Главная » Мастерская
Призовой фонд
на декабрь 2021 г.
1. Рюкзак Mean Well
Компэл
2. Термос MeanWell
Компэл
3. 30 руб.
От пользователей

Станок вытягивания прутка из ПЭТ бутылок для 3D принтера

Ввиду развития и удешевления технологий 3д печати, решил и я это дело освоить. Купив 3D принтер прочтя и просмотрев материалы печати наткнулся на технологию получения прутка из ПЭТ бутылок. Данная технология меня больше заинтересовала возможностью реализовать свои идеи в программировании и построении схемы управления станком вытягивания прутка. Применив в создании станка и сам 3D принтер.

Управление станком возложил на микроконтроллер (МК) PIC16F690.

Отображение информации на lcd1602 (hd44780) - температура нагревателя, заданная температура и скорость шагового двигателя (ШД), состояние вкл/откл нагреватель и куллер, и напряжение питания схемы.

В качестве драйвера для ШД (42BYGH40-1704A) применил drv8825, микрошаг 32 задал для меньшего шума (М1 и М2 притянул к +5v). Формула настройки номинального тока ШД для drv8825: Vref = Current Limit / 2.

Задание скорости ШД выполнено посредством переменного резистора R5. При задании скорости ниже минимального значения =8, ШД отключится. Через епром можно настроить минимальный предел, инверсию работы резистора R5, задать направление вращения ШД и изменить делитель скорости ШД. Если есть необходимость менять вращение при работе, то в епром выставить единицу, а вывод DIR, подключив тумблер, притянув к минусу изменит направление вращения на противоположное. Выводы PIC контроллера на STEP и DIR настроены как входы и управляются подтягивающими резисторами. Токи управления очень маленькие, но достаточные для управления текущим драйвером. Применил такую хитрость т.к. пин 3 контроллера не является полноценным выходом.

В роли нагревателя выступил хот-энд Volkano в сборе с термистором и нагревательным элементом на 12v. Хот-энд рассверлен немного под конус, а сопло сверлом 1.5мм. Управляется нагреватель через ключ полевого транзистора T2. Можно применить любой n-канальный полевик с соответствующим ttl уровнем и током. В моём случае суммарный потребляемый ток схемы 3.3А. Нагреватель включается/отключается заранее при приближении к заданному значению (настраиваемый диапазон в епроме) на основании роста или спада измеренной температуры. В эксплуатации, в процессе устоявшейся работы, температура колеблется +-1°С.  Задаётся температура переменным резистором R7, шкала регулирования от ~170 до ~270°С. В процессе работы нагревателя контролируется рост температуры, если в течении 10 сек нет прироста, то нагреватель и ШД  отключаются с выводом сообщения "ErrorHeatNoUp". Сброс переводом резистора задания температуры в нулевое положение.

Вход пин.11 задействовал под концевик окончания прутка. Разомкнутое положение - нормальная работа по вытягиванию. При замыкании на минус, через 10 сек. нагреватель и ШД  отключаются с выводом сообщения "End Filament OFF".

Шкалирование термистора построено на основании документации «Reprap-Hotend-Thermistor-NTC-3950-100K».

Нагреватель закрепил через гравера к опорной пластине, создав небольшой зазор. Также сделал между пластиной и текстолитом. Под текстолит крепления к основанию подложил гайки.

Куллер съёмный, запускается по достижение заданной температуры (70°С задаётся в епроме) для охлаждения нити и драйвера ШД. По окончанию вытягивания нити куллер можно повернуть для охлаждения нагревателя.

Отображаемое напряжение питания схемы построено на делителе R2, R6, шкала максимум до 28v. Управление куллером цепочка R3, T1. При минимальном исполнении схемы эти элементы не нужны.

При работе ШД отключение разъёма приводит к выходу из строя драйвера.

Модели для станка, крепления и шестерни выложил https://3dtoday.ru/3d-models/detali-dlya-3d-printerov/raznoe/shesterni-katushka-krepleniya-dlya-vytyagivaniya-niti-iz-pet-butylok/ .

