Архів. 3д принтер Prusa i3 Steel своїми руками - Частина 6. Монтаж і підключення електроніки.

    Монтаж електроніки це остання частина інструкції по збору 3д принтера. До неї варто переходити після того як ви виконали цсі інструкції з попередніх 5-ти частин (ось тут посилання на 1-шу частину, у якій є інформація про всі розділи інструкції). 

     Монтування електроніки ми розпочнемо з нагрівальної платформи (214х214мм). Вона поставляється з уже припаяними проводами живлення та світлодіодом для індикації. Термістор уже приклеєний до середини стола за допомогою каптонового скотчу.

    !!!Якщо ви не плануєте використовувати блок живлення, який поставляється у комплекті з 3д принтером, то зверніть увагу на таблицю, намальовану на нагрівальній платформі. В ній вказано до яких пінів мають бути припаяні провода для живлення від 12В або 24В. Якщо ви будете використовувати блок живлення вихідна напруга якого відмінна від тої до якої припаяні провода, то їх потрібно перепаяти (можете вказати це під час оформлення замовлення, і припаяємо все так як вам буде потрібно).

    Для того щоб вмонтувати нагрівальну платформу потрібно 4 пружинки для стола, 4 болти М3х25 та 4 гайки М3. На нагрівальному дні та каретці осі Y є симетричні отвори. Між нагрівальним дном і кареткою потрібно поставити пружинки. Саме завдяки нам можна буде регулювати висоту нагрівальної платформи. На зображеннях 1 і 2 показано, як має кріпитися нагрівальне дно.

Зобр. 1. Вмонтований у 3д принтер нагрівальний стіл

Зобр. 2. Кріплення нагрівального стола за допомогою пружин

    Провода живлення стола та термістора необхідно протягнути попід каретку Y так, щоб вони не заважали руху самої каретки. Тепер давайте вмонтуємо дисплей LCD 2004 в його кріплення. Для цього нам потрібно 8 болтів М3х8, а також дистанціювальні стійки (М3х15мм, 4шт). Як має виглядати вмонтований дисплей показано на зображеннях 3 і 4.

Зобр. 3. Вмонтований дисплей LCD 2004

Зобр. 4. Вмонтований дисплей LCD 2004 (вид ззаду)

    Саме час закріпити екструдер на каретку осі Х. В стандартному наборі 3д принтера Prusa i3 від diykits.com.ua йде екструдер типу MK8. Його можна вмонтувати без додаткових перехідників (за допомогою різьбових стержнів  М3, котрі йдуть у комплекті). Для цього потрібно відкрутити два верхніх болти на моторі екструдера і замість них вкрутити до упору різьбові стержні (щоб закріпити їх надійніше можна використати гайки і шайби М3). Після цього стержні разом з екструдером потрібно за допомогою гайок М3 прикрутити до каретки екструдера (див. зображення 5).

    Примітка. Для екструдерів типу E3D різних версій потрібно докупити перехідник.

Зобр. 5. Вмонтований екструдер MK8

    Коли екструдер вмонтований можна зайнятися встановленням кінцевиків.

Кінцевики 

    Для визначення принтером початкового та кінцевого положення кожної осі використовуються кінцеві перемикачі. Їх потрібно мінімум 3шт, по 1шт на кожну вісь (вони ставляться на початкові положення осей). В стандартних наборах принтера є саме 3 кінцевики. Вони дозволяють принтеру “визначити” початкове положення.

    Інколи виникає потреба також встановити такі перемикачі для встановлення кінцевого положення каретки (плата керування RAMPS 1.4 підтримує 6 кінцевиків, по 2 на кожну вісь). Якщо у вас є така потреба то можна дозамовити ще 3шт у нас в магазині. 

    Кінцевики осей Х та Z монтуються на каретку осі Х. На зображені 6 показано як вони мають бути розміщені. Кінцевик осі Х варто прикручувати одразу з вставленим кабель-коннектором. 

Зобр. 6. Прикручені кінцевики осей X i Z

    Щоб відкалібрувати кінцевик осі Х необхідно перетягнути каретку з екструдером, так щоб сопло екструдера було на краю робочої зони нагрівального столика. Робочою зоною столика є білий квадрат намальований на зовнішній частині нагрівального стола (його розміри 200х200мм).

