менее 4Gb. Последовательность этого процесса можно посмотреть, например, ЗДЕСЬ.

Карточку памяти следует вставить в «апельсинку» и подключить ее к питанию и кабелю Ethernet. На «апельсинке» помигают различные светодиоды и через 3-5 минут загорится зеленый на плате, это значит, что микрокомпьютер загрузился.

В web-интерфейсе роутера надо найти подключение orangepizero

и запомнить его ip-адрес. У меня это 192.168.1.47

Скачиваем и устанавливаем SSH-клиент Putty и запускаем.

В поле запуска Putty вводим ip-адрес «апельсинки» и подключаемся к ней, вводим логин Armbian по умолчанию — «root«, пароль — «1234» и производим первичную настройку системы с установлением своих «Login» и «Password«.

Далее вводим последовательно и дожидаемся выполнений команд (команды можно копировать в буфер прямо со страницы и вставлять в консоль Putty правой кнопкой мыши):

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo adduser octoprint
sudo usermod -a -G tty octoprint
sudo usermod -a -G dialout octoprint
sudo adduser octoprint sudo
sudo visudo
octoprint ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL

нажимаем CTRL+O, потом Enter, чтобы перезаписать файл, а затем CTRL+X, чтобы выйти из него обратно в консоль.

sudo passwd octoprint -d
sudo apt-get install git python-pip python-dev python-setuptools psmisc
virtualenv
sudo su octoprint
cd ~
wget https://pypi.python.org/packages/source/p/pyserial/pyserial-2.7.tar.gz
tar -zxf pyserial-2.7.tar.gz
cd pyserial-2.7
sudo python setup.py install
cd ~
git clone https://github.com/foosel/OctoPrint.git
cd OctoPrint
virtualenv venv
./venv/bin/python setup.py install
~/OctoPrint/venv/bin/octoprint serve

Проверяем, запустился ли Octoprint, введя в адресной строке браузера ip-адрес «апельсинки» и номер порта 5000. У меня это выглядело как:

192.168.1.47:5000

Если «взлетел», переходим обратно в консоль Putty и жмем CTRL+Z, чтобы завершить процесс Octoprint

sudo cp ~/OctoPrint/scripts/octoprint.init /etc/init.d/octoprint
sudo chmod +x /etc/init.d/octoprint
sudo cp ~/OctoPrint/scripts/octoprint.default /etc/default/octoprint
sudo nano /etc/default/octoprint

Меняем в открывшемся файле pi на octoprint:

А также раскомментируем (убираем # в начале строки) и правим следующую строчку до нижеприведенного вида:

DAEMON=/home/octoprint/OctoPrint/venv/bin/octoprint

Выходим из файла в консоль с сохранением:

CTRL+O, Enter, CTRL+X

Применяем изменения:

sudo update-rc.d octoprint defaults

Запускаем OctoPrint

sudo service octoprint start

Переходим в WEB-браузере в окно Octoprint и входим в настройки

  • Restart OctoPrint — sudo service octoprint restart
  • Restart System — sudo shutdown -r now
  • Shutdown System — sudo shutdown -h now

Установка и предварительная настройка Octoprint завершена.

За основу были взяты материалы статьи ОТСЮДА. Там же можно почерпнуть и параметры настройки и конфигурации камеры и записи с нее.

Приступаем к установке и настройке Klipper.

В основе своей пользовался мануалом по УСТАНОВКЕ Klipper.

Первоначально подключаем USB-кабелем «апельсинку» к плате управления 3D-принтером.

В консоли Putty вводим команды:

git clone https://github.com/KevinOConnor/klipper
./klipper/scripts/install-octopi.sh
cd ~/klipper/
make menuconfig

В открывшемся меню выбираем тип микроконтроллера (у меня ATMega2560) и прочие настройки и выбираем/жмем/подтверждаем Exit и выходим снова в консоль Putty

make
sudo service klipper stop

Проверяем в окне Octoprint его статус, чтобы он не был соединен с 3D-принтером и снова переходим в консоль Putty

make flash FLASH_DEVICE=/dev/serial/ttyUSB0

если прошивка контроллера не удалась, уточняем аппаратный его адрес командой

ls /dev/serial/by-id/*

и получаем что-то наподобие:

/dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0

после чего вводим команду

make flash FLASH_DEVICE=/dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0

после успешной прошивки MCU вводим

sudo service klipper start

конфигурируем Klipper

cp ~/klipper/config/example.cfg ~/printer.cfg
nano ~/printer.cfg

у меня для дельта-принтера команды будут выглядеть несколько по-иному

cp ~/klipper/config/example-delta.cfg ~/printer.cfg
nano ~/printer.cfg

Конфигурированию Klipper можно посвятить отдельную большую статься, но я считаю, что, если Читатель озадачился подключением Octoprint/Klipper без USB-кабеля, то этот этап он уже проходил. Да и информация выше более будет полезна новичкам.

Теперь переходим к собственно интересному.

Моя «апельсинка» пришла с нераспаянной «гребенкой» контактов 1-26. Как раз от согласователя уровней у меня осталась «гребенка» на 7 контактов, которая и была впаяна на места Pin1-7.

Привожу распиновку устройств:

OrangePi Zero

MKS 1.4

Согласователь логических уровней

Таблица соединений

Снова подключаемся через SSH-клиент к «апельсинке» и меняем:

sudo nano ~/boot/armbianEnv.txt

В открывшемся файле в конце дописываем:

     overlay_prefix=sun8i-h3
      overlays=usbhost2 usbhost3 uart1 uart2

Сохраняем изменения:

CTRL+O, Enter, CTRL+X

Переходим в папку Klipper:

 cd ~/klipper
 nano ~/printer.cfg

В открывшемся окне ищем строчку [mcu] и меняем в ней

     [mcu]
      serial: /dev/ttyS2
      pin_map: arduino

Сохраняем изменения:

CTRL+O, Enter, CTRL+X

Перезагружаем микрокомпьютер:

sudo shutdown -r

Предварительно убедившись, что перед перезагрузкой USB-кабель между MCU и микрокомпьютером отсутствует.

После загрузки «апельсинки» убеждаемся в том, что Octoprint работает и подключается к принтеру.