Пошаговая сборка 3D-принтера Ultimaker. Часть 4.

В конце сегодняшней части наш принтер уже будет печатать.



Напомню что мы с вами уже сделали:



1. Вводный. Приобретение всего необходимого. 2. Сборка принтера. Часть первая. Корпус и механика. 3. Сборка принтера. Часть вторая. Электроника. 3.1. Дополнительные фотографии. 3.2. Подключение электроники 4. Прошивка и настройка принтера – Marlin.



5. Прошивка и настройка принтера - Repetier-Firmware.



Сегодня нам потребуется мультиметр, компьютер, кабель USB, который шел в комплекте с Arduino Mega, карта памяти SD.



Предупреждаю сразу, прежде чем включать все это дело в розетку, проверьте 7 раз все ли подключено правильно, и при работе с мультиетром одно неловкое движение и Arduino на замену. Я уже убил 3 Arduino Mega, в том числе одну при настройке этого принтера, и что бы вам не ждать еще две недели этот пост, быстро нашел на авито новую 'дуню'. Если в чем то сомневаетесь, перепроверьте или переспросите! Если что я предупредил.



Что стоит прежде всего проверить:



1. Положение драйверов.



2. Правильность подключения концевиков.



3. Полярность всех проводов.



4. Общая схема подключения всех электроники.



Проверили? 7 раз? Поехали дальше:



Включаем наш принтер в розетку, включаем выключатель (на разъеме для сетевого кабеля с предохранителе и не забываем установить предохранитель), должны включиться:



1. Вентилятор на блоке питания.



2. Обдув RAMPS.



3. Обдув радиатора печатной головы.



4. Подсветка экрана.



5. Подсветка принтера, можно включить выключить при помощи выключателя.



Работает?



Нет - идем в предыдущие главы.



Да - идем дальше.



Картинку взял у соседей:

C помощью мультиметра измеряем напряжение (Вольты постоянного тока - V). Кстати, вот как раз в этот момент дрогнула у меня рука, и я сначала перепаял стабилизатор, который чаще всего в этой ситуации горит, потом понял что сгорел не только стабилизатор, поехал за 'дуней'. На драйверах А4988 можно справиться и без мультиметра, просто по звуку, но мы идем по правилам, выставляем на всех драйверах напряжение 0,68В, для А4988 можно до 1В.



Готово?



Едем дальше:



Качаем здесь - Arduino Software, последнее время с этой программой странное творится, у меня заработала версия 1.6.5, у коллег по цеху другие версии. Устанавливаем на свой компьютер.



Т.к. скорее всего у нас с вами 'дуня' вовсе не 'дуня' а китайский клон на чипе CH341, то качаем еще и драйвер, например здесь - устанавливаем на свой компьютер.



Качаем прошивку - Marlin - распаковываем архив с прошивкой в удобное место.



Качаем библиотеку – u8glib – архив не распаковываем.



Подключаем принтер к компьютеру через USB кабель, происходит установка драйверов и в итоге вы должны увидеть в диспетчере устройств своего компьютера вот такую картинку:

Запоминает номер COM - порта на котором установилась ваша плата Arduino.



Открываем файл ...Marlin-RCMarlinMarlin.ino (в проводнике Windows может быть без расширения просто Marlin) с помощью Arduino Software:

Далее идем: Инструменты - Плата:... - Выбираем свою плату Arduino/Genuino Mega or Mega 2560.

Далее: Инструменты - Процессор:... - ATmega2560(Mega 2560).

Далее: Инструменты - Порт:... - Выбираем тот самый COM порт который мы запомнили в диспетчере устройств своего компьютера.

Едем дальше - открываем вкладку Configuration.h:

Все основные настройки будут произведены в этой вкладке.



Нам необходимо добавить библиотеку для работы с нашим экраном - u8glib, мы ее уже ранее скачали, дальше нам ее необходимо добавить в нашу прошивку.



Идем Эскиз - Include Library (Добавить библиотеку) - Add .ZIP Library...

В открывшемся окне ищем свой архив с u8glib библиотекой выбираем его и нажимаем открыть.

Далее Эскиз - Include Library (Добавить библиотеку) - в самом низу видим появилась u8glib, выбираем ее.

В нашем скетче появилась строчка:



#include

Приступаем к конфигурации прошивки:



1. Необходимо выбрать контроллер нашего принтера, для этого идем во вкладку boards.h

Видим там огромный список контроллеров с которыми уже умеет работать прошивка Marlin:

Напомню что мы используем Arduino Mega 2560 + RAMPS v 1.4 и у нас нагревательный стол, управляемый обдув детали и одна печатаная голова. Думаю все уже нашли нашу плату:



#define BOARD_RAMPS_14_EFB 43 // RAMPS 1.4 (Power outputs: Hotend, Fan, Bed)



Возвращаемся на вкладку Configuration.h



Ищем строчку где необходимо прописать контроллер (MOTHERBOARD) и прописываем туда нашу строчку:

2. Настройка датчика температуры стола.



