Metamaquina 3D/Instruções de montagem/Eletrônica e fiação

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Descrições

termistores
Os termistores são os componentes eletrônicos que variam seu comportamento de acordo com a temperatura e por isso são utilizados para mensurar essa grandeza, tanto no bico extrudor quanto na base aquecida.
motores
Os motores são dispositivos que convertem energia elétrica em energia mecânica. Cada motor tem um conector com 4 fios que deve ser conectado ao lado do chip de driver de motor de passo correspondente. Os dois motores do eixo Z são conectados juntos utilizando um único chip de driver de motor de passo, pois devem agir exatamente da mesma maneira. Os outros eixos têm um driver pra cada motor. O motor do extrusor também tem seu próprio driver de motor de passo.
sensores de fim-de-curso
Sensores de fim-de-curso são os sensores usados para informar à máquina coordenadas específicas dos eixos. No caso do eixo X e Y, esses sensores indicam o início. Já no caso do eixo Z, o sensor indica o limite máximo de movimentação.



Placa de controle

A placa de controle eletrônica, ou simplesmente "eletrônica", é o cérebro da impressora 3D e é responsável por controlar os movimentos dos motores, controlar o aquecimento da base aquecida e do bico extrusor, além de fazer a comunicação com o computador para a transferência dos modelos 3D a serem impressos.

O kit completo Metamáquina 3D contém a eletrônica Sanguinololu v1.3a, já soldada. Segue abaixo um esquema básico de ligação dos componentes na placa.

Sanguinololu13a.svg

De acordo com a orientação da placa na imagem (em que o conector USB está no canto inferior esquerdo, com os componentes voltado para quem olha):

  1. os motores X, Y, Z e de extrusão são ligados, nesta sequência, da esquerda para a direita, nos conectores que estão na parte superior da placa;
  2. os sensores de fim-de-curso de X, Y, Z são ligados, respectivamente, aos conectores da esquerda para a direita na parte inferior da placa;
  3. os termistores são ligados no lado direito da placa, sendo que o de baixo deve ser o da base aquecida;
  4. a fonte, a base aquecida e o resistor de potência do bico extrusor são conectados no lado esquerdo, de baixo para cima.



Componentes para instalação da placa eletrônica "Sanguinololu"

Imagem Descrição Quantidade
Mm3d suporteparaSanguinololu.jpg suporte para Sanguinololu 2
M3-nuts.png porcas M3 6
M3-washers.png arruelas M3 6
M3x16-bolts.png parafuso M3x16 4
M3x20-bolts.png parafuso M3x20 2



Instruções

1.1) Pegue o suporte para Sanguinololu e encaixe as porcas M3 nas cavidades em formato de porca. Utilize um ferro de solda para facilitar o encaixe.

Mm3d suporteparaSanguinololueporcas1.jpg Mm3d suporteparaSanguinololueporcas2.jpg


1.2) Prepare os parafusos M3x16 com uma arruela M3 e encaixe-os nos orifícios do menor lado da placa eletrônica Sanguinololu, sendo que a cabeça do parafuso deve ficar na face superior da placa. Rosqueie-os nas porcas M3 inseridas na parte reta do suporte para Sanguinolu

Mm3d parafusom3x16earruela.jpg Mm3d encaixedosuporte.jpg Mm3d suporteeplaca1.jpg Mm3d suporteeplaca2.jpg


1.3) Fixe a placa eletrônica Sanguinololu com suporte para Sanguinololu aproximadamente no meio da barra roscada M8, que está do lado de trás da impressora, próxima da extremidade ativa do eixo X. Para a fixação é necessário rosquear os parafusos M3x20 nas alças dos suportes para Sanguinololu.

Mm3d suporteeplacafixos1.jpg Mm3d suporteeplacafixos2.jpg <-- (imagem de passos posteriores a este, para indicar a localização da placa)

Ligação dos fios do motor

A sequência da ligação dos fios no motor de passos é extremamente importante, pois os estímulos têm que chegar em uma ordem determinada. Caso seu motor esteja tremendo, ao invés de girar, esse pode ser um indício de que há algo errado com essas ligações (ligação errada, mal-contato, fio quebrado, ...).


Olhando para o conector do motor de passos, com a parte sobressaliente do eixo voltada para cima, a sequência de como a fiação do motor deve estar disposta, da esquerda para a direita: vermelho - preto - verde - branco.

Mm3d motorWiring.svg


Já na para na placa sanguinololu, tomando como referência a orientação do esquema principal, da esquerda para a direita, tem-se: verde - vermelho - preto - branco

Mm3d motorToSanguinololuWiring.svg



Ligação dos fios dos Sensores de fim-de-curso

A fiação deve ser ligada nos terminais das extremidades, ou seja, o terminal central não será utilizado. Como o sensor é apenas um interruptor, não importa a sequência dos fios.

Mm3d endStopSensorWiring.svg Mm3d endStopSensorToSanguinololuWiring.svg



Componentes para instalação dos Sensores de fim-de-curso

Imagem Descrição Quantidade
Mm3d suportechavedefimdecurso.jpg suporte chave de fim-de-curso 3
Mm3d sensordefimdecurso.jpg sensor de fim-de-curso 3
Mm3d extrusor componentes 14.jpg parafuso M2.5x16 3
Mm3d fitaKapton.jpg fita kapton 1
Mm3d extrusor componentes 12.jpg arruela M2.5 3
Mm3d extrusor componentes 08.jpg porca M2.5 3
M3x20-bolts.png parafuso M3x20 3
M3-nuts.png porcas M3 3
Mm3d fioparaosensor.jpg cabo do sensor 3

Instruções

2.1) Separe os fios na extremidade do cabo do sensor, descasque as pontas, prenda-as às alças do sensor de fim-de-curso e solde-os. Depois isole a parte soldada, envolvendo-a com fita kapton.

Mm3d fioparaosensor2pontas.jpg Mm3d fioparaosensoresensor1.jpg Mm3d fioparaosensoresensor2.jpg Mm3d fioparaosensoresensor3.jpg


2.2) Pegue o suporte chave de fim-de-curso e encaixe a porca M3 na cavidade em formato de porca. Utilize um ferro de solda para facilitar o encaixe.

Mm3d suportechavedefimdecursoeporca.jpg


2.3) Coloque o parafuso M2.5x16 no orifício do sensor de fim-de-curso, prenda-o na parte reta do suporte chave de fim-de-curso com uma arruela M2.5 e uma porca M2.5. Siga exatamente a posição do sensor de fim-de-curso e do parafuso M2.5x16 representada na figura a seguir:

Mm3d suportechavedefimdecursocompleto.jpg


2.4) Repita os passos "2.1", "2.2" e "2.3" para os outros 2 sensores de fim-de-curso.

Posicionamento dos Sensores de fim-de-curso

  • Cada um dos eixos possui um sensor de fim-de-curso que serve como referência para o controlador.
  • O posicionamento dos sensores dos Eixos X e Y deve ser feito de forma com que eles sejam acionados assim que o bico extrusor abandone a área imprimível, eles marcam o início do eixo. Já o do eixo Z deve ser feito de forma a impedir que o bloco extrusor atinja a parte superior da estrutura da impressora, e marca o término do eixo.


Considere as orientações a seguir tendo em vista a frente da impressora.

3.1) No Eixo X, o sensor de fim-de-curso deve ficar do lado esquerdo , bem próximo à extremidade X ativa, na barra lisa.

Mm3d sensoreixoX11.jpg Mm3d sensoreixoX2.jpg


3.2) No Eixo Y, o sensor de fim-de-curso deve ficar na parte posterior da impressora, na barra lisa da esquerda, próximo do motor que movimenta a plataforma Y.

Mm3d sensoreixoY1.jpg Mm3d sensoreixoY2.jpg


3.2) No Eixo Y, o sensor de fim-de-curso deve ser posicionado na parte de cima da haste (barra lisa do eixo Z, vertical) esquerda do eixo Z, bem próximo ao motor.

Mm3d sensoreixoZ1.jpg Mm3d sensoreixoZ2.jpg



Posicionamento da fiação

Todos os fios devem ser posicionados pensando nas partes móveis da impressora, pois se for esticado demais algo pode ser danificado. Então é sempre importante levar em consideração as movimentações:

  • do carro X, de um lado para outro da impressora;
  • do eixo X, para cima e para baixo
  • da plataforma Y, para frente e para baixo, pois ela carrega a base aquecida.

Admita para as orientações a seguir que a impressora está voltada para frente, que as linhas pretas representam o caminho dos fios e que os círculos vermelhos representam as principais fixações dos fios às barras (lisas ou roscadas).

4.1) Como a fiação da base aquecida fica do lado esquerdo da impressora, ela deve ser presa à barra roscada do lado esquerdo. Com auxílio de enforca gatos, prenda a fiação por toda a barra roscada do lado esquerdo e termine prendendo-a à barra roscada que contém a placa eletrônica Sanguinololu.

Mm3d fiacaoilustrada6.jpg Mm3d fiacaoilustrada2.jpg Mm3d fiaçãopronta2.jpg


4.2) A fiação dos motores de passos do eixo Z devem passar pela parte de cima da impressora e se encontrar pouco antes de chegar à placa eletrônica Sanguinololu. Prenda a fiação do motor do bloco extrusor à fiação do bico extrusor, faça uma alça com esse conjunto até encontrar a placa eletrônica Sanguinololu. A alça é feita para que seja possível a movimentação do motor no eixo X.

Mm3d fiacaoilustrada5.jpg Mm3d fiacaoilustrada3.jpg Mm3d fiacao9.jpg


4.3) A fiação do motor de passos do eixo X deve chegar à placa eletrônica Sanguinololu voltada para a parte de baixo da impressora, formando uma alça até ser fixada à barra roscada que contém a placa. A alça precisa ser feita para garantir a movimentação do motor. Junto à fiação do motor do eixo X, prenda a fiação do sensor de fim-de-curso do eixo X, que seguirá, consequentemente, o mesmo caminho. Prenda a fiação do motor de passos do eixo Y à barra roscada inferior, quando encontrar a fiação do sensor de fim-de-curso do eixo Z, junte as duas fiações e mantenha o trajeto da barra roscada inferior. Antes do término da barra roscada inferior, prenda o conjunto de fios à barra roscada que contém a placa eletrônica Sanguinololu (perceba que a fiação do motor do eixo Z, do motor do eixo X e da placa aquecida são presas na mesma posição).

Mm3d fiacaoilustrada4.jpg Mm3d fiacaoilustrada1.jpg Mm3d fiaçãopronta.jpg


4.4) A única fiação restante é a do sensor de fim-de-curso do eixo Z, essa fiação deve ser fixa à barra roscada que contém a placa eletrônica Sanguinololu até sua metade, aproximadamente.

Mm3d fiacaodosensoreixoz.jpg Mm3d fiacaodosensoreixoz3.jpg Mm3d fiacaodosensoreixoz2.jpg

Próxima etapa

Você concluiu a montagem da eletrônica da sua Metamáquina 3D.

Como sua Metamáquina 3D deve estar ao final desta etapa


Agora, o próximo passo é instalar os pacotes de Software necessários.

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