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SCARA机械师的自制打印机



什么问题


以前的打印机 出了什么问题：
  • 噪音-淹没电视
  • 尺寸-40x30x80不能放在桌子上（更确切地说，它甚至无法安装在阳台上，但塑料线圈已不再适合）
  • 重量-8kg（部分归因于Nema23和沉重的家具面板）


我想要什么


噪音 -将噪音降低到最低程度（理想情况下，仅在32微步进模式下仅步进虫的声音）。线性机械和线性轴承是三角机械中最大的噪声源之一，实际上，它是用导轨或经过简单设计处理的，其铝型材和滑动轴承都包裹在外壳中（Kossel）。对于我来说，在垂直状态下，线性轴承和线性导轨无法在正确的模式下工作。

尺寸 -我想要一台打印机，它可以轻松地放在桌子上，充满创意。接下来-打印区域的大小应不少于10x10x10 +。
为什么我决定牺牲打印区域的大小-但是由于几乎每天打印的半年时间里，我从来不需要打印超过10x10的东西。我决定这个区域对我来说足够，甚至可以留下。
另外，要预热10x10区域，您需要的电源功率要少4倍，这使您可以使用常规的外部电源-我只有60瓦（带加热平台），我有8.5A 12v。一个很大的优点是外部电源，它位于桌子下面，不占用空间。

重量 -先前的参数已经可以让您大大减轻体重，并缩短Nema17（更短的力矩，但这不是问题）。越来越轻的材料可实现小型结构的结构复杂性。


我检查过的力学


XY龙门架
尺寸不合适-梯子+一根轴上的滑架的空间至少为10+厘米，结构稳定性也值得怀疑。线性轴承应该隔开（我认为

〜7-9厘米的未使用空间。HBot和CoreXY的
尺寸比以前的版本要小一些。这里的结构稳定性也引起了人们的疑问，并增加了产生变形的复杂性（对于这种机制）这非常重要），并且皮带

Delta具有均匀的紧度，
我已经有一个，但即使是缩小的形式，我也不希望它-长71毫米（43 + 24）的三个Nema17，面向60度和10x10cm，工作区域明显超过20厘米直径理由。

铰接臂
这是我的梦想-但是在没有反冲的情况下geabox显然存在技术上的困难-我尝试打印许多类型，并且对每个人都不满意- 谐波驱动器的最后希望（此类型用于工业设备）

极地
，有趣的机械手甚至做了一点工作（实际上并不是那种纯粹的极地，在互联网上我碰到了“双极”这个名字，但它却为未来而推迟。主要是由于发现了一个机械手，在我看来似乎更有希望。极点的缺点-缩放的复杂性，将信号传输到旋转平台的额外成本，“轴”之一的结构复杂性。

斯卡拉
在此我停下了脚步，或更确切地说，停下来了，在互联网上有名称的版本-5 bar并联机器人（尽管在Wikipedia上的SCARA中对此进行了描述）。
然后一切都适合我：
  • 重量
  • 规模
  • 噪声
  • 缩放-更改了杠杆的长度和平台的大小，现在我们有较大的打印区域
  • 能够使用速卖通标准零件
  • 结构复杂性似乎可以实现
  • 我想要一些未来的东西


发展历程


借助OpenScad，我开始进行开发。
您可以在github.com/pavlog/sscara上找到整个开源开发的内容，
接下来，我将描述这种机制的关键点，并表达我对为什么这样做或不需要这样做的想法。

变速箱
任何打印机中最重要的是打印精度。对我而言，计算出的杠杆长度为150厘米-这在最大半径下给出的弦长为4.712毫米（无微步长，为1.8度步长）。当使用微型梯级32（DRV驱动程序允许这样做）时，结果为0.147毫米，这在原则上不能被业余爱好打印机认为是足够的（我相信最大为0.1毫米。另外，有人担心在这种微型梯级中台阶的扭矩损失会很大。问题，因此决定车轴不会直接旋转，而是通过变速箱。
我尝试了很多各种各样的方案和类型-一切都不适合-主要是由于齿隙或由于磨损而出现齿隙的可能性。事实证明-越简单越好。最简单的选择是皮带传动。简单，无反冲。
选择1到5的齿轮比（和32微步），我得到了最差的定位精度0.029毫米（足够了）。SCARA


操纵杆可以同时具有两个操纵杆和四个操纵杆。他立即拒绝双向回路-挂起外带步骤是一个错误的决定（在这种解决方案中，使用了带有编码器不断旋转的电动机，而且刚性显然不是塑料的）。但是四臂系统似乎可以实现并且不是很复杂。 刚开始时 热端看起来像什么







挤压机必须重做-带弹簧的挤压机（上两张照片），虽然看上去很酷，但显然不起作用（没有足够的夹紧力），使用了标准方案。


组装好此设计并进行测试后，立即发现PTFE（氟塑料）的热端不能长期使用-早晚将其从加热块中挤出，连接杆的10 mm孔不符合中国标准，这使情况更加复杂。挤出机。随着越来越多的复杂挤出机的出现，我意识到这是通往无处可去的道路。我决定不是通过武力而是通过我的思想来解决问题，即，应该购买任何挤出机，所以必须有一个固定任何形状的挤出机的支架。我从其中一个杠杆中添加了一个小分支，并将其旋转了十度-问题已解决，但我不得不多修改固件（在Software / Marlin目录中的固件）。

如何做


拧上模拟E3DV5-并奏效。在校准过程中，事实证明杠杆的厚度显然不够，它们弯曲了-杠杆被加厚了，并且为动力杠杆制造了具有调节张力能力的双杠杆。

双手柄


调节张力


Z轴
故事中最可悲的部分。然后我犯了所有可能犯的错误。主要的是每个线性导轨使用一个线性轴承。是的-每个两个。好吧，通常来说，z轴会稍微倾斜-但由于平台与杠杆的轴连接-它们可以作为一个单元悬挂，并且悬挂不会带来问题。
Z轴是需要完全重做的东西。在操作过程中，z摇摆不定。 4线性轴承和皮带张紧系统应有帮助。支架应该是模块化的-现在，要添加或改进某些部件，您需要拆卸上部地板。

电子
斜坡1.4 + DVR8825 + HC05已经证明是串联的（只有5v上的Arduin控制器明显较弱-被lm7805取代了）。
LCD模块-RepRapDiscount智能控制器-很可悲，但是所有非常大的reprap模块及其挤压都是最大的设计复杂性（假设所有组件都可以容纳1.5倍的较小面积）。
电源-带有DC插孔的外部-12v 8.5A。超过60瓦的功耗无法记录（这是在加热的桌子上）。
加热桌-12x12cm。在铝板上，用木棉纸胶带粘贴80厘米（0.4毫米）的镍铬合金，并用4毫米玻璃覆盖。加热5分钟后，它们的温度约为95度（根据热敏电阻）。这些程度和脱脂程度足以打印ABS（视频的温度为60，糖浆为糖，现在在打印之前我只是用酒精擦拭）。

在13“ Macbook附近。


固件和源代码
全部在GitHub上。由Marlin在Software / Marlin目录中修改）

需要重做/改进的地方


  • Z轴
  • 齿轮比（我认为最大为6-9）
  • 将皮带直接固定在大齿轮上，然后由内向外翻转
  • 模块化
  • 有点僵硬
  • 减小尺寸-但保存工作区设置
  • 减轻体重-Nema17（-1cm）更薄


价钱


51 $-5 Nema17（保留1个）
32 $-斜坡1.4 + 5 Dvr8825 + LCD（保留1个drv8825）
7 $-Bowden的E3DV5（中文），带仪表管（半米保留）
2 $ -挤出机的齿轮
$ 6-gt2皮带和gt2皮带的齿轮
5 $-6mm导向器（2x20cm）和12个线性轴承（需要4个）〜8
$-滚动轴承+镍铬合金+紧固件+铝制边角+小物件
$ 10外部装置8.5A 12V电源

总计： $ 120（包括电源，但不包括用于打印的塑料-约200克）

PS不要问打印示例-Z摆动会破坏整个图片（XY上的一切都是非常高质量的）-当我完成v2时，我将进行概述质量测试（甚至可以将其与M3D进行比较）。V1是工作量证明。

PS2仍然没有得到他的M3D。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN382171/

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