smoothie

Dla osób które nieco wnikliwiej obserwują rozwój elektroniki do klonów drukarek RepRap jasnym jest to, że od pewnego czasu ten ‘mózg’ maszyny działa według tego samego schematu. Płytki takie jak Gen6, Sanguinololu, Melzi a nawet Teensylu tak naprawdę są kolejnymi modyfikacjami i ulepszeniami projektów Gen3 lub RAMPS, i bazują na tym samym prostym założeniu – bierzemy sobie klon Arduino, dodajemy sloty na sterowniki silników, wejścia na dwa termistory, i dorzucamy mosfety do sterowania grzałkami lub wentylatorem. To wszystko z powodzeniem mogło się zmieścić na wyprowadzeniach z dość popularnego procesora ATMega644P produkowanego przez firmę Atmel. Większość z tych projektów wyciskała z niego wszystko – brakowało wolnych pinów do sterowania dodatkami, a także pamięci. 64K z pewnością nie jest w stanie wystarczyć każdemu (parafrazując słynne powiedzenie przypisywane Billowi Gatesowi :-)

Co wydarzyło się po Sanguinololu ? Kolejnym krokiem, bądź ‘kroczkiem’ było przeskoczenie na nowy procesor, AT90USB, który w zasadzie pomógł w trzech rzeczach : pozbyciu się chipu FT232R, emulującego port szeregowy przez USB (został zintegrowany), zwiększeniu ilości pamięci, oraz dołożeniu kilku nowych wyprowadzeń (‘pinów’ , których można użyć do sterowania). Ten procesor został użyty między innymi w Teensylu, Printrboard i Sunbeam.

Czy potrzeba nam więc jakichkolwiek innych ‘bajerów’ ? Są tacy, którzy uważali, że “Perfection is achieved, not when there is nothing more to add, but when there is nothing left to take away.”   (mam na myśli twórców elektroniki Repic  , bazującym na procesorze PIC18F4550). Nota bene – cytat od Antoine de Saint-Exupery. Niestety jak widać pomysł elektroniki w wersji ultra-oszczędnej nie wypalił, a dodatkowe cechy funkcjonalne i ‘rozbudowywalność’ jest dzisiaj poprostu koniecznością.

7759993256

Satysfakcja z dzisiejszych elektronik byłaby pełna i niezmącona jeszcze przez wiele lat, ale jak wiemy – lepsze jest wrogiem dobrego – i tutaj właśnie na scenie pojawia się zupełnie nowy gracz – SmoothieBoard. Elektronika zaprojektowana przez Artura Wolfa z firmy TrinityLabs dopiero wchodzi na rynek, ale już na odległość zapowiada spore zmiany. I nie chodzi mi tutaj tylko o większą ilość wyprowadzeń, zintegrowane drivery silników, zabezpieczenia itp. Najważniejszy jest skok w mocy obliczeniowej – a co za tym idzie dużo większe możliwości software’owe.

Dzięki uprzejmości Wulfnora miałem możliwość szybkiego przetestowania tego sprzętu (dla bardziej wnikliwych – dokładna analiza i porównanie do elektroniki 4Pi Klimenta jest tutaj), i nasunęły mi się poniższe wnioski :

- gwoździem programu jest tutaj procesor – głównie dlatego, że to już klasa ARM32 cortex M3, czyli już ‘prawie’ poziom telefonów komórkowych i smartphone’ów – a co za tym idzie możliwość obsługi dużych wyświetlaczy, interpretowania dużej ilości skomplikowanych instrukcji itp.

- dodatkowym mega-plusem jest komunikacja – wbudowana karta sieciowa 100MBit. Mimo tego, że są to cechy jeszcze niezaimplementowane w firmware, otwierają sprzęt na takie rzeczy jak drukowanie z przeglądarki www, lub z aplikacji na smartphone, drukowanie poprzez ‘drag&drop’ itp.

- otwarte dedykowane firmware – Smoothieware. To najmocniejsze uderzenie w tym ‘combo’, bo razem ze sprzętem otwiera ono drogę do totalnie holistycznego podejścia, i stworzenia jednego dużego pakietu programowego. Poprzez użycie obiektowego c++ i modularną strukturę ułatwia bardzo dodawanie nowych funkcjonalności i rozszerzeń (programiści i hobbyści-koderzy szykujcie się!)

- zmiany firmware’u, konfiguracji i rekalibracja maszyny to bajka – wystarczy załadować pliki na kartę SD i nacisnąć reset. Karta SD automatycznie instaluje się na komputerze jako zewnętrzny dysk USB, dostępny równolegle (nie przeszkadza w drukowaniu).

Co to wszystko oznacza ? Moim zdaniem rewolucję – nowe sposoby drukowania, innowacyjne algorytmy nakładania materiału,  monitorowanie wydruków, raportowanie w real-time – czyli prawdziwie inteligentne użytkowanie. Pamiętacie w początkach doby internetu wizje lodówek podłączonych do sieci, które same zamawiają brakujące produkty ? Nadchodzi czas na drukarki, które same kontaktują się z ebayem, żeby zamówić kończący się właśnie filament :-)

Póki Smoothie jest ciągle w fazie wczesnych testów, warto wspomnieć o bardzo podobnej elektronice – Sunbeam 2.0 zaprojektowanej przez Wulfnora – która poprzez użycie tego samego firmware prawdopodobnie umożliwi użytkownikom to samo co Smoothie (mam nadzieję, że takie nowe podejście stanie się mainstreamem). Trzymamy więc kciuki za rozwój Smoothieware i podobnych platform – i czekamy na kolejne testy !

