Archives de catégorie : Imprimantes

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Calibrer votre sonde d’auto-nivellement sans écran LCD

Cet article vous donne la procédure de calibration de votre sonde d’auto nivellement sans écran LCD.

Cet article sous entend l’utilisation du firmware Marlin RC8 ou au delà et une imprimante 3D de type Scalar S sans écran LCD.

Pré-requis

Lancement de pronterface

Une fois dézippé, entrez dans le répertoire de pronterface et lancez l’exécutable « pronterface.exe » en mode « Administrateur » via le menu qui apparaît grâce au click droit de la souris au dessus de l’exécutable.

L’interface utilisateur de pronterface se lance alors.

Calibration du ZOffset

Sélectionnez le port com correspondant à votre imprimante 3D.

Appuyez sur le bouton « Connect » pour initier la connexion à la machine.

Si la connexion s’est effectuée correctement, une liste d’information apparaît alors dans la console à droite de l’application.

Les information qui nous intéressent sont :

  • La version de Marlin (RC8 ou au delà)
  • la valeur du ZOffset en bas (ici -0.10mm)

Pour régler le Zoffset on va imprimer une pièce de calibration compatible avec la Scalar S et un filament de 1.75mm.

Cliquez sur le bouton « Load File »

Puis allez chercher le fichier « Scalar_S_Calibration_retraction.gcode »

Cliquez sur « Print » pour initier l’impression

SI votre première couche est trop haute il vous faudra:

  1. Arrêter l’impression en appuyant sur la touche « Off« 
  2. Modifier le Zoffset en utilisant la commande M851 Zxxxx avec xxxx étant la nouvelle valeur de l’offset
  3. Sauvegarder la valeur dans la mémoire de l’imprimante en exécutant la commande M500
  4. relancer l’impression et vérifier que la hauteur de la première couche est bonne
  5. Dans le cas contraire reprendre à l’étape 2.

Ici on montre comment modifier le ZOffset en tapant la commande M851 Z-0.3 dans la console. On valide ensuite en cliquant sur le bouton « Send » situé à la droite de la zone de texte.

Notez bien que:

  • Pour faire descendre la buse au niveau de la première couche il faut que votre ZOffset soit « Négatif« .
  • Décrémenter la valeur d’un pas de 0.1 ou de 0.2 (ex: passez de -0.10 à -0.30)
  • Si votre buse semble bien éloignée du plateau vous pouvez décrémenter la valeur de 0.5

pronterface auto-nivellement marlin ZOffset

Relancez l’impression à l’aide du bouton « Restart »

Sauvegarder votre Zoffset en mémoire à l’aide de la commande M500

Upgrade plateau – Préparation des supports de profilés

Préparation des supports

Petit mot concernant les Poulies GT2:

Les poulies sur les illustrations sont montrées à titre indicatif. Vous pourrez les installer plus tard dans le montage.

 

Liste des pièces:

  • 3 supports de profilé (pièce plastique)
  • 1 support de profilé avec interrupteur de fin de course (pièce plastique)
  • 8 roulements 625ZZ
  • 8 vis 6 pans creux M6x12mm
  • 8 écrous marteaux M6
  • 4 poulies GT2 16 dents

Assemblage des Supports de profilés.

Il vous faudra tout d’abord la pièce plastique .

Ensuite prenez 2 roulements 625ZZ

Ces 2 roulements s’insèrent dans les logements prévus à cet effet à l’intérieur de la pièce plastique.

Positionnement futur de la poulie GT2

La poulie GT2 viendra principalement entre les 2 roulements à l’intérieure de la pièce plastique.

A noter:

Afin d’aligner la courroie plus tard dans le montage, la poulie viendra se coller contre l’un des roulements. Afin de conserver la pièce plastique symétrique, vous aurez donc un vide entre la poulie et le deuxième roulement.

Ici une vue globale

et ici une vue de face. La position et le sens de la poulie sera expliqué plus loin dans le montage.

Répétez la procédure pour les 2 autres supports fournis dans le Kit. Vous devez avoir 3 pièces identiques au total.

Support de pièce avec fin de course.

La procédure pour cette pièce est similaire à la procédure précédente.

La différence résidant sur l’ajout d’un support pour le fin de course du plateau.

Notez cependant la position de la roulette en haut de la pièce.

 

Attention, ce support de fin de course à été mis à jours à partir de Avril 2017

Voici la nouvelles version

Pour mémoire voici l’ancienne version.(avant Avril 2017)

Une fois assemblé

Une fois assemblé vous devriez avoir ce résultat.

Encore une fois, les poulies ne peuvent pas se fixer pour le moment et leur position/sens est à titre indicatif et sera modifié plus tard.

Préparation des vis et écrous de fixation

La phase finale est de préparer les vis de fixation pour plus tard.

Vous aurez besoin de :

  • 8 vis 6 pans creux M6x12mm
  • 8 écrous marteaux M6

Les trous de fixation des vis se trouvent sur les côtés des pièces plastique.

Une fois positionnés vous devrez obtenir un résultat comme celui là

 

Assemblage du kit PS_ON

Diagramme général du kit PS_ON

diagramme kit PS_ON

Principe de fonctionnement

Ce kit permet d’éteindre électriquement votre imprimante 3D à la fin de son impression.

Pour ce faire on vient instrumenter un câble d’alimentation  à l’aide d’un relais statique piloté par le contrôleur de l’imprimante 3D.

STL du boitier

Le boitier du kit PS_ON est disponible sur thingiverse

Le câblage en Bref

diagramme kit PS_ON
diagramme kit PS_ON

Les étapes du câblage en photo

Kit PS_ON


L’interrupteur modulaire



Préparation du câble d’alimentation





Raccordement du câble d’alimentation






Soudure des câbles marron et jaune/vert

Après avoir soudé les pairs de câble électrique, pensez à ajuster la position de la gaine thermorétractable et de la faire rétrécir avec un pistolet thermique, une briquet ou une allumette.






Sécurisation des câbles de puissance



Raccordement du câble de pilotage

Dans certains kits, ce câble est déjà fourni connecté sur le relais statique.

Dans le cas contraire, on coupe la partie du câble possédant le connecteur Dupont  avec 2 pins et on conserve celui avec 3 pins.


Sécurisation du câble de pilotage avec un serre câble

Fermeture du capot

Kit PS_ON

Raccordement sur le contrôleur d’imprimante 3D (Ramps 1.4)

raccordement du kit PS_ON sur Ramps 1.4

Modification du Gcode de fin dans votre slicer (CURA)

PS_ON et Cura

Installation des moteurs à boucles fermé

Qu’est-ce qu’un asservissement en boucle fermé?

système de moteur pas à pas à boucle fermée

Un système de moteurs pas à pas avec un asservissement à boucle fermé possède 3 composants principaux:

  • 1 moteur
  • 1 encodeur connecté sur le moteur
  • 1 contrôleur électronique

Ici les moteurs sont équipé d’encodeurs.

Les encodeurs sont des capteurs qui mesurent la position angulaire du moteur.

Ils peuvent être magnétique ou le plus souvent optique.

La résolution de ces capteurs permet de savoir avec précision à quel angle se trouve l’arbre de notre moteur par rapport à l’angle que l’on souhaite.

  1. Le contrôleur électronique envois dans un premier temps un ordre de déplacement au moteur.
  2. L’encodeur optique envois ensuite la position réelle du moteur au contrôleur électronique.
  3. Le contrôleur compare évalue l’erreur de positionement entre la position voulue et la position réelle du moteur.
  4. Le contrôleur envois ensuite au moteur la puissance nécessaire pour corriger sa position.

Toutes ces étapes s’effectuent en temps réel, d’où l’intérêt d’avoir un contrôleur dédié pour chaque moteur.


Le cas d’une imprimante 3D

Dans le cas de base le contrôleur de l’imprimante (ici un Arduino), vient piloter le moteur via un driver moteur.

Le driver moteur convertie le nombre de pas et le sens de déplacement (des impulsions numérique du contrôleur) en signaux compatible avec les bobines du moteurs (signaux sinusoïdaux).

Ici l’asservissement est en « boucle ouverte » car on ne vérifie/corrige jamais la position du moteur. On espère que le moteur bouge le plus vite possible à la position voulue.


Insertion du système à boucle fermé.

Dans cette solution nous changeons notre moteur car notre nouveau moteur possède à présent un encodeur optique intégré à l’arrière du moteur.

On rajoute également notre contrôleur (boîtier bleu) configurable par des petits interrupteurs sur le côté.

On retire le driver moteur du moteur concerné car le contrôleur joue aussi le rôle de driver moteur.

Le câblage de l’ensemble est présenté ici

Le câblage du moteur peut varier en fonction du raccordement des fils au à l’intérieur du moteur..


Technique de câblage du moteur

Il faut tout d’abord repérer les bobinages en utilisant un voltmètre en mode ohm mètre.

Les paire de fils correspondant à une bobine possède une impédance très basse.

Une fois que vous avez repéré les paires de bobinages, chaque bobinage correspond à une lettre A ou B sur le schéma.

Ensuite il vous faudra tester les différentes permutations possible afin de trouver que le moteur tourne dans le bon sens.

Les moteurs doivent être connectés sur le contrôleur avant l’allumage de ce dernier.

Vous devez éteindre le contrôleur à chaque fois que vous voulez tester une permutation.


Le boîtier électronique à été spécialement modifié pour fonctionner sous 12V, ceci malgré le marquage sur ce dernier.


Configuration du boîtier électronique

Le boîtier est configurable via une rangée de switch à 8 interrupteurs sur le côté.

Les 3 premiers switch permettent de configurer le mode de fonctionne du boîtier.

En jaune vous trouverez la configuration utilisé dans notre cas.

  • On veut pouvoir se brancher sur les pins DIR et STEP(ici PUL) de nos drivers moteurs
  • Le paramètre « pulse edge » n’a pas beaucoup d’importance ici.
  • La direction du moteur peut être changé au besoin
Switch 1 (Pulse Mode) OFF (CW & CCW) ON (DIR & PUL)
Switch 2 (Pulse Edge) OFF (Rising) ON (Falling)
Switch 3: Motor Dir OFF (CCW) ON (CW)

Ensuite les paramètres dépendent du nombre de pas que vous avez dans votre firmware pour votre axe moteur.

Pour un moteur avec 200 pas par tours:

  • Dans le cas d’un driver A4988 ou DRV8825 configuré en 16 micros pas on obtient 100 micros pas/mm. (200*16 = 3200 pas par tours)

Ceci correspond à la ligne avec le fond jaune dans le tableau.

  • Dans le cas d’un driver DRV8825 configuré en 32 micros pas on obtient 200 micros pas /mm (200 * 32 = 6400 pas par tours)

Ce cas correspond à la ligne avec le fond rose

Switch 4 Swich 5 Swich 6 Switch 7 Pulse/Rev Correspondance
ON ON ON ON Default
 OFF ON ON ON 800
ON OFF ON ON 1600
 OFF OFF ON ON 3200 16 micros pas
ON ON OFF ON 6400 32 micros pas
 OFF ON OFF ON 128000
ON OFF OFF ON 25600
 OFF OFF OFF ON 51200
ON ON ON  OFF 1000
 OFF ON ON OFF 2000
ON OFF ON OFF 4000
 OFF OFF ON OFF 5000
ON ON OFF OFF 8000
 OFF ON OFF OFF 10000
ON  OFF OFF OFF 20000
 OFF  OFF OFF OFF 40000

Modifications au niveau firmware

C’est la magie du système, c’est 100% transparent pour le firmware, il à l’impression de piloter un driver classique et ne sait même pas qu’il possède un asservissement à boucle fermé.

C’est le contrôleur électronique (le boîtier bleu) qui effectue vraiment l’asservissement des moteurs avec précision, délestant grandement le contrôleur de l’imprimante 3D qui à des tâches plus intéressantes à faire pendant ce temps la.

Avec ce système toutes la gestion de puissance au niveau du moteur (la gestion PID) est intégralement pris en charge par le contrôleur.

Vous pouvez néanmoins accéder à plus de paramètres via l’interface RS232 du contrôleur qui se trouve sur le boîtier.

Il se peut qu’il faille changer dans le firmware le sens de rotation des moteurs si ce dernier n’est pas disponible via le contrôleur des moteurs.

Scalar S: Installation de la courroie du plateau

Installation de la courroie du plateau

Dans cette section sur l’installation de la courroie du plateau, vous aurez besoin de:

  • Scalar S: Les courroies font 0.9 mètres de long pour des profilés de guidage de 300mm.

Prenons comme référence un côté du guidage.

Vous avez 1 seul support de profilés qui tient en sandwich un profilé de 300mm de long.

Au bout de chacun vous avez une poulie de 16 dents qui permet le renvois de mouvement au plateau via la courroie.

La courroie passe à l’intérieur de la gorge du profilé pour être tendu puis maintenu en place sous le chariot du plateau.

Voici une vue en coupe de l’endroit ou nous allons passer la courroie.

 

Le but final est d’obtenir la courroie dans cet état là.

Notez que les dents de la courroie sont toujours face aux dents des poulies.

Prenez une courroie et poussez la à l’intérieure de la gorge supérieur du profilé, les dents de la courroie toujours orienté vers la poulie.

Poussez la courroie par un côté à l’intérieur par le haut du profilé.

Arrivé au bout il faut sortir une partie de la courroie pour la réinjecter dans la section basse du profilé

Arrivé au niveau du milieu du chariot la courroie devrait apparaître. Il faut la faire passer à l’intérieur du trou centrale de la partie inférieure du chariot.

Puis une fois sortie suffisamment la bloquer avec les cales

Donc enlever les 2 vis M3X8 thermo qui tiennent les cales, passer la courroie, puis bloquer le tour en resserrant les vis.

Au niveau de l’autre côté il faut maintenant passer le restant de courroie dans la section basse du profilé jusqu’au milieu du chariot.

Ici, même principe, on vise à faire pivoter la courroie dans son logement pour pouvoir la bloquer avec la cale.

Si un des côtés de la courroie est bloqué, vous pouvez tendre la courroie au maximum.

voir tendre la courroie des deux côté puis serrer/resserrer les cales.

voici une vue en perspective du dessous du chariot

La courroie arrive au niveau du guide qui permet de conserver la courroie un maximum dans l’axe de la poulie.

On fait donc habilement passer la courroie dans le trou centrale du chariot et on la positionne entre la cale et le charriot.

on tend au besoin la courroie (seulement si un des côté est déjà bloqué), puis on finalise le blocage des cales.

 

Serrage des poulies

 

Maintenant que votre courroie est en place et tendues vous devez visser vos poulies sur l’axe moteur ainsi que sur la vis du support d’en face.

Installation du tube PTFE dans la tête E3D lite

E3D Lite installation du tube ptfeLa tête E3D lite est fournie avec un tube PTFE.

Ce dernier doit être inséré à fond dans l’orifice centrale jusqu’à l’intérieure de la tête chauffante.

Ce dernier permet au filament d’être parfaitement guidé à l’intérieure de la tête tout en limitant les frottement du filament contre le corps métallique de la tête.

E3D Lite installation du tube ptfeUn connecteur rapide est disponible en haut du radiateur de tête. Il permet de coincer le tube dans la tête.

Pour retirer le tube il faut presser contre le connecteur et tirer le tube en même temps.

 

E3D Lite installation du tube ptfeUne fois poussé à fond, il vous faut couper le surplus de tube.

Pour l’extrudeur de la Scalar S, la longueur totale du tube doit faire 7.9cm.

Cela permettra au tube de rentrer dans l’extrudeur et d’arriver au plus près de la roue dentée d’extrusion.

E3D Lite installation du tube ptfeLa pièce d’adaptation entre le bloque de tête chauffante et l’extrudeur se positionne par dessus.

La partie du tube dépassant de la tête chauffante doit passer à travers l’adaptateur et les 4 trous de fixation doivent se positionner correctement au dessus des trou du support de tête.

Notez le sens de adaptateur en forme de chauve souris.

E3D Lite installation du tube ptfe

Scalar S: Assemblage de l’axe Y

Assemblage de l’axe Y (plateau) de la Scalar S

Axe Y


Préparation des supports de profilé de l’axe Y

Axe Y

Axe YAxe YAxe YAxe YAxe YAxe Y


Axe YAxe YAxe YAxe YAxe Y


Mise en place du plateau sur le rail

Rappel : Comment assembler le chariot Y


Prendre le profilé  V-slot de 30cm qui possède une gorge en V pour accueillir les roues.

Axe YAxe Y

Axe YAxe Y

Attention

Notez bien la position du fil d’alimentation du lit chauffant qui doit être du côté ou il y a une seule roue.

Axe YAxe YAxe YAxe Y


Le plateau se positionne avec le cable d’alimentation du plateau chauffant sur la gauche.
Le moteur sera séra également en fond à gauche.

Axe YAxe YVue de l’arrière
Axe Y


Installation du relais statique (SSR)

Axe YAxe YAxe Y

Effectuer le PID de vos éléments chauffants

La gestion de la température de vos imprimante 3D est faite la plupart du temps à l’aide d’une commande de type PID.

Les pré-requis:

  • Pronterface (Windows, Mac)
  • Arduino IDE (optionnel)
  • Une imprimante 3D avec le PID d’activé pour l’élément chauffant en question

Installation de pronterface:

Pronterface est une application qui permet de piloter votre imprimante 3D et de lui envoyer des commandes Gcode de manière simple.

Cette application est aussi disponible sous toutes les plateformes et n’a pas besoin d’être installée.

Pour vous connecter à votre imprimante 3D il est nécessaire que vous ayez installé au préalable les driver de votre carte électronique.

Dans le cas des Scalar qui utilise des arduino MEGA 2560, il vous suffit d’installer l‘IDE arduino pour que les drivers s’installent.

Une fois que vous avez téléchargé le fichier Zip contenant pronterface, il vous faudra le dé-zipper à l’endroit de votre choix.

Vous devriez obtenir l’arborescence suivante:

Pronterface PID

A cette étape vous pouvez connecter votre imprimante 3D à votre PC via un câble USB.

Une fois les drivers série installées votre machine sera assigné à un port de communication.

Il vous faudra exécuter « pronterface.exe »

La fenêtre suivante se lance.

Pronterface PID

Attention! selon le niveau de sécurité de votre OS vous aurez besoin des droits nécessaire pour accéder à votre port série.

Il est donc préférable de l’exécuter avec les droits administrateurs.

Une fois les drivers série installées votre machine sera assigné à un port de communication.

  1.  L’application devrait pouvoir lister le port de communication associé à votre machine dans la liste déroulante
  2. Le débit de donnés à utilisé est 115200Bps (pour les Scalar)
  3. Enfin le bouton Connect vous permet de vous connecter à votre machine.

Pronterface PID

Une fois connecté vous devriez voir tout un tas d’information apparaître dans la zone de console de pronterface.

Pronterface PID

Détermination du PID

Attention!

La détermination du PID se fait lorsque les éléments chauffant sont à température ambiante.

En bas de la zone de console se trouve une zone de texte vous permettant d’écrire des commandes à votre machine.

PID de la tête chauffante

Pour effectuer le PID automatique de votre tête chauffante il vous faudra envoyer la commande suivante:

 M303 E0 S210 C8

E0 correspond à votre extrudeur , S210 correspond à la température de consigne (210°C) et C8 correspond au nombre d’itération, ici 8. Plus le nombre d’itération est élevé, plus l’algorithme va converger vers un sert de valeur Kp, Ki, et KD qui seront performantes.

Pronterface PID

il vous faudra attendre quelques minutes le temps que l’algorithme monte en température et vous écrive dans la console le set de valeurs à sauvegarder.

Pronterface PIDDans cet exemple les valeurs trouvés sont:

bias: 92 d: 92 min: 196.56 max: 203.75
Ku: 32.59 Tu: 54.92
Clasic PID
Kp: 19.56
Ki: 0.71
Kd: 134.26
PID Autotune finished ! Place the Kp, Ki and Kd constants in the configuration.h
#define DEFAULT_Kp 17.28
#define DEFAULT_Ki 0.63
#define DEFAULT_Kd 118.87

Les vôtres seront différentes.

