Naprava za zlaganje ostrenja Easy Build: 11 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Prenovljeni deli 3D tiskalnikov in programska oprema FastStacker, ki temelji na Arduinu, omogočajo preprosto in poceni izdelavo polno opremljene ploščadi za zlaganje ostrenja

Sergey Mashchenko (Pulsar124) je opravil odlično delo pri razvoju in dokumentiranju DIY Arduino zložljive tirnice, kot je opisano na njegovem wikiju (https://pulsar124.fandom.com/wiki/Fast_Stacker). Mnogi ljudje so zgradili njegov projekt in kot je zapisal na svojem wikiju, so o njegovem projektu razpravljali na ustreznih forumih. Pred kratkim sem sam zaključil različico te gradnje, ko dokumentiram v komentarju na njegovem wikiju. Krmilnik sem zgradil po zasnovi Pulsar124 z uporabo Arduina, tipkovnice, koračnega gonilnika in LCD zaslona Nokia 5110. Bilo je veliko spajkanja in stari LCD zaslon je bil zelo problematičen. Forumi so pokazali, da imajo tudi drugi težave z LCD -zaslonom. Programska oprema projekta Pulsar124 je zelo lepa. Je zrel in celovit in želel sem olajšati izgradnjo sistema, ki ga uporablja. Njegovo programsko opremo sem prenesel za delovanje na nadzorni platformi 3D tiskalnika, ki jo sestavljajo Arduino mega, ščit RAMPS 1.4 in LCD zaslon s polnim grafičnim pametnim krmilnikom s pripadajočimi kabli. Tukaj ponujam to programsko opremo z navodili za sestavljanje krmilnika zlaganja, na katerem deluje. Za samo tirnico sem namesto s komercialno tirnico Velbon, kot v prvotnem projektu, oblikoval preprosto tirnico na osnovi 3D tiskalnika, ki jo tudi dokumentiram. Ne prevzemam odgovornosti za to kodo ali oblikovanje, če kdo pokvari fotoaparat ali kaj drugega.

Zaloge

Krmilnik zlaganja

Naslednji deli se skupaj prodajajo zelo poceni kot "komplet 3D tiskalnikov" ali "komplet RAMPS", vendar jih lahko kupite posamično ali pa jih odstranite iz neuporabljenega 3D tiskalnika.

• Arduino mega
• RAMPS 1.4
• 1 gonilnik koraka (kompleti imajo običajno vsaj 4)
• LCD zaslon s polnim grafičnim pametnim krmilnikom s priključno ploščo in trakovnimi kabli. Če kupujete, izberite enega z vgrajenim potenciometrom za nadzor nivoja osvetlitve ozadja.
• mostiči glave za konfiguriranje gonilnika koraka
• mejna stikala v slogu repRap in pripadajoči kabli

Za krmilnik je potrebno tudi:

• 4x4 stikalna tipkovnica

• deli delilnika napetosti

  • 150K upor
  • 390K upor
  • 0,1 uf kondenzator
  • 2 enojna moška zatiča za glavo (neobvezno)

• Deli plošče releja vmesnika kamere

  • 2 trstična releja- 10-milimetrska tuljava, vgrajena v dušilne diode
  • 1/8 "fono vtičnica
  • 3 -polni 0,1 "glavo
• 6-celična baterija AA z NiMH polnilnimi baterijami za delovanje na baterije
• Stensko napajanje z nominalnimi 9VDC za delovanje na izmenični tok
• Mostične žice ali žice/zatiči/ohišja priključkov za vzpostavitev povezave med tipkovnico in glavami RAMPS. Potrebna je 8-polna do 2 X 4-polna povezava.
• Žice ali kabel za priključitev končnih stikal na glavo RAMPS. Uporabil sem kable, ki so bili priloženi končnim stikalom v kompletu RAMPS, in jih podaljšal, kot je opisano spodaj.
• Kabel za povezavo koraka z glavo RAMPS. Uporabil sem 59 -palčni koračni kabel iz Amazona.

