🙎🏽 🧖 🐌 طابعة محلية الصنع على ميكانيكا SCARA 🚌 👩🏽‍🌾 🎍

ما هو الخطأ

الضوضاء - غرق التلفزيون
الأبعاد - لا يمكن وضع 40 × 30 × 80 على الطاولة (لم يتم وضعها حتى على الشرفة بشكل أدق ، ولكن الملف بالبلاستيك لم يعد مناسبًا بعد الآن)
الوزن - 8 كجم (يرجع جزئيًا إلى Nema23 وألواح الأثاث الثقيل)

ماذا اردت

الضجيج - قم بإزالة الضوضاء إلى الحد الأدنى (من الناحية المثالية فقط صوت الديدان الخطوة في وضع 32 microstepping). واحدة من أعلى مصادر الضوضاء في ميكانيكا دلتا هي الأدلة الخطية والمحامل الخطية ، في الطبيعة يتم التعامل معها مع أدلة السكك الحديدية أو تصميم بسيط مع ملف الألمنيوم والمحامل العادية المغطاة في قذيفة (Kossel). بالنسبة لي ، في الحالة الرأسية ، لا تعمل المحامل الخطية والأدلة الخطية في الوضع الصحيح.

الأبعاد - أريد طابعة يمكن وضعها بسهولة على طاولة بها فوضى إبداعية. التالي - يجب ألا يقل حجم منطقة الطباعة عن 10x10x10 +.
لماذا قررت التضحية بحجم منطقة الطباعة - ولكن لأنه لمدة نصف عام من الطباعة اليومية تقريبًا ، لم أكن بحاجة مطلقًا لطباعة شيء أكثر من 10x10. قررت أن هذه المنطقة ستكون كافية بالنسبة لي وحتى البقاء.
أيضًا ، لتسخين منطقة 10x10 ، تحتاج إلى طاقة أقل 4 مرات من مصدر الطاقة ، وهذا يسمح لك باستخدام مصادر طاقة خارجية تقليدية - حصلت على 60 وات فقط (مع منصة ساخنة) ، لدي 8.5A 12v. زائد كبير هو مصدر الطاقة الخارجي ، الذي يقع تحت الطاولة ولا يشغل مساحة.

الوزن - تسمح لك المعلمة السابقة بالفعل بتقليل الوزن بشكل جدي ، بالإضافة إلى تقصير Nema17 (لحظة أصغر ، لكن هذه ليست مشكلة). يتم تحقيق التعقيد الهيكلي للهياكل الصغيرة بمواد أخف وزنا وأخف وزنا.

الميكانيكا التي فحصتها

XY Gantry
لم يكن حجمها مناسبًا - حيث إن سلم الدرج + عربة على محور واحد لا تقل عن 10 سم من المساحة ، وكان الاستقرار الهيكلي موضع شك أيضًا. يجب تباعد المحامل الخطية (في رأيي ~ 7-9 سم من المساحة غير المستخدمة.

HBot و CoreXY
الحجم أصغر قليلاً مما كان عليه في الإصدار السابق. كما أثار الاستقرار الهيكلي هنا أيضًا شكوكًا ، بالإضافة إلى تعقيد إنشاء التشويه (لهذا الميكانيكا إنه مهم جدًا) ومع ضيق حزام

دلتا
كان لدي واحد بالفعل ، ولكن حتى في شكل مخفض لا أريده - ثلاث نما 17 سم بطول 71 مم (47 + 24) موجهة عند 60 درجة و 10 × 10 سم مساحة عمل تجاوزت 20 سم في ضياء وجوده.

ذراع مفصلية
هذا حلمي - ولكن من الواضح أن هناك صعوبات تقنية مع geabox بدون ردة فعل - حاولت طباعة العديد من الأنواع ولم أكن راضيًا عن الجميع - الأمل الأخير في محرك متناسق (يتم استخدام هذا النوع في المعدات الصناعية)

Polar
أيضًا ، ميكانيكا مثيرة للاهتمام ، قامت بعمل قليل (في الواقع ليس قطبيًا نقيًا ، فقد تعرفت على الإنترنت على اسم "ثنائي القطب") ، ولكنني أؤجله للمستقبل. يرجع ذلك بشكل رئيسي إلى حقيقة أنه تم العثور على ميكانيكي بدا لي واعدًا إلى حد ما. من سلبيات القطبية - تعقيد التحجيم ، والتكلفة الإضافية لإرسال الإشارات إلى منصة دوارة ، والتعقيد الهيكلي لأحد "المحور".

