Verdrahtung von 3D-Drucker-RAMPS 1.4

Ich hatte einige Fragen zum Verdrahten eines 3D-Druckers und insbesondere zum Verdrahten meines laminierten Prusa I3-Druckers.

In dieser Anleitung werde ich alle Komponenten und Schritte durchgehen, die zum Einrichten eines 3D-Druckers mit der am häufigsten verwendeten RAMPS 1.4-Controller-Karte erforderlich sind.

Bitte beachten Sie, dass die meisten Komponenten des 3D-Druckers 12 Volt und weniger betreiben. Sie müssen Ihren Power Brick an 110 Volt anschließen. Seien Sie vorsichtig, Sie handeln mit Live-Power.

Außerdem können einige Teile eines Druckers sehr heiß werden (insbesondere das Extruder-Hot-End und das beheizte Bett).

Es gibt viele andere Boards auf dem Markt und ich persönlich hatte viel Glück mit dem KFB2.0-Board, dessen Verhalten fast identisch mit dem RAMPS 1.4 ist, das jedoch leicht unterschiedliche Anschlüsse verwendet.

Alle in dieser Anleitung genannten Teile stammen von Amazon.com. Wenn Sie geduldig sind, können Sie sie bei AliExpress.com bestellen und viel weniger bezahlen (manchmal weniger als die Hälfte).

Schritt 1: Erforderliche Teile

Beim laminierten Prusa I3-Drucker waren die einzigen elektronischen Teile, die ich hinzufügte, die Nema 17-Schrittmotoren und der MK8-Extruder.

Die Art des Extruders, den Sie kaufen, liegt bei Ihnen. Sie können zwischen direkter Extrusion (Motor am Extruder) oder einer Bowden-Extrusion (Motor führt Filamant durch ein Rohr zum Hot-End) wählen, aber es macht keinen Unterschied, sie anzuschließen.

Für dieses Setup habe ich ein RAMP 1.4 Kit gekauft, das alle zum Einrichten der Controller-Karte erforderlichen Komponenten enthält

RAMPS 1.4 Kit $ 38.99 //amzn.to/2E3gvYc

Nema 17 1.7A (5er Pack) //amzn.to/2Fyzy9I

Mk8 Extruder $ 36.99 //amzn.to/2Gzd4H6

Für die Endanschlagsteuerung können Sie zwei Optionen wählen (ich werde die Verkabelung für beide besprechen):

Der vollständig verdrahtete Endschalter (mit Kabeln): $ 7.98 //amzn.to/2DSkvHS

Der einfache Mikroschalter: $ 8.99 //amzn.to/2Ev4YPi

Schrittkabel: $ 9.49 //amzn.to/2GAPdXo (diese sind spezifisch für RAMPS)

12V / 30Amp Spannungsversorgung 19.98: //amzn.to/2FwxIGt

Stromkabel 9, 99 $ //amzn.to/2DYZ0Zd

Beheiztes Bett $ 31.99 (optional, beschreibt aber die Verkabelung) //amzn.to/2GEibpk

Es wurde darauf hingewiesen, dass einige der Bilder Drähte zeigen, die direkt in Komponenten eingeschraubt sind. Verwenden Sie am besten Gabelverbinder und Aderendhülsen für eine bessere Konnektivität:

Ferules-Kit (wird mit dem richtigen Crimpwerkzeug geliefert): Amazon $ 25.89 //amzn.to/2Jy3oSB

Gabelterminals: Amazon $ 6.69 //amzn.to/2JqRcmi

Schritt 2: Zusammenbau der RAMPS 1.4

Das RAMPS 1.4-Kit enthält die folgenden Komponenten:

Arduino Board Mega 2560 (im Allgemeinen ein billiger Abschlag), das blaue Board, das Sie oben sehen

RAMPS 1.4 Shield, das auf dem Arduino sitzt, das die rote Tafel darüber ist (ja, die gelben Sicherungen sind so verbogen, keine Sorge)

Jumper (die kleinen schwarzen Dinger oben)

A4988 Schritttreiber mit Kühlkörpern

ein LCD mit Kabeln, das heutzutage eher der größere 12864 Graphic Smart Display Controller ist

ein USB-Kabel, das niemals lang genug ist, um Ihren Computer zu erreichen (seien Sie vorbereitet)

