Дельта, собранная своими руками

Подписаться на 3Dtoday
3dniko
Идет загрузка
Загрузка
30.11.18
4666
14
печатает на Anycubic Kossel linear plus
Обзоры
23
Данный рассказ относиться к конкурсу"Мой 3D-принтер", номинации "3D-принтер собранный своими руками".
Как думаете, почему именно “дельта”?
Все началось в начале 2016 года, когда 3Д-принтеры начали набирать популярность в России.В то время я был увлечен электроникой и сборкой всяких вещей с помощью паяльника и прямых рук. И однажды в голову прилетела мысль, что хорошо было бы делать печатные платы с помощью фрезерного станка или рисовать маркером. И понеслось!
Пример того, что я хотел.
b6d69419f5e077fddcad7f76c1f82de3.jpg
Начал изучение технологий ЧПУ, плоттеров и подобного рода технологий. Просидев какое-то время в Сети, youtube и Хабре, наткнулся на самодельный фрезерный станок на STM32.
b6e2a23005950ceb96bae1b433cdedbb.jpg
Выглядит внушительно.

Уже было начал составлять список деталей и, не помню как, увидел ссылку на “дельту”. Это была “дельта”, которая печатала глиняную посуду.
e94dba46b3acc20a2c663893649e6225.jpg
Шприц для выдавливания глины.
0b751cb7b11a45aca778c65589fdbca0.jpg
Результат печати.
c0f898e751afaaf48032c6b15d8c1003.jpg
Я влюбился в эту кинематику с первого взгляда. На тот момент я понимал, как устроен декартовый принтер. И уже представил, как он собран и работает, из-за чего к нему сразу пропал интерес. Т.е. нечего было изучать. “Дельта” же, была загадкой.

Так же мне казалось, что три шаговых двигателя удержат шпиндель и смогут им манипулировать.

Прикинув стоимость конструкции, решил, что нужно собирать “дельту”. По расчетам, детали на неё стоили дешевле, чем на портальный ЧПУ. Про сложность настройки я тогда даже не догадывался.

Закупался тремя 3-амперными шаговыми драйверами TB6560 (на вырост).
А вдруг захочу шаговики побольше, да на фрезерный станок – подумал я.
66269a1f06baf930cc0d314ea3261a07.jpg
Так же купил плату управления через LTP-порт компьютера.
44c0df7e5ab8410f565d0bebe45bcd8a.jpg
Следующей покупкой стали шаговые двигатели Nema17 17HS4401 и шестерни GT2 36 зубов.
46a18b5057095dfdd8beeda5c0ecaa0f.jpg
Направляющие 8 мм из калиброванного нержавеющего прутка были заказаны в местном крепежном магазине. 6 метров обошлось около 5,5 тыс. рублей.

Купил тяги, концевики и ремень. Компьютерный блок питания был взят даром в ближайшей мастерской и отремонтирован. Каркас собрал из остатков мебельной дверцы по чертежам, как в оригинале.

Это оригинал.
6c0ec83783e15ee6957a91c458648dd2.jpg
А это уже мой ЧПУ с установленными двигателями. Высота примерно 1 метр.
8e516e4a73fed94b2d1be612eb8a180d.jpg
То же самое, вид сверху.
63f771e56db919b8b3dbc96619384a4a.jpg
Линейные направляющие.
bb274d8ea9309c9b58d37466e2cde281.JPG
Фанеру крепил стяжками =).
103ac1320e087f463f976587e04b7416.JPG
Тяги из углеволокна, а центральная площадка из фанеры =)
269f67988f14743e45e69f7045178086.JPG
А вот фото электроники Tb6560, подключенной к LTP-порту компьютера и LinuxCNC, который, как ни странно, тоже умеет работать с “дельта”-кинематикой.
1a632971e32c1398c71709b4499f419c.jpg
590f5ea0924c6bb07d4cdc1ff02a35ed.JPG
Первые движения данной конструкции казались просто завораживающими. Особенно для человека, который с помощью ПК управлял только героями из Dota 2.