• Ročni kabel za upravljanje zaklopa kamere, ki deluje z vašo vrsto fotoaparata- poiščite na ebayu ali Amazonu za nekaj dolarjev. Odrežite in zavrzite ročno enoto s pritiskom na gumb in obdržite kabel in priključek, ki so specifični za vaš fotoaparat.

Focus Rail

• 3D natisnjeni kosi z uporabo priloženih datotek STL- konec motorja, skrajni konec in sani.
• Koračni motor NEMA 17 s prikazanim vijakom 300 mm T8 ali vašo dolžino. Če vodilni vijak ni vgrajen, uporabite spojnik za priključitev koraka na vijak
• Medeninasta matica za vodilni vijak - navadna ali vzmetna protipovzvratna zračnost
• 4 ležaji LM8U
• 2 8 mm jeklene palice dolžine 340 mm ali velikosti do vašega vijaka
• Osnovna plošča 100 mm x 355 mm (ali ustrezna dolžina) Uporabil sem kos aluminijastega zaloga 4 "x 14" s očiščeno površino. Možne so številne druge osnovne možnosti.
• Vijaki za pritrditev končnih kosov na podlago - uporabil sem 1/4-20
• Matice/vijaki za pritrditev končnih stikal - 4-40 ali 3 mm
• Končna stikala v slogu RepRap. Kompleti RAMPS imajo pogosto 3 ali 4. Standardna mikro stikala lahko uporabite tudi tako, da vzorci lukenj na končnih delih sprejmejo bodisi.

• Naslednji vrstni red od zgoraj navzdol, ki se začne od kamere, je bil uporabljen za namestitev fotoaparata na sani

  • 50 mm univerzalna plošča za hitre čevlje z 1/4 vijakom, ustreza standardu Arca-Swiss (pritrditev na fotoaparat)
  • 200 mm Nodalna drsna plošča za fokusiranje s hitro odpenjalno sponko za nosilec Arca (sprejme ploščo zgoraj)
  • 50 -milimetrska objemka Arca Swiss, hitra sponka za ploščo, ustreza plošči v slogu Arca (pritrdi drsno vozlično ploščo na sani)
• Zadrge, 4"

1. korak: RAMPS in Arduino

Na sliki je eden od tipičnih kompletov RAMPS.

Programska oprema za to gradnjo je tukaj:

Na mega ploščo namestite programsko opremo FastStacker. Preden sestavite in naložite programsko opremo Faststacker na ploščo, z upraviteljem knjižnice Arduino IDE namestite grafično knjižnico u8g2lib v svoje okolje Arduino. Če uporabljate drugo tirnico, končna stikala itd., Se za nasvete glede prilagajanja obrnite na prvotno zgradbo Wiki.

Namestite vse tri mostove na mesto gonilnika koračnega motorja X v RAMPS -u, kot je prikazano na sliki, nato namestite gonilnik koračnega motorja na to mesto. To je nastavljeno za 16 mikrokorakov. Priključite ščit RAMPS v mega Arduino. Grafični LCD priključite na RAMPS z vmesniško kartico in tračnimi kabli, ki so priloženi LCD -ju, pri tem pa bodite pozorni na oznake na priključkih na vsakem koncu. Upoštevajte, da ta LCD ne podpira programskega krmiljenja osvetlitve ozadja, zato je ta funkcija izklopljena v vratih za programsko opremo.

V naslednjih korakih se na ploščo RAMPS vzpostavi več povezav z vklopom v različne glave. Diagram plošče RAMPS povzema te povezave za referenco z dodatnimi podrobnostmi v naslednjih korakih.

2. korak: razdelilnik napetosti

Krmilnik zlaganja vključuje funkcijo spremljanja napetosti akumulatorja (ali kakršnega koli vhodnega vira energije). Napetostni delilnik je sestavljen iz dveh uporov in 0,1 uf kondenzatorja za zatiranje hrupa po prvotni zasnovi. V tej zgradbi je razdelilnik napetosti priključen na zatiče sicer neuporabljenega, koračnega naslova y. Za meritve se uporablja notranja referenčna napetost 2,56 V Mega.

