9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дельта-плоттер своими руками

Собираем дельта 3D-принтер своими руками

Появление 3D-принтера ознаменовало революцию в сфере технологий. Оборудование нашло широкое применение и в бытовых условиях, и на производстве. Однако, объёмную печать пока что сложно назвать доступной технологией. Чтобы разобраться в ней и сэкономить на покупке оборудования, можно собрать дельта 3D принтер своими руками. Для этого нужно правильно выбрать рекомендуемые запчасти и в точности соблюдать указанную последовательность действий.

Основные преимущества дельта принтера

Ранее мы уже рассказывали, какими отличиями обладает delta 3D принтер. Если же говорить о том, что выбрать лучше, дельта 3D принтер или обычное оборудование, сначала отметим его основные преимущества:

  • Высокая точность изготовления даже мелких и тонких деталей;
  • Простота перехода на другие экструдеры;
  • Зрелищный рабочий процесс.

Помимо того, принципиально новая схема сборки позволяет оборудованию быстрее печатать более высокие и сложные предметы, чем это делает большая часть аналогичных принтеров.

Каковы главные недостатки дельта принтера

Как и другие новинки технологического рынка, такие принтеры имеют ряд недостатков:

  • При печати моделей с большим количеством точных деталей на высоких скоростях возникают сложности с расчетами;
  • Калибровка delta 3D принтера сложнее, чем у «обычного» оборудования для объёмной печати;
  • Принтер обладает сложной конструкцией, что особенно важно при самостоятельной сборке.

Конечно, важным недостатком является и дороговизна оборудования, но это не должно вас беспокоить, если всю работу вы собираетесь сделать сами.

Реально ли собрать самодельный дельта принтер

Первый собранный своими руками принтер такого типа появился именно из-за высоких цен на «готовое» оборудование, реализуемое поставщиками. Решив сэкономить, американский изобретатель задался целью сделать дельта принтер самостоятельно. После череды попыток он достиг успеха и доказан, что воссоздать это революционное для всей индустрии объёмной печати оборудование можно самому. При этом бюджет в таком случае можно сократить в несколько раз.

Выбор необходимых деталей

Подбор запчастей — самый ответственный момент. Успешно справившись с ним, при должном усердии собрать дельта 3D принтер своими руками получится у каждого. Чтобы собрать работоспособный аналог дорогостоящего оборудования, вам понадобится запастись:

  • крепкой рамой;
  • направляющими валиками;
  • резьбовыми шпильками формата M5;
  • платой расширения RAMPS 1.4;
  • Arduino Mega 2560 R3;
  • понижающим регулятором напряжения;
  • комплектом моторов шаговых;
  • механическими ограничителями.

Дополнительно понадобится дисплей, а также блок питания 12В и кнопка с клеммой 220В. Также потребуется экструдер, кулер для обдува деталей и ещё один кулер, чтобы обдувать драйвера. Наконец, не забудьте обзавестись горячим столом, позволяющим работать с PLA и другими материалами.

Как выполняется постройка дельта принтера

Сборка оборудования начинается с крепления рамы и торцевых опор. Ходовые винты нужно оставить свободными вверху. Пластиковые втулки, идущие совместно с рамой, следует использовать по назначению.

Бесперебойная работа техники будет возможна, если отвязать Arduino от питания, выпаяв или отрезав диод с платы RAMPS. Затем регулятор напряжения нужно припаять ко входу питания. Попутно с этим нужно выпаять стандартное гнездо питания, после чего приклеить регулятор сзади Arduino.

Питание от блока к RAMPS спаивается отдельно к ножкам, после чего укладываются все провода. Ограничители важно установить в направлении правильной полярности.

