Narzędzie do poziomowania łóżka FS-Touch: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Masz dość prób uzyskania idealnie wypoziomowanego łóżka do drukarki 3D? Jesteś sfrustrowany odgadywaniem właściwego oporu między dyszą a papierem? Cóż, FS-Touch pomoże ci ilościowo zmierzyć tę siłę ściskania i osiągnąć szybkie i dokładne poziomowanie łóżka w krótkim czasie.

Cechy tego narzędzia do poziomowania łóżka (właściwym terminem jest tramwaj):

• Współpracuje ze wszystkimi rodzajami łóżek: metalowymi, szklanymi, magnetycznymi
• Umożliwia pomiar siły i porównanie z wartością siły odniesienia.
• Wartość referencyjną można ustawić na nową wartość, naciskając przycisk.
• Wskazuje kierunek obracania pokręteł poziomujących, ponieważ wszyscy są zdezorientowani, który kierunek jest w górę, a który w dół!
• Pokazuje, o ile więcej należy obrócić pokrętło, aby trafić w optymalny punkt dzięki prędkości obrotowej.
• Odłączany czujnik siły, który można szybko wymienić.

Krok 1: Jak to działa

Aby uzyskać doskonały wydruk, łóżko drukarki 3D musi być wypoziomowane (właściwy termin jest przetaczany). Prawidłowo wypoziomowane złoże znajduje się w równej odległości od końcówki dyszy na całej swojej powierzchni. Zwykle robi się to poprzez wzięcie kawałka papieru i umieszczenie go między łożem a dyszą, gdy gorący koniec znajduje się na wysokości zerowej (Z=0). Następnie papier jest przesuwany, a pokrętła poziomujące służą do regulacji wysokości łóżka, aż papier zostanie ściśnięty między nimi. Powtarza się to dla wszystkich rogów.

Choć teoretycznie brzmi to łatwo, robienie tego praktycznie jest uciążliwe. Tarcie pomiędzy dyszą a papierem nie jest włączane/wyłączane (cyfrowo), ale stopniowe (analogowo) w szerokim zakresie pozycji pokręteł poziomujących. To naprawdę frustrujące, gdy próbujesz znaleźć punkt, w którym się zatrzymać, ponieważ nawet gdy jest ściśnięty między dyszą a łożem, papier może się poruszyć, jeśli przyłożysz nieco większą siłę. Jest to więc naprawdę gra typu hit-and-proces i polega na wyczuwaniu, czy siła ściskająca jest wystarczająca, czy nie. Stworzyłem FS-Touch, aby pomóc w obiektywnym zmierzeniu tej siły ściskania, zamiast subiektywnie opierać się na odczuciach i przybliżonych ocenach, aby za każdym razem uzyskać idealnie wypoziomowane łóżko.

W tym celu do pomiaru siły ściskania używany jest rezystor czuły na siłę (FSR) i Arduino Pro Micro, które są wyświetlane na 7-segmentowym wyświetlaczu. FSR zmienia swoją rezystancję w zależności od przyłożonej do niego siły i możemy to zmierzyć za pomocą Arduino, traktując FSR jako część dzielnika napięcia. Następnie jest porównywany z wartością przechowywaną w pamięci EEPROM Arduino, a 7-segmentowy wyświetla informacje. Kierunek obrotu wskazuje kierunek obracania pokręteł poziomujących. Jego prędkość obrotowa pokazuje, jak bardzo różni się od wymaganej wartości.

Krok 2: Wymagane rzeczy

1. Arduino Pro Micro
2. 7-segmentowy wyświetlacz
3. Rezystor wrażliwy na siłę
4. Niestandardowa płytka drukowana
5. Etui z nadrukiem 3D
6. Naciśnij przycisk
7. Rezystory 2.2K x8
8. Rezystor 100K x1
9. Nagłówki męskie i żeńskie
10. Blu-Tack

Krok 3: Wykonanie PCB: Frezowanie CNC

Pobierz plik Eagle i zrób płytkę PCB. Jest to konstrukcja dwustronna i nie wymaga PTH. Jest więc przyjazny dla produkcji w domu. Do stworzenia tej płytki PCB można użyć metody transferu żelaza.

Ponieważ mam ze sobą ploter CNC, stworzyłem z niego tę płytkę drukowaną.

Krok 4: Wykonanie PCB: Soldermask

To był mój pierwszy raz, kiedy pracowałem z soldermaską przy projekcie. Początkowo wierciłem otwory i nakładałem pastę soldermask, ale potem zatyka ona otwory i sprawia, że lutowanie jest trudne zamiast łatwe. Więc za drugim razem nałożyłem pastę soldermask przed wierceniem otworów.