Подготовка пэт бутылки. Срезаем дно и горлышко, очищаем растворителем пластик от клея этикетки. Нарезаем на ленты, ширина исходя из толщины пластика и диаметра сопла. Для белой толстостенной ~0.4мм бутылки ширина ленты 7.5мм. Ленту заострённым хвостом продевал в остывший нагреватель. По мере прогрева выше 200°С вытягивал вручную, продевал в отверстие катушки и заломив цеплял под саморез. Температуру формовки прутка выставил 240°С, т.е. немного ниже начала плавления данного пластика. На выходе получился ровный глянцевый пруток. При 242°С пруток терял глянец.

EEPROM по умолчанию (дес.). org 0x2100

Значение (дес.) Адрес (дес.) Назначение
1 0 направление вращения 0/1
70 1 -
8 2 минимальная скорость ШД, не ниже 5! (усл.ед. МК)
255 3 -
1 4 инверсия резистора скорости 0/1
3 5 дельта при t Выше требуемого, т.е. заранее вкл. если падает (у.е.)
4 6 дельта при t Ниже требуемого, т.е. заранее откл если растёт (у.е.)
70 7 темпер. вкл./откл. обдува (°С)
36 8 делитель для Uпит.
100 9 множитель для Uпит.
3 10 делитель скорости ШД 0...7 (для TMR0=2,4,8,16,32,64,128,256)
Значение (дес.) Адрес (дес.) Назначение
50 11 хх/5=...сек., тайминг для концевика окончания филамента 
60 12 60=12сек. тайминг отслеживания исправности нагревателя