Скорее всего у вас, так же как и у меня обычный китайский термистор 100К, в этой прошивке он обозначается цифрой 1:



// 1 is 100k thermistor - best choice for EPCOS 100k (4.7k pullup)



Приписываем его для хотэнда и для стола:

Значения максимальной и минимальной температуры можем оставить без изменения или настраиваем под свои нужды:

3. Настройки PID - рекомендую сделать после того как несколько часов уже отпечатаете на свое принтере.



Делается это следующим образом, в программе Pronterface необходимо подключиться к принтеру

и дать команду

Где M303 - команда калибровки, E0 - хотэнд, C10 - количество циклов нагрева-охлаждения, S260 - типичная температура работы сопла.



Принтер 10 раз прогоняет нагрев хотэнда после этого выдает значения Kp, Ki, Kd. Прописываем эти значения в эти прошивку:

Тоже самое для стола, только команда:



M303 E-1 C10 S110



Где E-1 - стол, S110 - типичная температура нагрева стола.



Из за длительного нагрева стола возможно появление ошибки из за таймаута, просто перезапустите команду.



Полученные значения вносим в прошивку:

4. Настраиваем работу концевых выключателей:



Напомню что в нашем случае используются:



Максимум по Y



Максимум по Z



Минимум по X

Следовательно в соответствии с этим комментируем(//)/раскомментируем соответствующие строки:

А так же меняем направление расположения 'дома' в соответствии с положением концевиков:

4. Настройки размера печатного поля.



В моем случае получилось ровно 200*200*190 мм:

Ваши значения могут немного отличаться, буквально мм, но это устанавливается опытным путем позже.



5. Установка скорости перемещения домой:



Устанавливается опытным путем, пока оставляем по умолчанию.

6. Настройка шагов перемещения по осям.



Нам необходимо выяснить сколько наш принтер делает шагов на единицу расстояния (в нашем случае 1 мм) по каждой из осей.



В нашем случае используется двигатель, который делает 200 шагов на оборот, и мы дробим этот шаг на 16 микрошагов.



Далее по осям X и Y у нас ременная передача шаг каждого зуба 2 мм и шпуля имеет 20 зубов.



Таким образом, наш двигатель за один оборот делает 200*16 = 3 200 шагов и преодолевает за эти 3 200 шагов расстояние 20*2 = 40 мм.



Следовательно, для того что бы принтеру пройти 1 мм необходимо 3200/40 = 80 шагов (это значение одинаково для оси X и оси Y).



На оси Z установлен трапецеидальный винт, который имеет шаг разный, кто какой приобрел. Например, 8 мм на один полный оборот, т.е. наш принтер за один оборот винта по оси Z проходит 8 мм и делает для этого все те же 3 200, хотя для ускорения оси Z можно поставить дробление (джамперами) и 1/8, как это сделать написано в 3 части.



Итак по оси Z для того что бы пройти 1 мм необходимо принтеру сделать 3 200/8 = 400 шагов.



Подача экструдера. Для того что бы понять сколько наш экструдер подает пластика, нам необходимо вычислить длину окружности, из школьного курса геометрии помним, что длинна окружности равна 2*'число пи'* радиус окружности или 'число пи'* диаметр окружности. Сейчас особая точность нам не нужна (более точно будем подгонять позже), диаметр примерно равен 5,8мм, следовательно за 3200 шагов или один оборот наш экструдер подает 3,1415*5,8 = 18,2207 мм прутка, и на подачу одного мм ему необходимо 3 200 / 18,2207 = 175,624 шага, округляем да целого шага 176.



Прописываем полученные значения в прошивку:

Здесь по порядку X, Y, Z, экструдер.



7. Настройка скоростей и ускорений:



эти параметры пока оставляем без изменений и будем их настраивать в более точной настройке:

8. Настройка экрана:



Раскомментируем (убираем двойной слеш //) со строк



#define ULTRA_LCD



#define DOGLCD



#define SDSUPPORT



#define ULTIPANEL



#define REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER



9. Можете назвать свой принтер в честь себя любимого, например 'Plastmaska'



Для этого нужно расккоментировать строку:



//#define CUSTOM_MACHINE_NAME 'Plastmaska'



Все основные настройки прошивки произведены, проверяем, нажав клавишу 'Проверить':

И загружаем нажав клавишу 'Вгрузить':

После этого наш принтер перезагрузится и покажет вам различные параметры.

Теперь нам необходимо произвести тонкую настройку принтера:



1. правильное направление движения по осям.