Wydrukowano warstwę soldermaski na przezroczystych arkuszach i ułożono po 3 na stronę. Zostało to wyrównane i przyklejone do frezowanej płytki drukowanej. Następnie nałożono pastę soldermask i na wierzch nałożono przezroczyste arkusze. Powtórzono to również dla drugiej strony PCB. Następnie został utwardzony lampą UV. To nie wyleczyło go wystarczająco dobrze nawet po godzinach, więc wystawiłem je na chwilę na słońce i to załatwiło sprawę.

Następnie folie zostały usunięte, a deska umyta alkoholem, delikatnie szorując szczotką. To usunęło całą nieutwardzoną pastę soldermaski i odsłoniło podkładki. Niektóre części, które miały mieć maskę lutowniczą, ale jej nie miały, miały nałożoną i utwardzoną odrobinę pasty. Niektóre części, które nie powinny mieć maski lutowniczej, ale miały, zostały starannie zeskrobane ostrzem.

Na koniec płyta została wywiercona i wyfrezowana z miedzianego blanku. Efektem końcowym jest pięknie wyglądająca deska.

Krok 5: Elementy lutowane

Najpierw przylutuj wszystkie przelotki. Po zakończeniu rezystory należy przylutować do dolnej części płytki drukowanej w pozycji pionowej, jak pokazano na rysunku. Następnie przylutuj 7-segmentowy wyświetlacz i przycisk na miejscu. Na koniec przylutuj męskie nagłówki na miejscu. Przytnij również żeńskie złącza lutownicze na wymiar i przylutuj do Arduino Pro Micro.

Krok 6: Wyprodukuj PCB interfejsu

Stwórz płytkę interfejsu, która jest po prostu płytą do wyłamania 2 padów z płyty głównej do innej pozycji dla FSR. Ma 2 przewody z płyty podłączone do 2 męskich pinów nagłówka, do których podłączone są żeńskie piny FSR.

Po przylutowaniu męskich złączy do płyty interfejsu, przylutuj 2 przewody z płyty interfejsu do pinów FSR na płycie głównej. Podłącz płytę główną do Arduino, podłącz FSR do płytki interfejsu i nasz sprzęt jest gotowy!

Krok 7: Prześlij kod

Pobierz załączony szkic Arduino. Podłącz arduino do komputera za pomocą kabla USB. Prześlij szkic.

7-segmentowy powinien pokazywać linię biegnącą w kółko. Spróbuj ścisnąć FSR palcami, a prędkość obrotu wyświetlacza powinna się zmienić.

Krok 8: Obudowa do druku 3D

Dostarczyłem pliki STL wraz z plikami projektowymi Fusion360.

Pokrój je w wybranym fragmentatorze (moja to Cura) do gcode. Prześlij do drukarki 3D i wydrukuj.

Krok 9: Montaż

"ładowanie="leniwe"

Wadą FS-Touch jest to, że można go używać tylko na chłodnym łóżku i dyszy. Podgrzanie ich może stopić czujnik. Gdy złoże wypacza się, a metal dyszy rozszerza się po podgrzaniu, odległości się zmieniają, a zatem wyrównywanie należy wykonywać, gdy obie są gorące. Można temu zaradzić, kalibrując papierem raz w stanie podgrzanym, a następnie pozostawiając go do ostygnięcia. Następnie zapisanie referencji dla FS-Touch. Obejmie to rozszerzenia wartości odniesienia i pomoże złagodzić wszelkie zmiany wartości spowodowane ogrzewaniem. Więc kiedy dysza i łóżko ponownie się nagrzeją, powinny sięgnąć z powrotem do wyrównanej odległości.

Nałożenie Blu-Tack z tyłu FS-Touch pomaga dobrze trzymać się łóżka i zapobiega przesuwaniu się dzięki kablowi USB. Zapewnia również, że siły ciągnące/pchające nie są przenoszone z kabla USB na czujnik, co może wpływać na wartości.

Przed użyciem FS-Touch należy upewnić się, że dysza powinna być całkowicie czysta. Każda plama filamentu na końcówce dyszy zwiększy jej wysokość, a tym samym da nieprawidłowe wartości siły dla czujnika.

Ogólnie rzecz biorąc, jest to przydatne narzędzie, które pozwala zaoszczędzić czas i ból głowy podczas poziomowania łóżka drukarki 3D.