While software engineer meets 3d printer

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台南成大的心得分享簡報,有任何誤謬,請不吝指教。

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While software engineer meets 3d printer

  1. 1. 當軟體⼯工程師遇上     3D  印表機的那些事?   ben6   2013-­‐11-­‐12  
  2. 2. Right’s to copy A-ribu1on  –  ShareAlike  3.0   ©  Copyright  2013  juluos   h-p://juluos.org   You  are  free       •  •  •    to  copy,  distribute,  display,  and  perform  the  work   to  make  deriva1ve  works   to  make  commercial  use  of  the  work   Under  the  following  condi0ons   A3ribu0on.  You  must  give  the  original  author  credit.   Share  Alike.  If  you  alter,  transform,  or  build  upon  this  work,  you  may  distribute  the  resul1ng   work  only  under  a  license  iden1cal  to  this  one.   •  For  any  reuse  or  distribu1on,  you  must  make  clear  to  others  the  license  terms  of  this  work.   •  Any  of  these  condi1ons  can  be  waived  if  you  get  permission  from  the  copyright  holder.   Your  fair  use  and  other  rights  are  in  no  way  affected  by  the  above.   License  text:  h-p://crea1vecommons.org/licenses/by-­‐sa/3.0/legalcode  
  3. 3. Who  am  I?   h-p://about.me/ben6   •  Bio   Love  to  try  new  technologies   and  enjoy  researching  topics  in   networking  and  opera1on   system  domains   •  Experiences   –  Speaker  of  COSCUP  2012,  2013   –  SoXware  Wri1ng  over  10+  years  
  4. 4. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   –  前置準備⼯工作   –  組裝過程的那些事   –  後置軟體校正與使⽤用   •  進⼀一步的⼩小改造  
  5. 5. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   –  前置準備⼯工作   –  組裝過程的那些事   –  後置軟體校正與使⽤用   •  進⼀一步的⼩小改造  
  6. 6. 為什麼⾃自組  3D  印表機?   ted.com/talks/dale_dougherty_we_are_makers  
  7. 7. SoXware  Engineer  ==  Maker?   其實軟體⼯工程師也是⼀一個⼤大  maker,   每天寫⼀一堆不⾒見得有⼈人⽤用的程式和Bugs    
  8. 8. Why?     當軟體⼯工程師做多了看不⾒見的東⻄西,   想做點看的到、摸的到的物品。     “軟體工程師的創造力不該局限在電腦之中。”   -­‐  ben6  
  9. 9. Make   第一次看到  3D  印表機 覺很有興趣,但那時 購買方式都要從國外, 不太方便。  
  10. 10. 3D  印表機真實相遇的偶然   今夏,偶然的機會在  Fablab  Taipei  接觸到 一群  maker 中的 3D  printer  maker。  
  11. 11. 何不買成機呢?     •  成機貴三~五成  ($$$)   •  既然有全部開源的  reprap  kit,何不多學⼀一 點呢!   RepRap.org  
  12. 12. 3D  印表機 v.s.  萬物我有  ?   道⽣生⼀一,⼀一⽣生⼆二,三⽣生萬物   -­‐  ⽼老⼦子・四十二章   以我而言,⾃自組  3D  印表機,能衍⽣生出另⼀一3D印表機、CNC雕刻機等等, 以及其他各式各樣的列印模型成品。   等於⼀一機在⼿手,萬物我有。   -­‐  ben6  
  13. 13. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   –  前置準備⼯工作   –  組裝過程的那些事   –  後置軟體校正與使⽤用   •  進⼀一步的⼩小改造  
