En el tutorial anterior, cargamos en nuestro Arduino el firmware (Sprinter) necesario para hacer que nuestra electrónica funcione correctamente.

En este tutorial, vamos a ajustar la electrónica y a comprobar que todo funciona como debe antes de montarlo todo en la impresora, ya que si hubiera algún elemento que no funcionase adecuadamente, vamos a detectarlo ahora y nos va a ser mucho mas fácil solucionarlo que con la impresora montada, además, esto nos va a servir como ejercicio para irnos familiarizándonos con la impresora y tener mucha más soltura a la hora de enfrentarnos a posibles problemas.

Electrónica (partes)

Os pongo la imagen de un esquema general para que os hagáis una idea de los elementos que componen la impresora.

 

thumb esquema impresora

Antes de comenzar, voy a introducir los elementos que conforman la electrónica de nuestra impresora, ya que os puede ser de ayuda el conocer un poco estos elementos, sus características y las conexiones que poseen.

Arduino

Arduino va a ser la placa que controle todos los procesos de la impresora, en este caso se emplea un Arduino Mega 2560, ya que tanto por la extensión del programa que se le carga, como por la gran cantidad de entradas / salidas que necesitamos, esto no se podría hacer con otra placa Arduino.

ArduinoMega2560

La placa Arduino puede funcionar de dos maneras, recibiendo y ejecutando la información que le llega directamente del ordenador a través del puerto USB ó de manera autónoma leyendo los datos que le carguemos en la pantalla mediante la tarjeta SD. En este tutorial tan solo voy a trabajar de la primera forma, directamente con el ordenador, y en futuros tutoriales os diré como podéis conectar y configurar la pantalla, ya que aunque sea un elemento opcional, el tener una pantalla donde visualizar la información y desde donde poder controlar la impresora, facilita mucho las cosas.

RAMP's 1.4

La RAMP's 1.4 es el shield que le vamos a colocar a nuestro Arduino y que nos va a permitir controlar los elementos de potencia sin peligro a dañar el Arduino.

En la imagen de abajo, podéis ver de manera detallada todos los conectores y elementos que conforman la RAMP 1.4. Como elementos más destacados, podemos ver que hay espacio para 5 Pololus (driver's que gestionaran la potencia que se le entrega a los motores paso a paso), 3 Mosfet de potencia para calentar la cama y hasta 2 HotEnd`s, 1 conector para la pantalla LCD y los diferentes pines donde conectaremos tanto los sensores de temperatura como los finales de carrera.

ramps

Pololu

El Pololu es un driver que gestiona la potencia que se entrega al motor, este driver, va "pinchado" directamente sobre la RAMP's y regulará la corriente del motos mediante la variación del potenciómetro que tiene el mismo.

Existen varios modelos de pololus diferentes, aunque creo que la única duda que os puede surgir será entre los pololus que tienen 2 potenciómetros para el ajuste, en la imagen de abajo, podéis ver dos tipos diferentes de pololus, el de 1 potenciómetro basado en el A4988 y el G3D driver que posee dos potenciómetros.

Pololus

Más adelante os explicaré como ajustar cada uno de estos drivers.

Motor NEMA 17

El motor NEMA 17 es el más extendido y utilizado para la creación de impresoras 3D, debido a su robustez, a que tiene fuerza más que suficiente (3.2Kg/cm) y a que es muy fácil de encontrar a buen precio.

Nema 17Este motor es un motor bipolar con la capacidad de dar 200 pasos por vuelta, al exterior saca 4 hilos que dan acceso a las 2 bobinas que tiene internamente. La mayoría de estos motores usan un código de colores estándar para reconocer cada uno de los bobinados, lo normal es que los cables sean de color rojo, azul, negro y verde, correspondiendo el par (negro-verde) a una bobina y el par (rojo-azul) a la otra.

Si el motor no viene con los conectores ya preparados, y lo que trae son los cables sueltos, lo que hay que hacer es ordenarlos y ponerles un conector. El orden que seguiremos será el siguiente (Negro-Verde-Rojo-Azul), da igual el sentido en el que coloquemos estos colores, ya que luego podremos pinchar el conector de una manera u de otra, lo que si debe de seguirse es esa secuencia.