Die Montage ist wie folgt:

Der Schild sollte direkt auf das Arduino-Board passen. Der USB-Anschluss am Arduino sollte sich auf derselben Seite befinden wie der grüne Stromanschluss am Shield. Stellen Sie sicher, dass alle Stifte von der Unterseite der Abschirmung mit den Anschlüssen am Arduino übereinstimmen. Schieben Sie beide Bretter fest zusammen (dies kann ein wenig stechen)

Schritt 3: Schritttreiber hinzufügen

Bevor Sie die Schritttreiber hinzufügen, müssen Sie entscheiden, welche Art von Mikroschritt vom 3D-Drucker benötigt wird. Ich werde nicht erklären, was es genau bedeutet (es gibt viele Artikel dazu). im Allgemeinen, wenn Sie eine 1, 8 Grad kaufen. Schrittwinkel (200 Schritte / Umdrehung) wird der Mikroschritt zum Multiplikator. Wichtig ist, dass für RAMPS 1.4 das genaueste Schritt 1/16 Mikroschritt ist (16 x 200 = 3200 Schritte / Umdrehung).

Um die Hardware anzuweisen, 1/16 Mikroschritt zu verwenden, werden zwischen den Bänken, in die die Schritttreiber passen, Jumper hinzugefügt. Für 1/16 Schritte müssen Sie drei Jumper unter jedem Fahrer hinzufügen. Stellen Sie sicher, dass sie gerade sind. Es ist einfach, eine davon über den eigentlichen Stift hinaus zu tauchen.

An dieser Stelle können Sie die Stepper-Treiber einfügen (vorausgesetzt, Sie fügen alle 5 X-, Y-, Z-Extruder 1 und möglicherweise Extruder 2 hinzu).

SEHR WICHTIG!! Beachten Sie, dass die Treiber A4988 Steppertreiber oben ein kleines Potentiometer oben haben (diese kleine Kreuzschlitzschraube). Stellen Sie beim Einsetzen Ihres Schritttreibers sicher, dass die POTENTIOMETERPUNKTE vom POWER END (GRÜNER STECKER) entfernt sind.

Wenn Sie andere Treiber wie den DRV88 oder den TMC2xxx verwenden, sind diese unterschiedlich. Mitlehrer reschchrissi hat in den Kommentaren ein nützliches Bild hinzugefügt (Danke!).

Wenn Sie sich immer noch nicht sicher sind: Suchen Sie einen beschrifteten Stift an einer oder mehreren Ecken der Schritttreiberplatine (DIR, GND, ENABLE, VMOT) und passen Sie ihn an die RAMPS-Pinbelegung an.

Ich hasse es, das zu sagen, aber manchmal werden Sie feststellen, dass die Einschübe für diese Schritttreiber zu eng sind oder die Kanten Ihres Schritttreibers etwas zu breit sind. Im Bild oben sehen Sie eine Lücke zwischen den beiden oberen Treibern, während die unteren kaum passen. Dies kann zu einer sehr engen Passform führen, und in Fällen, in denen es nicht passt, müssen Sie möglicherweise einige Kanten vom Schritttreiber abfeilen.

Sobald die Treiber eingelegt sind, können Sie die 3M-Aufkleber von den Kühlkörpern entfernen und sie auf jedem Treiber oben auf dem Chip platzieren.

Schritt 4: Hinzufügen des LCD

Der LCD-Teil des Kits besteht aus 4 Komponenten

1. Das LCD selbst
2. 2 Flachkabel
3. LCD Smart Adapter, der mit dem Shield verbunden wird

Der Adapter passt auf das RAMPS 1.4 Shield (siehe Abbildung oben).

Auf dem Smart Adapter, den ich hier habe, ist es etwas schwer zu erkennen, aber Sie können irgendwie erkennen, dass auf dem linken Anschluss (10 Pins) EXP2 und auf dem rechten Anschluss EXP1 steht. Diese entsprechen den EXP1- und EXP2-Anschlüssen auf der LCD-Karte

Schritt 5: Hinzufügen einer Stromquelle

Wie Sie im Bild oben sehen können (von

//reprap.org/mediawiki/images/6/6d/Rampswire1 ...)