  14. 14. 前置準備⼯工作   •  必要工具及小零件   •  檢查零件清單   •  電機先期測試  
  15. 15. 必要工具  
  16. 16. 必要工具  
  17. 17. 必要工具  
  18. 18. 選購工具   讚!   無線電動工具  
  19. 19. 小零件  
  20. 20. 檢查零件清單  
  21. 21. 電機先期測試   確認電機零件 沒有損壞      
  22. 22. 電機先期測試   Z   Y   X   Z   Y   E   12V電源   X   光學開關   Endstops  
  23. 23. printrun   M119  指令 取得目前 EndStops  狀態  
  24. 24. Y   printrun   X   Z   E   測試X,  Y,  Z  軸動作正常,依序用  0.1,  1,  10   E  擠出機測試  
  25. 25. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   –  前置準備⼯工作   –  組裝過程的那些事   –  後置軟體校正與使⽤用   •  進⼀一步的⼩小改造  
  26. 26. 組裝過程的那些事 •  電機測試   –  杜邦端子線   –  近接開關銲接   •  機構組立   –  先組Z  軸主體,   –  再依序組Y、X軸平台   •  整機   –  上電機   –  理線
  27. 27. 杜邦端⼦子線
  28. 28. 杜邦端子線   1   2  
  29. 29. 杜邦端子線   1   2   3   4  
  30. 30. 杜邦端子線:壓線   端子金屬切齊邊緣  
  31. 31. 近接開關   V  電源輸入   S  信號輸入   GND   接觸式近接開關   光學開關  
  32. 32. 近接開關與熱縮套管   •  不小心,線斷了;馬達 跑過頭,撞車。   熱縮套管  
  33. 33. 電壓調整   220v  à  115V            P  =  I  *  V   電壓錯誤會造成電流過 小,馬達可能發生抖動 或其他異常問題。        
  34. 34. 銲接夾台  
  35. 35. 電源線  
  36. 36. 電源線  
  37. 37. 電源線  
  38. 38. 燒寫軔體 Marlin   h-ps://github.com/ErikZalm/Marlin   Firmware    韌體不要燒錯設定,錯了就燒加熱頭(⼀一組⼀一仟多  …   我招認,不⼩小⼼心燒了⼀一組  @@)  
  39. 39. 機構組立  
  40. 40. 機構組立   紙張記得撕,會影響機構公差  
  41. 41. 機構組立  
  42. 42. 機構組立   牙桿(或稱牙條)   除滾珠螺桿外,更 經濟的選擇   8mm  鍍鉻光軸   搭配直線軸承使用  
  43. 43. Prusa  i3機構校正板   非常重 要的一 個工具   特別感謝       Sega  Liu  學⻑⾧長的創意   Robert  Luo  協助繪製   Fablab  Taipei協助切割  
  44. 44. 主體機構  
  45. 45. LM8UU  直線軸承   •  安裝前,先上黃油   –  裝上黃油後,從外面是餵 不進去的。   •  安裝時,小心滾珠 掉出   –  請與光軸直直的,小心輕 輕壓入。  
  46. 46. 機構組立  
  47. 47. 螺絲固定   螺絲固定劑(可拆卸)   確定不會再拆,可以買 永久固定的版本  
  48. 48. 螺絲固定   最少要上四個地方,螺絲固定劑   PS:如果你會時常搬移到遠處,   藍色長方體列印件上的螺母最好也用膠固定它。   因為太頻煩的震動,它會掉不見喔!(>.<  我 的i3  有掉,但有檢回來)  
  49. 49. 機構精準度的問題   •  早期投⼊入校正會⽐比後調校⼤大誤差,付出⼼心 ⼒力成本⼩小很多。       •  校正ing   –  X,  Y  水平度   –  擠出機進料     (根據線材會有所不同)  
  50. 50. 理線   加上電機   •  避免卡到作業路徑   •  方便查線 •  整齊美觀  
  51. 51. 試印第一個粗劣小方格  
  52. 52. A4988  電流調整鈕   參考朋友這篇:設定4988步進⾺馬達驅動板電流上限  
  53. 53. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   –  前置準備⼯工作   –  組裝過程的那些事   –  後置軟體校正與使⽤用   •  進⼀一步的⼩小改造  
  54. 54. Prusa  i3  規格   •  列印範圍:     –  200  x  200  x  180  mm   •  線材線徑:  1.75mm   •  噴嘴⼝口徑:  0.4mm   •  列印層厚:     –  0.05  ~  0.3mm     試過  0.4mm  也ok!   •  使⽤用線材:  PLA   資料來源:  www.taiwan3dpmaker.com  
  55. 55. 後置軟體校正與使⽤用 •  機構潤滑   •  物品粘著度   •  校正擠出機的步進距離   •  校正小方格  
  56. 56. 機構潤滑   金屬承軸機構潤滑   PLA  機構潤滑  
  57. 57. 物品粘著度   口紅膠   3M  2090遮蔽紙膠帶3/4吋  
  58. 58. 固定強化玻璃:長尾夾   別傻了!快亁膠是 粘不住的。  
