mercredi 18 décembre 2013

L'extrudeur : la mollette d'entrainement

Petit focus sur un montage permettant le rainurage de la molette entrainement.

    

J'ai fait le choix d’entraîner le fil de PLA directement avec le moteur sans utiliser d'engrenage. Il me faut néanmoins une molette de diamètre 8 mm striée de rainures destinées à agripper fermement le fil de plastique.



Pour usiner les rainures qui happeront le fil, j'ai fabriqué un petit montage très simple avec deux cubes de bois percés au diamètre 22 mm et de profondeur 5 mm. Au fond de ces logements, j'ai mis une petite vis à tête ronde pour servir de butée. Enfin, j'y ai disposé un roulement 608ZZ. 



Le tout maintient une petite longueur de barre ronde en acier de diamètre 8 mm (récupérée dans un vieux photocopieur).



Ce montage est serré dans l'étau de ma perceuse à colonne.



L'utilisation d'un étau croisé aide à régler finement la profondeur des rainures. 



ATTENTION !

Si vous utilisez vos mains pour faire tourner le rond d'acier, ne portez pas de gants car ils pourraient être happés par le taraud et vous pourriez vous casser un doigt.


J'ai rainuré plusieurs fois pour trouver le bon taraud (M5) et la bonne profondeur.



J'ai coupé une longueur de 12 mm dans ma barre d'acier.



J'ai dressé les abouts de la molette contre une lime fermement bloquée dans l'étau de ma perceuse à colonne.
les striures d'usinage me donnent automatiquement un centre pour le perçage.



Un petit coup de pointeau sur chaque extrémité pour guider le perçage.



Ensuite, j'ai percé chaque coté à la moitié de la profondeur. Évidement, le perçage à la perceuse à colonne n'est pas parfaitement précis, mais cela crée un décalage qui permet d'avoir une molette qui rentre à force sur l'arbre du moteur. Donc, je n'ai pas besoin de vis de blocage.



Notes :

Sur les photos, les rainures ont été réalisées avec un taraud M7, mais à l'usage, j'ai remarqué que le crantage n'était pas assez régulier. C'est pourquoi, je vous recommande d'utiliser un filetage M5 qui est plus fin.


Au prochain billet, je vous présenterai la tête chauffante.

dimanche 8 décembre 2013

Un extrudeur ultra léger


Je vais entamer une série de billets sur mes tentatives pour concevoir une tête d'extrusion ultra légère pour ma delta.


 L'objectif est de construire un extrudeur le plus léger possible pour pouvoir entraîner un fil de PLA de 3 mm  en prise directe avec le moteur. L’intérêt est d'éviter l'utilisation d'un "Bowden" et de simplifier la construction de l'extrudeur.

La démarche est particulièrement hasardeuse, donc je ne vais pas présenter mes expérimentations sous forme de tutoriel. Je vais me contenter de vous présenter mes progrès et mes échecs éventuels au fur et à mesure de la construction.      

L'extrudeur s'articule autour de cette pièce en aluminium de 80 mm de long. Elle va servir de support moteur, de guide fil, de support de tête-chaude, de support de ressort et peut-être de dissipateur thermique. je vais l'appeler provisoirement "support principal"  



J'ai utilisé un profilé aluminium en L de 25 mm par 10 mm. 



Voici (en éclaté) les pièces de la partie "entrainement" de l'extrudeur.



J'utilise deux micro-roulements à bride d'un diamètre intérieur de 8 mm et de diamètre extérieur de 12 mm. Je les ai récupérés sur un vieux photocopieur donc je ne peux pas vous indiquer un fournisseur. 



Les deux roulements sont montés sur un axe de 8 mm serti sur le support principal. Une gorge permet de loger une bague d’arrêt. 



L'astuce est que les deux roulements ne sont pas serrés l'un contre l'autre. Un espace vide (d'un millimètre environ) crée une petite gorge qui guide le fil de PLA. 



