ДИЗАЙН НЕ ПОВНІСТЮ ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ — замість нього використовуйте RepRapable Recyclebot: екструдер із відкритим кодом для 3-D друку для перетворення пластику на нитку для 3-D друку
Екструдер ниток для 3D-принтера Recyclebot V5.0 розробляється компанією Open Source Hardware Enterprise Michigan Tech. Наразі екструдер працює та може екструдувати нитку в ручному режимі, тому ми прагнемо випустити повністю автоматичну версію на початку 2017 року. У автоматичній версії вся електроніка буде надзвичайно спрощена до типу plug and play, що включає Arduino Mega з спеціальний екран, а вся інша електроніка підключатиметься безпосередньо до блоку електроніки, що спрощує конструкцію та зменшує витрати. Користувальницький інтерфейс представлятиме собою клацаючий поворотний кодер із РК-дисплеєм 20x4. Після розробки решти бажаної функціональності дизайн і конструкція будуть спрощені. Ця остаточна версія екструдера буде називатися Recyclebot V5.1.пластиковий гранулятор , розроблений MTU OSHE, має бути випущений навесні 2017 року.
Усі друковані stl-файли та код arduino можна знайти на GitHub тут .
Зміст
Попереднє дослідження
Головна мотивація для наших змін і дизайну нашого екструдера полягає в тому, що характеристики матеріалу переробленого пластику дуже відрізняються від сирих пластикових гранул. Ми хотіли мати більший контроль над швидкістю екструзії нитки, швидкістю витягування та намотування, а також потужністю, що призвело до створення саморегулюючої машини на основі характеристик нитки (що відрізняється від попередніх технологій recyclebot). Компонування машини приблизно базується на конструкціях промислових екструдерів, які мають усі ті самі функції, що й попередні версії Recyclebot. Ми розробили систему таким чином, щоб ми могли контролювати кожен аспект системи різною мірою, щоб перевірити та розробити ідеальну систему, яка буде випущена як Recyclebot V5.1. На додаток до цього, ми вживаємо заходів для забезпечення простоти використання, коли йдеться про побудову системи.
В Інтернеті доступно багато інших екструдерів нитки для 3D-принтерів з відкритим вихідним кодом. Деякі з них включають:
- Ліман/Жінка - [1]
Цей дизайн включає бібліотеки, які використовуються для керування Arduino: бібліотеки Arduino
- Рідкокристалічний
- AccelStepper
Цілі проекту
Основна мета цього проекту полягає в тому, щоб створити надійний самокоригувальний екструдер нитки, який можна використовувати для роботи з будь-якою ниткою або переробленим пластиком у системі.
На додаток до цього, ось такі цілі, покладені в функціональність дизайну:
- Цілі в поточний дизайн
- Створіть оновлену версію Recyclebot, яка інкапсулює всю систему, включно з екструдером, секцією охолодження, датчиком і контролем діаметра, автоматичним намотуванням і системними темпами виробництва.
- Контроль функціональності окремих компонентів системи та дизайну інтерфейсу користувача.
- Значне зниження ціни та вимог до навичок для будівництва порівняно з попередніми версіями Recyclebot.
- Базове представлення функціональності ідеальної системи. Тепер, коли всі будівельні блоки готові, внести потрібні зміни дуже легко.
- Цілі в Recyclebot V5.1
- Повністю автоматична екструзія нитки, включаючи швидкість, діаметр і тип пластику.
- Секція охолодження водяної бані (при необхідності для отримання високої продуктивності та точного контролю діаметра).
- Зручність використання для будівництва. Добре задокументовані вказівки, які будь-хто міг би дотримуватися для створення та експлуатації нашої системи.
- Прибуткова бізнес-модель як для продажу екструзійних систем, так і для принтерної нитки.
Дизайн
Дизайн можна розбити на 5 різних функцій.
- Екструдер
- Секція охолодження
- Витягувач нитки
- Намотувач нитки
- КОНТРОЛЬ
Усі друковані stl-файли та код arduino можна знайти на GitHub тут .
Екструдер
Поточна конструкція включає 3 крокові двигуни. Сам екструдер оснащений кроковим двигуном NEMA 23 з редуктором 1:15. Потім цей двигун з’єднується зі свердлом за допомогою 3D-друкованого з’єднувача. Навколо свердла знаходиться друкований бункер, призначений для зберігання сировини екструдера.
Просуваючи свердло вниз, ви побачите, що воно входить у трубу, навколо якої обмотаний ніхромовий дріт. Також до труби прикріплений термістор, який використовується для вимірювання температури екструдера. Цей вузол стовбура можна загорнути в ізоляцію, як показано на малюнках збоку. На кінці труби є насадка з просвердленим отвором посередині. Цей вузол екструдера прикріплений до основи, щоб усі предмети були стійкими.
Секція охолодження
На даний момент секція охолодження складається з процесорних вентиляторів 5x50 мм, розташованих таким чином, щоб максимізувати повітряний потік навколо нитки розжарювання (див. малюнки осторонь). Цей вузол вентилятора кріпиться до плати за допомогою магнітної системи кріплення. Ця система має основу, яка прикріплена до плати, з магнітами як у монтажних пластинах, так і в зборі вентилятора. Ця система була розроблена, щоб мати модульний ефект із перемиканням блоків охолодження, зокрема блоку водяної бані, який буде випущено в Recyclebot v5.1.
Секція знімача ниток
Щоб відрегулювати діаметр нитки, необхідно відрегулювати швидкість екструзії з екструдера. У нашій моделі ми робимо це налаштування, витягуючи нитку вручну за допомогою крокового двигуна, що керується кроковим двигуном, подвійними стисненими осями з уретановими роликами та друкованою структурою та системою ременів. Для цього драйвер крокового двигуна повинен мати високий рівень мікрошагу, щоб гарантувати, що нитка має постійний діаметр. Цим двигуном можна керувати за допомогою інтерфейсу користувача разом з усіма іншими основними функціями системи.
Секція намотування нитки
Останнім етапом процесу є намотування нитки на котушку. Ми виявили, що якщо двигун має значну потужність, нитку розжарення буде витягнуто з вузла знімача, і контроль діаметра буде неможливим. Щоб вирішити цю проблему, ми знизили струм від драйвера до двигуна до <0,4A. Це дозволило мотальній машині обертатися та намотувати нитку, але не з такою силою, щоб це вплинуло на діаметр.
КОНТРОЛЬ
Усі елементи контролюються за допомогою двох макетних плат і контактів Arduino. Щоб побачити розпіновку, зверніться до коду arduino на GitHub тут .
ДОБРЕ
поточний
Обговорення
Ця версія Recyclebot зараз проходить серйозне тестування та постійний розвиток. Якщо ви очікуєте версію з усуненням усіх помилок, зачекайте на Recyclebot v5.1, який має вийти навесні 2017 року. Усі друковані файли та код розміщено на GitHub тут .
Деякі ідеї щодо майбутнього вдосконалення включають контроль постійного діаметра та регулювання, а також комплексну систему напрямних для намотування нитки.
Висновки
Open Source Hardware Enterprise продовжить розробку Recyclebot v5. Очікуйте відшліфовану версію, випущену навесні 2017 року. Поточна версія є приблизним прототипом і доказом концепції.