سكارا
وعلى هذا توقفت ، أو بالأحرى على النسخة التي تحمل الاسم على الإنترنت - 5 بار الروبوت المتوازي (على الرغم من أنه موصوف في SCARA على ويكيبيديا ).
ثم كل شيء يناسبني:

وزن
الحجم
الضوضاء
تحجيم - تغيير طول الأذرع وحجم المنصة والآن لدينا مساحة طباعة كبيرة
القدرة على استخدام الأجزاء القياسية aliexpress
بدا التعقيد البنيوي قابلاً للتحقيق
وأردت شيئًا مستقبليًا

تطوير

مسلحًا بـ OpenScad ، بدأت في التطوير.
التطوير الكامل للمصدر المفتوح ويمكنك العثور عليه على github.com/pavlog/sscara.
بعد ذلك سأصف النقاط الرئيسية لهذه الميكانيكا وأعبر عن أفكاري حول سبب القيام بذلك بهذه الطريقة أو لماذا ليس من الضروري القيام بذلك.

ناقل الحركة
أهم شيء في أي طابعة هو دقة الطباعة. كان طول الرافعة المحسوبة بالنسبة لي 150 سم - وهذا أعطى طول الوتر 4.712 ملم عند نصف القطر الأقصى (بدون خطوة صغيرة ، لخطوة 1.8 درجة). عند استخدام الخطوة الدقيقة 32 (تسمح محركات DRV بذلك) ، كانت النتيجة بالفعل 0.147 مم ، والتي لا يمكن من حيث المبدأ أن تكون كافية لطابعة هواية (أعتقد أن هذا بحد أقصى 0.1 مم. وكان هناك أيضًا قلق من أن فقدان عزم الدوران للخطوة في مثل هذه الخطوة الدقيقة سيكون مشاكل ، تقرر أن المحاور لن تدور مباشرة ، ولكن من خلال علبة التروس.
لقد جربت عددًا كبيرًا جدًا من جميع أنواع المخططات والأنواع - كل شيء لم يكن مناسبًا - بشكل رئيسي بسبب ردة الفعل العكسية ، أو فرص ظهور رموش عكسية بسبب البلى. كما اتضح - كلما كان ذلك أبسط كان ذلك أفضل. وكان الخيار الأبسط هو محرك الحزام. بسيطة وبدون رد فعل عنيف.
عند اختيار نسبة تروس من 1 إلى 5 (و 32 خطوة صغيرة) ، حصلت على أسوأ دقة تحديد موقع تبلغ 0.029 مم (وهو أكثر من كافٍ). يمكن أن تحتوي

أذرع
SCARA على ذراعين و 4. رفض الدائرة ذات الاتجاهين في الحال - إن تعليق خطوة أخذ هو القرار الخاطئ (في مثل هذه الحلول يتم استخدام المحركات الدوارة باستمرار مع التشفير ، كما أن الصلابة ليست واضحة للبلاستيك). لكن يبدو أن نظام الأربعة أذرع قابل للتحقيق وليس معقدًا للغاية.

كيف تبدو

ساخنة في البداية

كان يجب إعادة تصميم الطارد - الإصدار مع الربيع (صورتان أعلاه) ، على الرغم من أنه يبدو رائعًا ، ولكن من الواضح أنه لا يعمل (لا توجد قوة لقط كافية) ، استخدم المخطط القياسي.

بعد تجميع هذا التصميم ومتابعة الاختبار ، أصبح من الواضح على الفور أن الطرف الساخن من PTFE (الفلوروبلاستيك) لا يمكن أن يعيش لفترة طويلة - عاجلاً أم آجلاً يتم ضغطه من كتلة التدفئة ، وقد زاد هذا الأمر تعقيدًا حقيقة أن الثقب 10 مم حيث تم توصيل العتلات لم يكن مناسبًا للصينيين القياسيين بثق. مع ظهور المزيد والمزيد من الطاردات المعقدة ، أدركت أن هذا هو الطريق إلى أي مكان. لقد قررت حل المشكلة ليس بالقوة ، ولكن حسب رأيي ، أي أن أي جهاز بثق يمكنك شراؤه يجب أن يأتي ، لذا يجب أن يكون هناك قوس لإصلاح الطارد من أي شكل. أضفت فرعًا صغيرًا من أحد الأذرع وقمت بتحويله إلى عشرات الدرجات - تم حل المشكلة ، ولكن كان علي تعديل البرنامج الثابت أكثر قليلاً (البرامج الثابتة في دليل البرامج / مارلين).