Должно быть:



ось X - влево 0 (или минус), вправо 200 (или плюс)



ось Y - к вам 0 (или минус), от вас 200 (или плюс)



ось Z - вверх 0 (или минус), вниз 190 (или плюс)



экструдер - подает пластик это плюс, откатывает пластик это минус



Если все соответствует двигаемся дальше, если нет, то изменяем параметры, меняем параметр true на false или false на true - параметр меняется только там где это необходимо (где движение по оси неправильное):



#define INVERT_X_DIR false



#define INVERT_Y_DIR true



#define INVERT_Z_DIR false



#define INVERT_E0_DIR false



компилируем и снова заливаем прошивку, проверяем, совпало двигаемся дальше.



2. Работа концевиков:



Ставим каретку и стол таким образом что бы концевики были не нажаты.



Через программу Pronterface подаем команду M119.



Видим примерно следующее:

или так

правильно должно быть:



x_min: TRIGGERED



x_max: open



y_min: open



y_max: TRIGGERED



z_min: open



z_max: TRIGGERED



или



x_min: TRIGGERED



y_max: TRIGGERED



z_max: TRIGGERED



После этого отправляем каретку и стол домой по очереди по каждой оси и проверяем правильно ли сработал концевик командой M119:



По каждой и сработавших осей он должен написать open, лучше это делать по отдельности, для проверки правильности подключения концевиков, в итоге вы должны получить следующую картину:

или



x_min: open



y_max: open



z_max: open



Это только для нормально закрытых контактов, если вы используете нормально открытые, то у вас должно быть все наоборот, концевик не сработал - open, концевик сработал - TRIGGERED.



Если здесь что то не так то скорее всего или ошиблись в предыдущей настройке концевиков или в их подключении. возвращаемся назад и проверяем.



3. Правильное перемещение домой.



Подаем команду принтеру отправиться домой, можно через меню принтера, можно через программы на компьютере.



Каретка должна отправиться влево и от вас, стол должен опуститься вниз.



Все правильно? двигаемся дальше. Нет? возвращаемся к прошивке

4. Подбираем размеры перемещения:



тут все опытным путем и линейкой подбираем параметры для всех осей и вносим их в прошивку:

5. Проверка подачи прутка:



Берем линийку, отмеряем 10-20-30 см прутка, отмечаем и даем принтеру команду выдавить 10-20-30 см прутка, проверяем насколько точно он это сделал, исходя из значений корректируем прошивку.



6. Подбор скоростей и ускорений:



Лучше чем Сергей Тараненко об этом никто не расскажет:

Полученные параметры вносим в прошивку, заливаем в принтер, проверяем.



7. Установка зазора между столом и соплом.



Предварительно на стол необходимо нанести покрытие для хорошего прилипания к столу, я лично использую клей-карандаш (3M Skotch, UHU, Каляка-Маляка). Клей наношу на холодное чистое сухое стекло, после этого можно нагревать стол, на днях планирую попробовать ситалловое стекло, из проверенного лучше карандаша ничего не работает.



Разогреваем стол и сопло до рабочей температуры (110/250) отправляем стол в точку 0, дальше по трем точкам (там где у нас расположены регулировочные винты)

Подгоняем расстояние гайками так, что бы между соплом и столом лист бумаги был прижат соплом к столу, но при этом его можно было вытащить не порвав, необходимо добиться этого так что бы в любой точке принтера было такое расстояние, для этого достаточно по 3 точкам выровнять стол 2 раза.



Часть параметров можно изменить через EEPROM, делается это или в программе Repetier-Host

Или с помощью команд в том же Pronterface.



На этом пожалуй все, жду от вас вопросов, на основании которых хочу составить некий FAQ по принтеру.

Так же последняя глава '5. Прошивка и настройка принтера - Repetier-Firmware.' откладывается на неопределенный срок, т. к. принтер на котором планировалось устанавливать это прошивку вдруг внезапно получил MKS Sbase, а это уже другая история.



Напоследок еще раз видео как печатает принтер:

и вот что получилось:

Еще одина всем известная модель, но более высоком качестве и более качественным материалом:

Ну а вот новые владельцы принтера радуются.

Осмотрели:

Нанесли адгезионное покрытие:

Ни и принялись за работу:

Что планирую дальше, первое это все же завершить проект с двуглавым принтером:

Но в ближайшее время хочу сделать фанерный Ultimaker Go уж больно понравилась идея носить с собой:

Возможно и Repetier-Firmware реализую именно там.



А так же думаю в сторону смешивания цветов при печати, для того что бы добиться такого, но не градиентным прутком, а именно смешиванием цветов при печати:

Насколько вам было интересно следить за этими проектами, просьба отписаться в комментариях.

Update

Часть 5. Обновления и дополнения. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/small-update-ultimaker/