知識概要[編輯]CPU主板 資源: 16M工作時鐘,54路數字輸入/輸出口, 256 KB Flash空間,8 KB的SRAM ,4 KB EEPROM 。
[編輯]電機驅動板以下為2種驅動電路方案,都是安裝在Arduino2560上的驅動電路,任選一種方案。 采用A4988步進控制芯片,支持短路保護和步進可調。 溫度傳感部分采用NTC熱敏電阻直接讀取溫度。
驅動采用A4983步進控制芯片,沒有短路保護,不支持步進調節(jié)。 溫度傳感部分K型熱電偶 + AD597芯片讀取溫度。
A4988驅動模塊 [編輯]溫控部分RAMPS1.4 采用2個NTC熱敏電阻分別對擠出噴頭和加熱床進行溫度讀取。 Ultimaker 1.5.7則采用溫度控制板AD597進行溫度讀控制,RAMPS1.4如果需要也可以采用溫度控制板(怎么改進(結論部分))。AD597芯片具有直接讀取K型或J型熱電偶(溫度傳感器選型)的輸入,內置冰點補償,溫度比例工作模式:10 mV/°C,可編程的開關遲滯,可編程的開關遲滯的優(yōu)點。 溫度控制板AD597: K型熱電偶: [編輯]步進電機選型參考 步進數:桌面級別的3D打印機一般采用42步進、57步進的電機。 電流:一般電流采用1A-1.5A。 軸直徑:5mm。 XY軸使用同步皮帶帶動,Z軸使用杠絲帶動,所以需要2個內徑5mm的同步輪和內徑8mm轉內徑8mm的聯(lián)軸器。 發(fā)熱量:有的電機發(fā)熱會很大而導致電機停機或者丟步,性能好點的就可以避免,另外,采用鋼支架可以提高電機散熱量。 電機高度:電機高度越高,扭距越大。一般在機械安裝允許情況下選用力矩大的電機。 [編輯]限位開關這個開關能起到限位的作用。我們使用6個限位開關分別對X軸、Y軸和Z軸的最大和最小位置進行限制,防止機械碰撞帶來的危害。 [編輯]加熱管在無縫金屬管內裝入電熱絲,空隙部分填滿有良好導熱性和絕緣性的氧化鎂粉后縮管而成。根據我們的電路板輸出電壓和電源功率選擇合適的加熱管,在此我們選擇12V/40W的加熱管,尺寸匹配加熱鋁塊孔徑選用直徑6mm,長度20mm。 [編輯]電源電路板供電12V-24V,電網220V/50Hz,電源模塊就是輸入交流220V,輸出直流12-24V的電路模塊。JennyPrinter采用12V 16.5A電源供電。 注意:電源選用12V以上的請為電源降壓至12V后為Arduino Mega2560供電。 電源適配器一般用于外置 開關電源一般內置在機器中 [編輯]電源開關設計電源開關以便于使用,選用電流量大的開關,避免機械觸電帶來的干擾和打火氧化。 [編輯]液晶控制模塊使用液晶控制模塊可以脫機使用3D打印機,實時顯示當前擠出噴頭的坐標位置,從SD卡打印模型等。 [編輯]線纜電機連接線 采用4芯信號線 50cm 2根,60cm 1根, 80cm1根。 限位開關連接線 X軸最小限位與Y軸最小限位處于附近空間點,采用4芯80cm信號線; X軸最大限位與Z軸最小限位處于附件空間點,采用4芯90cm信號線; Y軸最大限位采用2芯70cm信號線; Z軸最大限位采用2芯60cm信號線。
熱敏電阻連接線
探測擠出頭溫度的熱敏電阻接線與風扇共用4芯150cm信號線。 探測熱床溫度的熱敏電阻接線采用2芯70cm信號線。 風扇連接線 風扇與探測擠出頭溫度的熱敏電阻接線共用4芯150cm信號線。 加熱管連接線 2芯150cm的耐高溫線。 交流電源線 采用2M 3芯交流電源線。 電源開關連接線 采用20cm 2芯電源線。 USB連接線 采用1.5M方口USB調試線,連接3D打印機與電腦。 [編輯]接插件為方便接線,采用接插件可以快速連線,采用有方向的接插件還可以避免接錯線帶來的麻煩。 限位開關接插件