Дельта 3D принтер на магнитах за 100 $ своими руками

Всем привет, рад приветствовать вас на моем канале, сегодня речь пойдет о 3д принтерах и о 3д печати в целом. На данный момент 3D принтеры, да и сама 3D печать не являются каким-то чудом из области фантастики и такой станок для многих стал обыденностью как электрочайник на кухне. Обусловлено это тем что такое великолепное и на первый взгляд технически сложное устройство по сути является весьма простым в исполнении, ведь не даром говорят, что все гениальное просто. Как показывает практика принтер, печатающий пластиком можно собрать самостоятельно чуть ли не из подручных материалов и в подтверждение этому есть большое количество статей и видео в сети.

Сразу оговорюсь что я не являюсь гуру в три де печати и принтеростроении, и не имею особых инженерных знаний, как и многие из вас. Это еще раз подтверждает, что 3д принтер можно собрать самостоятельно. Итак, перейдем непосредственно к сути данной статьи, дельта принтеры отличаются весьма незаурядной кинематикой и достойным качеством печати, а также простотой сборки. Но при этом имеются определённые сложности такие как настройка прошивки.

Для изготовления своего принтера я руководствовался уже готовой моделью «дельта росток», и на основе этой модели разработал и смоделировал детали под свои потребности и предпочтения. Моделировал я в Solidworks.

Для сборки данного принтере потребуется следующий перечень деталей:

· Шаговые двигатели типа Nema 17 4 шт.

· Arduino Mega 2560 1 шт.

· Плата расширения Ramps 1.4 1 шт.

· Экструдер E3DV6 1 шт.

· Концевые выключатели 3 шт. (я использовал механические, но можно и оптические не принципиально).

· Стол с подогревом (если планируете печать ABS ПЛАСТИКОМ) MK2B квадратный 20х20 см. или MK2Y круглый радиус 20 см.

· Блок питания 12V 10A не принципиально какой главное, чтоб подходил по параметрам если не планируете использовать стол с подогревом можно установить блок с меньшими амперами.

· Калиброванные валы 0,8 мм. 3м.

Читать еще:  Скрапбукинг бирка своими руками

· Неодимовые магниты 12 шт.

· Линейные подшипники LM08UU 12 шт.

· Каркас из фанеры или акрила вырезанный при помощи лазерной резки.

· Шарнир с резьбой.

· Шпуля на 20 зубов 3 шт.

· Обводной ролик на 20 зубов 3 шт.

· Гайки и болты М3 в ассортименте 100-150 шт.

· Гайки и болты М4 3 шт. длиной 50 мм.

Особое внимание хочу уделить валам так как их во многих интернет и розничных магазинах продают за сумасшедшее 10 долларов за 50 сантиметров, аргументируя тем что они из высокопрочной стали закаленные и так далее. А по факту это обычный калиброванный вал, из нержавейки который я нашел на рынке строй материалов по 4 доллара за 1 метр. Что касается полировки то данный вал можно самостоятельно отполировать при помощь самой дешевой полировочной пасты для авто и куска войлока.

Касательно каркаса то за основу был взят тот же дельта росток, по примеру которого я начертил детали в Solidworks с некоторыми доработками. После за 10 долларов и лазерной резке мои чертежи превратились в детали каркаса из фанеры 0.6 мм.

После того как все детали закуплены и изготовлены можно приступать к самому процессу сборки. Думаю, данный процесс не имеет смысла подробно описывать так как малое количество деталей и их размещение относительно друг друга интуитивно понятно.

После сборки механической части принтера, и подключение электроники переходим непосредственно к настройке прошивки.

Прошивку для принтера я использовал marlin 1.1.9 так как она бесплатна и по ее настройке в сети есть большое количество мануалов. Стоит отметить что прошивка на дельта принтер, да и на любой другой 3D принтер настраивается исходя из его размеров. В дельте при настройке прошивки еще важен такой параметр как длина штанг, которые должны быть абсолютно одинаковые.

Чтоб добиться одинаковой длины штанг необходимо приблизительно одинаково нарезать шпильку м4 в моем случае это кусочки по 180 мм. После того как заготовки штанг будут готовы необходимо на ровной поверхности закрепить два неодимовых магнита на расстоянии 190 мм от средины магнита. Далее нужно на отрезанный кусок шпильки с обоих сторон накрутить шарниры, после чего устанавливаем готовую штангу на магниты и вращаем шпильку до тех пор, пока шарниры не будут находится четко по средине магнита. Таким образом регулируем все штанги после чего резьбу возле шарнира фиксируем клеем.

Стоит отметить что я не первый кто собирает дельта принтер на магнитах и многие сталкивались с такой проблемой что при печати штанги соскакивали с магнитов тем самым испортив печать. Чтобы избежать данных трудностей я при моделировании деталей предусмотрел фиксаторы под резинки, которые не позволят соскочить шарниру с магнита.

После того ка все манипуляции по сборке и настройке принтера окончены можно приступать к пробной печати. Для управления принтером я использовал программу Repetier-Host так как она имеет встроенный слайсер и распространяется бесплатно. Процесс настройки Repetier-Host довольно прост и интуитивно понятен указываем размер печатающей области, толщину пластика, диаметр сопла и вперед печатать. Также при желании еще можно поиграться с настройкой скорости печати, но я оставил все по шаблону.

Для хорошей адгезии пластика с поверхностью стола я использовал самый дешевый лак для волос. Также при желании можно купить специальный термоковрик который клеится на поверхность стола для лучшего прилипания пластика к столу. Еще ни маловажным фактом хорошей печати является качество пластика так как при использовании филамента плохого качества добиться хорошей печати практически нереально. Обусловлено это тем что дешевый китайский пластик плохо прилипает к столу, он имеет разную толщину что вызывает недоэкструзия и как факт деламинацию.

Ну в общем полный треш так что на пластике не стоит экономить ни в коем случае. Я использую филамент фирмы Plexiwire который обходится 10 долларов с доставкой за 1 килограмм ABS пластика.

Итак, подведем итог, самостоятельная сборка 3д принтера не является весьма сложным процессом и при желании его может изготовить любой человек с ровными руками, растущими с плеч. Что касается целесообразности данного мероприятия в финансовом плане, то самостоятельная сборка принтера обойдется приблизительно в ­100 долларов в то время как готовые экземпляры продаются по 250-350 которые при этом не имеют каких-либо преимуществ в качестве печати.

На этом у меня все, спасибо вам огромное что уделили минуту своего времени для прочтения этой статьи.

Дельта-плоттер своими руками


Дельта-плоттер — именно так назвал свое устройство мастер-самодельщик. Дельта — от 4 буквы греческого алфавита Δ, δ (дельта, греч. δέλτα), на которую и похоже устройство. Ну а что такое плоттер, наверное, знают все.

Особенности этого устройства:
-трехмерное рабочее пространство
-область печати 100 x 100 мм
-разрешение 0,2 мм (прибл.)
-высокая скорость
-работа с g-кодом

Шаг первый: дизайн
Дизайн представляет собой вариант «робота Delta», который был изобретен в начале 1980-х годов профессором Реймондом Клавелем из политехнической школы Швейцарии.

На фото 1 показан один из трех двигателей и положение рычага для каждого, когда ручка расположена в координате XYZ (0,0,0). Угол между каждым двигателем составляет 120 градусов.

К каждому мотору прикреплен рычаг «А» и два толкателя «В». Каждый набор толкателей прикреплен к концевому эффектору (платформе) радиуса «Re». Эта платформа удерживает перо.

Толкатели имеют стальные шаровые опоры на каждом конце, что означает, что они могут поворачиваться во всех направлениях. Магниты удерживают каждый толкатель на месте.



Абсолютное положение пера определяется путем изменения угла каждого мотора:
ручка поднимается, если все руки движутся наружу
ручка на фото 1 сместится вправо, если одновременно переместить руку «А» наружу и две оставшиеся руки внутрь.
Другие направления возможны, если сдвинуть две руки наружу / внутрь и переместить оставшуюся руку внутрь / наружу
Уравнения для расчета «угла1» показаны на фото 3.
Также требуется три набора координат XYZ . по одному для каждого двигателя. Эти координаты получены с использованием следующих формул
x1 = x * cos (угол) + y * sin (угол)
y1 = y * cos (угол) — x * sin (угол)
Где «угол» — это угол плоскости XY для этого двигателя относительно фактической оси X.
Каждый угол «каркаса» составляет 90 градусов.

Читать еще:  Держатель для пайки своими руками

Шаг второй: схема
Монтаж будет производится по схеме, приведенной ниже.



Шаг третий: держатель ручки
Держатель для ручки был изготовлен из двух шайб M6 x 32 мм, трех металлических проставок с резьбой M3 x 25 мм, муфты с винтом и пружины из шариковой ручки.

Просверлите три равномерно расположенных 3 мм отверстия в каждой шайбе. Прикрепите проставки с резьбой M3 x 25 мм. Расточите центральное отверстие каждой шайбы круглой напильником. Нужно чтобы карандаш свободно скользил, не шатаясь.
Так же нужно рассверлить латунную муфту. Затем все собрать.


Шаг четвертый: эффектор
Держатель для ручки прикреплен к двум дискам, один пластиковый второй металлический. Магниты удерживаются на месте притяжением к стальной пластине Отверстия диаметром 12 мм в пластиковом диске предотвращают скольжение магнитов.
Наклейте клейкую ленту на обе стороны пластика. Это предотвратит раскалывание пластика при сверлении.
Нарисуйте две окружности, диаметром 32 мм и 64 мм. Просверлите отверстие 4 мм по центру. Вырежьте круг.
Просверлите большие (12 мм) и меленькие (3 мм) отверстия.

Вырежьте диск диаметром 64 мм из металла (мастер использовал дно старой банки с краской).
Используйте пластиковый магнитный держатель в качестве шаблона для сверления отверстий.
Соберите эффектор.








Шаг пятый: двигатели
Рычаги двигателя изготовлены из алюминиевого профиля 20 мм x 3 мм. Шкивы GT2-20 используются для крепления каждого рычага к валу двигателя.

Отрежьте три алюминиевых профиля длиной 120 мм. Просверлите отверстие 3 мм на расстоянии 10 мм от каждого конца (расстояние между отверстиями составляет 100 мм).

Срежьте круглые «шайбы» с трех шкивов GT2-20. Рассверлите одно из отверстий в алюминиевом профиле, пока шкив не станет в него плотно. Мастер запрессовывал шкивы с помощью тисков.

Затем нужно установить шкивы на валы двигателей и зафиксировать винтом.





Шаг шестой: крепления для толкателей
Каждое моторное плечо требует специального крепления для соединения толкателей. Это крепление состоит из трех частей:
L-образная пластина.

Металлическая пластина из луженой стали размером 20 мм x 40 мм, расположенная между алюминиевой L-образной секцией и пластмассовым магнитным держателем. Пластина из луженой стали удерживает магниты на месте и была вырезана из нижней части старой банки с краской.
Пластиковый магнитодержатель 20 х 40 мм из пластика.

На фото 1 показан базовый шаблон для сверления пластикового магнитодержателя. В собранном виде толкатели должны образовывать параллелограмм. Чтобы добиться этого, расстояние между центрами отверстий для держателя магнита должно совпадать с расстоянием между отверстиями на конце эффектора. В данном случае это ровно 24 мм.

Фото 2 показывает каждую из трех деталей перед сборкой.
На фото 3 показано, как крепление соединено с кронштейном двигателя. Обратите внимание, что L-образный кронштейн проходит над рычагом.
Фото 4 показывает обратную сторону мотора.

На фото 5 показано, как рычаг двигателя «А» соединен с концевым эффектором с помощью толкателей «В». Обратите внимание, как толкатели образуют параллелограмм.





Шаг восьмой: толкатели
Толкатели «В» и магнитные подшипники были куплены на aliexpress и не требуют модификации. Эти толкатели являются комплектующими для принтера другого типа, но хорошо работают и здесь.

Каждый толкатель состоит из пяти частей:
— стальные шарики с резьбовыми отверстиями M4 — 2 шт.
-винты M4 — 2 шт.
-трубка из углеродного волокна 200 мм.

Закрутите установочный винт M4 в каждый стальной шарик. Нанесите эпоксидную смолу на открытые концы установочных винтов M4 и протолкните их в открытые концы трубок из углеродного волокна. Зафиксируйте узел пока не застынет эпоксидная смола. При приклеивании важно, чтобы шарики не приклеились к резьбе. Откручивая и закручивая шарики можно регулировать длину толкателей.

Отрегулируйте длину рычагов пока карандаш не встанет строго вертикально. Используйте эпоксидную смолу или горячий клей, чтобы закрепить шарики на месте.


Шаг девятый: программное обеспечение
Загрузите код в Arduino. Запустите «Serial Monitor» и установите скорость передачи 115200. Дальше должно появиться меню. Если меню не появляется, введите «menu».

Подайте питание 12 В на двигатели и наберите «t1», ручка должна подняться. Наберите «t2», и ручка опустится. «t3» нарисует квадрат с диагоналями.

Рисунок можно нарисовать другой. Пример ввода данных ниже:
delta_plotter.inoG00 X0 Y50 переместит ручку на 50 мм вверх

G00 X50 переместит перо в сторону от координаты (0,50) к координате (50,50).
Источник

Дельта, собранная своими руками

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Данный рассказ относиться к конкурсу’Мой 3D-принтер’, номинации ‘3D-принтер собранный своими руками’.

Как думаете, почему именно “дельта”?

Все началось в начале 2016 года, когда 3Д-принтеры начали набирать популярность в России.В то время я был увлечен электроникой и сборкой всяких вещей с помощью паяльника и прямых рук. И однажды в голову прилетела мысль, что хорошо было бы делать печатные платы с помощью фрезерного станка или рисовать маркером. И понеслось!

Пример того, что я хотел.

Читать еще:  Простой лифт для фрезера своими руками

Уже было начал составлять список деталей и, не помню как, увидел ссылку на “дельту”. Это была “дельта”, которая печатала глиняную посуду.

Я влюбился в эту кинематику с первого взгляда. На тот момент я понимал, как устроен декартовый принтер. И уже представил, как он собран и работает, из-за чего к нему сразу пропал интерес. Т.е. нечего было изучать. “Дельта” же, была загадкой.

Так же мне казалось, что три шаговых двигателя удержат шпиндель и смогут им манипулировать.

Прикинув стоимость конструкции, решил, что нужно собирать “дельту”. По расчетам, детали на неё стоили дешевле, чем на портальный ЧПУ. Про сложность настройки я тогда даже не догадывался.

Закупался тремя 3-амперными шаговыми драйверами TB6560 (на вырост).

А вдруг захочу шаговики побольше, да на фрезерный станок – подумал я.

Направляющие 8 мм из калиброванного нержавеющего прутка были заказаны в местном крепежном магазине. 6 метров обошлось около 5,5 тыс. рублей.

Купил тяги, концевики и ремень. Компьютерный блок питания был взят даром в ближайшей мастерской и отремонтирован. Каркас собрал из остатков мебельной дверцы по чертежам, как в оригинале.

Первые движения данной конструкции казались просто завораживающими. Особенно для человека, который с помощью ПК управлял только героями из Dota 2.

Нацепил на эффектор маркер – и давай рисовать им на бумаге печатные проводники. Радости не было предела!

В этот момент решил, что громкий фрезерный станок с кучей железной стружки в квартире не нужен, а нужен 3Д-принтер.

Покопавшись еще немного в Сети, нашел оставшиеся комплектующие. А точнее: RAMPS 1.4+, Броуден, Хотэнд E3Dv5, Теплый стол MK3.

Пока ехали детали, заметил, что эффектор ходит не в одной плоскости, а как бы к краю опускается вниз, из-за чего маркер «приказал долго жить».

Началась тяжелая жизнь владельца “дельты” =)).