Dva razdelilna upora sta v prvotni projektni dokumentaciji in kodi označena kot R3 in R4, kar nadaljujemo tukaj. Ob predpostavki, da je R3 tisti, ki je neposredno povezan z "+" akumulatorja (nožica Y glave 16) in je R4 priključen na maso (nožica Y glave 9), je razmerje delilnika R4/(R3+R4). Ta konstrukcija predvideva nominalni vhod napetostno območje od 6,9 do 9 V. Pri delovanju iz baterij uporablja 6 AA NiMH polnilnih baterij. Pri delovanju iz omrežja uporablja 9V nazivno stensko bradavico. S temi upori bomo povečali 9,2V na 2,56V: R4 = 150K, R3 = 390K.

Zgradite razdelilnik napetosti, kot je prikazano. Zatiči niso nujno potrebni, kable upora lahko priključite naravnost v glavo. Vendar so se mi kabli na uporih, ki sem jih imel, zdeli majhni in bal sem se, da ne bodo ostali zanesljivo vstavljeni, zato sem dodal zatiče. Nisem prepričan, da je kondenzator res potreben- zdi se, da deluje brez, kot je prikazano na sliki minimalistične različice delilnika z eno samo spajkalno povezavo.

Ločilnik priključite v glavo koraka Y na RAMPS na naslednji način in kot je prikazano na sliki:

Pin 16 (Vcc)- brez vodi 390K upora.

Pin 9 (gnd) - brez kabla 150K upora

Pin 8 (omogočanje koraka Y, arduino A7)- pipa delilnika napetosti

3. korak: Tipkovnica

Prikazani sta 2 vrsti splošno dostopnih tipkovnic. Datoteka stacker.h vključuje preslikave ključev za oba s črno -belo enoto privzeto omogočeno. Namesto tega razkomentirajte drugo preslikavo, če uporabljate eno od vrst rdeče/modre membrane. Če je vaša drugačna, si oglejte izvirno projektno dokumentacijo.

Če imate težave z nekaterimi tipkami, ki ne delujejo, vendar ne v celotni vrstici ali stolpcu in uporabljate eno od črno-belih enot, izmerite upornost povezav stolpec vrstice za vse tipke. Tipkovnice v črno-belem slogu uporabljajo nekakšne natisnjene sledi ogljika na plošči v notranjosti, zaradi česar so nekatere povezave med vrsticami in stolpci visoke odpornosti, zaradi česar se nekatere tipke ne odzivajo pri uporabi na nekaterih platformah, na primer arduino pro mini.

Tipkovnica ima 8 -polni konektor. 4 od teh zatičev se povežejo z eno glavo na RAMPS -u, drugi 4 pa z drugo glavo. Naredil sem 8 -polni do dvojni 4 -polni tračni kabel za obe vrsti tipkovnice, kot je prikazano na slikah. Isti so, razen spola zatičev, ki so povezani s tipkovnico. Za izdelavo kablov uporabljam ohišja zatičev in jih stisnem na moške in ženske zatiče, skupaj z žico in orodjem za stiskanje, lahko pa uporabim mostične žice ali druge vnaprej stisnjene možnosti. Ta videoposnetek podjetja Pololu prikazuje številne možnosti izdelkov za izdelavo tovrstnih kablov: https://www.pololu.com/category/39/cables-and-wir…. Prikazane vrste mostičkov so enostavna možnost.

S kablom povežite tipkovnico z RAMPS -om po slikah in na naslednji način (spodaj navedena številčnica tipkovnice predvideva, da je pin 1 levo, ko gledate spredaj tipkovnice, pin 8 desno):

zatiči tipkovnice 1-4 se povežejo z glavo servomotorjev RAMPS, zatiči so navedeni po vrstnem redu, od leve proti desni, začenši z nožico, ki je najbližja gumbu za ponastavitev. To se poveže na naslednji način:

tipkovnica 1- D11

tipkovnica 2- D6

tipkovnica 3- D5

tipkovnica 4- D4

zatiči tipkovnice 5-8 se povežejo z glavo zaključnega zapore RAMPS in vzpostavijo naslednje povezave:

tipkovnica 5- Ymin- D14

tipkovnica 6- Ymax- D15

tipkovnica 7- Zmin - D18

tipkovnica 8, Zmax-D19

4. korak: Vmesnik kamere

Majhna plošča z dvema trstičnima relejema, 3-polno glavo in 1/8 avdio vtičnico deluje kot vmesnik med RAMPS-om in kamero. Predlagam uporabo relejev z vgrajenimi dušilnimi diodami. Če jih ne, jih dodajte. Izberite tisto, ki za aktiviranje ne potrebuje več kot 10 mA (tuljava 500 ohmov). Imel sem nekaj relejev Gordos 831A-4, ki sem jih uporabil, vendar ima na primer DigiKey Littlefuse #HE721A0510, številko dela Digi-Key HE101-ND shema je prikazana.

Kabel je narejen iz ročnega upravljanja zaklopa tako, da odrežete in vržete gumb za upravljanje, potem ko opazite, katere žice so AF, zaklop in običajne. Ta kabel je priključen na 1/8 avdio vtič, ki se priključi v vtičnico na relejni plošči.

Relejna plošča se poveže z RAMPS -om s kratkim 3 -žilnim servo kablom, kot je prikazano. Uporabite lahko standardni servo kabel, uporabite mostičke ali jih naredite sami. Relejna plošča vmesnika kamere se priklopi v glavo AUX-2 na plošči RAMPS, kar omogoča naslednje povezave-

Aux 2, pin 8- GND

Aux 2, pin 7- AF- D63

Aux 2, pin 6 - polkna - D40

Poskusil sem z uporabo relejnega modula za to funkcijo, da bi se izognil gradnji plošče, vendar je običajno dostopen modul, ki sem ga poskusil, porabil preveč toka iz tirnice 5V.

5. korak: Stepper Connection

Priključite koračni kabel v glavo koraka X. Uporabil sem 59 -palčni podaljšek koračnega koraka, kot je prikazano na drugi sliki. Če se koračni stroj obrne v napačno smer, obrnite koračni priključek, priključen na ploščo RAMPS.

6. korak: Omejitvena stikala

Programska oprema FastStacker ne razlikuje med obema končnima korakoma in ne zanima, katera je bila prizadeta. Programska oprema za zlaganje RAMPS je konfigurirana tako, da lahko neposredno deluje z dvema standardnima končnima stikaloma repRap in z njimi povezanimi kabli, ki se priključita v pozicijo glave Xmin in Xmax na stopalki RAMPS. Na sliki je prikazano, kje so ti vtiči. V tej konfiguraciji je vsako končno stikalo na tirnici priključeno na +5V, GND, za vsako končno stikalo pa se vodi posamezna signalna žica. Programska oprema ALI oba vhoda skupaj. To omogoča enostavno ponovno uporabo kablov, ki so priloženi kompletu RAMPS, z uporabo funkcije plug and play in LED -indikatorji na končnih ploščah repRap prižgejo, ko se sprožijo zaustavitve. Signalnih vodov obeh stikal repRap ni mogoče povezati skupaj, ko plošče sprejemajo +5, če jih, sprožitev ene in ne druge kratke +5 do GND. Kabelski snop sem prikazal iz originalnih kablov, pošiljal sem en sam napajalni par stikalom, obdržal pa sem posamezne signalne žice in podaljšal vse žice. Ta še vedno uporablja 4 žice v teku med krmilnikom in tirnico.

Enostavnejši pristop uporablja samo 2 žici- GND in enega od zatičev glave Xmin ali Xmax, ki se vodita do dveh normalno odprtih končnih stikal, ki sta vzporedno ožičeni. Če se sproži stikalo za zaustavitev, se signalna linija potegne na tla. Manj žic, vendar ne sveti LED, ko je stikalo sproženo.

Vzorci lukenj na koncih tirnic podpirajo tudi mikro stikala standardne velikosti (ne mini, kot na ploščah repRap). V tem primeru uporabite dvožično konfiguracijo.