 

 
wielokat

Tytuł może się różnie kojarzyć, ale problem jest realny. Każdy kto próbował drukować elementy z (sub)milimetrową precyzją wie, że kiedy próbuje się spasować dwa elementy takie jak cylindry i tłoki czy drobne elementy mechaniczne często nie pasują one po wydrukowaniu tak jak na modelu.

W szczególności okrągłe otwory na wydrukach mają często średnice znacząco mniejsze niż na modelu 3d. Dotyczy to szczególnie otworów pionowych czyli prostopadłych do powierzchni stołu i takich, które mają średnice mniejsze niż 10-20mm. Do pewnego stopnia można to też zaobserwować dla otworów o niekolistym kształcie i w innych niż pionowa pozycjach. A to wszystko dzieje się mimo idealnej kalibracji hardware!

Poniżej pokrótce przedstawię czynniki jakie składają się na to zjawisko i przedstawię jak można próbować z nimi walczyć.

1) Liczba ścian wielokąta

Software modelujący tworzy okręgi jako wielokąty. Niektóre programy (np. Sketchup) działają tak, że te wielokąty są wpisane w okrąg o teoretycznie zadanej średnicy. A więc de facto średnica czegoś, co można włożyć w taki wielokąt jest mniejsza niż pierwotnego kręgu (bo to wyznacza średnica mniejszego koła wpisanego z kolei w wielokąt).

Im więcej boków wielokąta tym bardziej jest on zbliżony do idealnego koła i problem jest mniejszy. Widać to na poniższym wykresie:

źródło: http://hydraraptor.blogspot.com

Recepta: Należy robić wieloboki o możliwie dużej liczbie boków. Ale…

2) Upraszczanie w software tnącym

Gdy otwór jest niewielki, to drukarka dla wielu małych boków wielokąta musiałaby zrobić wiele bardzo krótkich (czasowo i przestrzennie) ruchów głowicą, z których każdy jest osobną komendą w gcode. Jest tylko dana ilość komend, którą drukarka może przyjąć/przetworzyć w ciągu sekundy. Software tnący wiedząc o tym zmniejsza ilość ruchów/komend na sekundę ścinając i upraszczając takie złożone łuki “skacząc” po kilka segmentów na raz. Również popularny firmware Marlin może to robic poprzez zazwyczaj “inteligentną” funkcję “look ahead”. Razem powoduje to w rzeczywistym wydruku ponowne zmniejszanie ilości boków wielokąta przy cięciu obiektu.

Recepta: Dobór silcera. Jeśli się dobrze orientuję stary Skeniforge i oparta na nim Cura najwyraźniej tną w opisany powyżej sposób, podczas gdy Slic3r i Netfabb nie upraszczają łuków. Nie wiem jak sprawa wygląda w Kisslicerze. Nie upraszczanie łuków ma swoje zalety, ale znowu jest pewne ale…

Czytaj dalej »

Feb 082012
 

Kilka dni temu pojawił się bardzo użyteczny online’owy generator firmware Marlin.

Marlin to następca firmware’ów 5D i Sprinter (o czym pisaliśmy w poradniku software’owym), który ma zastosowanie w szerokiej gamie drukarek na różnych elektronikach. Podstawową cechą Marlina jest to, że patrzy on “do przodu” na kolejne polecenia/linijki gcode i “inteligentnie” koryguje ruchy głowicy, tak by gładko wejść w następną prostą. Efektem jest zniknięcie charakterystycznych dla Sprintera “przerysowanych kantów” na okrągłych przedmiotach wynikających z krótkich przestojów głowicy pomiędzy kolejnymi poleceniami. Ponadto Marlin oferuje też wiele innych udoskonaleń włączając w to obsługę panelu LCD, który może nam pomóc w sterowaniu drukarką. Jeśli więc ktoś nie pracuje jeszcze na swoim RepRapie na Marlinie to najwyższy czas się przesiąść.

Automatyczny generator jest bardzo (jak na tego typu software) przyjaznym dla użytkownika narzędziem. Umożliwia wybór wielu parametrów takich jak rodzaj elektroniki, której używamy, wielkość obszaru roboczego, rodzaj termistora, inwertowanie ruchu w poszczególnych osiach czy baudrate. Do każdego parametru jest krótki opis co on oznacza i jakie wartości są rekomendowane.

Po kliknięciu “buduj” dostajemy możliwość ściągnięcia do wyboru:

  • pliku config.h z pomocą którego możemy sami skompilować Marlina i wrzucić go na naszą elektronikę (to nie jest trudne – na dole tej strony jest opis krok po kroku jak to zrobić),
  • skompilowanego pliku hex, który należy już tylko uploadować na drukarkę, oraz
  • co jest chyba największą zaletą tego narzędzia, zzipowanej paczki software, gdzie wystarczy podłączyć drukarkę, uruchomić plik, a reszta stanie się automagicznie.

To bardzo użyteczne narzędzie dla każdego, kto chce po prostu drukować i nie ma czasu czy ochoty wnikać w zawiłości firmware. Dla innych osób generator będzie dawał możliwość łatwego eksperymentowania z różnymi parametrami. Tak czy inaczej gorąco polecam!

Porównanie elektroniki do RepRapa

 Posted by przemek on 22 December 2011  reprap  7 Responses »
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.

Czytaj dalej »

© 2011 Suffusion theme by Sayontan Sinha