Si por lo que sea, vuestros motores no tienen esos colores, debéis de identificar las bobinas del motor. Esto lo haréis midiendo con un polímetro la resistencia del bobinado, que debería de ser del orden de 2Ω, cuando las tengáis localizadas tan solo tendréis que añadirle un conector poniendo los cables de una bobina primero y los de la otra después.

Sensor de Temperatura

En la impresora, el control de la temperatura es algo fundamental, tanto para conseguir piezas con un buen acabado, como para proteger los elementos de la misma, ya que si el HotEnd que estamos utilizando tiene partes no metálicas y superamos los 250 grados, es posible que nos lo acabemos cargando.

Para realizar el control de temperatura contamos con 2 termistores, uno que irá colocado en la cama y otro en el HotEnd. La regulación de temperatura, la hace Arduino por medio de un regulador PID que tiene programado en su interior y que funciona muy bien, llegando a estabilizar la temperatura con variaciones que no superan 1º arriba o abajo en el HotEnd.

Termistor

El tipo de termistor que utilicemos debemos de indicarlo en el firmware, ya que existen muchos tipos diferentes y cada uno funciona de una manera, el termistor más común que podemos encontrar es el de 100k, que es el que aparece en la imagen.

Finales de carrera (EndStop)

Los finales de carrera son los elementos que van a indicar a nuestra impresora donde está el inicio de impresión, el punto 0,0,0. Conociendo el punto de partida, solo hay que decirle a nuestra maquina cuando se puede mover en cada dirección antes de saliste de los límites de impresión.

La impresora cuenta con 3 finales de carreras (uno por cada eje), estos finales de carrera pueden ser los clásicos finales de carrera que todos conocemos ó pueden venir formando parte de una placa (como podemos ver en las imágenes). da igual si escogemos uno u otro, van a funcionar exactamente igual, la única diferencia va a llegar a la hora de fijarlos a la impresora.

Otra cosa que hay que tener en cuenta con los finales de carrera es la forma de trabajar con ellos, hay dos posibilidades, trabajar con ellos en la posición "normalmente abiertos" (en reposo, el circuito permanecerá abierto) y en la posición "normalmente cerrados" (en reposo, el circuito permanece cerrado). Yo normalmente trabajo con los finales de carrera en "normalmente abiertos", aunque se puede trabajar de las dos formas, habrá que configurar por firmaware el modo de funcionamiento.

EndStop

 

 

 

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  • Invitado - Jairo

    Hola buen día. Te comento verificamos los puntos que marcaste en rojo y están en perfecto estado. Entonces pasamos al siguiente punto que dijiste refrigerar la placa. Colocamos un electroventilador en toda la placa y el problema persistió. Entonces se nos ocurrió desconectar los 5 motores a ver si alguno tenía un corto y producía que se apagara la impresora. Prendimos la impresora y no falló. trabajo perfectamente durante 1hora valla sorpresa. La apagamos conectamos los 5 motores y la colocamos a imprimir y nuevamente trabajo y terminó el trabajo de dos horas. Y al pasar 10 minutos la colocamos a hacer la misma pieza y nuevamente trabajo perfectamente. El problema desapareció. Será q solo era problemas de comunicación? Q opinas? Y aprovecho para agradecer por tu ayuda por tu pronta respuesta fue un punto clave para resolver el problema. Muchas gracias un abrazo.

  • Hola Jairo, me alegro que el problema haya desaparecido, en mi opinión puede que el problema lo tengas en algún cable o conector que no haga buen contacto o que cortocircuite la placa, al desconectar los cables y conectarlos quizás has solucionado este problema.
    Si te vuelve a ocurrir intenta ser muy meticuloso colocando los cables, comprueba que todos conducen bien la corriente y que no están cortados, también seria bueno que revisaras los conectores de la placa, por si hubiera alguna soldadura mal. Este tipo de problemas son muy comunes y muchas veces son muy complejos de encontrar, a veces pasa mucho tiempo sin que la impresora de fallos y de repente empieza a funcionar mal y se debe a malas conexiones, cables un poco cortados, derivaciones a masa por el contacto de dos cables...
    Si ahora funciona bien no toques nada, cuando empiece a fallar de nuevo ya revisas todo lo que te he comentado. Un abrazo!