كيف فعل

ثمل E3DV5 التناظرية - وعملت. أثناء عملية المعايرة ، اتضح أن سمك الرافعة لم يكن كافيًا بشكل واضح ، فقد انهاروا في الداخل - كان الذراع أكثر سمكًا ، وتم عمل أذرع مزدوجة مع القدرة على ضبط التوتر لرافعات الطاقة.

الرافعات المزدوجة

وضبط التوتر

Z Axe
الجزء الأكثر حزنًا من القصة. ثم ارتكبت كل الأخطاء التي يمكن ارتكابها. الرئيسي هو استخدام محمل خطي لكل دليل خطي. هذا صحيح - اثنان لكل منهما. حسنًا ، بشكل عام ، يتدلى المحور z قليلاً - ولكن نظرًا لأن المنصة متصلة بمحاور الروافع - فإنها تتسكع كوحدة واحدة ولا يتسبب التعلق في حدوث مشاكل.
المحور Z هو شيء يجب إعادة بنائه بالكامل. أثناء العملية ، خرجت تذبذب. يجب أن تساعد 4 محامل خطية ونظام شد الحزام. يجب أن يكون الحامل معياريًا - الآن ، لإضافة شيء أو تحسينه ، تحتاج إلى تفكيك أرضية الجزء العلوي. لقد أثبتت

إلكترونيات
Ramps 1.4 + DVR8825 + HC05 بالفعل أنها ترادفية (فقط وحدة تحكم Arduin على 5v ضعيفة بشكل واضح - تم استبدالها بـ lm7805).
وحدة LCD - RepRapDiscount Smart Controller - محزنة ، ولكن جميع وحدات إعادة التعبئة ذات الحجم الكبير جدًا والضغط عليها هي أكبر تعقيد في التصميم (نظرًا لأن كل شيء يمكن أن يتناسب مع مساحة أصغر 1.5 مرة).
مصدر طاقة - خارجي مع مقبس DC - 12v 8.5A. فشل استهلاك أكثر من 60 واط للتسجيل (هذا مع جدول ساخن).
طاولة تسخين - 12x12 سم. على لوح الألمنيوم ، باستخدام شريط kapton ، تم لصق 80 سم 0.4 نيتشروم وتغطيته بزجاج 4 مم. بعد 5 دقائق من التسخين ، يعطون ~ 95 درجة (وفقًا للثرمستور). هذه الدرجات وإزالة الشحوم تكفي لطباعة ABS (درجة حرارة الفيديو 60 وشراب السكر ، والآن أقوم بمسحه بالكحول قبل الطباعة).

بالقرب من جهاز Macbook مقاس 13 بوصة.

البرامج الثابتة والمصدر
الكل على GitHub . تم التعديل بواسطة Marlin في دليل البرامج / Marlin)

ما يجب إعادة بنائه / تحسينه

المحور Z
نسبة التروس (أعتقد 6-9 كحد أقصى)
اربط الحزام مباشرة بالتروس الكبيرة ، ثم اقلبه للخارج
نمطي
القليل من الصلابة
قم بتقليل الحجم - ولكن احفظ إعدادات مساحة العمل
تقليل الوزن - أرق قليلا Nema17 (-1 سم)

السعر

51 $ - 5 Nema17 (سيبقى 1 في الاحتياطي)
32 $ - المنحدرات 1.4 + 5 Dvr8825 + LCD (1 drv8825 يبقى في الاحتياطي)
7 $ - E3DV5 (صيني) تحت Bowden ، مع أنبوب متر (نصف متر سيبقى في الاحتياطي)
2 $ - معدات للطارد
6 دولارات - تروس لحزام gt2 وحزام gt2
5 دولارات - أدلة 6 مم (2x20 سم) و 12 محامل خطية (4 مطلوبة)
~ 8 $ - محامل دوارة + نيتشروم + مثبتات + زوايا ألمنيوم + أشياء صغيرة
$ 10 وحدة خارجية 8.5A مصدر طاقة 12V

إجمالي: 120 دولارًا (بما في ذلك مصدر الطاقة ، باستثناء البلاستيك للطباعة - حوالي 200 جرام تقريبًا)

PS لا تسأل عن أمثلة على الطباعة - Z تذبذب يفسد الصورة الكاملة (كل شيء عالي الجودة جدًا على XY) - عندما أنهي الإصدار الثاني سأقوم باختبار جودة المراجعة (وربما قارنته مع M3D). V1 هو إثبات العمل.

PS2 لا يزال لم يحصل على M3D.