Прототип Recyclebot V5.0.
ДИЗАЙН НЕ ПОЛНОСТЬЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ — вместо него используйте RepRapable Recyclebot: экструдер с открытым исходным кодом для 3D-печати для преобразования пластика в нить для 3D-печати.
Прототип Recyclebot V5.0.
Пользовательский интерфейс прототипа Recyclebot V5.0.
Прототип экструдера для нити Recyclebot v5.0.
Прототип экструдера для нити Recyclebot v5.0.
Прототип сопла экструдера для нити Recyclebot v5.0.
Прототип секции охлаждения нити Recyclebot v5.0.
Прототип устройства для удаления нити Recyclebot v5.0.
Прототип устройства для удаления нити Recyclebot v5.0.
Прототип устройства намотки нити Recycle v5.0.
Прототип устройства намотки нити Recyclebot v5.0.Экструдер нити для 3D-принтера Recyclebot V5.0 разрабатывается компанией Open Source Hardware Enterprise компании Michigan Tech. В настоящее время экструдер работает и может выдавливать нить в ручном режиме, поэтому мы стремимся выпустить полностью автоматическую версию в начале 2017 года. В автоматической версии вся электроника будет чрезвычайно упрощена до типа Plug and Play, включающего Arduino Mega с специальный экран, а вся остальная электроника подключается непосредственно к электронному блоку, что упрощает конструкцию и снижает затраты. Пользовательский интерфейс будет представлять собой интерактивный поворотный регулятор с ЖК-дисплеем 20х4. После того, как остальная часть желаемого функционала будет разработана, проектирование и конструкция будут упрощены. Эта окончательная версия экструдера будет называться Recyclebot V5.1. Это оборудование было разработано с учетом полной функциональности переработанного пластика, гранулированного с помощью новой версии пластикового гранулятора , разработанной MTU OSHE, выпуск которой запланирован на весну 2017 года.
Все распечатанные stl-файлы и код Arduino можно найти на GitHub здесь .
Содержание
Предыдущее исследование
Основная мотивация наших изменений и дизайна наших экструдеров связана с тем фактом, что характеристики материала переработанного пластика сильно отличаются от необработанных пластиковых гранул. Мы хотели иметь больший контроль над скоростью экструзии нити, производительностью и производительностью вытягивающих и намоточных машин, что привело к созданию саморегулирующейся машины, основанной на характеристиках нити (которая отличается от предыдущих технологий рециркуляционных роботов). Компоновка машины во многом основана на конструкциях промышленных экструдеров, обладающих всеми теми же функциями, что и предыдущие версии Recyclebot. Мы разработали систему таким образом, чтобы мы могли контролировать каждый аспект системы в различной степени, чтобы протестировать и разработать идеальную систему, которая будет выпущена как Recyclebot V5.1. В дополнение к этому мы предпринимаем шаги для обеспечения простоты использования при построении системы. Общий материал и управление системой аналогичны материалам 3D-принтера — см. спецификацию ниже.
В Интернете доступно множество других домашних экструдеров для 3D-принтеров с открытым исходным кодом. Некоторые из них включают в себя:
- Лайман/Мульер - [1]
Этот проект включает в себя библиотеки, используемые для управления Arduino: Библиотеки Arduino.
- Жидкокристаллический
- AccelStepper
Цели проекта
Основная цель этого проекта — создать надежный саморегулирующийся экструдер для нитей, который можно будет использовать для работы с любыми нитями или переработанным сырьем типа пластика в системе.
Помимо этого, в функционал дизайна заложены следующие цели:
- Цели текущего дизайна
- Создайте обновленную версию Recyclebot, включающую в себя всю систему, включая экструдер, секцию охлаждения, измерение и контроль диаметра, автоматическую намотку и скорость производства системы.
- Контроль над функциональностью отдельных компонентов системы и дизайном пользовательского интерфейса.
- Значительное снижение цен и требований к навыкам строительства по сравнению с предыдущими версиями Recyclebot.
