Планшетный пищевой принтер своими руками.

Nik777
Идет загрузка
Загрузка
20.10.2021
2633
21
RepRap

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

17
Статья относится к принтерам:
TEVO Tarantula

Ближайшим окружением была поставлена задача сделать планшетный принтер из обычного цветного для печати на пряниках и тортах пищевыми чернилами.  Пошерстив интернет , просмотрев ролики на ютубе  пришёл к выводу что это возможно , но варианты и подходы к решению задачи у всех были разные. Кто то ограничивался простой механической переделкой , кто то создавал частично автоматическое управление .Для себя я сформировал техническое задание , основными критериями которых были следующие принципы:

  1.  Полностью автоматическое управление.
  2.  Доступность  комплектующих и деталей.
  3. . Простота в управлении и надёжность.

    При выборе принтера остановился на фирме эпсон у них  печатающие головки служат дольше чем у кэнонов.  Большая производительность моего заказчика не интересовала , поэтому формат А4 нас устраивал , да и ценник принтеров формата А3  круто лезет верх .  Свой выбор остановил на модели Epson L132   с системой подачи чернил СНПЧ  .  Бюджетный принтер, дальнейшее развитие моделей L110, L120.    Но по внешнему виду  запчастям компоновки деталей они взаимозаменяемы , даже платы управления одинаковы, я думаю отличаются лишь прошивкой.  

    Временем я ограничен не был  , периодически возвращаясь и делая перерывы осилил этот проект  более чем за год.  Естественно основным помощником  мне служил мой китайский трудяга 3D принтер , на котором были распечатаны основные детали , а часть комплектации была приобретена  в хозяйственном магазине  и на китайских торговых площадках .

    Конструктив прост и думаю понятен ,по фотографиям , для  3дешника. Сделаю несколько пояснений. Столешница ДСП размером 840х500мм. На ней размещены направляющие из алюминиевого  уголка 20х20мм. 

Планшетный пищевой принтер своими руками.                                                                                   Общий вид

Планшетный пищевой принтер своими руками.

Ось Y.

Платформа с роликами  для принтера. Пара роликов по одной направляющей  закреплена жёстко , вторая пара с небольшим люфтом в поперечном движению положении .  Это позволяет избежать при перемещении не желательных колебаний платформы вызванных не соосностью направляющих .

Планшетный пищевой принтер своими руками.   

Ось Х

Это движение самой печатающей головки принтера . На самом деле нас интересует только этот механизм в принтере. Половину запчастей придётся извлечь . Нас не интересует механизм захвата и подачи бумаги . А также механизм протяжки, но здесь кроется засада . Механизм подачи бумаги через шестерни связан с насосом прокачки чернил, он нам нужен , но об этом я расскажу ниже. Всё это придётся выкинуть , а также выпилить нижнюю часть корпуса . 

Оставляем  часть вала  , ту часть,  которая соединена  с диском энкодера . Обеспечиваем его креплением,  с помощью распечатанной втулки . Именно диск энкодера даёт нам информацию о перемещении бумаги , а в нашем случае столика, размещённого на платформе  по оси Y.

Планшетный пищевой принтер своими руками.Планшетный пищевой принтер своими руками.  

Ось Z 

Тут было два варианта либо мы изменяем высоту столика , либо поднимаем принтер над столиком. Я остановился на втором варианте.

В качестве направляющих хромированная труба диаметром 25мм. ,приобретена в хозяйственном магазине ,  где она используется для каких то потребностей  в ванной.  От трапециидального винта отказался, в следствии отсутствия  нужды в такой точности , заменив на шпильку диаметром 8мм.  Изначально поставил два двигателя запитав их от одного драйвера и соединив их последовательно . Но в конечном варианте оставил один двигатель соединив шпули через кольцевую ременную передачу.

Контроллер 

В качестве платы управления была выбрана  плата контроллера для 3D принтера ,благо на нём всё необходимое уже есть и с избытком . Не большие  переделки были . Но они незначительны. Взял 32-х   разрядную с процессором  LPC1768  Bictreetech skr v1.3 .

Двигатели , шаговики  Nema17,  с разным форм фактором  60мм. по оси Y и 38мм. по оси Z .

Планшетный пищевой принтер своими руками.

Программа

Писал  на Си , на плате есть разъём  для программирования контроллера , респект разработчикам,  С алгоритмом пришлось повозиться . Сменил несколько. Основная засада в том , что принтер думает , что он печатает на бумаге, но мы то знаем ,что он печатает на столике . Информацию о передвижении мы получаем  от  датчика энкодера .  Эту информацию надо обрабатывать в реальном времени,  запаздывания движению не должно превышать несколько  миллисекунд.

Шаговики не рассчитаны на большие скорости , у них крутящий момент падает с её увеличением  . Поэтому выбор пал на  шаговик с форм фактором 60мм.  и  желательно выбирать мотор с малой индуктивностью обмоток. Изначально по оси Y ставил два шаговика с двух сторон, они управлялись каждый своим  драйверами. Сигналы управления были общими . 

Торт обладает массой , которая может доходить до двух килограмм, что требует значительного момента для старта и торможения .  В конечном итоге всё таки остановился на одном двигателе.  Драйвер принтера позволяет печатать с разной скоростью . На малых скоростях при установке высокого качества печати достаточно и одного двигателя. 

Планшетный пищевой принтер своими руками.

Алгоритм

Который оказался рабочим,основан на принципе прошедшего  пути . Зная путь  на , который провернулся   вал , и диаметр вала , не трудно рассчитать и  расстояние на которое будет перемещаться платформа. 

Техническая документация на принтер рассчитана на сервис центры по ремонту и не предлагает полную информацию .  Для меня было загадкой сколько импульсов даёт энкодер за полный оборот вала , я предполагал что эта цифра должна была быть кратно 360 -ти, но в конечном итоге она оказалась кратна 180 -ти. 

Что необходимо учитывать  при движении столика , так это датчик бумаги .  Этот датчик отслеживает начало бумаги и её конец относительно  старта, и  в случае если это время выйдет за рамки заранее заданного диапазона  принтер выдаст ошибку «Замятее бумаги».  Это время было определено эмпирически. С начало я ставил оптический концевик, но в конечном варианте формировал этот сигнал программно и подавал его на плату управления принтера в нужный момент времени относительно момента старта. 

Планшетный пищевой принтер своими руками.

Столик

Установлен на платформе, на четырёх  регулируемых по высоте винтах , верхняя его часть выполнена из оргстекла формата А4  толщиной 4мм. 

  Планшетный пищевой принтер своими руками.

Панель управления

Состоит из семи кнопок  .  Две это перемещение по оси Y, вправо влево , две по оси Z , вверх вниз . Одна кнопка аварийного останова  ,кнопка управления перистальтическим насосом .  На нём я остановлюсь немного подробней.  Я писал ,что он связан  системой шестерён, с валом подачи бумаги . Предназначен для подачи чернил  в головку принтера и прочистки дюз . Так как шестерни с валом были удалены пришлось искать замену.  Наши китайские друзья и здесь меня  выручили, на ебее нашёл подходящий, с двигателем на 12в. Подключил к ШИМу, на плате контроллера уже всё это есть.  Установил переключатель на два положения с возможностью управления автоматом и ручное. Это  было необходимо  , так как  принтер в некоторых случаях начинает безбожно качать чернила.

Да... ещё,  обязательно вентилятор, для обдува  радиаторов драйверов TMC2208 .  Без него во время печати они перегревались и возникали пропуски шагов.  Ну и кнопка автоматической установки высоты печати.

Планшетный пищевой принтер своими руками.

                                        Емкость для сбора чернил с насосом

Питание

24в. 3А. такое напряжение выбрано из за необходимости быстрого старта и высокой скорости.

Планшетный пищевой принтер своими руками.Планшетный пищевой принтер своими руками.

Датчики

В основном это концевики ,ограничивающие движение, по всем направлениям   и  лазерный датчик , излучатель  и приёмник, установленные   на фронтальной части принтера . Сигналы с этого датчика используются  для автоматического задания высоты между печатающей головкой и объектом печати  в пределах 2-3мм

.

Планшетный пищевой принтер своими руками.

Стол

Выполнен из ДСП, рама сварена из металлического профиля 15х15мм. Из нижней части  столешницы выдвигается небольшая площадка для установки ноутбука. Печать деталей из АBC , только  втулки распечатаны из PETG .  Изначально планировал  использовать нейлон , но в принципе и так работает.Печатать можно не только на пряниках , но и на дереве , керамике , тканях , в общем на любой плоской поверхности. Проблема только в чернилах однажды заправив под определённый вид материала сложно перейти на другие чернила особенно это касается пищевых и технических.

Видео  https://www.youtube.com/watch?v=mXlgqUYQaBg

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

17
Комментарии к статье