Clone wars: The Clone UA/es

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Reprap-gen2.png

Contents

Méritos

  • Icono premio.png El primogénito: Es el primer clon Hijo de Death Star
  • Icono premio.png Es el primer clon Nieto de MADRE
  • Icono premio.png Expansión: Es el primer clon creado en la Universidad de Alicante. Segundo clon en la provincia

Introducción

The Clone UA es el primero de una saga de clones creados en la Universidad de Alicante. El objetivo es construir la impresora utilizando en la medida de lo posible materiales obtenidos en España sin que ello afecte a la calidad final de la impresora. Este objetivo se ha conseguido con bastante éxito. Para ello se ha recurrido a la fabricación de algunas piezas que era imposible encontrar aquí como los tornillos de arrastre o el hotend. Para éste último se escogió el diseño de uno de los mejores del mercado, el LulzBot/Budaschnozzle, cuyo diseño es abierto. En el lado del 'debe' lo que no se ha podido encontrar aquí ha sido el pcb de la electrónica Sanguinololu y la base caliente MKII.

Todo el proceso de fabricación de la impresora estará debidamente documentado en esta página, así como los problemas encontrados. Espero que toda la información que aparece aquí sirva o pueda servir a cualquiera que quiera montarse la suya propia.


Autor

Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial

Robótica y Visión Tridimensional

Universidad de Alicante

Ficha

Clone-23-The Clone UA Jedi.jpg
Clone UA logo.png

Construcción/Evolución

Máster de la orden Jedi

  • Terminado el tercer clon totalmente operativo

Consejero Jedi Supremo
  • Terminado el segundo clon totalmente operativo

Consejero Jedi: Miembro del consejo
  • <s>Terminado el primer clon totalmente operativo (Jedi)

Jedi Master
  • <s>Imprimir un juego de piezas completo para montar otro clon

Jedi
  • Lograr imprimir la primera pieza!
  • Tener plástico
  • Calibración de la impresora
  • Ajustes finos
  • Instalación del software
  • Pruebas de todas las partes

Aspirante a Jedi
  • Tocar la marcha imperial!!
  • Cableado
  • Montar la base caliente
  • Colocar los finales de carrera
  • Montar electrónica y descargar firmware
  • Comprar electrónica
  • Montar el extrusor (cuerpo y "hot end")

Padawan
  • Montar el eje Z
  • Montar el eje Y
  • Montar el eje X
  • Cortar las varillas lisas
  • Comprar las correas
  • Comprar las varillas lisas
  • Comprar los motores paso a paso
  • Imprimir las piezas necesarias

Aspirante a Padawan
  • Montar la estructura básica (Paso 5 completado)
  • Imprimir las piezas necesarias
  • Cortar las varillas roscadas
  • Comprar las varillas roscadas, tuercas y arandelas M8

Solicitante
  • Solicitar el ingreso en la academia

Historia

Jonas Extruder UA.jpg

Vitaminando la impresora. He impreso el extrusor Jonaskueling. Tiene pinta de que va a funcionar mucho mejor. Menos backslash y mayor torque al tener una mayor desmultiplicación.

Prusa2Set.jpg

Después de muchos ajustes y de sufrir multiples problemas, ya he terminado de imprimir un juego completo de piezas para la iteración 2 de la impresora Prusa. Ésto situa a The Clone UA en la categoría de Jedi Master. En breve, os relataré todos los problemas que he tenido.


Bueno, después de ajustar todo de nuevo y apretar mucho más los tornillos del extrusor que comprimen el filamento realizo otra prueba de extrusión. Esta vez parece que todo va bien. Aparentemente no hay restos de plástico en el Hobbed así que me decido a realizar ya la primera pieza impresa. Como no puede ser de otra forma, será un cubo de calibración de 20x20x10 centímetros. Empieza la impresión... que tensión... ahí está! se imprime!!! Que momento! son las 22.00 horas, estoy reventado, pero muy contento al fin. The Clone UA ha nacido
Aquí tenéis la primera prueba de extrusión autónoma. Esta vez el extrusor es el que mueve el filamento y no mi mano. Parece que todo va bien... nooooo. Al final el filamento empezó a deslizar sobre el hobbed-bolt. Se ha llenado de virutas de plástico. Trato de desmontarlo y para empeorar las cosas el plástico no quiere salir del hotend. Se ha quedado atascado. Lo desmonto todo. Por suerte no ha sido nada lo del atasco. el Hobbed ya descansa en acetona para soltar el plástico. Ahora toca descansar un rato e ir a comer.

