Cableado de impresora 3D RAMPS 1.4
He tenido algunas solicitudes sobre cómo conectar una impresora 3D y, más específicamente, cómo conecté mi impresora Prusa I3 laminada.
En este instructable, explicaré todos los componentes y pasos necesarios para configurar una impresora 3D utilizando la placa controladora RAMPS 1.4 más utilizada.
Tenga en cuenta que aunque la mayoría de los componentes de la impresora 3D funcionan con 12 voltios o menos. Es necesario conectar su bloque de alimentación a 110 voltios. TENGA CUIDADO, ESTÁ TRATANDO CON PODER VIVO.
Además, algunas de las partes de una impresora pueden calentarse mucho (específicamente, el extrusor Hot-end y la cama climatizada).
Hay muchas otras placas en el mercado y personalmente he tenido buena suerte con la placa KFB2.0 con actos casi idénticos a la RAMPS 1.4 pero utiliza conectores ligeramente diferentes.
Todas las partes mencionadas en este instructable provienen de Amazon.com. Si tiene paciencia, puede pedirlos en AliExpress.com y pagar mucho menos (a veces menos de la mitad).
Paso 1: piezas necesarias
En la impresora laminada Prusa I3, las únicas piezas electrónicas que agregué fueron los motores paso a paso Nema 17 y el extrusor MK8.
El tipo de extrusora que compre depende de usted. Puede elegir entre Extrusión directa (motor en el extrusor) o un tipo de extrusión Bowden (el motor alimenta filamant a través de un tubo hasta el extremo caliente), pero no habrá diferencia en conectarlos.
Para esta configuración, compré un kit RAMP 1.4 que tiene todos los componentes necesarios para configurar la placa del controlador
RAMPS 1.4 kit $ 38.99 //amzn.to/2E3gvYc
Nema 17 1.7A (paquete de 5) //amzn.to/2Fyzy9I
Extrusora Mk8 $ 36.99 //amzn.to/2Gzd4H6
Para el control de parada final, puede elegir dos opciones (hablaré sobre el cableado para ambas):
El interruptor de límite completamente cableado (con cables): $ 7.98 //amzn.to/2DSkvHS
El microinterruptor simple: $ 8.99 //amzn.to/2Ev4YPi
Cables paso a paso: $ 9.49 //amzn.to/2GAPdXo (estos son específicos para RAMPS)
Fuente de alimentación de 12V / 30Amp 19.98: //amzn.to/2FwxIGt
Cable de alimentación $ 9.99 //amzn.to/2DYZ0Zd
Cama climatizada $ 31.99 (opcional pero describirá el cableado) //amzn.to/2GEibpk
se señaló, algunas de las imágenes muestran cables directamente atornillados a los componentes. Es mejor usar conectores de horquilla y férulas para una mejor conectividad:
Kit de férulas (viene con la herramienta de engaste adecuada): Amazon $ 25.89 //amzn.to/2Jy3oSB
Terminales de horquilla: Amazon $ 6.69 //amzn.to/2JqRcmi
Paso 2: Montaje de RAMPS 1.4
El kit RAMPS 1.4 viene con los siguientes componentes:
Arduino Board Mega 2560 (generalmente una imitación barata) que es el tablero azul que ves arriba
RAMPS 1.4 Shield que se colocará encima del Arduino, que es el tablero rojo de arriba (sí, los fusibles amarillos se doblan así, no te preocupes)
Jumpers (las cositas negras de arriba)
Controladores paso a paso A4988 con disipadores de calor
una pantalla LCD con cables, que hoy en día tiende a ser el controlador de pantalla inteligente gráfico 12864 más grande
un cable USB, que nunca es lo suficientemente largo para llegar a su computadora (prepárese)
El montaje es el siguiente:
El escudo debe caber justo encima de la placa Arduino. El puerto USB del Arduino debe estar del mismo lado que el conector de alimentación verde del Shield. Asegúrese de que todos los pines de la parte inferior del escudo estén alineados con los conectores del Arduino. Empuje ambas tablas juntas (esto puede doler un poco)
Paso 3: agregar controladores paso a paso
Antes de agregar los controladores paso a paso, debe decidir qué tipo de micropaso necesita la impresora 3D. No voy a explicar qué significa exactamente (hay muchos artículos sobre eso). en general, cuando compras un 1.8 deg. ángulo de paso (200 pasos / revolución), el micro paso a paso se convierte en un multiplicador. Lo importante es que para el RAMPS 1.4 el paso más preciso es 1/16 micro paso (16 x 200 = 3200 pasos / rotación).
Con el fin de indicar al hardware que use micro paso a paso 1/16, se agregan puentes entre los bancos en los que caben los controladores paso a paso. Para 1/16 de paso, debe agregar tres puentes debajo de cada controlador. Asegúrate de que estén en línea recta, es fácil sumergir uno de estos más allá del pin real.
En este punto, puede insertar los controladores paso a paso (suponga que agrega los 5 X, Y, Z Extrusora 1 y potencialmente Extrusora 2)
¡¡MUY IMPORTANTE!! Tenga en cuenta cómo los controladores A4988 Stepper controladores anteriores tienen un pequeño potenciómetro en la parte superior (este pequeño tornillo Phillips). Cuando inserte su controlador paso a paso ASEGÚRESE DE QUE EL POTENCIÓMETRO SEÑALE LEJOS DEL EXTREMO DE ENERGÍA DE LAS TABLERAS (CONECTOR VERDE).
Si utiliza otros controladores como el DRV88 o el TMC2xxx, serán diferentes. Reschchrissi, miembro miembro instruible, agregó una imagen útil en los comentarios (¡Gracias!).
Si aún no está seguro: busque un pin etiquetado en una o más esquinas de la placa del controlador paso a paso (DIR, GND, ENABLE, VMOT) y haga coincidir los pines RAMPS.
Odio decir esto, pero a veces encontrarás que las bahías para estos controladores paso a paso están demasiado cerca, o los bordes de tu controlador paso a paso son demasiado anchos. En la imagen de arriba puede ver un espacio entre los dos controladores principales, mientras que los inferiores apenas caben. Podría hacer un ajuste muy ajustado y, en los casos en que no encaja, es posible que deba archivar algunos de los bordes del controlador paso a paso.
Una vez que los controladores están adentro, puede quitar las pegatinas de 3M de los disipadores de calor y colocarlas en la parte superior del chip en cada controlador.
Paso 4: Agregar la pantalla LCD
La parte LCD del kit consta de 4 componentes.
- La pantalla LCD en sí
- 2 cables planos
- Adaptador inteligente LCD que se conecta al escudo
El adaptador encajará en la parte superior del RAMPS 1.4 Shield como se ve en las imágenes de arriba.
Es un poco difícil de ver en el adaptador inteligente que tengo aquí, pero se puede ver que el conector izquierdo (10 pines) dice EXP2 y el conector derecho dice EXP1. Estos corresponden a los conectores EXP1 y EXP2 en la placa LCD
Paso 5: Agregar fuente de energía
Como puede ver en la imagen de arriba (de
//reprap.org/mediawiki/images/6/6d/Rampswire1 ...)
el poder entra en dos pistas en el escudo de Rampas 1.4. Una pista es 12V 5A que alimenta la placa y los motores, la segunda pista es 12V 11A que alimenta los elementos calentados como el extrusor y la cama calentada.
Conecte los cables como se ve en las imágenes. Tenga cuidado, como puede ver, el cable con corriente de 110V está expuesto. Desenchufe su fuente de alimentación antes de levantar la tapa y acceder a los tornillos.
Como estamos tratando con 20Amp potencialmente aquí, asegúrese de usar un calibre de cable lo suficientemente fuerte. Creo que de 14 a 16 lo harán.
Además, tenga en cuenta que cuando conecte la RAMPS 1.4 con un cable USB a su computadora, la pantalla LCD aparecerá y podrá programar el Arduino de esa manera. Sin embargo, no hay energía para hacer funcionar motores o elementos de calefacción. Para eso, necesita la fuente de alimentación externa.
La imagen anterior aquí mostraba cables enchufados sin férulas y la regleta de alimentación permanece algo expuesta sin más acción. Una de las primeras cosas que le recomiendo imprimir es la cubierta de la unidad de potencia de thingiverse: //www.thingiverse.com/thing:3347689 que he usado de una forma u otra en varios de mis otros diseños. Cubre (y fusiona) todos los cables de alimentación y permite el estado de encendido / apagado que actualmente falta en esta impresora.
El ensamblaje de esta unidad de potencia se puede encontrar en el paso 14 de //www.instructables.com/id/3D-Printer-the-C3 ...
Paso 6: Conexión de los motores paso a paso
Una impresora 3D usará motores paso a paso para las siguientes funciones:
- X movimiento (izquierda / derecha)
- Movimiento Y (frontal / posterior)
- Movimiento Z (arriba / abajo) (común para tener dos motores paso a paso)
- Extrusora 1
- Posiblemente Extrusora 2
Recuerde que en un paso anterior agregamos 5 controladores paso a paso. Técnicamente solo necesitamos 4, ya que la mayoría de las impresoras no tienen una segunda extrusora (siempre se puede planificar, aunque las extrusoras duales están plagadas de problemas).
Los motores paso a paso vienen en muchas variedades y con diferentes especificaciones de potencia. La impresora integrada en el instructable anterior utiliza motores paso a paso Nema 17 0.4Amp. Estos no son los steppers más fuertes, pero lo hacen muy bien. Mi impresora CoreXY que puede manejar más velocidad / torque funciona con motores paso a paso de 2.0Amp.
Cuando compro motores Steppers, tiendo a comprar los que tienen un enchufe de cable. De esa manera no tengo que lidiar con cables de engarce yo mismo.
En general, los motores paso a paso Nema 17 y los cables asociados están configurados correctamente, por lo que cuando los conecte, funcionarán al primer intento. Si su motor paso a paso está haciendo saltos funky o simplemente se sacude, generalmente significa que los cables del motor no se alinean con los pines 2B 2A 1A 1B en el tablero.
Si eso sucede, deberá observar detenidamente la hoja de datos que generalmente se muestra cuando compra los steppers (o dirá algo como Negro (A +), Verde (A-), Rojo (B +), Azul (B- )). Por supuesto, cuando los cables no se alinean, puede ser un poco complicado encontrar la combinación adecuada.
En el video incrustado aquí, puede ver cómo un cable paso a paso y un cable fuera del estante operan correctamente el Nema 17. (por cierto, no desconecte los cables como lo hago en el video, tengo muchos repuestos en caso de que salga mal )
Si está construyendo una impresora tipo Prusa / RepRap, empleará 2 motores paso a paso para el eje Z. El escudo RAMPS 1.4 ha tenido en cuenta esto y ofrece dos filas de pines de conexión para el eje Z.
Paso 7: Conexión de paradas finales
Hoy en día puedes comprar controladores paso a paso realmente elegantes que sienten resistencia. Junto con los cambios de software de Marlin, puede hacerlo sin paradas finales. Sin embargo, en la mayoría de las impresoras, necesitará paradas finales para asegurarse de que sus ejes X / Y y Z no se salgan del riel (o peor; desgarre algo de su impresora).
El RAMPS 1.4 viene con 6 conexiones de parada final (X Min, X Max, Y Min, Y Max, Z Min, Z Max). Raramente usas los seis. Lo que realmente le interesa es Max o Min. Si conoce uno, puede limitar el movimiento en función de su ubicación (0) a través del software (si puedo detectar Min y saber que mi cama tiene solo 200 mm de ancho, entonces puedo decirle al software que no se mueva más allá de min + 200)
Los tipos más comunes de topes finales son interruptores mecánicos, interruptores ópticos y sensores de proximidad. Los sensores de proximidad tienden a usarse solo para el eje Z junto con la nivelación automática de la cama. No cubriré el cableado del sensor inductivo aquí, pero si está interesado, escribí algo en el cableado en este artículo Detección de sensor de proximidad LJ12A3-4-Z-BX vs cableado LJ12A3-4-Z / BY
Nunca he usado sensores ópticos antes, pero tengo entendido que su cableado es idéntico al de los interruptores mecánicos.
Paso 8: Conexión de topes finales: topes finales de diseño Makerbot
Si está utilizando los topes finales más utilizados "Kit de fin de carrera mecánico diseñado por Makerbot", viene con poca placa de circuito y cableado. Se encenderá un LED cuando se active.