Нацепил на эффектор маркер – и давай рисовать им на бумаге печатные проводники. Радости не было предела!
В этот момент решил, что громкий фрезерный станок с кучей железной стружки в квартире не нужен, а нужен 3Д-принтер.

Покопавшись еще немного в Сети, нашел оставшиеся комплектующие. А точнее: RAMPS 1.4+, Броуден, Хотэнд E3Dv5, Теплый стол MK3.
88a24d5956584ab9b23ac2c8725cbd1c.JPG
Кошка всегда помогала мне справиться с новыми сложными задачами.
a73547d47c5883c81cd92677de37fc41.JPG
Пока ехали детали, заметил, что эффектор ходит не в одной плоскости, а как бы к краю опускается вниз, из-за чего маркер «приказал долго жить».

Началась тяжелая жизнь владельца “дельты” =)).

Как выяснилось, точность “дельты” сильно зависит от параллельности осей, перпендикулярности их относительно стола и углов между ними. А так как все отверстия под направляющие делались ручной дрелью, то о перпендикулярности не могло быть речи.

Началась сборка ВТОРОЙ версии “дельты”

В это время обнаружил сайт https://thingiverse.com с моделями для 3Д-печати.

Там же нашел Росток Мини. Очень красивый принтер.
313de18ab3cbe58f6893d030eaa7680f.jpg
Заказал печатные делали у друга, который выиграл 3Д-принтер на конкурсе http://3dtoday.ru и начал сборку. В этот раз всё должно быть ровно перпендикулярно, думал я.
494a514a910dcec45dfd10ae3cad82b5.jpg
Детали напечатаны натуральным ABS пластиком с 50% заполнением. Тогда же выяснил, что натуральный пластик лучше склеивается между слоями.

Ниже фотографии уже переделанного принтера. Взял шестислойную фанеру в качестве основания.
f8120083a70130734b7fa4a20130cd27.jpg
Почти готово.
869bb260a42b72167e9fa0398a7a08cc.jpg
Стяжками пытаюсь обеспечить натяжение ремня. Оригинальный способ! На фото можно заметить, что один линейный подшипник длиннее второго. Это значительно уменьшило люфты конструкции.
7a3e1b606193edbc31d7480a696711dd.JPG
Некоторые детали всё ещё из фанеры.
95fcf16db67d56a5bb61ac20e015b5c8.JPG
Вид сверху.
b9c428b8c10dac03117fe5ca22e16a92.JPG
А вот и горячий стол прилетел.
5485709ed0ef9b8e5d2ea6ab1cf8736b.JPG
Для борьбы с люфтами каретки, удлинил линейные подшипники. На картинке – 4 штуки.
8493537ca18071b9355793a3b46fedaa.JPG
Подключаю электронику. Тут проблем не было. Всё по картинкам из Интернета.
Сначала загрузил прошивку Marlin, но возникли проблемы с настройкой её для “дельта” принтера. Решил долго не думать, а сразу попробовать Repetier Firmware. Как оказалось, у Repetier был веб-конфигуратор, и принтер сразу заработал без “танцев с бубном”.
961add23981428ceb2ff4be3dd5fbd79.jpg
Далее были попытки автокалибровки индуктивным датчиком. Наилучшей программой для этого в то время была OpenDACT. Стол был откалибровано практически в ноль.
e71edab762515ceceab260e593666c21.JPG
Получилось добиться перепада высот в 0.07 мм. На изображении снизу видно в верхнем треугольнике – это первое измерение, на втором – последнее. Также виден график перепада высот. Результат достигнут на 27-ю итерацию.

Скрин программы калибровки и результат.
97b5bfef1da14f4a33b106978d28eebe.png
А здесь уже собрана печатная головка с индуктивным датчиком. На заднем плане – Броден. Важно, что для “дельты”, датчик калибровки должен быть именно под соплом. Таким образом достигается наилучший результат калибровки геометрии. На фото – ошибочное расположение датчика.
223881f3babbf8d56a4941a654245e10.JPG
Одной из первых деталей стала модель для калибровки температуры сопла.
4346fb3dc6ce57e5a088deb800aae9a8.JPG
Для ABS пластика от FD Plast оптимальным получилось 238 градусов по Цельсию.
55568c68406d6c20e51eca20445431c6.JPG
Мне не довелось опробовать пластик других производителей, т.к. этот вполне достойного качества, если учитывать его низкую стоимость.

Первой сложной деталью стала подставка под iPhone 4s. Все компоненты встали впритирку без наждака и грубой силы.
c5f268ff004012e3fc79eee5ca63f150.JPG
ТРЕТЬЯ версия принтера

Поняв, что длина направляющих вносит значительные погрешности в печать, решил их укоротить. Да и для технических потребностей достаточно области печати 200х200 мм. Общая высота принтера получилась 700 мм. Снизу оставил место для электроники и блока питания. Область печати составила примерно 190х200мм.

Второй значительной доработкой стала замена основания, верхнего и нижнего треугольников. Они были вырезаны на ЧПУ станке из фанеры 20 мм. Это должно было придать дополнительную прочность и вес конструкции. Чем больше вес, тем меньше вибраций.

Так выглядит третья версия принтера.
a3cac1771a9ccf67ec468af4d53eaddc.JPG
Доработки и улучшения

Дальше пошли небольшие доработки, которые позволили улучшить удобство и качество печати.

После выхода из строя механического концевика заменил все на оптические. После этого принтер перестал требовать частой калибровки.

Насколько я понял, механические концевики вносят значительную погрешность в начальную точку отсчета. Особенно это касается “дельта”-принтеров. После установки оптических концевиков я забыл, что такое калибровка, на целых 6 месяцев. Первый слой ложился так ровно, что мой друг, который помог с печатью деталей, был приятно удивлен.

На фото – оптический концевик.
d6c3be5de13c1f2323cbb7f326efe2db.JPG
Также была распечатана деталь для катушки. Выбрал именно эту модель из-за её простоты.
b72f151cded345c161f6462d7dd76094.jpg
Следующим важным улучшением было замена эффектора и разработка системы обдува. Это позволило решить проблему образования пробки в сопле при длительной печати, а также расширило варианты печати разными пластиками, в том числе PLA.

Процесс печати системы обдува. (ссылка на STL https://www.thingiverse.com/thing:2196718)
00bdf15593a0130ab773aa6ab1cdf9e5.JPG
Готово.
713c1babf13f1e3854325e2677eaf636.JPG
Система обдува, установленная на принтер.
161df2329e1b2231906a2d675f15a11a.JPG
Завершающим этапом стала установка «теплички», чтобы детали не сквозило во время печати, да и ABS-пластик перестал отлипать от стола.
PREVIEW
На фото – вариант калибровки индуктивным датчиком по стеклу. Калибровка по стеклу обеспечивает наилучший результат из-за ровной поверхности, в отличие от алюминиевого стола.
92cbf72ca5dd2d62a97e57d6ac5bf2de.JPG
Завершение

Могу отметить, что “дельта”-принтеры имеют право на существование, так как обеспечивают доступность для обычного пользователя или школьника и относительно высокое качество печати.

Недавно, купил себе Anycubic Kossel Plus на линейных направляющих, т.к. данный тип принтера сейчас очень доступен. Честно говоря, я не понимаю, на чем зарабатывает этот бренд. Если посчитать, то покупка всех деталей для самодельного принтера обошлась мне в 21 832 рубля, весь проект с переделками в 23 947 рублей(на 2016 год), а Anycubic стоил 15 430 тыс рублей (на Ноябрь 2018) + 1 кг PLA пластика + инструменты. Поэтому, я и решил себе взять второй принтер. В крайнем случае, его можно будет переделать в декартовый. Всё дешевле выйдет, чем покупать комплектующие раздельно. А самодельный, видимо, разберу на проект лазерного гравера или H-bot.
02826903fd13a9e9e9a98d38a75da630.jpg
Процесс настройки и калибровки Anycubic Kossel Plus будет выложен на моем канале Youtube. Там же можно посмотреть моё творчество. Мои модели.

В завершение прилагаю некоторые модели, распечатанные на самодельном принтере.