Hotend extrusor.jpg

El montaje se completa instalando el extrusor. Viene la prueba de fuego. Tratar de extruir plástico. Si todo sale bien, en muy poco tiempo estarémos imprimiendo. ¡Qué nervios!

Hotend filament.jpg

Primera prueba. Lo caliento hasta los 230 grados. Sin problemas, echa algo de humo, pero los cables y sus aislantes parece que no son. Pienso que es por las impurezas que puede haber en las distintas partes. Cojo filamento de 3mm. y lo empujo a mano por el hotend. Pasa con suavidad y empieza a salir el filamento. ¡Qué preciosidad! Se me van a saltar las lágrimas. El filamento mide exáctamente 0.49 mm. de grosor. no está nada mal.

200px

Ahora ya toca montarlo para ver que tal queda. Vaya el lowerplate es demasiado grande y dificulta su instalación. Pero después de darle muchas vueltas, ahí está, qué ganas de probarlo!!!!

Hotend parts.jpg

Y no me he podido resistir a desmontarlo para verlo bien. Los que tengáis un Budas veréis que hay ciertas diferencias. La idea es la misma, pero en la fabricación de las piezas se han introducido algunas variantes para buscar principalmente una mayor robustez. Buen trabajo del taller mecánico.

Hotend bottom.jpg

Una foto más desde abajo, para poder observar bien los detalles. El nozzle es de 0.5 mm. y está hecho en latón al igual que el cuerpo. El bloque para la resistencia, el lowerplate y el disipador van en aluminio. El upperplate y el mounting están hechos en PVC. El resto de piezas son en teflón. No hemos utilizado PEEK.

HotendFull.jpg

El hotend se ha hecho de esperar, pero ya está aquí. Tiene muy buena pinta. Se parece mucho al budas, verdad?


Hotend2.jpg

Otra fotillo. Ya tengo todo listo. ¡Qué ganas de que esté terminado!

Hotend3.jpg

Me he pasado por el taller para ver los progresos. No es mucho, pero la cosa marcha. A ver si está para la semana que viene.

Hotend1.jpg

Hoy he podido ver cómo va la construcción del hot-end. Me han llamado del taller mecánico de la UA para aclarar ciertos aspectos de la construcción de las piezas. Lo bueno es que he podido ver que ya van teniendo cosas hechas y aunque la foto no haya salido muy allá, ¡tiene muy buena pinta!

Empiezo las pruebas para la impresión de circuitos. Una vez calibrada la base para que sea paralela al eje X he empotrado el rotulador y he ajustado el final de carrera del eje Z para que se acople a esta configuración. La primera prueba la he realizado sobre una caja de CD. Podéis ver el video. La impresión ha salido muy bien, aunque hay que ajustar algún parámetro del programa que traduce el circuito a gcode.

Padawan.jpg

Ya tengo listo el siguiente adaptador de los pololus. La impresora vuelve a moverse. Ahora toca empezar a imprimir circuitos. El primero que tengo en mente es un circuito simple que hará de puente entre la fuente de alimentación y la impresora, para no tener que cortar ningún cable de la fuente ni hacer chapuzas para que funcione.

HeatBed.jpg

Ayer llegó la base caliente para la impresora. Es un alivio porque no tenía muy claro cómo nivelar la base para empezar a dibujar circuitos impresos (que es el primer trabajo que va a realizar la impresora). Con la heatbed es mucho más fácil. Al final he tenido que cambiar la base de cartón por una de madera. Las piezas del taller de mecánica no llegan :( He terminado de montar la base caliente y el termistor (epcos 100k). La primera vez que he llevado la base a 110 grados, cuando iba por unos 80 el aislante que había puesto para el tornillo que sujeta el mosfet al disipador se ha derretido. Lo he cambiado por kapton y parece que va bien. También le he añadido ventilación forzada al disipador de los mosfet. En la segunda prueba he llegado a 110 grados y lo he mantenido un rato sin que el disipador del mosfet llegase a quemar (no como la primera vez). Lo malo es que al volver a conectar todo he fallado al encajar el adaptador de los pololu y al encender... fumata blanca

BlownPololus.jpg

Malas noticias. Hoy he tenido un pequeño percance que ha acabado con los pololus. Ha sido muy espectacular pero representa un paso atrás en la construcción de la impresora. Lo único es que como no hay mal que por bien no venga, voy a diseñar un nuevo adaptador para los pololus que tengo de reserva. Esta vez será más pequeño y manejable.