Die Stromversorgung erfolgt über zwei Spuren in der Rampe 1.4-Abschirmung. Eine Spur ist 12V 5A, die die Platine und die Motoren antreibt, die zweite Spur ist 12V 11A, die die beheizten Elemente wie den Extruder und das beheizte Bett versorgt.

Schließen Sie die Kabel wie in den Abbildungen gezeigt an. Seien Sie vorsichtig, wie Sie sehen können, ist das 110-V-Stromkabel freigelegt. Ziehen Sie den Netzstecker, bevor Sie den Deckel an den Schrauben anheben.

Da es sich hier möglicherweise um 20 Ampere handelt, stellen Sie sicher, dass Sie eine ausreichend starke Drahtstärke verwenden. Ich glaube, 14 bis 16 reichen aus.

Beachten Sie außerdem, dass beim Anschließen des RAMPS 1.4 mit einem USB-Kabel an Ihren Computer das LCD-Display mitgeliefert wird und Sie das Arduino auf diese Weise programmieren können. Motoren oder Heizelemente können jedoch nicht mit Strom versorgt werden. Dafür benötigen Sie die externe Stromquelle.

Das frühere Bild hier zeigte Drähte, die ohne Ferrulen eingesteckt wurden, und die Steckdosenleiste bleibt ohne weitere Maßnahmen etwas freigelegt. Eines der ersten Dinge, die ich zum Drucken empfehle, ist die Abdeckung des Netzteils von thingiverse: //www.thingiverse.com/thing:3347689, die ich in der einen oder anderen Form für mehrere meiner anderen Designs verwendet habe. Es deckt alle Netzkabel ab (und sichert sie ab) und ermöglicht den Ein / Aus-Zustand, der derzeit in diesem Drucker fehlt.

Die Montage dieses Aggregats finden Sie in Schritt 14 von //www.instructables.com/id/3D-Printer-the-C3 ...

Schritt 6: Anschließen der Schrittmotoren

Ein 3D-Drucker verwendet Schrittmotoren für die folgenden Funktionen:

• X-Bewegung (links / rechts)
• Y-Bewegung (vorne / hinten)
• Z-Bewegung (auf / ab) (üblich mit zwei Schrittmotoren)
• Extruder 1
• Möglicherweise Extruder 2

Denken Sie daran, dass wir in einem vorherigen Schritt 5 Schritttreiber hinzugefügt haben. Technisch brauchen wir nur 4, da die meisten Drucker keinen zweiten Extruder haben (man kann immer planen, obwohl Doppelextruder mit Problemen behaftet sind).

Schrittmotoren gibt es in vielen Varianten und mit unterschiedlichen Leistungsspezifikationen. Der in der vorherigen Anleitung eingebaute Drucker verwendet Nema 17-Schrittmotoren mit 0, 4 Ampere. Dies sind nicht die stärksten Stepper, aber sie machen es gut. Mein CoreXY-Drucker, der mehr Drehzahl / Drehmoment verarbeiten kann, läuft mit Schrittmotoren mit 2, 0 Ampere.

Wenn ich Steppers-Motoren kaufe, kaufe ich eher solche, in die ein Kabelstecker eingesteckt ist. Auf diese Weise muss ich mich nicht selbst mit dem Crimpen von Drähten befassen.

Im Allgemeinen sind die Nema 17-Schrittmotoren und die zugehörigen Kabel korrekt konfiguriert. Wenn Sie sie also anschließen, werden sie beim ersten Versuch ausgeführt. Wenn Ihr Schrittmotor flippige Sprünge macht oder nur wackelt, bedeutet dies im Allgemeinen, dass die Drähte des Motors nicht mit den 2B 2A 1A 1B-Stiften auf der Platine übereinstimmen.

In diesem Fall müssen Sie sich das Datenblatt genau ansehen, das im Allgemeinen beim Kauf der Stepper angezeigt wird (oder es wird etwas wie Schwarz (A +), Grün (A-), Rot (B +), Blau (B-) angezeigt. )). Zugegeben, wenn die Drähte nicht ausgerichtet sind, kann es ein Rätsel sein, die richtige Kombination herauszufinden.

