Принтер "FRIBOT Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Здесь каждый может завести свою тему-блог по сборке 3D принтера
3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Принтер "FRIBOT Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 11 янв 2018, 22:16

Принтер с кинематикой Core-XY на рельсах. Теперь версия "Z-Belt".
что означает "ось Z на ремне".

Полностью готовый вариант к самостоятельной сборке.


Что нового в версии FRIBOT Z-Belt:

Ничего, кроме того, что ось Z теперь приводится при помощи ремня. Более точное позиционирование по оси так как т.н. воблинг в этом случае полностью отсутствует.
Дисплей теперь с другого бока, там же и передняя стенка, боковые стенки глухие, только отверстия для переноски.
На передней стенке акриловая дверца. Подвал закрывается акриловой защитной крышкой.

- Область печати как и в предыдущей версии 200х300х200.
- Бесшумный. На осях X и Y применены тихие драйверы TMC2100.

Дисплей MKS Mini 12864, такой же как и в v3.0, с более удобным расположением картридера, язык интерфейса русский.
Корпус также выполнен из шлифованной фанеры 6мм, а элементы для крепления рельсов выполнены из фанеры толщиной 8мм. Обратите на это внимание при заказе лазерной резки.
Рельсы MGN9, расположены "на потолке", так они меньше подвержены попаданию на них пыли.
Конструкция универсальна и для H-Bot и для Core-XY.
Кинематика H-Bot/CoreXY на рельсах позволяет печатать на достаточно быстрой скорости, в отличии от кинематики "дрыгостола".
Оптимальная скорость печати принтера "Z-Belt" - 120мм/сек.

Набросал я внешний вид в Solidworks, и вот такой получился красавец:

Изображение

Вид с других сторон

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

ролики на подшипниках как с фланцем (F625ZZ) так и без (625ZZ):

Изображение

Изображение

Изображение


Ссылки:



Чертежи для лазерной резки фанерного корпуса в DXF
https://yadi.sk/d/PkgS5UMM3QEXMm
Комплектующие
https://yadi.sk/d/vpGKIgFS3QEXMy
Печатные детали STL
https://yadi.sk/d/tw3NwHxO3QEXch
Прошивка Marlin 1.1.4
https://yadi.sk/d/-xQ12IY03TNduR

Общая папка Z-Belt (в общей папке в наличии есть и другие варианты чертежей, на любой вкус, и другие бонусы)
https://yadi.sk/d/E7Xm8YrC3QT2bJ


Немного информации по поводу покрытия фанеры лаком.

1. Купить бутылку лака бесцветного ХВ-784, небольшой валик с коротким ворсом, малярную ванночку по размеру валика, наждачку (р80-100, р200-240), респиратор.
2. Обрабатываем наждачкой (р80-100) фанерные детали, слегка и без фанатизма, обязательно вдоль волокон, не в коем случае не поперек!.
3. Вытираем сухой тряпочкой пыль с деталей.
4. Наносим валиком первый слой лака.
5. После 2-3 ч просушки обрабатываем снова но уже более мелкой наждачкой (р200-240) фанерные детали, обязательно вдоль волокон.
6. Вытираем пыль с деталей.
7. Наносим второй слой лака.
8. Дать просохнуть около суток.


Сборка принтера.

Корпус:
Размещаем рельсы с каретками на верхнем основании, и на балке, прикручиваем неплотно винтами от руки, собирая балку с боковыми печатными деталями прикручиваем ролики с подшипниками винтами М5.
Собираем балку. Прикручиваем собранную балку к боковым рельсам и неплотно стягиваем.
Выравниваем балку перпендикулярно боковым рельсам, стягиваем.
В принципе если сдвинуть балку до упора, то предполагается, что она как раз перпендикулярна.
Двигая портал туда сюда, постепенно затягиваем винты крепления рельсов и кареток. Проверяем легкость хода кареток и еще раз перпендикулярность осей X и Y. Прикручиваем обводные ролики винтами М5.
Прикручиваем к пластиковой каретке концевики X-max X-min с напаянными с запасом проводами, прикручиваем эту пластиковую каретку к каретке рельсы на балке винтами М3, прикручиваем собранный термобарьер с датчиком и вентилятором. Провода все нужно обязательно отмаркировать.
Все провода собираем в жгут и оборачиваем обмоткой.

Кинематика CoreXY:
вид сверху
Изображение
вид спереди
Изображение
вид снизу
Изображение



Собираем корпус
Сначала к нижнему основанию прикручиваем перегородку подвала, смотрим ниже на фото по отверстиям, в какую сторону должно быть повернуто это основание:
Изображение
Нижнее основание и собранное верхнее основание соединяем с задней и передней стенками, вставляем гайки и стягиваем винтами М3х16. Ставим перегородки колодцев и прикручиваем их.

Пока колодцы слева и справа открыты, устанавливаем шаговые моторы. Приклеиваем ленты светодиодные с напаянными с запасом проводами. Устанавливаем концевики оси Z, у нижнего оптического концевика слегка срезать уголок текстолита чтобы не вешало ремню.

Изображение

Все концевики работают по нормально-замкнутой схеме.
Укладываем провода. Шаговый мотор оси Z установить на втулки 23мм.
Изображение
Не забываем маркировать.
Укладываем и подвязываем провода. На задней стенке есть отверстия под стяжки.
После того как все провода уложены, ставим левую и правую стенки, вставляем гайки и стягиваем винтами М3х16.

Стол:
Спойлер
Прикрутить слегка линейные подшипники
Изображение
Далее собираем остальные детали, все стыки фанеры желательно проклеивать.

Расзенковать отверстия под винты М5х25 впотай в задней детали. Прикрутить ролики с фланцевыми подшипниками:
Изображение

Изображение


Ставим остальные детали, стягиваем винты у линейных подшипников

Изображение

Далее соединяем остальные детали:

Изображение

Изображение


Устанавливаем стол внутрь корпуса принтера, вставляем валы через верхнее основание/линейный подшипник/нижнее основание и закрепляем валы зажимами сверху, а снизу не нужно.
Проверяем легкость хода стола.
Устанавливаем ролик и ШД оси Z, натягиваем ремень по схеме:

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение
Устанавливаем нагревательную пластину на пружинах винтами. Её рекомендуется крепить в трех точках, а не в четырех, иначе при регулировке её будет выгибать "пропеллером" вместе со стеклом.
Не забываем маркировать провода.



Монтируем дисплей, плату управления, вентиляторы, блок питания.
Подключаем по схеме.

Установка контроллера MKS Mini 12864:
сначала снаружи прикрутить декоративную панельку винтами 3х16 впотай, потом изнутри прикрутить плату контроллера:
Изображение

Размещение электроники внизу, мозг ставим на втулки 10мм.:
Изображение



Классическая схема подключения MKS Gen V1.4:

Изображение



Расположение драйверов:

Изображение


распиновка концевиков:

Изображение



Я у себя на аналогичном принтере RPD3 подключал стол напрямую к разъему платы, без внешнего мосфета.
На плате стоит хороший транзюк 40200ATD, греет стол 200х300, и при этом сам транзюк холодный.
Вентиляторы корпуса и вентилятор обдува термобарьера подключаем к понижалке DC-DC и выставляем на нем 8…9в. Вентилятор обдува детали подключаем к плате MKS Gen V1.4 по схеме.

Проверяем свободный ход каретки, портала, экструдера. Проверить щелкают (срабатывают) ли концевики в конце движения.
Натягиваем ремень кинематики X,Y по схеме в зависимости от выбранной кинематики H-bot или CoreXY.
Заливаем прошивку.
Настроенная прошивка marlin для данного принтера по ссылке выше.

После сборки и заливки прошивки нужно будет обязательно проверить/отрегулировать ток на драйверах.
От себя скажу, что для DRV8825 (Z, E) напряжение на подстроечнике драйвера должно быть 0,85в, на TMC2100 (X, Y) должно быть 1,1в. Меньше нельзя, будут пропуски шагов. Больше нельзя, будет греться.
TMC2100 при этом греется максимум до +75, что в пределах нормы.
Если будет перегреваться выше +75, то поменяйте штатные радиаторы на более массивные.

После этого нужно будет проверить правильность подключения концевиков и моторов, подрубив принтер к pronterface, понажимать шаг 1мм по осям X, Y, Z. Если по оси Z стол идет в другую сторону, инвертировать направление в прошивке или развернуть штекер мотора.
Если по осям X,Y направление движения в другую сторону, значит моторы перепутаны местами. Поменять местами штекеры на плате управления.
После также нужно проверить срабатывание и верное присвоение концевиков, нажимаем концевик и вводим команду М119 в pronterface, смотрим его состояние. Таким образом проверяем все остальные концевики.

После, проверяем движение HomeX, Y, Home Z, кнопками движения домой в pronterface. Перед нажатием Home Z, надо обязательно проверить, чтобы сопло не упиралось в стекло стола после срабатывания концевика.

После того как отхомите ось Z, настройте зазор сопло/стол на толщину бумаги.
Проверить нагрев сопла и стола на заданную температуру.

Ставим нижнюю крышку, вешаем дверку.

Если есть вопросы, пишите, обязательно отвечу.

Группа в ВК:
https://vk.com/3dprinter_fribot

Enjoy!
Последний раз редактировалось 3Dmaniack 11 фев 2019, 14:23, всего редактировалось 5 раз.

