La bigone

Bonjour,

Voilà je me lance dans un projet d'imprimante grand volume. Pourquoi grand diront certain, l'usage principal sera pour imprimer des maquettes d'urbanisme et pour se faire plaisir aussi sur des projets moins professionnel.
En plus de la taille, il faut aussi qu'elle soit fermée car ma progéniture est toujours attiré par les trucs qui bougent. Alors un doigt d'enfant sur une buse à 225°C, va fortement dégrader mon WAF.

Donc dans un premier temps j'ai envisagé d'attaquer tous de suite une version 30x30x30 dérivé de la prusa.


Vu d'ensemble


Un double extruder


L'intérieur de la bête

Les vacances sont passées par là, et je me suis dit qu'elle était quand vraiment volumineuse pour la taille d'impression, le poids suspendu pour le double extrudeurs important, bref après des recherches, je me suis dit que l'on pouvait faire plus dans la même taille, donc je me suis remis sur la table à dessiner. Le corrolaire étant que je m'éloignais de plus en plus d'une prusa, bien documentée et donc que les difficultés que je rencontrerai forcément dans la mise au point allaient vite devenir compliquer à gérer sans une première expérience.

Donc en même temps que la réflexion sur la bigone (le petit nom de la bête) je vais assembler une banale prusa avec structure bois et l'électronique de la bigone. En plus cela me permettra plus facilement d'imprimer les pièces de la bigone.

Il me reste encore beaucoup d'éléments à finaliser, mais je viens vous présenter ce projet aussi pour recueillir vos avis éclairés et remarques avisées pour la faire évoluer avant de me lancer dans la construction.



Il me reste à placer les moteurs, mais cette version à un plateau qui évolu sur l'axe Z et un système core XY. J'hésite d'ailleurs sur cette solution. Je vais aussi dessiner une version plus standard pour évaluer les différences entre les deux solutions.
Par ailleurs, j'ai beaucoup travaillé sur l'extrudeur, avec un ensemble facilement démontable qui permet d’accueillir dans la version ultime 3 têtes d'impression. Après un dessin tout en plastique, j'ai cherché une solution plus compacte, mais qui serait fiable. Bien sur les versions tout métal du commerce sont alléchantes, mais impossible pour moi de les reproduire, je n'ai pas l'outillage adapté pour usiner.

Alors j'ai réfléchi sur un concept hybride en prenant un tube en alu qui servirait de cage au mécanisme d'entrainement. Le tout étant mu par des moteurs Nema 11 réductés. Le fonctionnement est proche d'un modèle du commerce mais qui coûte un bras que je préfère garder.


Le module 3 têtes


Monté sur le chariot



L'intérieur avec un capteur a effet hall pour le nivellement automatique. Vous avez certainement reconnu la buse qui sera peut-être dispo lorsque je commencerai la fabrication ;o)
Je reviendrai pour vous présenter en détail le dessin de la bigone lorsque j'aurai fini la modélisation.

Cordialement

Mourakami

Beau projet !
Ne serait il pas judicieux de couvrir les bobines afin d'éviter le dépôt de poussière sur le filament ?
Il me semble que c'est une cause de panne fréquente.
Un tuyau PVC de grand diamètre coupé en deux par exemple.

---

Oulive HFR

Oh c'est marrant on dirait des "All in ONE " les hotends

Quote
Oulive Verte
Beau projet !

Merci

Quote
Oulive Verte
Ne serait il pas judicieux de couvrir les bobines afin d'éviter le dépôt de poussière sur le filament ?
Il me semble que c'est une cause de panne fréquente.
Un tuyau PVC de grand diamètre coupé en deux par exemple.

Le stockage des bobines se faisait sur la droite dans la première version, le dessus recevait un cache pour éviter que l'imprimante prenne la poussière lorsque l'imprimante n'était pas en fonctionnement. La bobine en cours d'usage était alors déposé à l'intérieur. Lors de l'impression, on repose la bobine sur les roulements, le fil passe dans un espace réservé dans le montant haut du cadre (on aperçoit un petit peu sur la 3ème image) pour se retrouver juste au-dessus de l'extrudeur. D'ailleurs sur la version en cours d'étude, je n'ai pas encore résolu ce point.

Je retiens l'idée du demi tube PVC.

Mourakami

Quote
fourmi
Oh c'est marrant on dirait des "All in ONE " les hotends

C'est pas beau ça, trois p'tites bêtes bien alignés, au garde à vous ! Ton travail sur cet élément essentiel est super intéressant, ça motive pour concevoir une machine à la hauteur ! C'est d'ailleurs en pensant aux possibilités potentielles que j'ai fait évoluer mon projet vers quelques choses de plus ambitieux en terme de taille et de configuration.

Ah quoi bon mettre un moteur de Ferrari dans un Scénic , autant lui trouver un bel écrin !

Mourakami

Aujourd'hui, je me suis attaqué au core XY et l'entrainement par les moteurs. Pour ceux qui ne connaisse pas le système :



Avec 2 moteurs, on obtient les mouvement en X et Y, l'avantage de ce système consiste principalement à limiter les poids en déplacement. Les deux moteurs sont fixés au bâti.
Ce système plus compliqué à cause du croisement des courroies est plus intéressant que le Hbot en limitant les différences de force exercé sur chacun des chariots.

Un dessin un peu différent simplifie le montage en superposant les deux circuits de courroies



Par contre la conception et le positionnement des poulies n'est pas simple. Au minimum on a 8 poulies dont 6 qui travaillent du coté cranté de la courroie. Le plus logique est alors d'utiliser des poulies crantées mais il faut les monter avec un axe sur roulement ce qui va faire du monde sur les chariots et pose problème lorsque l'on veut monter deux poulies sur le même axe.
Pour simplifier certains utilisent des roulements à billes mais les crans de la courroie vont entraîner des artefacts sur les pièces à moins d'en augmenter considérablement le diamètre, la encore cela prend de la place.

Pour solutionner cette difficulté, je vais retourner la courroie pour la faire travailler sur la face lisse sur la plupart des poulies. Ainsi au lieu d'avoir 6 poulies crantées, j'en aurai plus que 2. Super me diriez vous, mais entraîner la courroie du coté lisse c'est pas très malin, l'astuce est donc ici. En concevant un chemin différent pour l'entrainement sur l'arbre moteur. En plus cela permet d'intégrer un tendeur de courroie.



Au lieu de tourner simplement autour de l'axe, on conduit la courroie pour avoir le bon coté (cranté sur la poulie). Cela rajoute 6 poulies mais que l'on peut réaliser très facilement avec 2 petits roulements épaulés monté sur un axe.

Ci dessous le résultat sur la machine. Cela fait beaucoup de poulies et une longueur de courroie importante mais la solution est techniquement séduisante. J'ai opté pour des moteurs nema 23, c'est certainement surdimensionné mais pour mettre toutes les poulies nécessaire au cheminement original de la courroie, il ne fallait pas moins.



Mourakami

Edited 1 time(s). Last edit at 09/12/2014 07:48PM by Mourakami.

salut tous,
il y a des penseurs rien qu'a voir ce boulôt ça me fait révé tout ça ,je suis né 40 ans trop tôt ,car chez moi ça serrais devenu une usine a électronique avec plein de petits gadgets qui aurait peut être servi .

il y a des gens ici dont je suis les projets avec respect pour leurs initiatives et inventifs.

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kourou

Ca y est, la bestiole est couchée sur le papier.




Je vais la laisser se reposer un peu (cela me donnera un peu de temps pour monter une petite prusa pour tester les différents éléments et imprimer les morceaux de la bigone).

Mais en attendant je vais vous faire découvrir les entrailles de la bête ...

Mourakami

Je suis ce post avec un grand interêt .
Merci

Salut
Pourquoi ne pas déporter les moteurs d'entrainements des fils jusqu'au Hotend ? Ça te ferait encore gagner du poids et tu pourra avoir une vitesse plus élevée (Surtout sur une imprimante de grande taille c'est mieux)

Sinon je suis aussi ton post, j'ai hâte de la voir finie !

Merci, pour l'entrainement du fil, il y a 2 raisons :

- manque de polyvalence du système bowden qui ne permet pas les fils flexibles
- la taille de la machine oblige a avoir une longueur de tube très importante dans le système bowden, qui va se traduire par des contraintes sur le fil très importantes et une fiabilité plus faible qu'un entrainement à proximité de la buse.

Mais effectivement, cela permettrai de diminuer encore le poids de la partie mobile.

Voici la machine



Les deux éléments en plexi sont amovibles, l'imprimante mesure l73xp75xh102 pour un volume d'impression de 50x50x50 et ceci avec le triple extrudeur. On a donc une taille d'imprimante comparable à mon premier dessin d'imprimante qui n'avait un volume d'impression de 30x30x30. On peut certainement faire encore moins mais le gain doit être limité.

Comme je l'ai précisé avant (pour ceux qui rejoigne ce post), cette surface me sera utile pour les maquettes d'urbanisme.

La bigone ouverte



Les bobines sont simplement posées sur deux tiges et des roulements permettent de limiter les efforts lors du déroullement. Un guide permet d'éviter les interactions fâcheuses entre le fil et le chariot en alimentant toujours à partir du centre les extrudeurs.

Par facilité et parce que je maîtrise le bois, la caisse utilise des panneaux (certainement en contreplaqué) de 15mm d'épaisseur. Les flans et le dos sont doublés pour augmenter la rigidité de l'ensemble, le poids de l'enveloppe n'est pas un problème bien au contraire. Cela permettra aussi de dissimuler les câbles et certains organes en les protégeant de la chaleur. Je n'ai pas placer encore les ventilateurs (faudra que je teste le besoin) mais il est prévu de pouvoir recevoir au moins 2 de 12cm sur les flans.

Un éclaté de l'imprimante



Mourakami

Edited 1 time(s). Last edit at 09/18/2014 10:41AM by Mourakami.

Le principe de l'imprimante pour rester compact malgré le volume d'impression a été de retenir un plateau mobile en Z et un système coreXY. J'ai commencé a regardé cette solution avec une solution plus classique pour les axes XY, mais la solution classique présentait des faiblesses (asymétrie des forces sur l'axe Y) poids en mouvement supérieur et surtout un impact important sur la taille de l'imprimante.

Par contre cette solution est moins documentée !



Le plateau est constitué d'une structure qui supporte un plaque aluminium recouverte d'un verre. Si nécessaire une vis fraisée soutiendra le centre de la plaque pour limiter le poids de celle-ci tout en évitant les déformations.
Le plateau est animé par 3 vis trapézoïdales entraînées par un unique moteur Nema 23. La difficulté consiste à trouver la courroie fermée de 2000mm. Je n'ai pas représenté le galet tendeur entre le moteur et la vis du fond. son positionnement étant dépendant de la taille de la courroie.



La base est en tôle d'aluminium pliée a certain endroit pour obtenir une excellente rigidité





Les deux guides permettent d'éliminer les jeux lors des déplacements rapides du plateau et donc d'améliorer la longévité des vis. Des vis à billes auraient encore été mieux mais le budget devient délirant.

A bientôt pour la suite

Mourakami

Allons-y pour la suite,

Un petit point pour finir sur l'axe Z



La pièce imprimé est fixée aussi horizontalement. C'est sur que comme ça il n'y aura aucune déformation sur cette pièce là.



Tout le mécanisme pour l'axe Z réintroduit dans la caisse, le choix s'est porté sur 3 vis trapézoïdales afin d'éviter d'avoir un montage hyperstatique entraînant des contraintes dans les écrous et donc une usure plus rapide et aussi c'est certainement plus simple à régler. Les deux rails permettent de ne pas trop surdimensionner les vis. Toujours la recherche du jeu minimum.

Mourakami

La solution retenue pour la suite est un core XY dont j'ai rappelé le principe plus haut. Je n'y reviens pas, tout comme l'architecture inversée des courroies qui permet de la faire cheminer le plus souvent sur la face lisse.



Une vue d'ensemble du core XY



Une simple équerre permet en plus des deux tiges de s'assurer de la géométrie des chariots. Une fois otée, on dévoile les courroies qui sont ainsi protégées. Les têtes d'impressions et les extrudeurs sont amovibles, on pourrait tout a fait envisager de monter d'autres outils (laser etc.)



Mourakami

Edited 1 time(s). Last edit at 09/18/2014 05:20PM by Mourakami.

Dans le détail, les pièces ne sont pas très compliquées.





Les poulies sont confectionnées avec deux roulements épaulés, trois rondelles et un axe. Un trou plus petit permet de sortir l'axe sans difficulté si nécessaire en poussant par le dessous. Les deux courroies sont entraînées par des Nema 23, le choix d'un cheminement particulier des courroies a déterminé le modèle des moteurs. Un Nema 17 aurait été trop petit.





reste les chariots




Certainement la pièce la plus complexe, reste a trouver la méthodologie pour démonter les axes des poulies. On voit le léger décaissé qui permet d’accueillir la cornière alu.

Mourakami

Respect,ç'est beau,tout bien expliqué, vivement de voir cette reprap en marche !
Bravo Mourakami

Je rajouterais ,car je suis curieux ( peut etre cela a deja etait devoilé ) ,pour quoi "Bigone " ?

Edited 1 time(s). Last edit at 09/18/2014 05:15PM by fourmi.

Et pour finir sur le coreXY, le chariot X, qui reçoit l'ensemble extrudeurs/buses.




Les courroies sont coincées par des pièce vissées sur le corps du chariot et cacher derrière les flasques en aluminim. le chariot est monté sur 4 roulements emprisonnés eux aussi derrière les pièces en alu.

Voilà pour l'essentiel de la mécanique et de la boite de la bigone. Reste plus qu'à la construire !

Mourakami

J'avais déjà expliqué le principe de la triples têtes démontable mais pour les curieux voici d'autres vues de la dernière version (les modification sont imperceptibles)







Même la buse a été mise à jours avec les dernières modifications ;o) La coupe n'est pas très clair mais on aperçoit le mécanisme manuel pour faire descendre la sonde pour le nivelage automatique du lit qui sur une surface aussi importante ne sera pas superflu.

Voilà si vous avez des commentaires, remarques, améliorations ou simplifications n'hésitez pas.

Mourakami

Quote
fourmi
Respect,ç'est beau,tout bien expliqué, vivement de voir cette reprap en marche !
Bravo Mourakami

Je rajouterais ,car je suis curieux ( peut etre cela a deja etait devoilé ) ,pour quoi "Bigone " ?

Merci, j'étais parti au début pour faire une prusa i3 en 30x30 et carénée. Au vu du travail, de la taille, je me suis dit que c'était dommage de ne pas faire quelque chose de différent d’emblée (même si je prevois de faire une petite prusa pour m’aguerrir avant). La surface d'impression m'importe beaucoup pour les maquettes d'urbanisme et en fouinant un peu, j'ai trouvé d'autres sources d'inspirations. j'ai donc pris un peu de ci, un peu de ça mais cette nouvelle version ne ressemble plus vraiment à un modèle en particulier, il m'a donc fallu lui trouver un petit surnom.
Comme elle à tout d'une grande à l’intérieur, ce sera big et devant la tache à accomplir maintenant pour la réaliser, je ne lui prévois pas de descendance donc l'unique (one) d'où la bigone. ;o)

Je suis content de voir que l'écrin pour les Speed Hotend te convienne ;o)

Mourakami

Edited 1 time(s). Last edit at 09/18/2014 05:57PM by Mourakami.

Ah ben c'est marrant, y a les "Simple ONE",les "All In ONE" et pour finir la "BigONE" , on as une partie du cerveau qui fonctionne pareil

Je vais vous dévoiler maintenant la litone, petite version modifié d'une graber i3. J'ai hésité à commander directement un kit tout prêt de prusa mais cela doit être une histoire de gènes, c'est plus fort que moi, la petite imprimante pour me familiariser avec la technologie sera DIY.

Ne disposant pas de CNC ou de Découpeuse laser, j'en reviens aux bons vieux outils qui demandent de l'huile de coupe. Donc, le cadre et les pièces d'assemblage doivent pouvoir être réalisés au maximum avec ce dont je dispose dont une chantourneuse. C'est pour ça que je suis parti d'une graber i3 qui présente une structure bois et la quasi totalité des pièces réalisé dans ce matériaux. Seul l'extrudeur étant imprimé (au moins dans la version que j'ai récupéré).

Donc modification succincte de la structure pour minimiser le travail du bois, seul les deux chariots mobiles ne sont pas modifiés, je ne pense pas réellement pouvoir simplifier ces pièces sans en augmenter significativement l'épaisseur donc le poids. Pour la structure, je remplace le CP de 6 par du Médium de 10, 15 ou 19mm vissé par de simple vis bois. L'ensemble des pièces électronique et l'alimentation prennent place sous l'imprimante pour ne pas être accessible facilement. J'ai toujours mon problème de petits fouineurs. Cela permettra de cacher facilement la tripaille de câble en tout genre.

Dans ce modèle, j'ai intégré la même électronique que pour la bigone. Le but étant à terme de reprendre ces éléments pour la grande sœur. Economie quand tu nous tiens. Il y a donc un écran avec la carte SD de prévu. On verra si je le met ou pas, le but étant d'arriver quand même à faire la grande.

Je vous mettrai le détail en image ce soir, il faut quand même que je bosse un peu. Mais pour vous faire patienter voici deux petits croquis.




Le temps de récupérer les outils à la campagne, de finir 2 ou 3 trucs dans la maison et hop je me mets sur la structure.

Mourakami

Bon on y va, après une bigone plutôt ambitieuse niveau définition technique et réalisation, la petite "litone" pour s'aguerrir à l'impression 3d et pouvoir réaliser tranquillement toutes les pièces imprimées de la grande et même optimiser leurs dessins avec des prototypages.

Donc, la litone est une imprimante 3d dérivé d'une évolution de la prusa, appelée graber i3 du nom de son concepteur S. Graber. Le principe de cette graber est d'être quasi exclusivement fabriquée à partir d'éléments découpés dans du contreplaqué (ou autre d'ailleurs) au laser.



