🚍 👏🏻 👨🏾‍🔧 SCARA यांत्रिकी पर घर का बना प्रिंटर 🚩 👔 🚗

गलती क्या थी

शोर - मचाकर टी.वी.
आयाम - 40x30x80 को मेज पर नहीं रखा जा सकता है (बालकनी पर भी अधिक सटीक रूप से फिट नहीं है, लेकिन प्लास्टिक के साथ कुंडल अब फिट नहीं हैं)
वजन - 8 किग्रा (आंशिक रूप से नेमा 23 और भारी फर्नीचर पैनलों के कारण)

मैं क्या चाहता था

शोर - शोर को न्यूनतम तक हटा दें (आदर्श रूप से, केवल 32 माइक्रोस्टॉपिंग मोड में स्टेपवॉर्म की आवाज)। डेल्टा यांत्रिकी में शोर के सबसे बड़े स्रोतों में से एक रैखिक गाइड और रैखिक बीयरिंग हैं, प्रकृति में यह रेल गाइड या एक एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल और एक शेल (कोसल) में सादे बीयरिंग पहने के साथ एक सरल डिजाइन के साथ व्यवहार किया जाता है। मेरे लिए, ऊर्ध्वाधर अवस्था में, रैखिक बीयरिंग और रैखिक गाइड सही मोड में काम नहीं करते हैं।

आयाम - मैं एक प्रिंटर चाहता हूं जो आसानी से रचनात्मक गंदगी के साथ एक मेज पर फिट बैठता है। अगला - प्रिंट क्षेत्र का आकार 10x10x10 + से कम नहीं होना चाहिए।
मैंने मुद्रण क्षेत्र के आकार का बलिदान करने का फैसला क्यों किया - लेकिन क्योंकि लगभग हर रोज़ छपाई के आधे साल के लिए मुझे 10x10 से अधिक कुछ प्रिंट करने की आवश्यकता नहीं थी। मैंने फैसला किया कि यह क्षेत्र मेरे लिए पर्याप्त होगा और यहां तक कि रहना भी।
इसके अलावा, 10x10 क्षेत्र को गर्म करने के लिए, आपको बिजली की आपूर्ति की 4 गुना कम बिजली की आवश्यकता होती है, और यह आपको पारंपरिक बाहरी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करने की अनुमति देता है - मैं केवल 60 वाट (एक गर्म मंच के साथ) में मिला, मेरे पास 8.5 ए 12 वी है। एक बड़ा प्लस बाहरी बिजली की आपूर्ति है, जो टेबल के नीचे स्थित है और जगह नहीं लेता है।

वजन - पिछला पैरामीटर आपको पहले से ही गंभीरता से वजन कम करने की अनुमति देता है, साथ ही छोटा किया गया नेमा 17 (एक छोटा क्षण, लेकिन यह कोई समस्या नहीं है)। छोटी संरचनाओं के लिए संरचनात्मक जटिलता लाइटर और लाइटर सामग्री के साथ हासिल की जाती है।

जिन यांत्रिकी की मैंने जांच की

XY गैन्ट्री
यह आकार में फिट नहीं था - एक धुरी पर एक सीढ़ी + गाड़ी कम से कम 10+ सेंटीमीटर की जगह है, संरचनात्मक स्थिरता भी संदेह में थी। रैखिक बीयरिंग को स्थान दिया जाना चाहिए (मेरी राय में ~ अप्रयुक्त अंतरिक्ष के 7-9 सेंटीमीटर।

HBot और CoreXY का
आकार पिछले संस्करण की तुलना में थोड़ा छोटा है। यहां संरचनात्मक स्थिरता ने भी संदेह उठाया है, साथ ही विकृति पैदा करने की जटिलता को जोड़ा गया है) (इस यांत्रिकी के लिए) यह बहुत महत्वपूर्ण है) और बेल्ट

डेल्टा की एक समान जकड़न के साथ
मैं पहले से ही एक था, लेकिन यहां तक कि एक कम रूप में भी मैं इसे पसंद नहीं करूंगा - तीन Nema17s 71 मिमी लंबे (47 + 24) 60 डिग्री और 10x10cm काम करने के लिए उन्मुख रूप से स्पष्ट रूप से 20 सेंटीमीटर से अधिक हो गए। व्यास etre।

स्पष्ट भुजा
यह मेरा सपना है - लेकिन स्पष्ट रूप से बैकलैश के बिना गियरबॉक्स के साथ तकनीकी कठिनाइयां हैं - मैंने कई प्रकारों को प्रिंट करने की कोशिश की और हर किसी से असंतुष्ट था - एक हार्मोनिक ड्राइव के लिए आखिरी उम्मीद (इस प्रकार का औद्योगिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है)

ध्रुवीय
भी, दिलचस्प यांत्रिकी, यहां तक कि थोड़ा काम भी किया (वास्तव में नहीं है कि शुद्ध ध्रुवीय, इंटरनेट पर मैं "द्विध्रुवी" नाम से आया था), लेकिन इसे भविष्य के लिए बंद कर दिया। मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण कि एक मैकेनिक पाया गया था जो मुझे कुछ अधिक आशाजनक लग रहा था। ध्रुवीय के minuses में से - स्केलिंग की जटिलता, एक घूर्णन मंच को संकेतों को प्रेषित करने की अतिरिक्त लागत, "अक्ष" में से एक की संरचनात्मक जटिलता।

Scara
और इस पर मैं रुक गया, या बल्कि उस संस्करण पर जिसका इंटरनेट पर नाम है - 5 बार समानांतर रोबोट (हालांकि विकिपीडिया पर SCARA में वर्णित है )।
फिर सब कुछ मेरे अनुकूल:

वजन
आकार
शोर
स्केलिंग - लीवर की लंबाई और मंच के आकार को बदल दिया और अब हमारे पास एक बड़ा प्रिंट क्षेत्र है
एलिएक्सप्रेस मानक भागों का उपयोग करने की क्षमता
संरचनात्मक जटिलता प्राप्त करने योग्य लगती थी
और मैं कुछ भविष्य चाहता था

विकास

ओपनस्कैड के साथ सशस्त्र, मैंने विकास शुरू किया।
ओपनसोर्स का पूरा विकास और आप इसे github.com/pavlog/sscara पर पा सकते हैं ।
आगे मैं इस यांत्रिकी के प्रमुख बिंदुओं का वर्णन करूंगा और इस पर अपने विचार व्यक्त करूंगा कि यह इस तरह से किया गया था या ऐसा करना क्यों आवश्यक नहीं है।

गियरबॉक्स
किसी भी प्रिंटर में सबसे महत्वपूर्ण बात प्रिंट सटीकता है। मेरे लिए परिकलित उत्तोलन की लंबाई 150 सेमी थी - और इसने अधिकतम त्रिज्या (1.8 कदम के लिए एक सूक्ष्म कदम के बिना) में 4.712 मिमी की एक जीवा लंबाई दी। जब माइक्रो स्टेप 32 (DRV ड्राइवर इसकी अनुमति देते हैं) का उपयोग करते हैं, तो परिणाम पहले से ही 0.147 मिमी था, जिसे सिद्धांत रूप में एक शौक प्रिंटर के लिए पर्याप्त नहीं कहा जा सकता है (मेरा मानना है कि यह अधिकतम 0.1 मिमी है। साथ ही, चिंता थी कि इस तरह के माइक्रो चरण में कदम के टॉर्क का नुकसान होगा। समस्याओं, यह तय किया गया था कि धुरों को सीधे स्पिन नहीं किया जाएगा, लेकिन गियरबॉक्स के माध्यम से।
मैंने सभी प्रकार की योजनाओं और प्रकारों की एक बहुत बड़ी संख्या की कोशिश की - सब कुछ फिट नहीं हुआ - मुख्य रूप से बैकलैश के कारण, या पहनने के कारण बैकलैश की उपस्थिति की संभावना। जैसा कि यह निकला - बेहतर है। और सबसे सरल विकल्प एक बेल्ट ड्राइव था। सरल और बैकलैश के बिना।
1 से 5 (और 32 माइक्रो चरणों) के गियर अनुपात का चयन करके मुझे 0.029 मिमी (जो कि पर्याप्त से अधिक है) की सबसे खराब स्थिति सटीकता मिली। SCARA

लीवर में दो लीवर हो सकते हैं और 4. उन्होंने एक ही समय में दो-तरफ़ा सर्किट से इनकार कर दिया - एक कदम दूर ले जाना गलत निर्णय है (इस तरह के समाधान में एन्कोडर के साथ लगातार घूर्णन मोटर्स का उपयोग किया जाता है, यह भी कठोरता स्पष्ट रूप से प्लास्टिक के साथ नहीं है)। लेकिन चार-हाथ प्रणाली प्राप्त करने योग्य थी और बहुत जटिल नहीं थी। क्या हॉट एंड लग रही थी पहली बार में

एक्सट्रूडर को फिर से करना पड़ा - एक वसंत के साथ संस्करण (ऊपर दो फोटो), हालांकि यह शांत दिखता है, लेकिन स्पष्ट रूप से काम नहीं करता है (पर्याप्त क्लैंपिंग बल नहीं है), मानक योजना का उपयोग किया।

इस डिजाइन को इकट्ठा करने और परीक्षण के लिए आगे बढ़ने के बाद, यह तुरंत स्पष्ट हो गया कि PTFE (फ्लोरोप्लास्टिक) से गर्म अंत लंबे समय तक नहीं रह सकता है - जल्दी या बाद में इसे हीटिंग ब्लॉक से बाहर निचोड़ा जाता है, यह इस तथ्य से और अधिक जटिल था कि जहां लीवर जुड़े हुए थे, वहां मानक चीनी फिट नहीं थे बाहर निकालना। अधिक से अधिक जटिल एक्सट्रूडर के साथ आ रहा है, मुझे एहसास हुआ कि यह कहीं नहीं था। मैंने समस्या को बल से नहीं, बल्कि अपने मन से हल करने का निर्णय लिया, अर्थात्, जो भी एक्सट्रूडर आप खरीद सकते हैं, वह ऊपर आना चाहिए, इसलिए किसी भी आकार के एक्सट्रूडर को ठीक करने के लिए एक ब्रैकेट होना चाहिए। मैंने लीवर में से एक से एक छोटी शाखा को जोड़ा और इसे एक दर्जन डिग्री में बदल दिया - समस्या हल हो गई, लेकिन मुझे फर्मवेयर को थोड़ा और संशोधित करना पड़ा (सॉफ़्टवेयर / मार्लिन निर्देशिका में फर्मवेयर)।

कैसे किया

अनुरूप E3DV5 पेंच - और यह काम किया। अंशांकन प्रक्रिया के दौरान, यह पता चला कि लीवर की मोटाई स्पष्ट रूप से पर्याप्त नहीं थी, उन्होंने कहा - लीवर को मोटा किया गया था, और पावर लीवर के लिए तनाव को समायोजित करने की क्षमता के साथ डबल लीवर बनाया गया था।

डबल लीवर

और तनाव का समायोजन

Z Axe
कहानी का सबसे दुखद हिस्सा है। फिर मैंने वो सारी गलतियाँ कीं जो की जा सकती थीं। मुख्य एक रैखिक गाइड प्रति एक रैखिक असर का उपयोग है। यह सही है - प्रत्येक के लिए दो। ठीक है, सामान्य तौर पर, z अक्ष थोड़ा खतरे में है - लेकिन चूंकि मंच लीवर की कुल्हाड़ियों के साथ जुड़ा हुआ है - वे एक इकाई के रूप में बाहर लटकाते हैं और झूलने समस्या नहीं देते हैं।
Z अक्ष एक ऐसी चीज है जिसे पूरी तरह से फिर से बनाने की जरूरत है। ऑपरेशन के दौरान, z wobbling निकला। 4 रैखिक बीयरिंग और एक बेल्ट तनाव प्रणाली को मदद करनी चाहिए। माउंट को मॉड्यूलर होना चाहिए - अब, कुछ जोड़ने या सुधारने के लिए, आपको ऊपरी हिस्से के फर्श को अलग करना होगा।

इलेक्ट्रॉनिक्स
रैंप्स 1.4 + DVR8825 + HC05 पहले से ही एक अग्रानुक्रम के रूप में साबित हुआ है (केवल 5v पर Arduin नियंत्रक स्पष्ट रूप से कमजोर है - इसे lm7805 द्वारा बदल दिया गया था)।
एलसीडी मॉड्यूल - रेपराडिस्काउंट स्मार्ट कंट्रोलर - दुख की बात है, लेकिन बहुत बड़े आकार के सभी रिप्राप मॉड्यूल और उनका निचोड़ सबसे बड़ी डिजाइन जटिलता है (यह सब कुछ जो कि 1.5 गुना छोटे क्षेत्र में फिट हो सकता है)।
बिजली की आपूर्ति - डीसी जैक के साथ बाहरी - 12 वी 8.5 ए। 60 से अधिक वाटों का उपभोग रजिस्टर करने में विफल रहा (यह एक गर्म तालिका के साथ है)।
गर्म मेज - 12x12 सेमी। एल्यूमीनियम प्लेट पर, केप्टन टेप का उपयोग करते हुए, 80 सेमी 0.4 निक्रोम क्रोम से सना हुआ था और 4 मिमी ग्लास के साथ कवर किया गया था। 5 मिनट के हीटिंग के बाद, वे ~ 95 डिग्री (थर्मिस्टर के अनुसार) देते हैं। ये डिग्रियां और घटती ABS को प्रिंट करने के लिए पर्याप्त हैं (वीडियो में 60 और चीनी सिरप का तापमान था, अब मैं इसे छपाई से पहले शराब से मिटा देता हूं)।

13 के पास "मैकबुक।

फर्मवेयर और सोर्स
ऑल गिटहब । सॉफ्टवेयर / मार्लिन निर्देशिका में मार्लिन द्वारा संशोधित।)

क्या सुधार / सुधार किया जाना चाहिए

Z अक्ष
गियर अनुपात (मुझे लगता है कि 6-9 अधिकतम)
बेल्ट को सीधे बड़े गियर पर बांधें, और बाहर की ओर मुड़ें
प्रतिरूपकता
थोड़ी कठोरता
आकार कम करें - लेकिन कार्यक्षेत्र सेटिंग सहेजें
वजन कम करें - थोड़ा पतला Nema17 (-1cm)

कीमत

51 $ - 5 नेमा 17 (1 रिज़र्व में रहेगा)
32 $ - रैंप्स 1.4 + 5 Dvr8825 + एलसीडी (रिजर्व में 1 डीआरवी 8825 रहता है)
7 $ - बॉडेन के तहत E3DV5 (चीनी), एक मीटर ट्यूब (आधा मीटर रिजर्व में रहेगा)
2 $ - एक्सट्रूडर के लिए गियर
6 $ - जीई 2 बेल्ट और gt2 बेल्ट के लिए
5 डॉलर - 6 मिमी गाइड (2x20cm) और 12 रैखिक बीयरिंग (4 की आवश्यकता है)
~ 8 $ - रोलिंग बियरिंग्स + nichrome + फास्टनरों + एल्यूमीनियम कोनों + छोटे
$ 10 आउटडोर इकाई 8.5A 12V बिजली की आपूर्ति

कुल: $ 120 (बिजली की आपूर्ति सहित, लेकिन मुद्रण के लिए प्लास्टिक को छोड़कर - लगभग ~ 200 ग्राम)

PS मुद्रण के उदाहरण के लिए मत पूछो - Z wobbling पूरी तस्वीर को खराब कर देता है (XY पर सब कुछ बहुत ही उच्च गुणवत्ता वाला है) - जब मैं v2 खत्म करता हूं तो मैं एक अवलोकन गुणवत्ता परीक्षण करूंगा (और शायद इसकी तुलना M3D से भी करूं)। V1 काम का प्रमाण है।

PS2 फिर भी उसका M3D नहीं मिला।