- Базовое представление функциональности идеальной системы. Теперь, когда все строительные блоки готовы, очень легко внести желаемые изменения.
- Цели в Recyclebot V5.1
- Полностью автоматическая экструзия нити, включая контроль скорости, диаметра и типа пластика.
- Секция водяного охлаждения (при необходимости для достижения высокой производительности и точного контроля диаметра).
- Удобство использования при строительстве. Хорошо документированные инструкции, которым каждый может следовать при создании и эксплуатации нашей системы.
- Выгодная бизнес-модель для продажи экструзионных систем и нити для принтеров.
Дизайн
Дизайн можно разбить на 5 различных функций.
- Экструдер
- Секция охлаждения
- Съемник нити
- Устройство намотки нити
- Контроль
Все распечатанные stl-файлы и код Arduino можно найти на GitHub здесь .
Экструдер
Текущая конструкция оснащена 3 шаговыми двигателями. Сам экструдер оснащен шаговым двигателем NEMA 23 с редуктором 1:15. Затем этот двигатель соединяется со сверлом через муфту, напечатанную на 3D-принтере. Вокруг сверла находится печатный бункер, предназначенный для хранения сырья для экструдера.
Продвигая сверло вниз, вы увидите, что оно входит в трубу, обмотанную нихромовой проволокой. К трубе также прикреплен термистор, который используется для измерения температуры экструдера. Этот блок ствола можно обернуть изоляцией, как показано на рисунках рядом. На конце трубы имеется насадка с просверленным отверстием посередине. Этот узел экструдера прикреплен к основанию, чтобы все предметы оставались устойчивыми.
Секция охлаждения
В настоящее время секция охлаждения состоит из вентиляторов ЦП размером 5x50 мм, расположенных таким образом, чтобы максимизировать поток воздуха вокруг нити накала (см. рисунки отдельно). Этот вентиляторный блок крепится к плате с помощью магнитной системы крепления. Эта система имеет основание, прикрепленное к плате, с магнитами как в монтажных пластинах, так и в узле вентилятора. Эта система была разработана с учетом модульного эффекта с переключением узлов охлаждающего устройства, в частности узла водяной бани, который будет выпущен в Recyclebot v5.1.
Секция вытягивания нити
Чтобы отрегулировать диаметр нити, необходимо отрегулировать скорость экструзии из экструдера. В нашей модели мы делаем эту регулировку, вручную протягивая нить с помощью шагового двигателя, двойных осей сжатия с уретановыми роликами, а также печатной конструкции и системы ремней. Для этого драйвер шагового двигателя должен иметь высокий уровень микрошагов, чтобы гарантировать постоянный диаметр нити. Этим двигателем можно управлять с помощью пользовательского интерфейса, а также всеми другими основными функциями системы.
Секция намотки нити
Последний этап процесса включает в себя намотку нити на катушку. Мы обнаружили, что если двигатель имеет значительную мощность, нить будет вытягиваться из узла съемника, и контроль диаметра будет недостижим. Чтобы решить эту проблему, мы снизили ток от драйвера к двигателю до <0,4 А. Это позволило намотчику вращаться и наматывать нить, но не с такой силой, чтобы это повлияло на диаметр.
Контроль
Все элементы управляются с помощью двух макетов и выводов Arduino. Чтобы увидеть распиновку, пожалуйста, обратитесь к коду Arduino на GitHub здесь .
спецификация
Текущий
Обсуждение
Эта версия Recyclebot в настоящее время находится на стадии тщательного тестирования и постоянной разработки. Если вы ожидаете версию со всеми исправленными ошибками, ждите Recyclebot v5.1, релиз которого запланирован на весну 2017 года. Все распечатанные файлы и код находятся на GitHub здесь .
Некоторые идеи будущих улучшений включают в себя контроль и регулировку постоянного диаметра, а также комплексную систему направляющих намотки.
Выводы
Компания Open Source Hardware Enterprise продолжит разработку Recyclebot v5. Ожидайте, что доработанная версия выйдет весной 2017 года. Текущая версия представляет собой черновой прототип и проверку концепции.