Porównanie elektroniki do RepRapa

 Posted by przemek on 22 December 2011  reprap  Add comments
Dec 222011
 
IMGP7608

Po trzech tutorialach opisujących budowę drukarki Mendel Prusa, przyjrzymy się teraz kilku sprawom dotyczącym elektroniki, bez której nie może się obejść żadna drukarka. Typów układów jest wiele, i nie znając się za bardzo na temacie na pewno trudno wybrać model pasujący do naszych potrzeb. Aby uprościć ten wybór, skupimy się tutaj na trzech modelach : Generacja 3, Sanguinololu i RAMPS.

Elektronika Trzeciej Generacji

Najstarsza, rzadko już dzisiaj spotykana wersja elektroniki, ale też jest to model, od którego zapoczątkował się przełom. W pełni udokumentowana na stronach wiki, dobrze opisana, możliwa do wykonania w domu (pod warunkiem, że umiemy lutować elementy SMT). Składa się z pięciu płytek i trzech opto- stopów. Płyta główna bazuje na Sanguino, czyli trochę rozbudowanej wersji Arduino, zaś sam Extruder Controller (kwadratowa większa płytka) jest już układem bazującym na ATmega168, czyli tak samo jak np w Arduino NG.

Mimo tego, że w porównaniu do nowych rozwiązań w oczy odrazu rzuca się duża złożoność systemu, jest to w pełni funkcjonalna i dobra elektronika. Jedynym problemem jest tutaj fakt, że sterowniki silników nie obsługują microsteppingu, czyli drukarka jest trochę głośniejsza. Niestety z racji tego, że nie istnieje nowoczesne oprogramowanie na tą platformę, trzeba używać starszego (Five_D), które czasem zwalnia gdy ma do czynienia z dużą ilością wierzchołków, np przy małych otworach.

Jeśli używamy czystych, nieprzesadnie skomplikowanych modeli 3D, ta wersja na pewno wystarczy każdemu. Należy jeszcze dodać, że wymaga ona specjalnych dwóch płytek z pleksy lub MDF,  żeby przykręcić ją do drukarki (płyta główna i ekstruder na górze, sterowniki silnika na dole, pod maszyną).

Zalecany firmware : dobrze działa z wersją Five_D 2008.08.06 (obsługuje akceleracje), lub z wersją zmodyfikowaną przez Camiela Gubbelsa (bez akceleracji, ale chyba drukuje troszkę lepiej – nie zacina się przy skomplikowanych ścieżkach)

Sanguinololu

Najbardziej chyba obecnie rozpowszechniona elektronika, bazująca tak jak Gen3 na elektronice Sanguino, i używająca zintegrowanych sterowników do silników krokowych Pololu (stąd Sanguino-lolu :-)

Najważniejszą jej cechą jest to, że wszystko co potrzebne do działania drukarki znajduje się na jednej płytce. Sterownik silnika ekstrudera nie jest osobny, stąd mamy tu cztery wyjmowalne sterowniki, a sterowanie temperaturą jest kontrolowane przez główny procesor (ATmega644P), a nie osobny układ. W płytkę wbudowane są także układy do sterowania stołem grzejnym. Generalnie mamy : 4 wyjścia na silniki krokowe bipolarne (4 piny na każdy), 3 wyjścia na endstopy (mogą to być opto endstopy na podczerwień, albo mechaniczne przełączniki), 2 wyjścia na termistory (do głowicy i stołu, oraz dwa wyjścia do grzałek. Uwaga: przy podłączaniu stołu grzejnego w tym wypadku może nastąpić przegrzanie MOSFETu, który steruje grzaniem, więc wymaga on radiatora (heat sink).

Sanguinololu jest dość dobrze opisane na stronie projektu, gdzie można znaleźć wszystkie pliki potrzebne do jej złożenia (także gerbery do sfabrykowania płytek itp). Sanguinololu akceptuje różne typy firmware’u, gdzie najpopularniejszym jest Sprinter, ale używa się także TeaCup, Marlin oraz podobnych. Ich wspólną cechą jest to, że zostały napisane specjalnie pod tak nieskomplikowany procesor, przez to są zoptymalizowane i szybkie (unikają operacji na liczbach zmiennoprzecinkowych itp). Stąd standardowa prędkość połączenia to aż 115200 bps.