In dem hier eingebetteten Video können Sie sehen, wie ein handelsüblicher Stepper und ein handelsübliches Kabel den Nema 17 ordnungsgemäß bedienen. (Übrigens, trennen Sie die Kabel nicht wie im Video, ich habe genügend Ersatzteile, falls es schief geht ).

Wenn Sie einen Prusa / RepRap-Drucker bauen, verwenden Sie 2 Schrittmotoren für die Z-Achse. Die RAMPS 1.4-Abschirmung hat dies berücksichtigt und bietet zwei Reihen von Verbindungsstiften für die Z-Achse.

Schritt 7: Anschließen der Endanschläge

Heutzutage kann man wirklich ausgefallene Schritttreiber kaufen, die Widerstand spüren. Zusammen mit Marlin-Softwareänderungen können Sie auf Endstopps verzichten. Bei den meisten Druckern benötigen Sie jedoch Endanschläge, um sicherzustellen, dass Ihre X / Y- und Z-Achse nicht von der Schiene abfällt (oder schlimmer noch: Zerreißen Sie etwas von Ihrem Drucker).

Der RAMPS 1.4 verfügt über 6 Endanschlüsse (X Min, X Max, Y Min, Y Max, Z Min, Z Max). Selten benutzt du alle sechs. Was Sie wirklich interessiert, ist entweder das Max oder das Min. Wenn Sie eine kennen, können Sie die Bewegung basierend auf der Position (0) über die Software begrenzen (wenn ich Min erkennen kann und weiß, dass mein Bett nur 200 mm breit ist, kann ich der Software mitteilen, dass sie sich nicht über min + 200 hinaus bewegen soll).

Die gebräuchlichsten Arten von Endanschlägen sind mechanische Schalter, optische Schalter und Näherungssensoren. Näherungssensoren werden in der Regel nur für die Z-Achse in Verbindung mit der automatischen Bettnivellierung verwendet. Ich werde hier nicht auf die Verkabelung von induktiven Sensoren eingehen, aber wenn Sie interessiert sind, habe ich in diesem Artikel etwas über die Verkabelung geschrieben. Näherungssensorerkennung LJ12A3-4-Z-BX vs LJ12A3-4-Z / BY-Verkabelung

Ich habe noch nie zuvor optische Sensoren verwendet, aber nach meinem Verständnis ist die Verkabelung mit der der mechanischen Schalter identisch.

Schritt 8: Anschließen der Endanschläge: Makerbot Design Endstops

Wenn Sie die am häufigsten verwendeten Endanschläge "Makerbot Designed Mechanical Endstop Kit" verwenden, werden nur wenige Leiterplatten und Kabel mitgeliefert. Beim Auslösen leuchtet eine LED auf.

Vom Endanschlag kommen 3 Drähte: ROT / SCHWARZ / GRÜN WICHTIG: Stellen Sie sicher, dass die Drähte dem obigen Bild entsprechen. Wenn Sie den Stecker auf der RAMPS-Platine umdrehen und versehentlich das ROTE Kabel auf das Signal legen (im Gegensatz zu +), riechen Sie sehr schnell.

Schritt 9: Anschließen der Endanschläge: Mikroschalter

Wenn Sie auf den ausgefallenen Makerbot-Schalter verzichten (nicht für den Preis, es geht im Allgemeinen mehr um die Größe des Sensors) und stattdessen einen Mikroschalter verwenden, ist die Verkabelung meiner Erfahrung nach etwas einfacher. Sie brauchen wirklich nur zwei Drähte. Löten Sie den Draht an die beiden äußeren Stifte des Mikroschalters und verbinden Sie sie mit den Stiften - (Minus) und s (Signal) an den Rampen.

Da in dieser Konfiguration die Verbindung offen ist, müssen Sie die Konfiguration in der Marlin-Software umdrehen, um das Signal umzukehren.

Sie können die Mikroschalter und ihr Verhalten testen, indem Sie eine Anwendung wie Pronterface oder Octo Print öffnen und den G-Code m119 senden. Es wird der Status aller Endanschläge angezeigt. Wie im Video unten zu sehen.

Schritt 10: Anschließen des Extruders

Der Extruder (das Hot-End, das den Kunststoff ausspuckt) hat im Allgemeinen 6 Drähte und möglicherweise mehr, wenn Sie die automatische Bettnivellierung und einen zusätzlichen Hot-End-Lüfter verwenden (im Gegensatz zum Kühlkörperlüfter kühlt er die letzte Schicht der abgelagerten Flüssigkeit Plastik).

In diesem Schritt konzentrieren wir uns auf die Basisdrähte:

2 Drähte für die Heizpatrone (im Allgemeinen dickere Drähte)

2 Drähte für den Thermistor

2 Drähte für den Kühlkörperlüfter

Die normale Verkabelung bedeutet im Allgemeinen, dass wir den Kühlkörperlüfter an den 12-V-Lüfteranschluss des RAMPS 1.4 anschließen. Diese Lüfterstifte befinden sich zwischen den Sicherungen und dem X-Stepper-Treiber (siehe Abbildung oben). Auf dem Bild ist der linke Stift +, stellen Sie also sicher, dass das rote Kabel vom Lüfter mit diesem verbunden ist. Oh, und aus irgendeinem Grund scheinen alle Kabel auf 3D-Druckern 1 Meter lang zu sein, aber die Kabel des Lüfters tun dies im Allgemeinen nie. Seien Sie bereit, sie zu erweitern.

Im selben Bild sehen Sie die blauen Anschlüsse (unten links). D10 ist für das heiße Ende. Die Polarität spielt hier keine Rolle.

Die RAMPS-Karte verfügt über 3 Thermistoranschlüsse (2 Extruder, 1 beheiztes Bett). Der Thermistordraht für den Extruder (die weißen dünnen Drähte) geht auf T0. Die Polarität spielt keine Rolle.

Schritt 11: Anschließen des beheizten Bettes

Die meisten beheizten Betten, die Sie kaufen, werden mit Kabeln und Thermistor geliefert, sind jedoch häufig noch nicht angeschlossen. Das häufigste beheizte Bett ist das auf dem Bild gezeigte (das MK 2B von Joseph Prusa oder höchstwahrscheinlich ein Klon davon).

Da viel Strom durchfließt, stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Verkabelung verwenden (12-16 Gauge sollte ausreichen).

Am unteren Rand des Bettes sehen Sie normalerweise entweder zwei oder drei Metallverbinder, an die Sie die Stromversorgung anlöten können. Wenn Ihr Drucker 12 V hat, befolgen Sie die Anweisungen und löten Sie einen Draht an 2 und 3 und den zweiten an 1. Kümmern Sie sich nicht um die LED-Verbindung. Diese haben wirklich keinen Sinn.

Der Glasperlenkopf des Thermistors geht direkt in das winzige Loch in der Mitte des Bettes (dies schließt sich dem Material oben an (wie eine Glasplatte).

Ich habe Bürstenklebeband verwendet, um den Thermistor an Ort und Stelle zu halten. Es kann bis zu 204 ° C verarbeiten, was mehr ist, als das Bett bekommen wird.

Die Heizkabel gehen bei D8 in die RAMPS und der Thermistor ist an T1 angeschlossen (beide Polaritäten spielen keine Rolle).

Schritt 12: Fazit

Hier hast du es. Die gesamte Verkabelung, die für den laminierten 3D-Drucker durchgeführt wurde. Diese Anweisungen entsprechen weitgehend denen jeder anderen RAMPS 1.4-Installation. Es gibt zusätzliche Optionen wie Hotend-Lüfter und Auto Bed Leveling (beide können mit dem Standard-RAMPS 1.4 durchgeführt werden), aber ich werde diese für eine andere Anleitung speichern.

Hoffe, das war nützlich und wenn Sie das Gefühl haben, ich hätte etwas ausgelassen oder es königlich vermasselt (nach 5 Jahren hat der Drucker noch kein Feuer gefangen, aber wer weiß), lassen Sie es mich wissen und ich werde Änderungen vornehmen, wo dies gerechtfertigt ist.

Wenn Ihnen das gefallen hat, schauen Sie sich meine anderen Anleitungen an oder besuchen Sie meine Website unter //core3d.tech