PRUSA i3 by diegudio - 3rd Delivery - Electronics
Una de las cosas mas importantes y tal vez mas complejas para los principiantes es lidiar con la electrónica y el firmware cuando se comienza en el mundo de las impresoras 3D.
One of the most important things (and maybe the most "complex" for the beginners) is dealing with the electronics & the firmware when starting in the reprap 3D printing world.
En este post trataré de explicarles básicamente cuáles son los componentes electrónicos necesarios para armar una impresora 3D, por lo menos en cuanto a la estructura básica y por supuesto tomando el ejemplo de mi impresora (pueden haber otras configuraciones, claro está). Luego postearé otra nota sobre el firmware, con algo mas de detalle.
In this post I'll try to explain you in a simple way the electronics needed in a normal 3D printer like the Prusa Mendel or Prusa i3. Regarding the firmware, I'll give you a short introduction here and later I will publish a full note regarding how to deal with it.
DIEGUDIOS - 3D Printer - Opto endstops with HY860H
Mucha información hay en la web y en reprap.org acerca de los "sensores de final de recorrido", endstops en inglés, y sus derivados (mecánicos, ópticos), así que no es mi intención explicar para qué sirven. Lo que aquí les traigo es información de cómo hacer sus propios opto endstops con la barrera óptica HY860H-A que se consigue por ebay a precios muy económicos (10 x 1,53€ envío incluído).
There is a lot of information in the web and reprap.org about the endstops and their derivatives (mechanicals, opticals), so it's not my intention with this post to explain why you need them. I'm just bringing you here infromation of how to do your own endstops using the optical barrier HY860H-A which is extremely cheap and you can buy 10 of these in ebay for 1,53€ including shipping.
No se olviden que este componente tiene el emisor (del foto-transistor) del lado contrario al ánodo del LED infrarrojo, por lo tanto si usan el circuito que les dejo mas abajo, tienen que tener cuidado de conectarlo adecuadamente (la masa iría cruzando el encapsulado de un lado al otro).
Notice that this opto-barrier has the emisor on the opposite side of the IR-LED anode, so in the circuit that you will see below, you need to be careful of taking the emisor properly (ground will cross from one side to the other).
Mas allá de esta particularidad constructiva, el HY 860H se puede usar con cualquiera de los circuitos típicos que se pueden encontrar en la web. Yo prefería tener un LED como referencia visual para saber si estaba funcionando el circuito correctamente y he utilizado el diagrama que se puede ver en el blog Capolight Electronics Projects.
Besides this particularity, the HY 860H can be used with any of the tipical circuits that you can find in the web. I preferred to have a LED as a visual reference of the state of the endstop so I used the circuit presented in the blog Capolight Electronics Projects.
Se puede realizar otra disposición del LED y su resistencia para que en vez de estar normalmente encendido solamente se encienda cuando la barrera es activada. Para ello hay que colocarlo tomando su positivo del emisor del foto-transistor y conectando la resistencia a masa. El resto se mantiene igual.
You can also use a diferent set-up of the LED so instead of having it normally on it goes to "on" when the barrier is activated. For this you need to take the signal from the emisor of the photo-transistor and conect the anode of the LED there, and the cathode goes through the 560ohm resistor to ground. The rest of the circuit remains the same.
Para finalizar, les dejo las hojas de datos del HY860H y unas fotos de cómo quedaron mis plaquetitas.
To finish, I leave you here the HY860H datasheets and some pictures of my boards.
DIEGUDIOS reprap 3D printer - 1st delivery
He estado pensando en hacerme mi propio mini centro de mecanizado por control numérico (CNC) desde hace mucho tiempo, pero por cuestiones de falta de espacio, ruido y suciedad generadas ha sido un proyecto que siempre ha estado en stand-by... hasta que he descubierto el mundo de las RepRap y la posibilidad de hacerme mi propia impresora 3D y el sueño del CNC ha recobrado vida.
I've been thinking in having my own CNC almost since the beginning of time, but due to space, noise and dirt reasons I keep it in stand by for the future... until I discovered the RepRap world and the possibility of having my own DIY printer and the dream of CNC came back again.
Por un lado pensaba "vete a lo seguro, compra un kit" y por otro pensaba "no, tenés que hacertelo vos mismo"... y como se pueden imaginar, la batalla la ganó el "hazlo tu mismo" así que aquí estoy presentando mi propio diseño de RepRap que he dado a llamar "diegudios_printer".
One part of me was saying "go for the safe, buy a kit", and the other said "no man, do-it-yourself"... as you can imagine, the DIY won the battle and here I'm presenting my own design called "diegudios_printer".
...y si, todavía se trata de un diseño pero la idea general está ahí, y tiene como filosofía principal encontrar un concepto robusto y sencillo con la menor inversión posible.
... and yes, it's still a design, but the general idea of the printer is there, and it's 100% oriented to finding a strong, robust frame with the less money investment possible.
Como pueden ver en las imágenes de mas abado, el diseño es similar a las máquinas de CNC caseras. No tengo ni idea si hay una versión oficial RepRap de esta configuración, pero si no lo hay, tal vez esté creando uno ahora mismo.
As you can see in the pictures, the design is more similar to those of the home-made CNC machines. I don't know if there is an "official" RepRap name to this kind of configuration. In case not, maybe I´m creating a new now.
Algunas características:
Some characteristics:
- La estructura (o cuadro) está formado por una L con dos tacos de madera de 80x80mm de sección.
- The frame is based in a L-shape done with (probably) two pieces of 80x80 wood.
- La mesa de impresión (calefactada) se desplaza en los ejes X e Y (plano horizontal)
- The support bed (heated) is sliding in X & Y direction (horizontal plane)
- El cabezal de impresión (hotend) se ubica en el brazo deslizante en el eje Z, cuya guía se aloja a su vez en el poste vertical de la L del cuadro.
- The hotend will be located in the Z-sliding-arm, that will slide along the vertical part of the L-frame.
- La idea es dejar el extruder (alimentador de filamento) fijo, tal como se hace en los modelos Rostock, y solamente alojar el cabezal en el brazo Z.
- The extruder will be fixed (as in Rokstock configuration) - only the hotend will move.
- El movimiento de los carros X e Y se realiza a través de correa dentada T2.5. La transmisión de movimiento en el eje Z se realiza con un eje roscado (M6 o M8, a definir).
- X & Y transmission is done with T2.5 belts, Z transmission is done by threaded shaft (M6 or M8)
- Los 3 carros deslizan sobre guias tipo DryLin W de doble raíl de la marca IGUS, con patines sintéticos sin necesidad de lubricación.
- All 3 axis sliding devices are IGUS DryLin® W double-rail, with non-lubricated skids.
La idea de usar esta configuración es reducir las "masas suspendidas"... en otras palabras, desplazando la mesa de impresión tanto en X como en Y reduzco los componentes que de otra manera deberían izarse en el eje Z. Así pues, en el eje Z solo desplazo el cabezal de impresión, reduciendo el momento flector del brazo Z y por tanto la complejidad, al necesitar un carro Z menos rígido que otras configuraciones.
The idea of using this configuration is to reduce the "suspended masses" --> By moving the bed in X & Y at the same time, I reduce the components that are moved in the Z direction. Even more, with the fixed position of the extruder, the only mass moved in Z is the hotend, reducing bending of the Z-sliding-arm.
La rigidez de la mesa de impresión cuando se desplaza fuera del plano Z-Y (flotando en dirección X) se garantiza a través de la propia guia IGUS y además de una base que hace de soporte (madera de 10mm de espesor).
The stiffness of the bed when displaced outwards the frame (Y direction) is guarantee by the igus rail, which is an aluminium profile and gives extra-strength to the 10mm-thick-wooden base in which it's located.
Los raíles y los patines son relativamente económicos y fáciles de mantener, y a priori creo que van a ayudar a proveer una buena rigidez para las masas suspendidas (motor del sistema de desplazamiento transversal, o eje X).
The rails and the skids are quite cheap, easy to mantain and (I guess) they will provide a good strength for the suspended masses (X-transmission motor).
Dado que la velocidad de desplazamiento en Z no es prioritario (solo se avanza lentamente y pocas veces comparado con los desplazamientos en X e Y) he decidido utilizar un eje roscado para realizar la transmisión y de esta manera lograr también tener mayor precisión y al mismo tiempo reducir costos al no precisar correas, poleas y rodamientos. Incluso no necesito ningún tipo de alineación entre el eje roscado, el carro y el motor ya que el guiado del carro se garantiza por las guias IGUS, así que el eje roscado puede tener cierta desalineación.
As the speed in Z direction is not a priority, I decided to use a threaded shaft for the displacement instead of the belt, so I can get a better precission, and at the same time I reduce the total price by saving in belts, belt pulley and bearings. I don't need to "align" the threaded shaft because the Z-sliding-arm is aligned by the igus profile.
Además, mi configuración solo necesita 4 motores (en vez de los 5 típicos de una Prusa Mendel) ahorrando también costos en esto.
In addition, my configuration has the advantage of using 4 stepper motors instead of 5,(as in a Prusa Mendel) saving some money there.
Por supuesto, solo sabré si todas estas suposiciones son ciertas cuando ponga la impresora a trabajar...
Of course, I won't see if all this assuptions are true until I put this to work...
El paso siguiente será definir la electrónica (tengo una Arduino Mega en casa, así que trataré de buscar algo que la aproveche y así ahorrarme unos euros mas).
The next step is to define the electronics (I have an Arduino board at home, so I'll find a configuration to use the arduino and save some more money)...
Por supuesto, si la configuración funciona, compartiré la experiencia y el diseño (incluyendo el modelo 3D para quien lo quiera).
Finally, if this works, I'm open to share my design (including the 3D model) to whoever is interested.