RAMPS

RAMPS to w skrócie RepRap Arduino Mega Pololu Shield – czyli w wolnym tłumaczeniu ‘RepRapowa nakładka na Arduino Mega ze sterownikami Pololu’. Zasadę działania ma podobną do Sanguinololu, ale składa się z dwóch części – nakładki, oraz samego Arduino Mega, które trzeba dokupić osobno. Koszt dość porównywalny z SL, ale funkcjonalność większa, bo w każdej chwili można odpiąć Arduino i użyć do innych celów. Zestaw jest też bardziej podatny na modyfikacje (więcej wolnych pinów do wykorzystania).

Strona projektu : http://reprap.org/wiki/Arduino_Mega_Pololu_Shield

Firmware : Sprinter, Marlin, TeaCup i inne.

 

Oczywiście istnieje dużo więcej typów dostępnej, opensource’owej elektroniki, takich jak Generation 6 ze zintegrowanymi sterownikami silników (jedna płytka), Generation 7 przystosowane do wykonania na RepRapie (przerobionym na małe CNC), Pololu electronics, Ultimaker Electronics, czy też nowe, mało znane, lecz zaawansowane i obiecujące R2C2. Niektóre typy elektroniki są wyszczególnione w tym porównaniu.

————————–

To narazie tyle jeśli chodzi o ‘mózg’ domowej  drukarki 3D, w kolejnym odcinku opiszę typy oprogramowania ładowanego na chip (tzw firmware), kilka popularnych slicerów (programów do generowania gkodów) oraz programów do samego drukowania. Pojawi się opis oprogramowania Sprinter (które polecam), oraz nowego Skeinforge’a (pod nazwą SFACT) a także programu Slic3r, i na końcu programu Pronterface, którego można z powodzeniem używać do sterowania drukarką.

 

 

 

  7 Responses to “Porównanie elektroniki do RepRapa”

  1. Dobre porównanie, sporo informacji w jednym miejscu, ale czy jest coś, co, podsumowując to wszystko, polecilibyście na początek przygody z RepRapami? Który z tych zestawów daje się na razie ogarnąć osobie niedoświadczonej w układach elektronicznych, ewentualnie nawet kosztem ograniczonej funkcjonalności?

    PS. odpowiadacie może na maile? :)

  2. Ha! Witaj,
    Sorry, ale w świątecznym zamieszaniu mail się trochę zagubił, i dopiero go odkopałem :-) Teraz postaram się częściej lustrować skrzynkę designfutures.

    Odpowiadając na Twoje pytanie : pomimo wielu różnych wersji RepRapa zdecydowanie polecam zestaw Prusa – ale z modyfikacjami, przede wszystkim przystosowany do łożysk liniowych (LM8UU). Elektronika – Sanguinololu lub RAMPS – jeden układ, bardzo prosty, i wszystko co potrzebne w jednym miejscu. Ekstruder – wersja Grega Frosta (patrz tutorial), a hot end to J-head albo klasyczny (wersja Adriana Bowyera). Najbardziej niezawodne są właśnie te, ewentualnie warto sprawdzić jeszcze wersję z teflonową rurką w środku – która skraca strefę topienia (melt zone), i zapobiega wyciekom plastiku.

    Reszta to już drobiazgi… zresztą wszystko jest opisane w tutorialach (więcej już wkrótce – szczególnie o samym przygotowaniu plików i drukowaniu).

    pozdrawiam i powodzenia!

    Przemek

    PS. Polecam sprawdzić Allegro w poszukiwaniu frazy RepRap – ostatnio zrobił się tam mega boom na części :-)

  3. W związku ze składaniem trochę większej drukarki postanowiłem zaprojektować mocniejszą elektronikę. Bazująca na Generacji 7 elektronika będzie sterowała silnikami przez drivery TB6560AHQ. Drivery pozwalają na podłączenie większych silników (do 3.5A na fazę !!!). Płyta główna już zaprojektowana. Niedługo mam nadzieję zacząć składać elektronikę. Zapraszam na www

  4. Czy ktoś obeznany może mi powiedzieć jakich mosfetów użyć do Sanguinololu dostępnych w Polsce.

  5. poszukaj IRF3710, powinny być na TME. Tak naprawdę to można podobne mosfety (w obudowie TO220) znaleźć w normalnych sklepach elektronicznych. Ważne, żeby moc była ok/powyżej 200W – podgrzewanie do stołu będzie zjadać ok 120W, ale dobrze mieć spory zapas, żeby mosfet żył w miarę długo.

  6. Czy Atmega644PA-PU będzie współpracować z Sanguinololu?
    Pytam bo jest kilka modeli Atmega644 i nie wiem czy ta jest odpowiednia

Leave a Reply to marcingladzik Cancel reply

(required)

(required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

   
© 2011 Suffusion theme by Sayontan Sinha