其余4芯接插件
[編輯]電路調試[編輯]步驟1 Mega2560單板運行[編輯]步驟2 RAMPS1.4電路板小修改[編輯]步驟3 電路板聯(lián)合調試[編輯]步驟4 電路功能測試[編輯]組裝外殼在安裝框架之前盡量排除電路方面的故障,確保電路正常后進行下面的步驟,以免后面的安裝拆卸費時費事。 [編輯]知識概要[編輯]關于外殼材料選擇在選用亞克力板材作為JennyPrinter外殼時應選用進口的上乘5mm(實際測量只有4.5mm)亞克力板材切割。 對公差要求比亞克力嚴格,初期設計和出型號過程中很難避免修修改改。 大多數人選用樺木板作為Ultimaker的外殼切割板,價格便宜,切割難度也小,對公差要求也不是很高。
[編輯]關于十字支架遠程送絲結構十字支架遠程送絲結構分為2部分,送料部分和擠出部分。送料機在送料管一端往里進行送絲,而擠出機在送料管的另一端進行耗材融化,這對送料管的強度和內壁的輪滑度要求高些。 另外,假如擠出機溫度沒有升高到可以融化耗材的溫度,而送料機開始送料時將會帶來危害,因此一般在固件里都有保證擠出機溫度不夠時送料機送絲操作不被允許。 這種遠程送絲結構所帶來的好處是,擠出部分沒有電機,重量大大減輕,打印速度也相應的提高后結構性能仍然不減。 [編輯]關于軸,軸承,軸套的選擇JennyPrinter繼承Ultimaker的XYZ結構,XY軸,十字架結構都使用光軸配合直線軸承進行導向,而Z軸使用T型絲杠進行載物升降,這種結構可以最大限度的得到行程,也就是成型體積。XY軸使用8mm光軸,十字架使用6mm光軸,在Z平臺兩端也使用12mm光軸進行穩(wěn)固;XY軸末端采用滾珠軸承,十字架末端采用石墨軸套而在十字架中間則采用直線軸承,Z軸平臺使用直線軸承。 銅軸套VS石墨軸套 石墨鑲嵌銅軸套也就是在銅軸套中鑲嵌石墨,以提高潤滑性,一般情況下都采用石墨銅軸套,而不使用銅軸套,但是石墨軸套的加工壁厚最小為2mm,因此,在小于等于2mm壁厚的情況下則直接采用銅軸套。 [編輯]關于機械同步傳送JennyPrinter的XY軸采用同步輪加同步帶進行電機控制,而Z軸則直接使用5轉8軸連器轉換。 MXL型皮帶 XY軸電機需要用100齒MXL同步帶進行同步,X軸同步使用 Y軸使用300齒同步。 [編輯]關于Z平臺水平調整JennyPrinter 3D打印機打印時要求Z平臺水平,以確保打印出來的模型不失真。Ultimaker官方采用普通螺絲螺母進行調整,作者覺得麻煩,每次得拿螺絲刀調整,還會擰毛螺絲。JennyPrinter采用了手擰螺母進行調節(jié)水平。
[編輯]關于送料管的選擇一般來說,具有一定硬度和彈性,內壁潤滑的管材都可以作為JennyPrinter的送料管。作者試驗過幾種PE,幾種PA尼龍管后最終選擇了PA高檔尼龍管,效果最佳。 [編輯]關于送料管卡口改用氣動送料管兩端需要部件進行固定,作者剛開始的時候采用官方的塑料件,結果不盡人意,墊層膠帶后還是松動卡不住,沒辦法的時候用硅膠固定住它才好用。后來JennyPrinter摒棄了官方的塑料件,改用氣動接頭,牢固又使用方便。 [編輯]關于內六角螺絲和沉頭螺絲這個本來不是什么事的,看到做3D打印機的都在使用內六角螺絲,也許是因為老外使用的緣故吧,但在國內這個普及度沒有沉頭的高。
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