Le moteur n'est contraint dans ses mouvements que par un boulon qui sert de pivot pour articuler le pincement du fil de PLA. Un autre boulon permet de fixer sur le moteur le ressort et le guide-fil. 
Un écrou supplémentaire sur la tige filetée permet le réglage du ressort.



Voici l'extrudeur posé provisoirement sur la nacelle. Je n'ai pas encore défini le mode de fixation. 
Je précise que c'est uniquement le support principal qui sera solidarisé avec l'effecteur et non le moteur. 
L’entraîneur pèse 220 g avec le moteur. Les rotules magnétiques n'ont aucun mal à supporter ce poids.



Maintenant, je dois plancher sur la partie chauffante de l'extrudeur.

dimanche 1 décembre 2013

Premier test de mouvement du robot delta

Nous allons maintenant, faire bouger le robot delta pour la première fois.

Préparation : 


Pour tester le robot delta, vous allez devoir mettre de côté l'aspect "imprimante" de la machine. 
En effet,  par mesure de sécurité Repetier bloque les mouvements du robot tant que les paramètres thermiques ne sont pas valides .  
Vous allez donc tromper Repetier en désactivant provisoirement (dans le firmware) le senseur thermique de l’imprimante. 


Dans l'onglet "Configuration.h" section "Thermal Settings" ligne 142, changez le -1 en 0 
142   #define TEMP_SENSOR_0 -1
143   #define TEMP_SENSOR_1 -1
144   #define TEMP_SENSOR_2 0
145   #define TEMP_SENSOR_BED 0

comme ceci :
142   #define TEMP_SENSOR_0 0
143   #define TEMP_SENSOR_1 -1
144   #define TEMP_SENSOR_2 0
145   #define TEMP_SENSOR_BED 0


Attention !

Vous pouvez enregistrer vos modifications, mais n'oubliez pas de choisir le numéro correspondant à votre matériel et de l’inscrire ligne 142 pour rétablir le senseur lorsque vous vous apprêterez à tester votre tête chaude !   


Téléversement :


Connectez la carte Minitronics à votre ordinateur à l'aide du cordon USB.
Vérifier tous vos branchements et je vous rappelle que vous ne devez jamais et sous aucun prétexte, débrancher ou brancher un moteur sous tension ! 

Dans Arduino, cliquez sur le bouton "Vérifier" pour compiler le croquis :



S'il n'y a pas d’erreur, Arduino affichera la taille du croquis comme suit :



Maintenant, vous allez téléverser le firmware dans la carte Minitronics.
Cliquez sur le bouton "Téléverser" (le rond avec une flèche). La carte doit clignoter pendant l’opération.



Normalement, Arduino confirme la fin du téléversement comme ceci :    



note : Une cause courante d'échec est que Repetier-Host utilise le port com en même temps qu'Arduino. Il suffit alors de déconnecter virtuellement l’imprimante dans le logiciel Repetier-Host.


Test des butées avec le GCode M119 :


Avant de faire bouger la machine, il faut être absolument sûr que les trois butées sont fonctionnelles.   

Pour cela, ouvrez Repetier-Host et normalement, c'est votre imprimante qui doit s'ouvrir par défaut. 
Ouvrez l'onglet "contrôle Manuel". 



Allumez l’alimentation de votre machine et profitez en pour vérifiez le bon fonctionnement du ventilateur de la carte.

Connectez l'imprimante avec le bouton "Connecter" (le gros bouton rouge en haut à gauche),  la carte doit clignoter et vous obtenez ceci :



Dans l'onglet "Contrôle Manuel",  vous avez un mini éditeur appelé "G-Code", tapez-y  la commande : 
M119 
(le m en majuscule)

Puis cliquez sur "Envoyer"

Normalement, vous devez voir apparaître l'état des butées dans la fenêtre des "Logs" comme ceci :

  
Vous devez impérativement obtenir ceci :

x_max: open
y_max: open
z_max: open
  

Si rien n’apparaît, c'est que les butées ne sont pas détectées et sont inopérantes.
Dans ce cas, vérifiez le câblage (après avoir éteint l'alimentation) et vérifiez les paramètres dans "Mechanical Settings" de "Configuration.h" et  aussi dans "pins.h" 


Maintenant, vous allez appuyez avec votre doigt sur le microrupteur de la colonne X tout en relançant une commande M119. 
  