Как выяснилось, точность “дельты” сильно зависит от параллельности осей, перпендикулярности их относительно стола и углов между ними. А так как все отверстия под направляющие делались ручной дрелью, то о перпендикулярности не могло быть речи.

Началась сборка ВТОРОЙ версии “дельты”

В это время обнаружил сайт https://thingiverse.com с моделями для 3Д-печати.

Там же нашел Росток Мини. Очень красивый принтер.

Детали напечатаны натуральным ABS пластиком с 50% заполнением. Тогда же выяснил, что натуральный пластик лучше склеивается между слоями.

Ниже фотографии уже переделанного принтера. Взял шестислойную фанеру в качестве основания.

Подключаю электронику. Тут проблем не было. Всё по картинкам из Интернета.

Сначала загрузил прошивку Marlin, но возникли проблемы с настройкой её для “дельта” принтера. Решил долго не думать, а сразу попробовать Repetier Firmware. Как оказалось, у Repetier был веб-конфигуратор, и принтер сразу заработал без “танцев с бубном”.

Получилось добиться перепада высот в 0.07 мм. На изображении снизу видно в верхнем треугольнике – это первое измерение, на втором – последнее. Также виден график перепада высот. Результат достигнут на 27-ю итерацию.

Скрин программы калибровки и результат.

Мне не довелось опробовать пластик других производителей, т.к. этот вполне достойного качества, если учитывать его низкую стоимость.

Первой сложной деталью стала подставка под iPhone 4s. Все компоненты встали впритирку без наждака и грубой силы.

ТРЕТЬЯ версия принтера

Поняв, что длина направляющих вносит значительные погрешности в печать, решил их укоротить. Да и для технических потребностей достаточно области печати 200х200 мм. Общая высота принтера получилась 700 мм. Снизу оставил место для электроники и блока питания. Область печати составила примерно 190х200мм.

Второй значительной доработкой стала замена основания, верхнего и нижнего треугольников. Они были вырезаны на ЧПУ станке из фанеры 20 мм. Это должно было придать дополнительную прочность и вес конструкции. Чем больше вес, тем меньше вибраций.

Так выглядит третья версия принтера.

Доработки и улучшения

Дальше пошли небольшие доработки, которые позволили улучшить удобство и качество печати.

После выхода из строя механического концевика заменил все на оптические. После этого принтер перестал требовать частой калибровки.

Насколько я понял, механические концевики вносят значительную погрешность в начальную точку отсчета. Особенно это касается “дельта”-принтеров. После установки оптических концевиков я забыл, что такое калибровка, на целых 6 месяцев. Первый слой ложился так ровно, что мой друг, который помог с печатью деталей, был приятно удивлен.

На фото – оптический концевик.

Следующим важным улучшением было замена эффектора и разработка системы обдува. Это позволило решить проблему образования пробки в сопле при длительной печати, а также расширило варианты печати разными пластиками, в том числе PLA.

Могу отметить, что “дельта”-принтеры имеют право на существование, так как обеспечивают доступность для обычного пользователя или школьника и относительно высокое качество печати.

Недавно, купил себе Anycubic Kossel Plus на линейных направляющих, т.к. данный тип принтера сейчас очень доступен. Честно говоря, я не понимаю, на чем зарабатывает этот бренд. Если посчитать, то покупка всех деталей для самодельного принтера обошлась мне в 21 832 рубля, весь проект с переделками в 23 947 рублей(на 2016 год), а Anycubic стоил 15 430 тыс рублей (на Ноябрь 2018) + 1 кг PLA пластика + инструменты. Поэтому, я и решил себе взять второй принтер. В крайнем случае, его можно будет переделать в декартовый. Всё дешевле выйдет, чем покупать комплектующие раздельно. А самодельный, видимо, разберу на проект лазерного гравера или H-bot.

Процесс настройки и калибровки Anycubic Kossel Plus будет выложен на моем канале Youtube. Там же можно посмотреть моё творчество. Мои модели.

В завершение прилагаю некоторые модели, распечатанные на самодельном принтере.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector