Archiv des Autors: toolson

Hexagon XL – part 10

Wirklich viel Arbeit war die Zwischenplatte. 5mm starkes AlMg3 und sehr viele Ecken. Da wünscht man sich wirklich eine CNC Fräse.

Es geht aber auch mit Hausmitteln.

Die Löcher/Gewinde an den sechs Kanten ermöglichen eine Verschraubung mit dem Grundrahmen. Ein evtl. notwendige Nivellierung der Grundplatte mittels Konterschrauben lässt sich so ebenfalls realisieren.

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Für das Kopfteil habe ich noch eine schicke 5mm Aluplatte gemacht. Die 3 Löcher mit den M4 Innensechskantschrauben sind für die Riemenspanner. In das mittige Loch kann ich noch einen Spulenhalter montieren

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Um der Basis mehr Stabilität und Masse zu verleihen habe ich eine Grundplatte angefertigt. 2 Lagen 19 mm starkes  MDF flächig verklebt und verschraubt.

Für das Auge habe ich noch ein Fase angefräßt und das Material mit Hartwachs behandelt.

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Schnell noch 6 Winkel designed und gedruckt. Die Winkel sind leicht untermaßig um das Profil Richtung Grundplatte zu ziehen.

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Die Klammern/Winkel gibt es wieder hier: http://www.thingiverse.com/thing:927540

Hexagon XL – part 09

Bei meiner letzten Bestellung bei Reichelt habe ich mir eine schicke USB-Durchgangsverbindung von Neutrik bestellt. Nicht ganz günstig, aber sehr hochwertig. Nach einiger Bearbeitung mit Bohrer, Feile und Gewindeschneider sieht es so aus:

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Auf der Rückseite des Basisrings habe ich noch eine Kaltgerätebuchse untergebracht.

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Um für etwas Sicherheit zu sorgen habe ich für die Innenseite eine Abdeckung gedruckt. Ein versehentliche Berührung des netzspannungsführenden Teile ist somit ausgeschlossen.

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Hexagon XL – part 08

Alle meine bisherigen Drucker hatten ein durchgängigen Kabelbaum. Vom Arduino-Shield bis zum Hotend. Sofern die Elektronik nicht leicht zugänglich ist, ist dies äusserst unpraktisch bei einer eventuellen Fehlersuche. Der Aufwand eine Ader mit Kabelbruch austauschen ist ebenfalls nicht ohne.

Im Reichert Katalog bin ich schon vor Wochen auf tolle D-Sub Steckverbinder gestoßen. Leider ausverkauft. Nachdem die jetzt endlich lieferbar waren, habe ich mir sofort einen Satz geordert.

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Das Gehäuse für die Befestigung an einer horizontalen Strebe war etwas mehr Aufwand als die üblichen Halter. Verhältnismäßig war das Gehäuse jedoch auch schnell entworfen und gedruckt.

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Die Verdrahtung in Richtung RADDS ist auch schon gelötet.

Falls ihr euch für gekaufte D-Sub Gehäuse entscheiden solltet, achtet darauf ein Gehäuse mit einem langen und breiten Baumaß zu bekommen. Die Verschraubung sollte weit außen liegen. Die Hochstromkontakte liegen ungünstig am Rand des D-Sub Steckers und lassen sich nicht in Richtung Gehäusemitte verbiegen.

Fertig sieht es dann so aus:

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Um die Kabel ordentlich an den Profilen verlegen zu können, habe ich meine bewährten Kabelclips um eine weitere Größe ergänzt.

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Die Teile sind, wie immer, unter meinen Thingiverse Account zu finden:
D-Sub-Case: http://www.thingiverse.com/thing:845346
Kabelclips: http://www.thingiverse.com/thing:832279

Hexagon XL – part 07

Nachdem ich mich einige Zeit mit den Hall-E Endstops von Dr. Henschke beschäftigt hatte, habe ich mich dazu entschieden die Opto-Endstops noch vor Inbetriebnahme des Druckers wieder rauszuschmeißen.

Die Einstellmöglichkeiten mit den Otto Endstops sind einfach nicht präzise genug um eine präzise Einstellung der 3 Delta-Tower zu ermöglichen.

Nachdem die Hall-E Endstop geliefert wurden, haben ich schnell einen Halter konstruiert.

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Die Konstruktion ist fehlersicher. Selbst bei einer Störung des Endstops kann der Laufwagen den Sensor nicht abfahren, da der Laufwagen zuerst gegen Halter fahren würde. Der kleine Neodym Magnet zur Betätigung des Hall-E Endstop habe ich einfach mit einem Tropfen Sekundenkleber auf den Gleitern befestigt.

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Die Möglichkeit das on-board Potentiometer relativ einfach deaktivieren zu können und ein Präzisions-Spindelpotentiometer anschließen zu können, macht die Hall-E Endstops momentan zur besten Verfügbaren Lösung.
Also habe ich mir 3 Stück 10-Gang-Spindelpotentiometer mit Getriebe-Skala aus China geordert. An der Skala ist noch ein Feststellhebel, so lässt sich das Poti blockieren und eine versehentliche Verstellung vermeiden.

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Der Halter war ebenfalls schnell konstruiert und gedruckt. Die Feinfühligkeit mit der sich die Endstops nun einstellen lassen ist einfach überragend.
3 Umdrehungen entsprechen ca. 1mm Einstellbereich. Andersrum gerechnet: 1 Teilstrich entspricht ca. 0,007 mm !!
Einer wirklichen guten Kalibration sollte zumindest von dieser Seite aus nicht mehr im Weg stehen.

Wie immer gibt es die Teile wieder unter meinem Thingiverse-Account zum download:
Hall-E Endstop Halter: http://www.thingiverse.com/thing:843852
Potentiometer Halter: http://www.thingiverse.com/thing:856488

Hexagon XL – part 06

Da ich ausschließlich ein 24V Netzteil verbaut habe, aber dennoch die günstigeren und leichter zu beschaffenden 12V Lüfter verwenden möchte, musste ich mir was einfallen lasse.

Ich hab mir über eBay 5 Mini-Step-Down Konverter besorgt.
5 Stück = 7 €. Da lohnt sich jede Bastelei mit Feststpannungsreglern etc. nicht.

Ursprünglich hatte ich die Idee, die stepdown Konverter auf einem freien Treiberplatz des RADDS zu plazieren.

Hier die Stepdown Konverter im Größenvergleich zu einen China A4988 Treiber.

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Leider stimmt das Rastermaß und die Pinbelegung nicht ansatzweise. So habe ich mich dazu entschlossen direkt mehrere Stepdowns an einer anderen Stelle im Gehäuse unterzubringen.
Die Idee die maximale Spannung verschiedener Kreise getrennt regeln zu können, gefiel mir gut. Auf die Weise lässt sich z.B. die Beleuchtung  oder eine maximale Lüfterdrehzahl bequem per Poti regeln zu können.

Nach einer Suche in der Bastelkiste ist folgende Lochstreifenplatine entstanden:

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Schnell noch einen Halter gezeichnet und gedruckt:

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Der Halter ist als .stl unter meinem Thingiverse-Account zu finden:
http://www.thingiverse.com/thing:838808

Die Step-down Koverter lassen sich sehr genau und feinfühlig einstellen.
Ungekühlt soll ein Konverter dauerhaft 1,5 A vertragen.

Die Qualität der Output Spannung ist gut. Bei einem Input von 24V und einem Output von 12V konnte ich eine Spannungschwankung von <0,1V messen. Alle 2 ms.

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Hexagon XL – part 05

Im laufe der Planungen habe ich dazu entschlossen, den gesamten Drucker mit nur einem 24V Netzteil zu betreiben. Die Kraft und Dynamik der Stepper ist mit einer 24V Spannungsversorgung einfach deutlich besser.

Des weiteren habe ich eine 32-Bit Steuerung eingeplant. Die Wahl fiel auf einen Arduino Due mit einem RADDS shield.

Als Stepperdriver sollen vorläufig erstmal die TMC 2100 SilentStepSticks von Watterot zum Einsatz kommen. Mit diesen Treibern habe ich auf dem i3 beste Erfahrungen gemacht. Sie sind viel viel leiser als die üblichen A4998 oder DRV8825 Treiber.
Preislich sind die Treiber im noch günstigen Bereich angesetzt.

Als Spannungsversorgung kommt das Nunu’s Netzteil von amazon zum Einsatz. Viel Netzteil für wenig Geld. Der Lüfter des Netzteil ist jedoch überhaupt nicht für empfindlicher Ohren.
Um die Geräuschkulisse zu senken wurde der billige China Lüfter gegen einen Sunon Maglev Lüfter mit einem Schalldruckpegel von 15dB. Um die Strömungsgeräusche zu reduzieren habe ich weiterhin das Lüftergitter entfernt.

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Die Silentstepsticks kommen als fertiges board, jedoch ohne gelötete Stiftleisten und Kühlkörper. Die Stiftkühlkörper von Watterot passen optimal und bieten eine brauchbare Kühlleistung.
Die Treiber habe ich auf den 1/16 spreadcycle Modus mit 1/256 Interpolation konfiguriert.
Wegen einem anderem Projekt habe ich mehr als benötigt (4 Stück) zusammen gelötet.

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Nach langer langer Wartezeit sind auch endlich der Arduino DUE clone aus China und RADDS 1.5 shield eingetroffen. Der Halter war schnell gezeichnet und gedruckt.

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Der Halter ist als .stl unter meinem Thingiverse-Account zu finden:
http://www.thingiverse.com/thing:832353

Solid State Relais

Da mir die Aufheizzeit bei den 12/24 V Druckbetten deutlich zu lang ist. Soll mein Hexagon mit einem 500W / 230 V Heizbett ausgestattet werden.

Da die Netzspannung nicht direkt über RAMPS, RADDS und co geschaltet werden kann, muss ein Solid-State-Relais zwischengeschaltet werden.

Natürlich gibt es fertige und teure (>25€) Lösungen.

Im RepRap Forum bin ich auf eine günstige Lösung gestoßen. Link.

Nach einen kurzen Redesign ist eine schöne und kostengünstige Lösung (ca. 6€) zustande gekommen.

Das SSR ist, gemäß Datenblatt, bei 25°C Umgebungstemperatur bis ca. 2,5 A (sekundär) belastbar.

Nachtrag 09/2015:
Langzeitdrucke (ca. 17h) mit der 500W Heizmatte hat das Relais ohne Auffalligkeit überstanden.

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BOM:
1 Satz gedruckte Teile
1 Solid State Relais, Sharp S202 S02 (3,10 €)
1 Widerstand 5,6k Ohm (0,30 €)
1 Klemme (4 polig) (0,40 €)
1 Sicherung 2 – 3,5 A (0,08 €)
1 Sicherungshalter (1,10 €)
1 Stück Lochstreifenplatine 29 x 29 mm
3 Muttern DIN 934 M3
3 Schrauben DIN 912 M3x20 oder ähnlich

Bezugsquelle für die Teile: reichelt.de

Hier für die benötigen Bestellnummern:
S202 S02
MPR 5,60K
AKL 101-04
TRÄGE 3,15A
PL FPG1-40
UP 730 EP

Die stl.’s für die Druckteile gibts, wie immer, unter meinem Thingiverse-Account:
http://www.thingiverse.com/thing:819410

Dort sind auch Ausführungen mit andern Haltern hinterlegt.

 

HexScan – It’s done

 

Mein erster Entwurf fiel deutlich zu groß aus. Des weiteren war der Entwurf schlecht zu kalibrieren.

Nach einigen Umbaumaßnahmen entstand dann ein Scanner mit klappbaren Auslegern. Jeder Ausleger ist individuell einstellbar, dass erleichtert deutlich die Kalibrierung.
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Durch das Kegelradgetriebe wird das Drehmoment des NEMA 17 Steppers ca. um das 3fache gesteigert.

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Fertig verkabelt sieht dann alles so aus:

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Alle Druckbaren Teile gibts unter meinem Thingiverse-Account zum Download.

http://www.thingiverse.com/thing:764202

BOM:

Die Längen der Aluprofile für die Ausleger können sich evtl. noch ändern.
Bei Verwendung anderer Kameras müssen die Ausleger angepasst werden.

Linienlaser 650nm 5mW 2 2,61 € 5,22 € http://www.ebay.de/itm/261131505000
Arduino Uno R3 -clone- ATmega328P CH340G 1 4,48 € 4,48 € http://www.ebay.de/itm/151467529472
Shield CNC V3 1 5,25 € 5,25 € http://www.ebay.de/itm/371240841889
Stepper Treiber Pololu 1 2,00 € 2,00 € DummyPreis
Stepper NEMA 17 1 12,00 € 12,00 € DummyPreis
Webcam Logitech C270 1 20,40 € 20,40 € http://www.ebay.de/itm/151500443701
Kabel, Stecker für Servo und Laser 1 1,00 € 1,00 € DummyPreis
Rillenkugellager 698 ZZ 6 1,30 € 7,80 € http://www.dswaelzlager.de/Rillenkugellager-698-ZZ
Miniaturlager MR1016-2RS 2 1,50 € 3,00 € http://www.dswaelzlager.de/Miniaturlager-MR1016-2RS-W5-beidseitig-Dichtscheiben-10x16x5mm-
Kegelradsatz 15/45Z id=5/10mm 1 7,50 € 7,50 €
Rundstahl d=10mm, l=52mm 1 1,00 € 1,00 € DummyPreis
Kunststoffplatte 5mm, d350mm 1 3,00 € 3,00 € DummyPreis
Filament 200-600gr 1 13,00 € 13,00 € DummyPreis
Linsenschrauben ISO7380 M5x8 vz, Karton a‘ 100Stk 1 3,17 € 3,17 € http://www.schraubenluchs.de/METRISCHE-SCHRAUBEN/Linsenschrauben-ISO-7380-1/Linsenschrauben-ISO-7380-1-10-9-VERZINKT/100-Stk-Linsenschrauben-ISO-7380-verzinkt-M5-x-8::7708.html
Vierkantmutter DIN562, Karton a‘ 100Stk 1 1,20 € 1,20 €
Zylinderkopfschraube DIN 912 M3x6 2 0,05 € 0,10 € DummyPreis
Zylinderkopfschraube DIN912 M8x35 6 0,75 € 4,50 € DummyPreis
Mutter DIN934 M8 6 0,05 € 0,30 € DummyPreis
Unterlegscheibe DIN125 M8 6 0,30 € 1,80 € DummyPreis
Aluminiumprofil 20x20x750 I-Typ Nut 5 2 2,21 € 4,42 € motedis
Aluminiumprofil 20x40x150 I-Typ Nut 5 6 1,49 € 8,94 € motedis
Aluminiumprofil 20x20x150 I-Typ Nut 5 7 0,70 € 4,90 € motedis
114,98 €

 

 

HexScan – Idee und Entwicklung

Aus überschüssigen Profilen und einer fixen Idee entstand der Gedanke einen großen und Drehmomentstarken 3D Scanner zu bauen.

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Softwareseitig soll die Horus-Software in Kombination mit einer modifizierten Horus-Firmware, aus dem aktuellen BQ Ciclop Scanner-Projekt Verwendung finden.

Da ich das deutliche günstigere CNC-Shield V3 anstatt des BQ ZUM Shield verwende, verwende ich auch eine modifizierte Firmware.

Der Scanner ist deutlich Größer als der Ciclop. Der Drehtisch hat einen Durchmesser von 350mm. Da alles noch nicht final ist, hab ich die Längsprofile noch nicht gekürzt. Höchstwahrscheinlich müssen die Vertikalen und die Ausleger für die Laser verlängert werden um den Tisch voll ausnutzen zu können.

ToDo:
– Kamerahalter für die Logitech C270 erstellen
– kleines Netzteil bestellen und montieren
– Kabel schön verlegen
– Firmware modifizieren (Getriebeübersetzung, allgemeine Probleme mit dem microstepping)
– Kalibrationsplatte inkl. Halter erstellen
– Horus-Scansoftware kalibrieren
– Testscan durchführen
– Längsprofile auf das Endmaß einkürzen
– evtl. die Vertikalen und die Ausleger in der Länge anpassen

Vorläufig bin ich erstmal froh, dass ich schon so weit gekommen bin.

Hexagon XL – part 04

Mein Prusa i3 steel hat wieder Überstunden geleistet. Nach einigen Fehldrucken sind alle beweglichen Teile für Hexagon XL ausgedruckt.

In die Carriages habe ich überlange Alu-Distanzhülsen eingeschweisst. Das soll die Stabilität der Teile erhöhen. Bei Montage- und Reparaturarbeiten entfällt zudem das lästige Gefummel mit vielen Kleinteilen. Die Hülsen werden mit Lötkolben in das ABS-Teil gedrückt, so entsteht eine vollflächige Verschweissung. Im warmen Zustand lassen sich die Maße sehr gut mit einem Messchieber einstellen.

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Die Idee mit den Aluhülsen habe ich für den Effektor verwendet.

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Die Riemenspanner waren tückischer als gedacht und konstruiert. Nach einer kurzen Behandlung mit Schleifpapier gleiten diese nun aber auch geschmeidig aber dennoch spielfrei in Eckteilen des Rahmens.
Die Riemenspannung lässt sich nun bequem von oben mit einer M4 Schraube einstellen.

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Im gesamten siehts nun so aus. Die Opto-Endstops habe ich auch schonmal probeweise montiert.

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Nachdem alles montiert war, musste ich leider feststellen, dass die Aluhülsen sowie auch die Schraubenköpfe den Freiheitsgrad der Kugelköpfe einschränken. Bei Hexagon-Druckern in der Standartgröße fällt das wohl nicht auf. Durch den vergrösserten Druckbereich wird scheinbar eine größere Auslenkung im Randbereich benötigt.
Vorläufig werde ich dieses Problem aber nicht weiter angehen. Für die ersten Bewegungstest muss die Konstruktion und der somit verkleinerte Druckbereich erstmal reichen. Auf dem folgendem Bild kann man die Problematik recht gut erkennen.

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Die mechanischen Steppendämpfer habe ich wieder demontiert. Diese scheinen bei anderen Druckern für Ungenauigkeiten zu sorgen.

Der mechanische Grundaufbau ist hiermit abgeschlossen. Nun gilt es weiteres Material zu besorgen und sich mit den nächsten Projektphasen zu beschäftigen.