Держатель для телефона
3d33e287e246ae3c6150a7a7602bd27a.JPG
Каретка собственной разработки
ff450834ec1fbb4cb2f820e721a58e4a.JPG
Стенд для наушников
08045ea80ee3226b485ee610812efac0.JPG
Броуден
c520c2d9d94fb85ae6e9fd3c0fa7d57b.JPG
Ящерки
4402ca7e02df7f13f7a4ab80b4b01899.JPG
Черепашка
b0c78cd555adfdf6d54a32f9d96756ec.JPG
Трагга
280661d7fba9ceed9c7d5b0e52804140.JPG
6aa3fa6cc310ecfc1c38f585f1e152b5.JPG
33de567ae34913a970e130a43ac910fb.JPG
Мой проект на 2018 год
4aaf8da5bb25eeeacbc21f3d2d65c0c3.png
108dd17c8a4c375c3cf80603df5e8660.JPG
6caedc9cb7920a0c1304195f72594e88.JPG
Подписаться на 3Dtoday
23
Комментарии к статье

Комментарии

30.11.18 в 07:13
1
Впечатляет!

Видео - какой музыкальный принтер получился! :)
30.11.18 в 09:21
0
90d6987355f1fe7e1a6e505c87bcc6a3.jpg


Начал изучение технологий ЧПУ, плоттеров и подобного рода технологий. Просидев какое-то время в Сети, youtube и Хабре, наткнулся на самодельный фрезерный станок на STM32.
...
Выглядит внушительно.
Выглядит УЖОС Н.Х. Для сравнения: фото рабочего полуфабриката, просто сделанного для проверки из подручных материалов.
30.11.18 в 11:22
2
просто сделанного для проверки из подручных материалов.
Т.е. у всех под рукой лежат по паре метров разного рода конструкционного профиля. Да и ценник у этого всего подручного даже не 5 тысяч. По сему из кое чего коричневого и палок что-то да вышло.
30.11.18 в 21:35
0
58f780cb83d16455393b18b52ab8791b.JPG

Да и ценник у этого всего подручного даже не 5 тысяч.
вопрос не в цене железа, она не важна. Важен подход. Ну хоть драйверы-то можно нормально прикрутить, если есть принтер?
01.12.18 в 09:12
1
"сегодня мы будем готовить из того что завалялось в холодильнике. Берём три живых рака...."
01.12.18 в 20:33
0
все бы было так круто, если бы это имело экономический смысл.
За работу однозначно лайк, но вот кто с себестоимостью =20к будет её повторять-загадка
30.11.18 в 09:52
6
Броуден
Это нечто среднее между боуденом и Эдрианом Броуди? :-D
30.11.18 в 11:22
0
Я терпел )
30.11.18 в 11:28
1
А я не смог...
30.11.18 в 11:29
0
Я вот стараюсь воспитать в себе "пофигизм". А то как чуть кому что скажешь, так... короче нытиков развелось просто жуть. Уже даже минус боюсь (переживаю чтобы нытья не поднять) поставить )
30.11.18 в 12:33
0
Я вот стараюсь воспитать в себе "пофигизм". А то как чуть кому что скажешь, так... короче нытиков развелось просто жуть.
Интересное наблюдение.
Я вот стараюсь наоборот, из себя "выдавливать" пофигиста - ежедневно... ;-)
30.11.18 в 17:39
0
Гениальный комментарий! Я долго смеялся.
30.11.18 в 13:02
0
Фанера и пластиковые стяжки весьма впечатляют...
30.11.18 в 14:27
1
Говорить нечего... просто плюсики поставлю ..)) +++++++++++++++++++++++++++++ !


Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

MKS Robin. Часть вторая - укрощение строптивой прошивки.

Panda 3D предлагает фотополимерные 3D-принтеры Paladin стоимостью от $299

3D-технологии для литейного производства: как создать форму для отливки за неделю

Истории участников 3Dtoday Fest: Илья и Анастасия Никоновы

3D-печать помогает восстанавливать популяцию белых журавлей

3Dtoday приглашает на первый в России фестиваль 3D-печати!