Sauvegarder les nouvelles valeurs dans votre contrôleur:

vous pouvez taper la commande suivante

 M301 P17.28 I0.63 D118.87

Mettez à jours ls valeurs de l’exemple avec celles écrites dans la console

Sauvegarder les valeurs dans l’EEPROM de votre contrôleur

 M500

La commande M500 permet de sauvegarder l’ensemble de vos paramètres dans la mémoire EEPROM de votre contrôleur.


Commande pour le PID du lit chauffant:

M303 E-1 S60 C8

Prises en compte des valeurs par le contrôleur:

 M304 P1 I2 D3

Sauvegarde dans l’EEPROM:

 M500

 

 

(source http://reprap.org/wiki/PID_Tuning )

Assemblage de l’extrudeur Direct Drive

Montage Direct Drive Final


Pièces nécessaires

  • 1 adaptateur Direct drive
  • 6 vis M3x8mm thermoplastique
  • 2 vis M3x12mm Thermoplastique
  • 1 Vis M4x20mm

Le point de départ

Montage Direct Drive - point de départCe montage est exposé pour les têtes chauffantes E3Dv6 et E3D Lite6.

Il est équivalent pour d’autres modèles de têtes.

Votre bloc de tête devrait déjà être assemblé et votre sonde à inductance dans son logement.

Le bloc doit être déjà positionné sur le châssis avant de poursuivre le montage.

Le ventilateur de tête doit se positionner sur la droite du montage avec son support d’origine.

 

Assemblage de l’extrudeur Direct Drive

Adaptateur Direct Drive

Exemple d’adaptateur Direct Drive

Vous aurez besoin de l’adaptateur Direct Drive qui permet de sur-élever le bloc moteur afin qu’il soit libre de tout obstacle.

 

 

 

 

 

Installation de l'adaptateur Direct DrivePositionnez l’adaptateur direct drive par dessus le bloc de tête chauffante.

 

 

 

 

 

 

 

 

Installation de l'adaptateur Direct Drive

Vous allez devoir aligner les 4 trous de fixation au dessus des 4 trous présents sur le support de tête chauffante.

 

 

 

 

 

Installation de l'adaptateur Direct DrivePrenez 4 vis M3x8mm Thermoplastique et fixez l’adaptateur direct drive sur le support de tête chauffante en utilisant les 4 trous prévus à cet effet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Installation de l'extrudeur direct drive

Installation de l’extrudeur direct drive

Positionnez à présent le bloc moteur d’extrudeur, par dessus l’adaptateur Direct drive.

Ce dernier possède 2 trous de fixation M3 qu’il suffit d’aligner.

 

 

 

 

 

 

 

 

Installation de l'extrudeur direct driveLe montage ressemble à celui là

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fixation de l'extrudeur direct drive

fixation de l’extrudeur direct drive

Prenez à présent 2 vis M3x12mm thermoplastique et serrez les 2 pièces ensemble.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fixation de l'extrudeur direct driveLe montage devrait ressembler à ça de prêt.

 

 

 

 

 

 

 

 

support de turbine

support de turbine

Prenez le support de turbine .

Il vous servira à supporter la turbine de refroidissement du plastique tout juste déposé.

 

 

 

 

 

 

 

 

installation du support de turbine

installation du support de turbine

Vous aurez besoin de 2 vis M3x8mm thermoplastique

2 trous de fixation se trouvent en façade du support de tête chauffante.

 

 

 

 

 

 

 

installation du support de turbineEn fonction de la hauteur de votre bloque chauffant, vous aurez à ajuster la hauteur du support de tel manière que le flux d’air soit dirigé sur la sortie de la buse chauffante

 

 

 

 

 

 

installation du support de turbineUne fois à la bonne hauteur le support de turbine devrait tenir correctement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

installation du support de turbineLa turbine vient s’insérer dans son logement, de telle manière que les palles de la turbine soient visibles en face de vous.

 

 

 

 

 

 

 

Fixation de la turbine sur son support

Fixation de la turbine sur son support

Une vis M4x20mm vient maintenir la turbine en place

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Extrudeur Direct Drive - montage final

Extrudeur Direct Drive – montage final

PDF 3D :  Assemblage du montage Direct Drive