Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 04:52AM
Bonjour à tous ! smiling smiley

Petite présentation pour mon premier post, je suis actuellement étudiant à Strasbourg. Au niveau "bricolage" je fabrique depuis quelques années maintenant mes propres pédales d'effets et amplificateurs pour guitare, souder, percer, bricoler, faire un pcb n'est donc plus un secret pour moi (à mon humble niveau tout de même). Pour ceux que ça intéresse je vous renvoie d'ailleurs au forum [techniguitare.com] (où je suis modérateur, mais c'est une toute autre histoire).

Je lis depuis plusieurs mois les informations sur les imprimantes 3D et ...ca y est c'est parti, je me lance dans un nouveau projet tout fou tout fou ! ... fabriquer une imprimante 3D !

Je m'oriente personnellement vers le modèle Mendel Prusa Itération 3.

Mais avant tout étant un étudiant (relativement fauché par conséquent), je souhaite réduire au maximum les coûts de fabrication de celle-ci. En effet l'achat d'un kit se révèle largement au dessus de mes moyens. Étant un grand adepte de la récupération, je compte utiliser un maximum de pièces de récup' et de cannibalisme électronique !

Le hasard faisant bien les choses je suis tombé il y a peu dans les encombrants de la fac sur... un photocopieur ! Une bonne vingtaine d'heures de démontage plus tard m'ont permis d'obtenir un apport substantiel en matériel de tout genre ! Cependant... je vous déconseille de démonter un photocopieur dans un petit studio... on se retrouve avec des mètres cubes de plastique et métal éparpillés ! La preuve: voici quelques photos.
[docs.google.com]
[docs.google.com]
[docs.google.com]
[docs.google.com]
[docs.google.com]
[docs.google.com]

Le projet commence bien, car ce photocopieur est une mine de ressources: moteurs pas à pas (non négligeable !), câblages électroniques, capteurs de fin de course, alimentations, tiges métalliques, micro-controleurs pic, etc !

Au niveau électronique je vais me baser selon ce projet: [3dprinter.zemris.fer.hr]
La gen_7 m'attire beaucoup, cependant l'utilisation du msp430 dans d'autres projets m'attire alors autant engranger directement des connaissances. De plus les composants sont disponibles à moindre coût.

Vous pourrez donc suivre ici mes déboires, principalement au niveau de la programmation, n'ayant jamais vraiment pratiqué... mais c'est comme cela que l'on apprends ! Et je suis certain que tout ce savoir ne sera jamais perdu !




Voici quelques photos de ce que j'ai pu récupérer dans le photocopieur:


Des moteurs pas à pas format NEMA:
[docs.google.com]

Des moteurs pas à pas:
[docs.google.com]

Des moteurs "standards":
[docs.google.com]

Des courroies en pagaille:
[docs.google.com]

Des tiges lices:
[docs.google.com]

Des euuuuhm je sais pas comment on appelle ça...
[docs.google.com]


Et encore entre autre: 40 détecteurs optiques/mécaniques, une 50aine de poulies/engrenages/roulements, des mètres et des mètres de fils.
Je dois maintenant me lancer dans la structure, l'étude du code et finir les PCB...

J'ai commencé une petite feuille recap' des caractéristiques des moteurs que j'ai récupérer, elle est encore très incomplète mais voilà: [docs.google.com]


Et voici deux petites captures d'écran pour les pcb en cours de réalisation avec le logiciel Eagle !

La platine avec le MSP430
[docs.google.com]

La platine avec le TUSB3410
[docs.google.com]


Je suis à priori à la recherche de quelqu'un pour m'imprimer des pièces, si une âme charitable était dans le coin de Strasbourg ou Mulhouse je lui en serais très reconnaissant !

Cordialement !

[Edit] mise à jour des liens et corrections.

Edited 3 time(s). Last edit at 05/02/2013 04:59AM by natspv.
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 05:16AM
Salut,
Sa fait du bien de voir un projet aussi bien documenté, alors pour les pieces imprimé, si tu ne trouves personne je peux t'en fournir ( je suis dans la manche mais j'envois pas mal de kit par la poste) et si sa t'interesse, je fais aussi les frames completes en aluminium de 6mm, avec le support de bed.
SInon pour ton electronique je te déconseille fortement la GEn7 qui pose souvent pas mal de problème et te conseil en échange la ramps de reprapdiscount ( il y a des kit avec endstop, ramps, pololu, bed chauffant) et c'est vraiment de la meilleure qualité. Un pur bonheur enfaite.
Niveau courroies, priviligies les modeles type GT2 qui sont plus souples et donne un vrai plus au niveau de la qualité d'impression.

Bonne chance a toi, salut
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 05:26AM
Pour l'électronique je pars sur le projet [3dprinter.zemris.fer.hr] donc avec le MSP430 en micro contrôleur, le TUSB3410 pour interface usb, des DRV8811 / DRV8818 pour les stepper driver



J'ai le choix au niveau des driver des moteurs avec pas complet - 1/2 - 1/4 - 1/8 de pas... lequel choisir ? Je n'ai certainement pas besoin d'une précision à 1/8e de pas, mais un pas complet peut être un peu trop non ?
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 07:51AM
alors pour les pas, la norme au niveau des repraps est de 1/16 de pas, mais si tu n'as que du 1/8, sa devrait etre deja pas mal

Edited 1 time(s). Last edit at 05/02/2013 07:51AM by japimpact.
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 09:19AM
la question de la précision est simple :

Les moteurs pas à pas bipolaires (4 fils) sont en général des 1.8° ou 0.9° de precision. donc pour l'axe Z, pas de problème, même en pas simple et une vis de M8 (1 tour = 1.25mm), ça donne : 1*1.8/360*1.25 = 0.00625 ce qui est une précision très confortable.

Pour les axes X et Y, ça donne pour une poulie de 12 un périmetre de 12*3.14 = 37.67 mm pour un tour de poulie.
En pas simple, la précision (théorique) est donc de 1*1.8/360*37.67 = 0.19 mm. Ouch !!! pas bon

en 1/8 et moteurs 400 pas p = 1/8*0.9/360*37.67 = 0.012 mm. C'est déjà bien, mais en 1/16 tu obtiens la même precision que l'axe Z. Une poulie plus grande et c'est pire, mais les courroies ont aussi un rayon d'enroulement mini et D12 est un diametre mini.

En résumé, si tu ne peux utiliser que du 1/8, vérifier que les moteurs sont des 400 pas. Si ce sont des 200 pas, il vaut mieux avoir du 1/16.

Cela dit les drivers pololu sont trouvables sur ebay pour vraiment pas cher (5-6$), et là tu auras du 1/16.
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 12:16PM
Merci pour ces réponses rapides !

En effet avec quelques calculs rapides le choix est vite fait !
Cependant les moteurs que j'ai pu récuperer sont des 200pas (à prioris).

Les drivers que j'utilise sont disponibles en "sample" gratuitement chez TI, c'est entre autre pour cela que je les ai choisis aussi.

Dans ce cas, je vais prendre en compte le 1/8e dans mon pcb.

Je pense continuer sur ma lancée "économique", quitte à investir plus tard dans des polulu !

Sinon... BIM ! lors de ma prochaine commande je prends ces drivers: [www.ti.com] 1/32e 2,5A en pic !
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 02:05PM
drv8825 monté avec protections :

[www.pololu.com]

mais le A4988 est suffisant dans la plupart des cas avec nos NEMA17 : 2.2 A par phase avec radiateur.
Re: Fabrication Prusa i3
May 02, 2013 02:45PM
Ben autant que je commandes des drv8825, pour la poignée de composants nécessaires autour et le fait que je ferais mes propres pcb thumbs up.

Mes moteurs comme dit précédemment sont de récup... j'en ai deux identiques pour l'axe Z, mais les autres seront différents pour X Y et extrudeur... c'est problèmatique ?
Re: Fabrication Prusa i3
May 10, 2013 05:02AM
Bonjour,

désolé je ne trouve pas ou édtier mon dernier message pour éviter un double post (pourtant j'avais réussis pour le premier...). (EDIT, j'ai trouvé, enfait effectivement l'édition semble limitée dans le temps!)

Je suis en train de finir les PCBs, et j'ai une question qui demande confirmation pour les DRV8825. Voici le lien vers sa datasheet: [www.ti.com]

Etant dans le cas d'une application avec usage rapide du moteur, j'ai choisis le mode "fast decay", décrit ici: [www.roboticus.org], pas d'erreur à cela ? Voir aussi datasheet page 9.

De plus j'ai choisis le DRV8825 afin de pouvoir bénéficier du 1/16e de pas. La puce proposant un 1/32e, autant utiliser ce mode ? ou bien la consomation de mon moteur/driver va augmenter en parallèle du microstepping ? tout autant que les risques de "manquer" un pas (ce qui d'après ce que j'ai pu lire correspond à un mauvais réglage du courant en fonction du potentiel appliqué, ou d'une surchauffe du driver). Datasheet page 10.


Sinon, plus légèrement, regardez ST nous sort des drivers 1/128e de pas ! [www.st.com]


merci !

Edited 2 time(s). Last edit at 05/10/2013 05:06AM by natspv.
Re: Fabrication Prusa i3
June 03, 2013 08:35AM
j'ai pu récupérer une plaque de Dibond pour 10€ de 100*50cm, j'ai commencer à faire la découpe (périlleuse) pour la plaque de support de l'imprimante grinning smiley ! quelle galère pour l'espace vide au milieu !

J'ai tenter de tirer les premiers PCB... en version fer à repasser... comme vous pouvez l'imaginer c'est un échec pour le moment (je ne suis même pas passer à l'étape gravure)! Sacrés CMS angry smiley Mais j'attends un équivalent de PNP blue, on verra ce que ça donne smiling smiley

Edit:
Je vais pas m'embêter... je vais programmer mon MSP430F5172 en utilisant le launchpad de TI, avec des jumpers.
l'utilisation est décrite ici:
[www.43oh.com]
[dangerousprototypes.com]
thumbs up

Edit:
launchpad commandé !
et premiers circuits imprimés faits ce soir ! hot smiley



je dois continuer à percer, et vérifier la continuité entre les pistes (certaines seront à séparer avec une lame).

si quelqu'un aurait une idée pour mes questions des posts précédents... Merci !
Re: Fabrication Prusa i3
June 03, 2013 02:32PM
Bonsoir,

Petite précision sur les "pas"
Il n'y a aucune garanti lorsquon utilise des 1/16 de pas au niveau de la commande électronique que le moteur fasse réellement 1/16 de pas au niveau mécanique: la relation n'est pas linéaire et donc ça ne sert à rien de chercher du 1/32 1/64 ou 1/128 ème de pas ! on n'aura pas plus de précision !

Le seul intérêt des 1/8 et 1/16 de pas c'est d'avoir un mouvement fluide du moteur alors que un fonctionnement de type pas ou demi pas cré des vibrations fortes et il existe même une fréquence de résonnance ou le moteur déconne totalement.

Je vous conseille d'en rester au 1/16ème de pas classique.
Re: Fabrication Prusa i3
June 03, 2013 02:35PM
Très bien, merci !

Mon launchpad de TI pour le MSP430 vient d'arriver, bientôt le premier Hello World de ma vie !
Re: Fabrication Prusa i3
June 03, 2013 03:37PM
Question bête : pourquoi un MSP430 ? J'avais dans l'idée que c'étais des microcontroleur destinés surtout à la basse conso... Bon après tout pkoi pas, mais quitte à se faire ch** autant prendre un truc plus péchu (ARM par exemple).
Re: Fabrication Prusa i3
June 03, 2013 03:39PM
Car ne connaissant pour ainsi dire rien à la programmation j'ai accès au code du projet ici: [3dprinter.zemris.fer.hr]

Et que le MSP430 est gratuit ! (mis à part la platine que j'ai acheter à 9$).
Re: Fabrication Prusa i3
June 26, 2013 09:32AM
Bonjour à tous,

j'aurais deux questions de type mécanique:
comment calculer pour les moteurs ou où trouver
-L’inertie de la charge (et/ou) du rotor sur chaque axe
-La vitesse nominale voulu et la vitesse maximale

?
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