Hay 3 cables provenientes del tope final: ROJO / NEGRO / VERDE IMPORTANTE: asegúrese de que los cables se correspondan con la imagen de arriba. Si gira el conector de la placa RAMPS y accidentalmente coloca el cable ROJO en la Señal (en lugar de +), HABRÁ HUELO HUMO muy rápido.
Paso 9: Paradas finales de conexión: Microinterruptor
Si renuncia al elegante Makerbot Switch (no lo haga por el precio, generalmente se trata más del tamaño del sensor) y, en cambio, usa un microinterruptor, mi experiencia es un poco más fácil. Realmente solo necesitas dos cables. suelde el cable a los dos pines externos del microinterruptor y conéctelos al pin - (menos) ys (señal) en las rampas.
Como en esta configuración la conexión está abierta, tendrá que cambiar la configuración en el software Marlin para invertir la señal.
Puede probar los microinterruptores y su comportamiento abriendo una aplicación como Pronterface u Octo Print y enviando el código g m119. Mostrará el estado de todas las paradas finales. Como se ve en el video a continuación.
Paso 10: conectar el extrusor
El extrusor (el extremo caliente que escupe el plástico) generalmente tiene 6 cables asociados y posiblemente más si usa la nivelación automática de la cama y un ventilador de enfriamiento de extremo caliente adicional (a diferencia del ventilador del disipador de calor, enfría la última capa de depósitos el plastico).
En este paso nos centraremos en los cables básicos:
2 cables para el cartucho de calentamiento (generalmente cables más gruesos)
2 cables para el termistor
2 cables para el ventilador del disipador de calor
La configuración de cableado normal generalmente significa que conectamos el ventilador de enfriamiento del disipador de calor al conector del ventilador de 12V en RAMPS 1.4. Estos pines del ventilador se pueden encontrar entre los fusibles y el X Stepper Driver (ver imagen de arriba). En la imagen, el pin izquierdo es +, así que asegúrese de que el cable rojo del ventilador se conecta a ese. Ah, y por alguna razón, todos los cables en las impresoras 3D parecen llegar a 1 metro, pero los cables del ventilador de refrigeración generalmente nunca lo hacen. Prepárate para extenderlos.
En la misma imagen, verá los conectores azules (abajo a la izquierda). D10 es para el final caliente. La polaridad no importa aquí.
La RAMPS Board tiene 3 conexiones de termistor (2 extrusoras, 1 cama calentada). El cable del termistor para la extrusora (los cables blancos delgados) van en T0. La polaridad no importa.
Paso 11: Conexión de la cama climatizada
La mayoría de las camas con calefacción que compre vendrán con cables y termistor, pero a menudo aún no están conectadas. La cama calentada más común es la que se ve en la imagen (la MK 2B de Joseph Prusa, o probablemente un clon de ella).
Como habrá una gran cantidad de corriente, asegúrese de usar un cableado de calibre adecuado (el calibre 12-16 debería funcionar).
En la parte inferior de la cama, generalmente verá dos o tres conectores de metal a los que soldar la energía. Si su impresora es de 12V, siga las instrucciones y suelde un cable a 2 y 3 y el segundo cable a 1. No se moleste con la conexión LED, realmente no tiene sentido.
La cabeza de la cuenta de vidrio del termistor entra directamente en el pequeño orificio en el centro de la cama (esto se cerrará al material en la parte superior (como una placa de vidrio).
Utilicé cinta eléctrica Brush-on para mantener el termistor en su lugar. Puede manejar hasta 204 ° C, que es más de lo que obtendrá la cama.
Los cables de calor van a las RAMPAS en D8 y el termistor está conectado a T1 (ambas polaridades no importan).
Paso 12: conclusión
Ahí tienes. Todo el cableado que se realizó para la impresora 3D laminada. Estas instrucciones son prácticamente las mismas que cualquier otra instalación de RAMPS 1.4. Hay opciones adicionales como el ventilador Hotend Cooling y la nivelación automática de la cama (ambas se pueden hacer con la RAMPA estándar 1.4), pero las guardaré para otro instructable.
Espero que esto haya sido útil y si siente que dejé algo fuera o que realmente lo arruiné (después de 5 años, la impresora aún no se ha incendiado, pero quién sabe), hágamelo saber y haré los cambios donde sea necesario.
Si te gustó, mira mis otros instructables o visita mi sitio web en //core3d.tech