7. korak: Test moči in klopi

Na napajalni priključek RAMPS priključite nazivno napetost 7-9 V. Opomba na sliki, kateri kompleti priključkov na napajalnem priključku so uporabljeni. To je niz nizkoenergijskih vhodov Vcc, ne vhodov velike moči, ki poganjajo RAMPS MOSFETS. Sistem bi se moral zagnati in vam povedati, da pritisnete katero koli tipko, da začnete kalibracijo. Ko to storite, se bo steper začel vrteti. Naj to stori nekaj sekund, nato sprožite eno od končnih stikal. Motor bi moral vzvratno. Pustite delovati nekaj 10 sekund, nato ponovno pritisnite na končno stikalo. Motor se bo spet obrnil in se pomaknil v položaj 4 mm. Na tej točki preglejte delovanje različnih tipk na tipkovnici, pri čemer se sklicujte na izvirno projektno dokumentacijo, da se prepričate, da so vse tipke pravilno prebrane. Upoštevajte, da funkcija nadzora osvetlitve ozadja iz prvotnega projekta v tem sistemu ni podprta- LCD je ne podpira. Zaženite nekaj skladov in poslušajte klik relejev, ki se aktivirajo, in ko se vse zdi v redu, preverite vmesnik za kamero. To bi moralo biti to za elektroniko.

8. korak: železnica

Trije 3D-natisi so enostavni za tiskanje in tanki sloji niso potrebni- uporabil sem.28 mm. Gre skupaj kot na slikah. Upoštevajte, da nekatere slike v tem navodilu prikazujejo prejšnjo ponovitev zasnove tirnic, preden sem stikala za zaustavitev premaknila z vrha končnih delov na notranjo stran končnih delov. Sani lahko namestijo bodisi matico proti zračnosti, kot je prikazano, ali standardno matico. Zaženite na koncu motorja, pritrdite motor in končni omejevalnik, dodajte tirnice, nato potisnite sani in ročno zavrtite vodilo, da ga privijete na matico. Skrajni del potisnite na tirnice, dodajte zadrge in montaža je v veliki meri izvedena, razen privijačenja na katero koli podlago, ki jo izberete. Obstaja veliko možnosti za podlago. Aluminijasta plošča, ki sem jo uporabil, je močna in se jo enostavno pritrdi za pritrditev na stojalo. Druge možnosti so ekstrudiranje aluminija ali les.

9. korak: ohišje

Obstaja veliko možnih načinov pakiranja elektronike, prikazane na prvi sliki. Na Thingiverseu je veliko modelov za škatle, ki vsebujejo kombinacijo RAMPS/mega/LCD, kar bi lahko bilo začetek za 3D tiskano različico. Z laserjem sem izdelal škatlo v slogu akrilne konzole po dizajnu, ki je naveden v priloženi datoteki SVG. Škatla je bila ustvarjena z uporabo Boxes.py in vzorci lukenj so dodani v Lightburnu. Namenjen je materialu 2,8 mm. Škatlo sem zasnoval tako, da drži baterijo za elektroniko in izhodno žico napajal skozi zarezo zadaj. Pokrov na tečaju omogoča enostavno odstranitev baterije. Vhodna vtičnica za sistem se pripelje do luknje na zadnji strani škatle, kjer je super zlepljena. Ko deluje iz baterije, je kabel baterije priključen v vtičnico, kot je prikazano. Napajalnik za izmenični tok se pri delovanju iz omrežja priključi v isti priključek. Baterijo lahko polnite, ne da bi jo odstranili iz škatle, kot je prikazano na sliki.

10. korak: Delovanje

Tu vas vračam nazaj na odličen uporabniški priročnik Pulsar124: https://pulsar124.fandom.com/wiki/User_guide. Naredil sem laminirano goljufanje, kot je prikazano, da si bom lažje zapomnil ukaze na tipkovnici, dokler se jih nisem seznanil. Kot smo že omenili, LCD ne podpira krmiljenja osvetlitve ozadja, zato ukaz #-4 ne deluje.

Za hiter prikaz nekaterih osnovnih operacij si oglejte priloženi video.