L'imprimante existe en 2 versions, alimentation atx et flat. Donc je suis partie de cette imprimante avec comme objectif d'obtenir des éléments simplifiés pour être réalisé sans CNC ou découpe laser. Je dispose d'une chantourneuse et d'outils plus classique et de beaucoup d'huile de coude. J'ai hésité à commander un kit tout fait de prusa i3 mais le DIY m'a rattrapé. Et il n'est même pas sur que cela coûte réellement moins chers mais au moins je me laisse plus de marge pour l'électronique.

Assez de bavardage, les photos :







Et un éclaté des pièces en médium et CP de la base :



Bon il y a beaucoup moins de choses à montrer que sur la bigone mais cela représente tout de même quelques heures de réflexion. J'ai laissé pour l'instant l'extrudeur imprimé mais si j'arrivais à le faire aussi en bois ce serait pas mal.

Le but est que l'ensemble des cables et composant électroniques tiennent dessous, donc une prise 3 broches 220V à l'arrière, une prise USB type B sur le coté gauche pour brancher facilement un ordi portable. Elle changera peut-être de place en fonction de la position de l'imprimante dans le bureau. Sur le coté droit, l'encoche pour le lecteur de carte SD à cheval sur 2 plaques, c'est plus simple a réaliser.
Une différence dans le positionnement des éléments de translation concerne le mouvement en Y. Le moteur est positionné sous la plaque et vissé à travers des trous oblongues ce qui permet de jouer sur la tension de la courroie.

Mourakami

Edited 3 time(s). Last edit at 10/02/2014 09:50AM by Mourakami.

Salut,

Vraiment pas mal ton projet, j'adore.

Un truc, prevoir un trou pour mettre un inter on/off soit a l'arriere soit en facade, comme tu prefere

Bon courage a toi

A+
chris

---

Prusa I3 made in home

Quote
christlep
Salut,

Vraiment pas mal ton projet, j'adore.

Un truc, prevoir un trou pour mettre un inter on/off soit a l'arriere soit en facade, comme tu prefere

Bon courage a toi

A+
chris

Oui bonne idée merci

Mourakami

Pour ceux que ça intéresse, un autre projet du coté obscur de la force (en anglais) d'un core XY modifié ! Travail de conception très intéressant pour rendre compact le système et aussi orienter les courroies pour les faire travailler sur le "dos" (face lisse) plutôt que la face crantée.

Le core XY compact de rcengr

Mourakami

Bonjour à tous et j'espère que vous avez passé un bon noël,

Cela fait un bon moment que je trépigne d'impatience pour venir vous présenter l'avancement de ce projet mais quelques soucis de santé m'ont éloigné de l'établi. Bref me revoilà aux fourneaux.
Forcément avec du temps a tuer le projet de la litone à un peu évolué !



En gros d'une graber un peu modifiée pour la construire avec de simples outils portatifs et une scie à chantourner, j'en suis arrivé à la boite. Moins de découpe finalement à faire.
Cette disposition a entraîné une modification de la position du moteur de l'axe X en le passant de l'autre coté du montant vertical. Bref pas de changements fondamentaux mais j'ai tout redessiné de a à z. Dernier élément important, l'extrudeur tout en medium de 6mm en prise directe avec un système de pression par un simple élastique !



Et j'ai enfin pu commencer la construction, yes

Mourakami

Une petite photo de la structure, il me reste encore toutes les pièces mobiles à chantourner.



La bête fait P470xL500xH405 mm, l'alimentation est prévues sur le coté droit et toute l'électronique dessous.

Mourakami

Edited 1 time(s). Last edit at 12/29/2014 06:22AM by Mourakami.

Bonjour

Magnifique projet, bravo

Christophe

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« Le progrès ne vaut que s'il est partagé par tous. » : Aristote
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Merci, je vous mets un détail de l'extrudeur en bois.





Il manque le petit roulement sur cette présentation, mais je pense le monter sur un axe juste assemblé "par serrage" dans les pièces en bois. Un bête élastique permettra la pression de ce roulement sur le fil. Un écrou nylstop permettra de conserver du jeu pour que la rotation de cet ensemble se fasse correctement. La tige avec le bitonio rouge permet le réglage de la course en x. Il vient appuyer sur un endstop. Un dernier roulement monté lui aussi par serrage permet de maintenir l'arbre du moteur dans l'axe. Reste a choisir la hotend et configurer l'encoche en fonction de ses dimensions.

Mourakami

Ah ouais ça claque,j'aime beaucoup surtout quand y a plein de dessins !!!

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