Vous devez voir apparaître ceci :

x_max: TRIGGERED
y_max: open
z_max: open 
Cela vous permet de vérifier que le microrupteur placé sur la colonne X est bien attribué à "x_max" et qu'il réagit correctement quand il est touché.

Réalisez le même test pour la colonne Y et Z. Si les trois butées fonctionnent correctement, vous pouvez passer à l'étape suivante.


Étalonnage : 


Commencez par repérer le bouton d’arrêt d'urgence situé en haut à droite. Et préparez-vous à devoir vous en servir ;-)



Positionnez à la main, les chariots dans une position intermédiaire (coupez l'alimentation si nécessaire) pour avoir le temps de stopper la machine si les mouvements ne sont pas conformes.

Dans l'onglet "Contrôle Manuel", cliquez sur la petite maison :



Les chariots doivent se déplacer en direction des butées (vers le haut).
Si ce n'est pas le cas, stoppez immédiatement la machine grâce au gros bouton d’arrêt d'urgence et vérifiez le firmware et/ou le sens de branchement des moteurs (hors tension).

Si c'est OK, restez attentif car au moment de toucher les butées, les chariots doivent avoir un mouvement de retrait et revenir doucement se repositionner contre les butées. Si ce n'est pas le cas, il est probable que le fil soit déjà cassé, mais je vous souhaite d'avoir appuyé sur le bouton d’arrêt d’urgence à temps.

Si le test s'est bien déroulé, la machine est étalonnée et les valeurs de positionnement des axes ont pris une teinte noire et ressemblent à ceci :


Contrôle manuel : 


Les grosses flèches colorées contrôlent le déplacement de l’effecteur dans l’espace de travail (et non le déplacement des chariots). Plus vous cliquez vers la pointe de la flèche, plus le déplacement sera important, alors commencez doucement.
Vous pouvez aussi contrôler si le déplacement réel de l'effecteur correspond à celui demandé.
Commander les chariots avec la flèche -Z et +Z et vérifiez qu'ils se déplacent de la hauteur demandée.


Problème de secousses :


Vous avez peut-être remarqué des saccades lors du déplacement de l'effecteur. C'est dû à la fonction "SlowDown" qui n'est pas supportée par les Deltas.
Dans le firmware, onglet "Configuration_adv.h" section "Mechanical Settigs" ligne 227, désactivez "SLOWDOWN"

226   // If defined the movements slow down when the look ahead buffer is only half full
227   #define SLOWDOWN

Passez la ligne 227 en commentaire :
226   // If defined the movements slow down when the look ahead buffer is only half full
227  // #define SLOWDOWN


Tant que vous êtes sur Arduino et si les tests se sont bien passés, profitez pour rétablir une vitesse d’étalonnage normale de "50*60" (Rappelez-vous, par précaution et pour vous laissez le temps d’appuyer sur le bouton d’arrêt d'urgence, vous aviez baissé la vitesse de homing).

Comme ceci :


349    //// MOVEMENT SETTINGS
350   #define NUM_AXIS 4 // The axis order in all axis related arrays is X, Y, Z, E
351   #define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 50*60, 0}  // set the homing speeds (mm/min)


Téléversez de nouveau le firmware et normalement, l'effecteur doit se déplacer fluidement.   


J'espère que tout c'est bien déroulé et n'hésitez pas à donner vos commentaires pour que je puisse améliorer ce tutoriel. Pour finir, voici la vidéo de mon premier test du robot delta :



Je vais désormais pouvoir travailler sur la question de l'extrudeur.