  • Invitado - Emilio Arteaga

    hola! Disculpen habrà alguna manera de poner a trabajar la impresora sin necesidad de la pantalla LCD???

  • Hola, claro que si, la pantalla es un elemento opcional, puedes mandar las impresiones desde el ordenador sin necesidad de pantalla, el único inconveniente es que no podrás apagar el ordenador ni desconectarlo durante todo el tiempo de impresión

  • Hola buenas noches:

    Podria adjuntar el datasheet del motor NEMA 17. muchisimas gracias!!

  • Hola Ignacio, aunque el NEMA17 es un modelo de motor hay muchas variantes, por lo que no hay una sola versión del motor, el datasheet depende del fabricante. Puedes encontrar desde motores compactos a motores mas grandes (sin salir de la gana NEMA17), pero lo fundamental es la corriente que aguanta y el torque, toma como referencia el modelo 1703HS168A o el 17HS4401, estos suelen tener potencia de sobra y funcionan bastante bien.

  • Invitado - Vicente

    Hola Raúl.
    Tengo una RAMPS 1.4 que viene sin los jumpers que puentean los conectaros de debajo de los drivers. Según he leído, éstos jumpers sirven para la definición de los pasos del motor. Podrías confirmarme éste punto...? Yo utilizo el DRV8825. Creo que debería conectar los tres puentes con sus respectivos jumpers para lograr los 1/32 micropasos a los que permite trabajar el DRV8825... Estoy en lo cierto...?
    Por último (de momento, disculpa mi pesadez...) tengo entendido que el DRV8825 permite un mejor ajuste de la tensión que suministra a los motores y que no se calientan tanto, además de gestionar hasta 1/32 micropasos. Es conveniente que le coloque los pequeños disipadores (incluídos en la compra) que trae o puedo pasar sin ellos...? mi lógica me dice que se los ponga pero me gustaría conocer tu opinión.
    Gracias de nuevo

  • Hola Vicente, siento haber tardado en contestar, me he tomado un descansito en navidades xD
    Todo lo que comentas es acertado, si usas los drivers DRV8825 y quieres usarlos a máxima resolución debes puentear todos los jumpers, tambien te digo que aunque estos drivers dan mas resolución y se calientan un poco menos, la diferencia no es apreciable a la hora de imprimir, la resolución de este tipo de impresoras esta marcado por la calidad del extrusor (o mejor dicho por el tamaño de la boquilla) la resolución de los motores con 1/16 es mas que suficiente y en una figura impresa no se va a notar la diferencia.
    Aunque se calientan poco, lo ideal es ponerle un disipador e incluso un ventilador, la electrónica fresquita suele durar mas, si por alguna razón se calienta mas de lo que debe es muy fácil que algo se estropee o se vaya deteriorando poco a poco por la acción del calor.
    Otra cosa que debes tener en cuenta con este tipo de drivers es la orientación en la RAMPs, se pone con el potenciómetro en sentido opuesto al que se ponen los pololus del tipo A4988

  • Invitado - Benjamín

    Hola, muy buena info!
    En caso de que quiera empezar de a poco ¿Puedo conectar 3 motores paso a paso de lectoras de CD a sus respectivos Pololus y éstos directamente al Arduino, sin la necesidad de la RAMPS?, y en un futuro agregársela junto con el hotend, el motor del extrusador y el termistor.

  • Hola Benjamin, para hacer esto debes conocer muy bien que tipo de motor tienes en el lector de CD, si son motores paso a paso con 2 bobinados (4 cables) si podrías hacer esto que dices, de lo contrario te va a costar muchisimo, ya que adaptar un motor sin conocer sus especificaciones es muy complicado. Otra cosa que debes conocer también son las conexiones de los pololus, pero esto es mucho mas sencillo ya que toda la información que necesitas la puedes encontrar en las hojas de características de los pololus. Un saludo!