Подключение электроники Prusa i3 Steel

Содержание:


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:

  1. Arduino Mega 2560 R3 x1
  2. Плата расширения Ramps 1.4 x1
  3. LCD дисплей (RepRapDiscount Smart Controller) x1 ( не обязательно)
  4. USB кабель x1
  5. Драйвер шагового двигателя A4988 x4
  6. Шаговый двигатель Nema 17 x5
  7. Хотэнд E3D x1
  8. Механический концевой выключатель x3
  9. Блок питания 12 В, 350 Вт x1
  10. Нагревательный стол MK2B x1
  11. NTC термистор 100 кОм 3950 x2
  12. Вентилятор 30×30 мм x1 (для обдува хотэнда)
  13. Вентилятор 40х40 мм x1 (для обдува электроники)
  14. Провода «мама-мама» x20
  15. Кабель питания 220 В x1
  16. Разъем питания с кнопкой x1

Установка электроники

1.1 Установка Arduino и Ramps

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

 

arduino-mega

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

1.2 Установка платы расширения Ramps.

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

ramps

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

drajvera

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.
ustanovka-ramps

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.

ustanovka-nagrevatelnoj-platformy

Провода следует сразу убрать в оплетку по всей длинне.

nargevatelnyj-stol-podkljuchenie

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

fiksacija-provodov-stolika

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

ustanovka-stolika

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

provoda-stolika

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

podkljuchenie-stolika-k-rampa

1.4 Установка LCD-дисплея

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

podkljuchenie-displeja

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

1.5 Установка экструдера

podkljuchenie-exstrudera

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.

podkljuchenie-exstrudera-printera

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

fiksacija-extrudera

Закручиваем винты и крепим провода к каретке стяжками.

prikreplenie-extrudera

1.6 Установка блока питания

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

prikreplenie-bloka-pitanija


Подключение электроники

Электроника подключается по данной схеме:

shema-podkljuchenija

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:

podkljuchenie-dvigatelej

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.

podkljuchenie-shagovyh-dvigatelej

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

fiksacija-provodov

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.

provoda-koncevika

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

shema-pajki
Протягиваем провод от левого двигателя в отверстие в раме.

razvodka-provodov

Провод можно прикрепить стяжкой к раме.

razvodka-provodov-printera

Соединяем провода по схеме последовательного соединения.

soedinenie-provodov

Спаиваем провода двигателей. Незабываем изолировать спаянные места.

pajka-provodov-dvigatelej

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

podkljuchenie-enstopa

podkljuchenie-provodov-3d-printera

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.

podkljuchenie-pitanija-na-ramps

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

podkljuchenije-bloka-pitanija

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).

podkljuchenije-hotenda

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.

podkljuchenije-termistora-hotenda

2.4 Подключение вентиляторов

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

podkljuchenije-ventiljtorov

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

podkljuchenije-provodov-ventiljtorov

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 -).

podkljuchenije-elektroniki-k-bloku-pitanija

 

2.5 Подключение разъема питания

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

podkljuchenije-razjema-pitanija

Разъем питания крепится винтами М3х12 к пластине.

podkljuchenije-knopki

Клеммы кнопки питания крепятся на блок в соответсвии с маркеровкой:

L — линия

N- нейтраль

zemlja— земля

podkljuchenije-knopki-pitanija

Крепим пластину с разъемом к раме винтами М3х12.

fiksacija-plastiny-s-knopkoj

knopka

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.

ustanovka-hodovyh-vintov

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

3d-printer-prusa-v-sbore

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