    На каретці екструдера є деталь з вирізом під болт М3 (на зобр. 7 він виділений зеленим). Вставте туди болт необхідної довжини, котрий буде замикати контакт на кінцевику, сигналізуючи, те що екструдер знаходиться в початковій точці осі Х. Разом з болтом слід використовувати пружинку, котра йде у комплекті (див. зобр. 8).

           

Зобр. 7 і 8.  Калібрування кінцевика осі Х

    Кінцевик осі Y кріпиться на задній стінці за допомогою спеціальної металевої деталі. Кінцевик можна встановити як з внутрішньої частини рами (зобр. 9), так і з зовнішньої (зобр. 10). Конфігурація залежить від розміщення екструдера. 

    Щоб виставити правильне розміщення кінцевика вам потрібно перетягнути каретку осі Y, так щоб сопло екструдера було на краю робочої зони нагрівального столика. Після цього закріпіть кінцевик так, щоб нагрівальна платформа “натискала” на нього у цьому положенні.

           

             Зобр. 9 і 10. Різні варіанти кріплення кінцевика осі Y           

    Для спрацьовування кінцевика осі Z необхідно встановити болт М5х67 на тримачі для мотора. Для того, щоб його закріпити візьміть також пружину (таку як для кріплення нагрівальної платформи) та контргайку М5. Як має бути встановлено болт показано на зображенні 11.

    Зараз немає сенсу виставляти і калібрувати вісь Z, оскільки для того щоб це зробити потрібно спочатку відкалібрувати нагрівальну платформу. Ну а щоб це зробити, її обов’язково потрібно нагріти. Це можна буде зробити тільки коли буде залита прошивка та встановлено необхідне програмне забезпечення.

    Поки що просто встановлюємо болт, а після калібрування нагрівальної платформи виставимо його на правильну висоту.

Зобр. 11. Встановлення болта для кінцевика осі Z

    Підключення кінцевиків та іншої електроніки до плат керування описано нижче. 

Блок керування

    Мозковим центром 3д принтера є зв’язка: Arduino Mega 2560 та Ramps 1.4. Перед тим як почати їх монтаж необхідно трішки розібратись з тим, як буде підключено живлення.

    Arduino Mega 2560 може живитися від Ramps 1.4, котрий видає напругу у 12В. У такого способу живлення є серйозний недолік: при 12В Mega 2560 швидко нагрівається. Це призводить до того, що вона набагато швидше виходить з ладу. Щоб забезпечити більш стабільну і довговічну роботу Arduino Mega необхідно її живити більш низькою напругою (7В).  Нижче буде описано як це зробити. 

    !!!Якщо ви хочете, щоб Arduino Mega і надалі живилась від Ramps, то можете пропустити інформацію, представлену нижче і перейти одразу сюди.

     Розпочнемо з підготовки Ramps 1.4. Для початку нам необхідно випаяти або вирізати діод, виділений зеленим на зображені 12.  Це дозволить нам відвязати Arduino від живлення через Ramps.

 Зобр. 12. Ramps 1.4. 

    Після демонтажу діода Ramps вже не буде живити Arduino. Те, як живлення потрібно буде підключити для Mega описано чуть нижче.  Зараз давайте підключимо необхідні компоненти до Ramps. Для початку нам потрібно встановити джампери (перемички, котрі йдуть у комплекті з RAMPS). Вони встановлюють мікро-крок двигуна. На зображені 12 синім кольором виділені піни, котрі потрібно закрити джамперами. 

    Що у вас має вийти в результаті показано на зображенні 13.

Зобр. 13.  Ramps 1.4. із встановленими джамперами

    Прийшов час встановити драйвери двигунів на Ramps. Перед тим як це зробити потрібно на них приклеїти алюмінієві радіатори охолодження. Вони йдуть в комплекті з драйверами. Знизу радіатора, як правило, вже є спеціальна клейка стрічка. Потрібно просто зняти її верхній шар і приклеїти радіатор до плати. Якщо ж клейкої стрічки на радіаторі немає, то його можна приклеїти за допомогою теплопровідного клею. 

