Die Elektrik von "Skimmy V3" nimmt Formen an

Seit ein paar Tagen bin ich dabei, die Elektrik zu montieren. Es kommt alles auf eine Montageplatte und die verschiedenen Potentiale werden so gut wie möglich getrennt verlegt. 

Die Auswahl der Komponenten war alles andere als einfach. Zum einen will ich mir so viele Optionen wie möglich offen halten, um später mit geringem Aufwand weitere Funktionen einbauen zu können, Potentiale dazu getrennt halten und einfach "auf alles vorbereitet sein". Zum anderen muss alles in den vorgegebenen Platz passen, es soll passiv oder sehr leise sein und dann auch noch nach was aussehen... 

So habe ich z.B. einzeln abgesicherte Stromkreise nach Priorität, vollständig galvanisch getrennte Komponenten, ein passives Netzteil, separate Bereiche für 230V und 24V, Schirmklemmen für die Motorleitungen, ein optimales SSR für die 230V-Silikon-Heizmatte (900W 731W, danke Stadtwerke Goch für 217V Netzspannung...) und vieles mehr untergebracht und die Montageplatte so konstruiert, dass sie ohne großen Aufwand kpl. erreichbar und herausnehmbar ist.

Dann wird gleichzeitig auch noch alles dokumentiert, damit ich später dann einen vernünftigen gesamten Verdrahtungsplan zeichnen kann. Und getreu dem Motto: "Wie gut ein Plan ist, zeigt sich beim Kontakt mit der Realität" wird natürlich permanent angepasst und optimiert.

Das ganze sieht zur Zeit noch wenig spektakulär und ein wenig leer aus:

Der aufmerksame Beobachter wird feststellen, dass ein RADDS mit fünf RAPS128 verbaut ist. Ich habe an meinem derzeitig funktionierenden Drucker mal provisorisch ausprobiert, was ich mir an Features später vorstelle und das RAMPS mit dem Mega2560 und seinen 16MHz ist dafür deutlich überfordert. Also habe ich die gute 35€-RAMPS-Kombo zur Seite gelegt und knapp 150€ für die DUE/RADDS/RAPPS128-Kombo hingelegt. (Jemand Interesse an einem RAMPS-Komplett-Set? )

Beim Verdrahten des RADDS ist mir dann erstmal aufgefallen, dass die Doku nicht gerade übersichtlich und total durcheinander ist. Verschiedenste Versionen des RADDS sind kreuz und quer dokumentiert. Man liest etwas über das RADDS V1.5 und schaut dann im Schaltplan nach und fragt sich wo das eben versprochen Feature versteckt ist. Dabei sucht man in einem Schaltplan von RADDS V1.1, der direkt bei eben jenem Feature gelinkt war.

Also habe ich erstmal die Seite im reprap-wiki ein wenig aufgeräumt und den entsprechenden Artikel über das RADDS angepasst, sortiert und ergänzt. Jetzt kenne ich mich sogar mit der Wiki-Formatierung aus. Die ist... sagen wir: "interessant..." 

Vorbereitung für das automatische Bed-Tramming-System

Das automatische "bed-tramming-system" (ugs: auto-bedlevel) kommt jetzt als nächstes an den Drucker. Bisher stehe ich dem ganzen etwas kritisch gegenüber und weiß noch nicht so recht, ob ich es wirklich brauche, da ich seit mehr als einem Jahr bisher problemlos auch ohne ausgekommen bin. Ich erhoffe mir aber, durch diese Einrichtungsmethode in Zukunft mit weniger Scheu an mögliche Umbauarbeiten heranzugehen, da danach das Ausrichten des Drucksbett zur Lotrechten hoffentlich komfortabler ablaufen wird. Auch das wechseln der verschiedenen Hotends wird damit hoffentlich unkomplizierter!
Um den dazu benötigten induktiven Sensor (ebay-link) am Hotend-Halter unterzubringen, habe ich meinen PLA-Lüfterhalter angepasst:

Der Sensor sitzt damit sehr gut fest, da die Fächerscheiben eine optimale Auflagefläche bekommen. Auch habe ich den Halter in der Höhe so konstruiert, dass ich möglichst viel Einstell-Weg habe um den Sensor nach oben oder unten zu justieren. 

Bisher habe ich die Verdrahtung des Sensors vorbereitet und einen Spannungsteiler in die Sensorleitung eingelötet, damit der Signalausgang 5V liefert und damit "arduino-tauglich" wird.

Die endgültige Montage werde ich die kommenden Tage vornehmen und dann auch die Firmware entsprechend anpassen.

kleine Justierungen

Als erstes Mal die V_ref der TMC2100 Motortreiber erhöht auf 1,5V, das entspricht 1,05A I_max.