StanislavI
Сообщения: 190
Зарегистрирован: 24 ноя 2017, 08:49
Имя: Станислав
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 6 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение StanislavI » 11 янв 2018, 22:34

Интересная схема оси Z, думаю, может попробовать все-таки на своем принтере. Вопрос, хватает ли момент силы на моторе ? Я так понимаю применена схема блока, работающая как редуктор 2:1, но и ремень удлиняется. Например если закусит подшипник, а его закусит по-любому из-за того что платформа закреплена только с одного края то она давит как рычаг с очень большим крутящим моментом силы. Так вот, если подшипник закусит, то нужно усилие пару кг, чтобы его сдвинуть, на таком длиннном ремне усилие в пару кг даст заметное удлинение, думаю порядка 0.1 мм, что при слое 0.1 и печати АБС пластиком вызовет деламенацию, полосатость и в принципе тот же воблинг только взыван он будет неравномерной плавностью хода подшипников. Как у вас с этим дела обстоят ?

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 07:32

StanislavI писал(а):
11 янв 2018, 22:34
Интересная схема оси Z, думаю, может попробовать все-таки на своем принтере. Вопрос, хватает ли момент силы на моторе ?
Это применимо для легких фанерных столов. В вашем случае нужен более мощный мотор и ремень пошире (10мм), либо два мотора.
StanislavI писал(а):
11 янв 2018, 22:34
Как у вас с этим дела обстоят ?
Пока ни как. Еще в процессе сборки.
Подшипники 625 на всех роликах, они достаточно качественные, не люфтят и не закусывают. Проверено на предыдущей сборке.

StanislavI
Сообщения: 190
Зарегистрирован: 24 ноя 2017, 08:49
Имя: Станислав
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 6 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение StanislavI » 12 янв 2018, 10:56

3Dmaniack писал(а):
12 янв 2018, 07:32
Подшипники 625 на всех роликах, они достаточно качественные, не люфтят и не закусывают. Проверено на предыдущей сборке.
Я имел в виду как раз не роликовые а линейные подшипники на валах.

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 11:05

StanislavI писал(а):
12 янв 2018, 10:56
а линейные
Линейные используются LMK12LUU, также качественные, не закусывают, проверено.
Магазин: CNA Mechanical Parts

StanislavI
Сообщения: 190
Зарегистрирован: 24 ноя 2017, 08:49
Имя: Станислав
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 6 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение StanislavI » 12 янв 2018, 13:17

Я тоже брал качественные, без нагрузки или под нагрузкой которая перпендикулярная оси - все ок, а вот если попробовать рукой подшипник повернуть, создать такую нагрузку (получается один конец подшипника прижимаем к валу а другой оттягивает), то чувствуется ступенчатость при движении вдоль вала. И дело не в качестве подшипника (если с качеством все ок), а в конструкции (я разбирал) получается что когда один шарик заканчивает движение по желобу, то он соскакивает для движения в обратную сторону, нагрузка с него снимается. С другого конца подшипника наоборот, новый шарик заезжает в желоб, принимает нагрузку. Но из-за небольшого перекоса из-за крутящего момента нагрузки получаем что с одной стороны зазор между валом чуть меньше а с другой чуть больше и там где чуть меньше шарик при въезде в желоб заезжает как бы на ступеньку, при этом нужно дополнительное усилие.

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 14:19

StanislavI писал(а):
12 янв 2018, 13:17
шарик при въезде в желоб заезжает как бы на ступеньку
О каких подшипниках речь?
Есть как минимум три вида (LMK12LUU, LMK12UU, LM12UU) и в LMK12LUU такой проблемы не должно быть

Изображение

Изображение

Изображение

Аватара пользователя
Alex Post
Сообщения: 6993
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 17:22
Имя: Александр
Откуда: Брест, РБ
Благодарил (а): 330 раз
Поблагодарили: 817 раз
Контактная информация:

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение Alex Post » 12 янв 2018, 14:30

В отличе от предыдущего проекта, который "бочком" сделан был viewtopic.php?f=21&t=579 этот уже очень даже неплохо выглядит. Одно только мне в нем не нравится: сочленение балки Х через печатные переходники. ИМХО стоило бы все-таки поступиться красотой, и прикрутить балку прямо на каретки рельс оси У. Меньше сочленений - выше жесткость, а в этой точке жесткость лишней не бывает. А уж на балку можно и через печатные переходники ролики крепить. Хотя, возможно, я и перегибаю... Хотелось бы уже "живой" проект увидеть, как он в деле себя покажет. И ременной привод по Z тоже.
Prusa i3 rework - трудится с 2015 года
Черно-оранжевый 3D-SPrinter 232 - https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=393

StanislavI
Сообщения: 190
Зарегистрирован: 24 ноя 2017, 08:49
Имя: Станислав
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 6 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение StanislavI » 12 янв 2018, 17:49

3Dmaniack писал(а):
12 янв 2018, 14:19
в LMK12LUU такой проблемы не должно быть
Там без разницы, судя по дизайну используется LMK12LUU у меня тоже, внутри Т-образной обоймы два LM12UU. Суть как раз в том как шарики по краям заезжают в жолоб, оно у всех хUU одинаково. Чтобы такого эффекта не было нужно платформу подвешивать минимум на две противоположные точки. Она хоть и деревянная, но плюс стол, плюс стекло - центр масс платформы будет примерно на расстоянии 10см от валов и вес будет около 500-800 грамм, что даст крутящий момент 60 ньютонов на см или 6кг на см. Если взять длину подшипника то крутящий момент на концах будет примерно 2-3 кг, с такой силой один конец будет жать к валу а другой отжимать. Это довольно существенно, что бы почувствовать как шарик пытается заехать между обоймой и валом.

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 20:38

StanislavI писал(а):
12 янв 2018, 17:49
как шарик пытается заехать между обоймой и валом
А я посмею предположить, что это т.н. закусывание из за трения шариков друг об друга, особенно когда они перекатываются снизу вверх, между валом и обоймой (при опускании стола вниз). В этот момент они как раз кучкуются друг с другом в столбик, и трение между собой усиливается.
А вот при поднятии стола, шарики немного разбегаются друг от друга, и трение между ними при этом меньше, закусывание не происходит.

StanislavI
Сообщения: 190
Зарегистрирован: 24 ноя 2017, 08:49
Имя: Станислав
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 6 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение StanislavI » 12 янв 2018, 21:05

3Dmaniack писал(а):
12 янв 2018, 20:38
что это т.н. закусывание из за трения шариков друг об друга
Трение конечно же есть, но оно носит более-менее постоянный характер.
Вот видео, где можно посмотреть внутренность подшипника. Внутри металлической обоймы можно увидеть выступ, я называю его "желоб" по нему шарики двигаются когда принимают нагрузку между валом и обоймой, вот как раз когда шарик заезжает на этот выступ происходит закусывание, оно тем силней, чем больший крутящий момент действует на подшипник. По XY нагрузка на подшипник не крутящая а давящяя равномерно по всей длинне подшипника, потому и зазор равномерный и заезд шарик в желоб не чувствуется.
https://www.youtube.com/watch?v=foptyUOKfIA

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 21:28

StanislavI писал(а):
12 янв 2018, 21:05
По XY нагрузка на подшипник не крутящая а давящяя равномерно по всей длинне подшипника, потому и зазор равномерный и заезд шарик в желоб не чувствуется.
Ну по своему опыту знаю, что как раз при горизонтальном перемещении линейного подшипника также наблюдается закусывание, но уже в обе стороны, но оно происходит хаотично, то есть то нет, и, думаю, как раз по то же причине, трение шариков между собой. Оно особенно проявляется на люфтящей паре (подшипник/вал). Видимо как раз в таких узлах стараются подшипники менять на втулки (пластик, бронза и пр.) но там свои проблемы, износ и опять же люфт.

Лучшее решение, это линейный подшипник с регулируемым зазором:

Изображение

Аватара пользователя
Alex Post
Сообщения: 6993
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 17:22
Имя: Александр
Откуда: Брест, РБ
Благодарил (а): 330 раз
Поблагодарили: 817 раз
Контактная информация:

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение Alex Post » 12 янв 2018, 22:44

А слабо сделать конструктив вместо линейников на шарикоподшипниках? Взять жменю, да хотя бы 624-х, замоделить и собрать... ;) И проблемы с клином и закусываниями-перекосами уйдут как класс...
Prusa i3 rework - трудится с 2015 года
Черно-оранжевый 3D-SPrinter 232 - https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=393

3Dmaniack
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 09 сен 2017, 20:48
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 11 раз

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение 3Dmaniack » 12 янв 2018, 23:09

Alex Post писал(а):
12 янв 2018, 22:44
да хотя бы 624-х, замоделить и собрать..
Это я могу, как раз подумал на эту тему.

Аватара пользователя
Alex Post
Сообщения: 6993
Зарегистрирован: 11 янв 2017, 17:22
Имя: Александр
Откуда: Брест, РБ
Благодарил (а): 330 раз
Поблагодарили: 817 раз
Контактная информация:

Re: Принтер "Z-Belt" с кинематикой Core-XY, на рельсах

Непрочитанное сообщение Alex Post » 12 янв 2018, 23:10

3Dmaniack писал(а):
12 янв 2018, 23:09
Это я могу
Настоящий 3дэ маньяк! Уважаю! :idea:
Prusa i3 rework - трудится с 2015 года
Черно-оранжевый 3D-SPrinter 232 - https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=393

Ответить
Яндекс.Метрика