11. korak: Zgradite zapiske in misli

Vrata so se začela s FastStacker V1.16. To je predvsem zato, ker je to različica, ki sem jo uporabil za svojo gradnjo na osnovi mini. To je bilo zato, ker nisem mogel namestiti V1.17 na pro-mini in mi ni bilo prav vseeno za zmožnost nadzora teleskopa 1,17. Na mega različici, ki sem jo poimenoval 1.16a, zavzame manj kot 20% pomnilnika, zato je za V1.17 in več prostora dovolj. Vrata RAMPS so vključevala preslikavo pin in zamenjavo starega gonilnika LCD z gonilnikom u8g2lib. Večji LCD je prinesel razkošje dodatnih znakov, ki sem jih uporabil za nalepke, sporočila in enote obstoječega uporabniškega vmesnika, da je bil nekoliko bolj dostopen občasnim uporabnikom. Kot je navedeno, LCD ne podpira programskega upravljanja osvetlitve ozadja, zato je ta ukaz izklopljen. Na področju nadzora napetosti sem naredil nekaj sprememb z uporabo notranje referenčne napetosti in dodal še eno konstantno mejno napetost, ki se uporablja za preverjanje nizke napetosti pred izklopom tirnice. Prav tako sem ciljal na zasnovo, ki bi tekla iz 6 celic in ne iz 8 kot v prvotni zgradbi. Šest celic je energetsko učinkovitejše, zavzamejo manj prostora in zmanjšajo obremenitev regulatorja 5V na mega, brez vpliva na telesno zmogljivost. S piskom na LCD -ju sem dal kratek pisk, ko sem prikazal eno od sporočil o napaki. Privzeto številko zračnosti sem pustil pri 0,2 mm, kot je bila prvotno, čeprav sumim, da je z matico proti lutki manjša, vendar je nisem poskušal izmeriti. Če onemogočite kompenzacijo lutnje in delate pod velikim kotom, izklopite varčevanje z energijo, da boste zagotovo ohranili položaj. Ena od lastnosti, ki bi si jih želel v programski opremi, je nadzor tipkovnice s smerjo izravnave zračnosti (brez spreminjanja smeri delovanja tirnice z ukazom *-1). To bi lahko preslikali na neuporabljen pritisk tipke za upravljanje osvetlitve ozadja. Glede na usmeritev delovanja nisem prepričan, da je trenutna smer kompenzacije vedno pravilna, torej da lahko vedno domnevate, da so sani, ki se oddaljujejo od motorja, vedno smer, ki ne potrebuje kompenzacije. Mislim, da res ni pomembno za velike sklade. Koda je konfigurirana za 16 mkrostopov. V kodi, ki je bila uporabljena za preverjanje razumnih #okvirjev za sklade 1pt, je bila določena konstanta, ki sem jo v stacker.h opredelil kot RAIL_LENGTH in jo nastavil na 180, kar je približen obseg potovanja za to železnico. Spremenite, če je vaša tirnica drugačna.

Ta platforma poleg pomnilnika ponuja še druge dodatne zmogljivosti, ki se jih ta gradnja ne dotika. Grafične zmogljivosti LCD -ja se lahko uporabijo le za risanje indikatorja SOC baterije. Gumb optičnega dajalnika je mamljiv in poskušal sem ga vključiti v projekt. Našel sem dober gonilnik, ga integriral v gradnjo in glavno zanko ter poskusil ponarediti programsko opremo, da je pomislil, da sta tipki "1" in "A" pritisnjeni, ko je gumb obrnjen. Nekako je delovalo, vendar je bilo trdovratno in ni imelo uporabnih zmogljivosti, zato sem ga izvlekel. Na plošči RAMPS je več neuporabljenih mest za gonilnike korakov, ki bi jih lahko uporabili za nadzor nad dodatnimi koraki, če bi bilo to koristno.

Krmilniki 3D -tiskalnikov, kot je RAMPS, so odlična izhodišča za takšne gradnje in upam, da bo še nekaj ljudi imelo koristi od kul programske opreme Pulsar124, ki gostuje na tej platformi, ki je enostavna za integracijo.