Padawan.jpg

He terminado un acoplador para poner un rotulador en el carro de la impresora. Lo he fabricado de madera (realmente cartón prensado). El mecanismo por el que el rotulador se sujeta es muy simple: el agujero es ligeramente inferior al diámetro del rotulador y éste queda encajado. Parece robusto. He hecho algunas pruebas con el software que aparece aquí para traducir ficheros eagle a gcode y parece que funciona más o menos bien. El problema que tengo es que la superficie de la base no está del todo nivelada y hay partes en las que el rotulador no toca la superficie. Esto se podría arreglar con la incorporación de la base caliente. Menos mal que creo que me está esperando en correos!


Terminada la electrónica, cableados los motores e instalados los finales de carrera. The clone UA empieza a moverse. Hoy ha tocado por primera vez la marcha imperial!!!

Padawan.jpg

Hoy he terminado de montar los ejes X, Y, Z. The Clone UA ha ascendido así a la categoría de Padawan. He tenido que improvisar una base para el eje Y ya que la que tengo pedida en PVC tardará en llegar. La que he puesto la he hecho con 3 cartulinas de cartón pegadas con pegamento de barra. Es algo provisional. Lo único que quería era terminar el montaje de los ejes y así poder ir probando la electrónica según la vaya teniendo terminada. Por cierto, ¡el ascenso a padawan posibilita que esta página vea la luz!

ExtensionPololuBottom.jpg

Vista de la cara inferior con los conectores para el Sanguino.

ExtensionPololuTop.jpg

Vista de la cara superior con el cableado.

ExtensionPololu.jpg

Esta es la solución al problema de los pololus de tamaño mayor al reservado para ellos en el Sanguinololu. Es una especie de adaptador hecho a mano con una placa perforada.

Pololus.jpg

También han llegado los controladores de los motores. Son los pololus A4988 con regulador de tensión. Otro pequeño fallo por mi parte ya que aunque son compatibles con los que no tienen el regulador, estos no encajan en el espacio reservado para ellos en el Sanguinololu. Momento de bajón. Me toca hacer un apaño.

Motores.jpg

Por fin han llegado los motores, lástima que sea el último día antes de las vacaciones. Hasta la vuelta no podré terminar de montar los ejes. Estos motores Nema 17 funcionan a 12V y una corriente máxima de 0.33A. Parece ser que la resistencia interna no es la más apropiada para los controladores que utilizamos (por el microstepping), pero es posible que aún así, todo funcione bien. Realmente no teníamos acceso a otros en estos momentos.

Sanguinololu-UA.jpg

Montaje del Sanguinololu listo. El siguiente paso es subir el firmware y probarlo. Ahora falta recibir los motores y los pololus. Cuando estén aquí estaré más cerca de tocar la marcha imperial. EDITO: El micro no es el que debía ser. Es un ATMega644 y debía ser un ATMega644p. Puede parecer que no deberían tener mucha diferencia, ¿verdad? pues sí que la hay. La versión 'p' incluye un segundo puerto para comunicaciones y sin éste el firmware de la impresora no funcionará.

CorreasyPoleas.jpg

También han llegado las correas y las poleas y toda la electrónica necesaria para montar el Sanguinololu.

SanguinololuPCB1.jpg

Hoy han llegado los PCB de los sanguinololus. He pedido dos por si acaso.


Lm8uu.jpg

Por fin han llegado los cojinetes lineales lm8uu desde China

Mejora proceso hobbed.jpg

Ya tengo una buena colección de Hobbed Bolts trabajados por mi mismo. El taladro de columna y un macho de roscar han sido la clave. Podría hacer más, así que si alguien necesita tornillos de estos para su extrusor, que se ponga en contacto conmigo, seguro que llegamos a un acuerdo.


Montaje paso 5.jpg

Ayer llegaron los cojinetes radiales. Hoy he terminado la estructura básica


Pontaje Paso 4.jpg

Pasos 2, 3 y 4 de la estructura a falta de recibir los cojinetes

Montaje Paso 1.JPG

Terminado el primer paso del montaje de la estructura
    • Recibido el pedido de ferretería

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