    Готовий драйвер двигуна має виглядати так як на зображені 14.

Зобр. 14. Драйвер двигуна A4988 з радіатором охолодження

    Так потрібно зробити зі всіма драйверами і тоді можна їх встановити на Ramps. Що має получитись показано на зображенні 15.

Зобр. 15.  Ramps 1.4. з встановленими драйверами A4988

    Щоб встановити драйвери A4988 правильною стороною зверніть увагу на те, як розміщені підстроєчні резистори (на фото 15 вони обведені синім кольором). Підстроєчний резистор драйвера має бути повернутий в протилежну сторону від роз'ємів живлення Ramps (це актуально для драйверів A4988, якщо ви обрали інший драйвер то зверніться до менеджера за інформацію про те, як він має бути встановлений). Маркування ніжок на драйверах і Ramps мають співпадати.

    !!!Якщо ви вибрали комплект з двома екструдерами, то вам потрібно встановити ще один драйвер двигуна. Він має бути встановлений у місці, яке обведено жовтим кольором на зображені 15.

    Можна також одразу підключити адаптер дисплея LCD 2004 до Ramps 1.4 (див. зобр. 16).

 

Зобр. 16.  Встановлення перехідника для дисплею до  Ramps 1.4. 

    З Ramps розібрались, тепер можна переходити до Arduino.

    Оскільки ми випаяли з Ramps діод, котрий відповідав за живлення Ардуіно, нам потрібно її підключити до іншого джерела живлення.  Живитися вона буде від блоку живлення. Оскільки він видає напругу у 12В на необхідно скористатися понижувальним DC-DC перетворювачем lm2596 (див. зобр. 17).

Зобр. 17. Понижувальний DC-DC конвертер LM2596

    До даної плати вже припаяні провода - in+ та in- підключаються до блоку живлення, а від out+ і out- виходить кабель-коннектор для підключення до Ардуіно (див. зобр.18).

 

Зобр. 18. Кабель живлення Arduino Mega 2560

    Ну що ж, Ардуіно і Ramps ми підготували. Тепер можна їх закріпити на корпусі. Для монтажу плат керування передбачено спеціальні кріплення у лівій частині принтера. З протилежного боку буде кріпитися блок живлення. Гляньте на зображення 19, там показано як мають розміщуватись плати керування і блок живлення. 

        

    Зобр. 19. Розміщення блока живлення і плат керування                                 

    Щоб прикріпити до корпусу принтера необхідно взяти болти М3х14, гайки і шайби. Дистанціювати плату від металевої частини корпусу потрібно за допомогою дистанціювальних стійок М3х5. Одразу після цього на неї потрібно встановити Ramps. Результат має бути як на фото 20.

Зобр. 20. Закріпленні на корпусі Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4 

    Тепер можна зайнятись підключенням всіх компонентів до нашої Ramps 1.4. Підключити все потрібно за схемою представленою, на зображенні 21.

Зобр. 21. Схема підключення електроніки до Ramps 1.4

    Всі кабелі з коннекторами йдуть в комплекті з принтером. Роз’єм EXP 1 LCD2004 потрібно підключити до EXP 1 на платі,  EXP 2 дисплею до EXP 2 плати.

    При підключені кінцевиків зверніть увагу на розпіновку та кольори проводів:

• зелений підключається до піна S (сигнальний);
• чорний до “-”;
• червоний до “+”.

    Особливу увагу варто звернути на підключення крокових моторів осі Z.   Їх можна підключити або паралельно, або послідовно. Для паралельного підключення потрібно кожен мотор підключити в своє гніздо на Ramps. Для послідовного підключення потрібно зпаяти провода під обох моторів і підключити їх до одного роз'єму на Ramps. Схема пайки представлена на зображенні 22. 

Зобр. 22. Схема пайки проводів для моторів осі Z

    Стандартним вважається паралельне підключення. Але ми рекомендуємо послідовне, саме тому надаємо вже готовий провід для підключення  обох моторів.

    Якщо ви вирішили спаяти провода для моторів, то для того щоб перевірити чи правильно ви це зробили потрібно взяти мультиметр і “продзвонити” мотори. Підключіть коннектори до обох моторів осі, тоді один щуп мультиметра поставте на крайній пін коннектора (2В), який має підключатись до Ramps, а другий на сусідній (2А). Якщо обидві пари продзвонюються, то все зроблено правильно.

    Провода живлення потрібно протягнути через низ принтера до блока живлення (див. зобр. 23).  

Зобр. 23. Протягування кабелів живлення

    Всі проводи живлення потрібно підключити до блока живлення, не забуваючи дотримуватись полярності. Тепер потрібно вмонтувати блок живлення в корпус та деталі, котрі будуть його закривати. Спочатку потрібно встановити бокову стінку (див. зобр. 24).

Зобр. 24. Прикручена захисна стійка блока живлення

    Тепер переходимо до монтажу блоку живлення. На основній частині рами є отвори діаметром 4мм, саме вони призначені для монтажу БЖ. Кріпити його потрібно за допомогою болтів М4х8. В результаті закріплений блок має виглядати так як на фото 25.

Зобр. 25. Прикручений блок живлення

    Тепер нам потрібно прикрутити кнопку з вимикачем до кришки кріплення (див. зобр. 26)

Зобр. 26. Кришка з модулем живлення

    Тепер візьміть провода для підключення кнопки до блоку живлення. Перед тим як вставляти провід на кнопку, варто плоскогубцями чуть-чуть стиснути клемний кабельний наконечник (так він буде тугіше заходити і краще триматися).  На зображенні 27 показано як мають виглядати вмонтовані у модуль живлення провода. 

Зобр. 27. Вмонтовані у модуль живлення провода

    Тепер потрібно підключити провода від кнопки живлення до блоку живлення. Ну а після цього необхідно  прикрутити кришку до корпусу за допомогою болтів М3х12, гайок та шайб М3. Як це має виглядати показано на зображенні 28. 

Зобр. 28. Прикручена до корпусу кришка з модулем живлення

    3д принтер майже зібрано. Залишилось тільки правильно організувати провода (щоб вони не торчали, і не заважали). Для цього нам потрібна спіральна обмотка для захисту кабелів.

    Спершу потрібно обтягнути всі провода розміщені в нижній частині принтера під кареткою осі Y. Після того як Ви це зробите, за допомогою стяжок провода потрібно закріпити на корпусі (для цього на ньому є спеціальні вирізи). Як це має виглядати показано на фото 29. 

 

Зобр. 29. Кабелі живлення у захисній обмотці

        Увага! Перед тим як закріпити кабелі на корпусі подивіться чи не заважають вони руху каретки осі Y.

        Провода, котрі підключаються до плат керування також необхідно загорнути в обмотку (див. зобр. 30).

Зобр. 30. Кабелі у захисній обмотці

    Також в захисну обмотку варто загорнути провода екструдера. Що ж, тепер можна підключити кулер для охолодження плат керування. Спочатку прикрутіть вентилятор до його металевого кріплення, так як на фото 31.

Зобр. 31. Кулер з тримачем

    Залишилось вмонтувати його у корпус. Як це зробити показано на зображенні 32.

Зобр. 32. Вмонтований у корпус кулер охолодження електроніки

    Кулер працює від 12В, тому його потрібно підключити в роз'єм живлення Ramps. Тепер потрібно встановити скло на нагрівальне дно. Закріпити його можна за допомогою біндерів (див. зобр. 33).

Зобр. 33. Встановлене на нагрівальне дно скло

    Варто одразу ж утеплити знизу нагрівальну платформу. Якщо це зробити, то воно буде набагато швидше нагріватись, а також можна буде її прогрівати до вищих температур.  Для утеплення можна використати гофрокартон, мінеральну вату або інші негорючі і неплавкі матеріали.

 3Д принтер Prusa i3 Steel зібрано. Можемо переходити до інструкції з експлуатації.

 

Частина 5. Монтаж тримача для пластику та кріплень дисплея

Інструкція з експлуатації