  59. 59. 線材  PLA  1.75mm   WIKI:  聚乳酸Polylac1c  Acid或Polylac1de,縮寫:PLA)  
  60. 60. 擠出頭模組先期校正   •  加熱頭先不要安裝⾄至擠出頭模組   •  校正擠出頭的出料⻑⾧長度   •  ⽤用尺量實際出料⻑⾧長度是否符合軟體的設定。   Printrun  
  61. 61. 3D  列印軟體流程示意   3D  構圖工具   Repe1er-­‐Host  Mac  0.56     SketchUp   Export  STL   file   OpenSCAD   Slic3r   Gcode  file   Print  on   3d   printer    
  62. 62. Repe1er-­‐Host  Mac  0.56     •  整合  slic3r  切片軟體   •  列印控制介面  
  63. 63. Slic3r:  切片  
  64. 64. Slic3r:  產生  G-­‐Code  
  65. 65. 校正15x15mm小方格   列印中空15x15mm小方格  
  66. 66. 連線與列印   3   1   注意列印狀況   2   Connect  -­‐>  Run  -­‐>  Print  Panel  
  67. 67. 校正小方格   •  •  •  •  •  校正  (mm)   長 左  14.95    中間  14.93  右  14.98   寬 前  14.98    中間  14.89  後  14.96   高 14.94  ~  14.96   厚度   –  0.38  ~  0.43   •  15  /  14.95  *  0.98  ==    0.98327759197324      
  68. 68. SketchUp   •  簡單易上手   •  跨平台   •  可使用  Python   Plugin  擴充功能   •  STL  Plugin  
  69. 69. OpenSCAD   •  用程式直接畫3D圖   •  例如:畫手調螺母, 可調整大小,孔徑 參數,立刻重新輸 出新的檔案。  
  70. 70. 行動收納  
  71. 71. 離線列印   •  使用SD卡:G-­‐Code  檔  
  72. 72. 離線列印   1   2   3   4  
  73. 73. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   •  進⼀一步的⼩小改造   – 線卷溜冰篇   – 冷卻風扇篇   – 線槽篇  
  74. 74. 把線卷,穿上溜冰鞋   不想再拉線了    (>.<)  
  75. 75. 把線卷,穿上溜冰鞋   上色,白板筆是   你的好朋友  
  76. 76. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   •  進⼀一步的⼩小改造   – 線卷溜冰篇   – 冷卻風扇篇   – 線槽篇  
  77. 77. ⼩小改造:冷卻風扇   •  改造目的   –  加速冷卻,列印更平滑   •  問題   –  容易鬆動   –  第二步改造:加裝手動旋鈕    
  78. 78. ⼩小改造:冷卻風扇  
  79. 79. ⼩小改造:冷卻風扇   安裝獨臂風扇  
  80. 80. 雙風扇連接板   Eagle  
  81. 81. Prusa  i3  雙風扇版  
  82. 82. ben6   Maker   Agenda   •  為什麼⾃自組  3D  印表機?   •  軟體⼯工程師遭遇3D印表機   •  進⼀一步的⼩小改造   – 線卷溜冰篇   – 冷卻風扇篇   – 線槽篇  
  83. 83. 活動線槽  
  84. 84. 活動線槽   給  X  軸使用的好物,不 過真得太花時間了,一 個20分鐘,列印速度放 慢才能印漂亮。  
  85. 85. 特別篇:iPhone  手機  DIY  架   簡報照片由它 協力拍攝的  
  86. 86. 特別篇:小零件不求人   目前印過最小的物品   孔徑  3mm  客製化長度塑膠銅柱  
  87. 87. 除了講者使用的 Prusa  i3   更便宜的3D印表機  
  88. 88. 100  美金的  3D  印表機   •  Soruce  from    ar1cle   100-­‐3d-­‐printer   為什麼至少要  USD$100?   因為 Arduino  相關的驅動板大約就 要這個金額。  
  89. 89. 4000  元的3D印表機   •  Tinyboy  Project   –  h-p://blog.1nyboy.net/     •  不過要有雷射切割機來 切壓克力   •  COSCUP  2013  從「⼩小」 投⼊入⽴立體打  
  90. 90. ben6   Maker   結語   •  組裝第一台有人帶是最幸福的   •  列印物品質,⼀一切與數字有關   •  3D列印是個大坑,無誠慎入!!   “今天,3D  列印了沒?”  
  91. 91. Q&A   ben6   Maker   ?  
  92. 92. References   •  RepRap.org   •  Taiwan  3D  Prin1ng  Facebook  社群   •  Reprap.taipei  社群   •  Fablab  Taipei   •  設定4988步進⾺馬達驅動板電流上限   •  taiwan3dpmaker.com  

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