3D-принтер Prusa i3 Steel V1 - Часть 2. Подключение электроники

3D принтеры 1 июля 2020

Содержание

Обзор
Что нам понадобится?
Установка электроники

Подключение электроники

Обзор

Prusa i3 Steel – это одна из самых успешных и популярных моделей 3D принтеров, сконструированная на базе проекта RepRap. Данный принтер имеет стальной корпус, простой в сборке и положительно влияющий на качество печати. Инструкцию по сборке корпуса вы можете посмотреть в статье 3D принтер своими руками - Сборка корпуса.

Подключение электроники 3D принтера является, пожалуй, самым сложным этапом сборки и работы с 3D принтером, но не переживайте! Данная статья является пошаговой инструкцией по подключению электроники и должна помочь абсолютно любому без труда самостоятельно собрать и подключить 3D принтер Prusa i3 Steel.

Что нам понадобится?

Наш 3D принтер мы будем собирать на базе Arduino Mega 2560 и платы расширения Ramps 1.4, так же вы с легкостью сможете использовать другую электронику, например Gen v1.3.

Для этого проекта нам понадобиться следующая электроника:

Arduino Mega 2560 R3 x1
Плата расширения Ramps 1.4 x1
LCD дисплей (RepRapDiscount Smart Controller) x1 ( не обязательно)
USB кабель x1
Драйвер шагового двигателя A4988 x4
Шаговый двигатель Nema 17 x5
Хотэнд E3D x1
Механический концевой выключатель x3
Блок питания 12 В, 350 Вт x1
Нагревательный стол MK2B x1
NTC термистор 100 кОм 3950 x2
Вентилятор 30x30 мм x1 (для обдува хотэнда)
Вентилятор 40х40 мм x1 (для обдува электроники)
Провода "мама-мама" x20
Кабель питания 220 В x1
Разъем питания с кнопкой x1

Установка электроники

1.1 Установка Arduino и Ramps

Плата Arduino крепится к корпусу винтами М3х10 и дистанционируется гайками М3.

Крепим Arduino винтами М3х6 к корпусу (достаточно закрепить в 3х местах).

1.2 Установка платы расширения Ramps.

Под каждый драйвер шагового двигателя необходимо установить по 3 джампера (перемычки для установки микрошага).

Наклеиваем на драйвера шаговых двигателей радиаторы (можно использовать термоклей, двусторонний скотч).

Обратите внимание! Драйвер устанавливается строго в одном положении - подстроечным резистором в противоположную сторону от разъема питания (маркировка ножек драйвера должна совпасть с маркировкой на RAMPS). Радиаторы не должны касаться ножек подстроечного резистора!

Драйвера шаговых двигателей устанавливаем на Ramps в разъемы Х,У,Z,E0. Крепим плату Ramps на Arduino.

1.3 Установка нагревательной платформы

Необходимо припаять двужильный провод питания (сечение не менее 1,5 мм²) к нагревательному столу таким образом: один провод припаивается на разъем 1, второй провод на разьем 2 и 3 (спаиваются между собой). Термистор уже приклеен термоскотчем к нагревательному столу.

Провода следует сразу убрать в оплетку по всей длинне.

Заводим провода через каретку и отверстие в раме. Фиксируем провод стяжками.

Нагревательная платформа крепится к каретке винтами М3х16. Для возможности регулировки уровня стола используются пружинки.

Выводим провода через отверстие в раме, тянем их до платы Ramps.

Провода нагревательного стола вставляем в разьем D9, термистор на разьем Т1.

1.4 Установка LCD-дисплея

LCD-дисплей крепится к раме винтами М3х6 с обеих сторон к нейлоновым резьбовым стойкам 3х14 мм.

Если на дисплее появляются иероглифы вместо букв, шлейфы дисплея по отдельности следует экранировать металлической фольгой.

1.5 Установка экструдера

Перед установкой экструдера необходимо удлиннить провода для вентилятора охлаждения хотенда. Для этого используем тонкие двужильные провода, местa пайки изолируем термоусадкой. Вентилятор будет подключаться напрямую к блоку питания, поэтому отрезайте провод с запасом. Обратите внимание на полярность вентилятора: красный + , черный -. Провода аккуратно убираем в спиральную оплетку по всей длинне.

Экструдер крепится к каретке двумя винтами М3х45 (в комплекте с экструдером). Между мотором и кареткой подкладываем по 3 шайбы на каждый винт.

Закручиваем винты и крепим провода к каретке стяжками.

1.6 Установка блока питания

Блок питания крепится к боковой стенке винтами М3х6 (в трех местах).

Подключение электроники

Электроника подключается по данной схеме:

Обратите внимание! Цвета проводов могут отличаться от представленной схемы, более подробное описание будет представлено ниже. Так же могут отличаться визуальные параметры комплектующих.

При необходимости провода удлиняются и спаиваются. Для термисторов и двигателей в качестве коннектора используются провода «мама-мама». Их можно разрезать пополам и припаять к концам проводов.

2.1 Подключение двигателей

Для управления осями используют билинейные (четыре провода) шаговые двигатели типоразмера Nema 17. На одну обмотку приходится пара проводов, обычно красный и серый, на другую желтый и зеленый. Цвета могут отличаться (синий-зеленый, красный-черный), но пары легко прозвонить мультиметром:

На плате Ramps разъемы под двигатели имеют маркеровку: 2B2A1A1B. Коннекторы в разъем платы следует подключать в таком порядке: 2B2A –одна обмотка (красный - серый), 1A1B - другая обмотка (желтый - зеленый).

Каждой оси соответсвует свой двигатель и концевик, поэтому будем попарно убирать в оплетку провод концевика оси Х и провод двигателя оси Х, провод концевика оси У и провод двигателя оси У, провод концевик оси Z и провод двигателей оси Z.

Подключаем двигатель оси Х. Вставляем штекер концевика, убираем провода в оплетку.

Провода фиксируем стяжкой на стойке двигателя, вставляем штекера двигателя и концевика в соответсвующие разьемы на плате RAMPS.

Вставляем штекер концевика оси У, убираем провод в оплетку, протягиваем через низ рамы,фиксируем стяжками и воводим в отверстие рамы вместе с проводом двигателя оси У.

Следует обратить внимания на подключение двигателей оси Z. Двигатели оси Z следует подключить последовательно одним штекером по данной схеме:

Протягиваем провод от левого двигателя в отверстие в раме.

Провод можно прикрепить стяжкой к раме.

Соединяем провода по схеме последовательного соединения.

Спаиваем провода двигателей. Незабываем изолировать спаянные места.

Вставляем штекер провода концевика и убираем его в оплетку в месте с проводами оси Z.

2.2 Подключение питания на RAMPS

Для подачи питания от блока питания на плату RAMPS можно использовать четыре провода: красный + черный –. Кончики проводов можно обжать попарно в клеммы и умотать в оплетку.

Вставляем разьем питания в плату Ramps и подключаем провода к блоку питания.

2.3 Подключение хотенда

Провода от хотенда пропускаем через верх и фиксируем стяжками к раме ( проверьте, чтобы длины проводов хватало, когда хотенд находится в самой нижней и дальней точке стола).

Термистор хотенда подключаем к разъему Т0. Термистор не имеет полярности. К разъему D10 подключаем нагрев хотенда, полярность также не важна. К разъему D9 можно будет впоследствии подключить обдув рабочей зоны.

2.4 Подключение вентиляторов

Устанавливаем вентилятор 40х40 для обдува драйверов. Собираем крепление вентилятора. Вентилятор крепится к пластине винтами М3х16.

Провода вентилятора удлиняем и спаиваем. Фиксируем обдув на корпусе винтом М3х12.

Провода от обдува электроники и обдува хотенда убираем в оплетку. Кончики проводов можно попарно обжать в клемы и подключить непосредственно к блоку питания на 12 вольт (красный +, черный -).

2.5 Подключение разъема питания

Собираем разъем питания. Предохранитель уже вставлен в разъем. Клеммы можно обжать обычными пассатижами.

Разъем питания крепится винтами М3х12 к пластине.

Клеммы кнопки питания крепятся на блок в соответсвии с маркеровкой:

L - линия

N- нейтраль

- земля

Крепим пластину с разъемом к раме винтами М3х12.

2.6 Завершение сборки

Наконец, можем перейти к установке ходовых винтов. Следует проверить ход каретки с экструдером влево-вправо, вверх-вниз, если в перемещении каретки не возникает никаких проблем то можно устанавливать винты.

Заводим через подшипники в торцевых опорах ходовые винты и вкручиваем их в резьбовые заклепки левой и правой каретки.

Докручиваем их до упора с валами двигателей и фиксируем прижимными винтами в муфтах.

Итак, 3D-принтер собран. Можно смело приступать к программной части: залить прошивку, установить необходимый софт, настроить слайсер и начинать осваивать 3D-печать.

После сборки и подключения электроники смело переходите к эксплуатации 3D принтера. В этом вам поможет Инструкция по эксплуатации.