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U1 МК PIC 8-бит
PIC16F690
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
lcd1602 LCD-дисплейHD447801 1602Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VR1 Линейный регулятор
L78L05
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
T2 MOSFET-транзистор
AUIRFZ44N
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
T1 Биполярный транзистор
2N2222
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
D1 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Резистор
47 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2 Резистор
22 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3 Резистор
470 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R4 Резистор
620 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R5, R7 Переменный резистор10 кОм2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R6 Резистор4,7 кОм1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R10 Резистор4,7 Ом1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R14 Подстроечный резистор4.7 кОм1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1 Конденсатор220 мкФ1 25ВПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C2, C3 Конденсатор2.2 мкФ2 25ВПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 02.04.2021 0 4
Я собрал 1 Участие в конкурсе 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (34) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
alexei lazavik #
А где сама бутылка и как Вы ее вытягиваете?
Ответить
0
balex79 #
Какая бутылка? Сказано же: Нарезаем на ленты, ширина исходя из толщины пластика и диаметра сопла. Для белой толстостенной ~0.4мм бутылки ширина ленты 7.5мм
Ответить
0
Олег Николаевич Каплаухов #
Этот бы станок на ATmega или ARDUINO
Ответить
0
Stari40k #
Простите, а что не ясно в предложении "Управление станком возложил на микроконтроллер (МК) PIC16F690."?
Ответить
0
Botunok #
Мне бы машину жигули семерку или ваз2107... ардуино это и есть атмега
Ответить
-1
Ivan #
Ардуино это далеко не атмега
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Видео постораюсь выложу позже.
Специализируюсь только на пиках, времени нет на освоение. А тут уже шаблоны свои применяю.
Ответить
0
Виктор #
Хотелось бы также посмотреть на примеры печати таким прутком.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Все пластиковые детали станка из бутылок.
Ответить
0
alekc #
По мотору там маркировок куча. Пойдёт NEMA17 на 1.3 ампера, он дешевле чем 1.5.
Ответить
0
alekc #
Иногда сбрасывает температуру как будто нет роста температуры. Можно как-то отключить эту функцию? Приходится постоянно следить, чтобы не отключился нагреватель.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Лучше мощнее брать
Ответить
0
andro #
Протеус отработал всё корректно? Какая версия?
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
версия 7.6 sp0. Да работает. А что не так?
Ответить
0
andro #
Всё прекрасно, намереваюсь использовать в своих проектах до запуска в железе, интересно насколько всё реалистично с большим числом датчиков и исполнительных устройств.
Ответить
0
Алексей #
Как сцепляете пластинки для вытягивания длинного прутка?
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Пока никак. Рассматриваю спайку уже прутка.
А так печатал заправляя новый пруток при окончании первого.
Ответить
0
андрей #
Пожалуйста скиньте подробную схему подключения двигателя. И фото как рассверлен экструдер.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Двигатель подключать согласно даташиту вашего драйвера шаговика.
Рассверливал гладким конусом до краев стенок термоблока. До сопла конус не дошёл.
Ответить
0
андрей #
Спасибо за разъяснения
Ответить
0
Немо #
Дайте пожалйста линк на модели для 3Д печати, если можно, что прямой линк без всяких регистраций. Спасибо
Ответить
0
Виктор #
Не совсем понятно с прошивкой PIC,a. Просто никогда этим не занимался. Кроме данных в EEPROM что нибудь ещё заливается? Flash на 4096 слов постаивает?
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Все данные в одном файле прошивки. Записывать программатором все области памяти пика.
Ответить
0
Виктор #
Если можно исходник ( или ссылку). Товарищ мне поможет. Спасибо заранее.
Ответить
0
Andrew1978 #
Какой диаметр сопла и совпадает ли он с диаметром прутка?
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Сопло сверлил, 1.5мм
Ответить
0
Дмитрий #
Отличная работа, хочу повторить Ваш проект. Хотелось бы добавить датчик окончания ленты. К сожалению, нет возможности перекомпилировать программу, из-за отсутствия библиотек: 3Dpet_Formul690.inc
3Dpet_AcpPwm.inc
3Dpet_hd44780_690.inc
Не могли бы Вы добавить их в архив? Буду очень благодарен, а то не очень хочется разбираться с другими проектами на Arduino. С Микрочипом как-то веселее
Ответить
0
cadmy #
Собрал станок по Вашей схеме. Есть ряд замечаний.
1. Вентилятор охлаждения запускается при включении контроллера, а после нагрева ТЭНа отключается. Это не логично - должно быть наоборот! Пришлось подключить его к 12В напрямую.
2. Очень часто отключается нагрев по ошибке "ErrorHeatNoUp". При этом двигатель продолжает тянуть пруток, тогда как экструдер остывает. Здесь нужно либо выключать двигатель вместе с ТЭНом или, что даже будет лучше, убрать эту функцию!
3. Есть необходимость в отключении схемы по окончании экструзии. Не могли бы Вы добавить в программу обработку концевого выключателя, при срабатывании которого, нагрев и двигатель выключались бы. Для этой цели мне было бы удобно использовать свободный пин RB6 (вывод 11 МК).
Могу я попросить Вас внести изменения в прошивку для устранения этих замечаний?
Заранее благодарю, Дмитрий.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
1. Проверьте правильность схемы и деталей, у меня работает верно. Симулятор подтверждает адекватность.
2. Доработаю. Это защита от пожара.
3. Рассмотрю.
Ответить
0
cadmy #
Спасибо.
Странно, но когда я переделал печатку: выбросил ключ вентилятора, добавил емкость по входу стабилизатора, поставил 0.1 мкФ параллельно термистору, то управление вентилятором стало правильным.
Насчёт защиты предлагаю ввести регулровку времени в EEPROM, так как 10 сек. маловато для моего ТЭНа. Пока он нагреется градусов до 100, несколько раз срабатывает защита.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Транзистор значит не тот.
Обновил статью. Добавил вход по окончанию экструзии.
Ответить
0
harshreality #
Как я могу получить код для PIC16F690? С 5 файлами. Как их использовать? Спасибо.
Ответить
0

[Автор]
Deman25 #
Зачем вам код, если вы не знаете как его использовать?
Есть 3Dpet_690.cof если его выбрать для пика в Proteus то увидите весь код. Или в лс.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Паяльная станция Hakko 936
Паяльная станция Hakko 936
Мультиметр DT9205A Raspberry Pi 2
вверх