Imax = (Vref * 1,77A)/2,5V

Anschließend habe ich meinen Jerk von 12 auf 20 erhöhen können und habe jetzt bei diversen Testdrucken noch keine Schrittverluste. Die Messung meiner großen Kupferkühlkörper mit Aktivkühlung ergab mit einer Infrarot-Meßpistole einen maximalen Wert von ±48°C. Allerdings ist bei blankem Metall die angezeigte Temperatur meistens niedriger als die echte. Ich kann die Kühlkörper allerdings noch locker berühren ohne mir die Finger zu verbrennen, also alles noch im Rahmen.
Anschließend habe ich noch 2 "Pneufit anti-backlash-clips" eingebaut:

Ob die jetzt wirklich was bringen, habe ich nicht feststellen können, schaden werden sie aber sicher auch nicht 

Habe dann weiterhin mal Testdrucke mit 0,2mm und 0,1mm Layerhöhe probiert und muss sagen, dass 0,1mm schon sehr gut aussehen. Dabei sind mir dann allerdings die Blobs vom Retract aufgestoßen und ich werde mal testen müssen, mit welchen Settings ich die wegbekomme.

Energiekette, wie mach ich das bloß...

v0.1 einer von mir erdachten Energiekettenbefestigung ausprobiert:

Ist natürlich alles längst nicht endgültig und Wurstnase ist hierbei auch keine große Hilfe   aber mir gings auch eher in erster Linie erstmal um die generelle Befestigung, um zu sehen, wie sich das Ganze überhaupt verhält. 
Noch ist das alles einfach per Kabelbinder festgestrapst und muss getestet werden. Auch ist die Energiekette zu kurz und ich muss mir noch ein paar Glieder drucken. Der Halter selbst wurde im CAD auch direkt schon überarbeitet, mit Dingen die beim einbauen aufgefallen sind. v0.2 wird bald folgen 

V 0.2 sieht schonmal "runder" aus:

Es geht ans Verkabeln

So, es geht wieder weiter 

• Spannungsversorgung inkl. Klemmleisten und Verdrahtung
• Motorzuleitungen konfektioniert und verlegt
• Festplatte montiert, Netzteil verworfen
• Endschalterkabel konfektioniert und vorverlegt
• Endschalter konfektioniert <- Bin ich noch nicht zufrieden, mal schauen, ob ich das so lasse...

Und vllt noch ein paar kleine Dinge mehr, die mir jetzt nicht einfallen.

So siehts heute aus:

Der Touchscreen braucht Strom...

So, heute hab ich mich um die Spannungsversorgung des Touchscreens gekümmert. 

Da mein ganzer Drucker auf 24V betrieben werden soll, dass Display aber eine Spannung von 9V-18V braucht, musste möglichst einfach irgendwo diese Spannung her. Zu meinem Vorteil ist es nun, dass ich ein zusätzliches ATX-Netzteil für den integrierten PC verbaue. So konnte ich mit einem standard-Molex-Stecker die benötigten 12V abgreifen und das Display geht jetzt auch noch automatisch mit aus, wenn der PC respektive das Netzteil ausgeschaltet wird.

Da das ATX-Netzteil das billigste "+80" Netzteil ist, dass ich gefunden habe, ist erwartungsgemäß der verbaute Lüfter sehr deutlich zu hören. Er dreht immer auf maximaler Drehzahl und ist auch nicht temperaturgeregelt. Durch ein paar kurze Versuche habe ich festgestellt, dass der Lüfter bei etwa 9,5V deutlich an Geräuschentwicklung verliert, aber der Luftstrom, zumindest gefühlt, nicht merklich abnimmt. Also habe ich noch kurz einen Widerstand von 22 Ohm in die Zuleitung des Lüfters eingelötet. Die 22 Ohm ergaben sich aus den Daten des Lüfters: 12V/0,16A das macht einen Widerstand von 75Ohm. Dann per Spannungsteilerformel gerechnet und ±25Ohm für den Widerstand errechnet. Wer keine Ahnung von Spannungsteilern hat, kein Problem, dafür gibt es Rechner im www.
Das Netzteil anschließend wieder zusammengebaut und gefreut, dass es jetzt leiser als die derzeit benutzte 2,5" HDD ist.

Mach den Drucker größer

Jetzt hab ich eine Woche lang rumgedoktert, wie ich am besten die ganze Elektronik im Drucker unterbringe ohne dabei großartig den Schwerpunkt zu erhöhen oder das das Gehäuse wackeliger wird. Und was ist es geworden? Eine sehr ähnliche Bauweise wie der "Sparkcube Touch" von Kryptoo  - d.h. die Elektronik ist rechts neben dem Drucker in einem seperaten Teil untergebracht.

Und ich ich hab echt alles durch: drunter, dahinter, daneben, innerhalb... 

Aber wenigstens hab ich jetzt auch eine Möglichkeit gefunden, die Filamentrolle unterzubringen! Und zwar ebenfalls rechts in dem seperaten Teil, per Einschub herausnehmbar. Ich hoffe, das funktioniert so, wie ich mir das vorstelle 

Bessondere Highlights:

• Bowdenextruder komplett versteckt, jedoch leicht herausnehmbar
• "cleane" Front mit innenliegenden Scharnieren
• Filamentrollen "versteckt" und als kompletten Einschub herausnehmbar
• ein voll funktionsfähiger Rechner mit 8" Touchscreen verbaut

Hier mal ein kleiner Vorgeschmack mit grob positionierter Elektronik: