Câblage de l'imprimante 3D RAMPS 1.4

J'ai eu quelques demandes sur la façon de câbler une imprimante 3D et plus précisément, sur la façon dont j'ai câblé mon imprimante Prusa I3 laminée.

Dans cette instruction, je vais parcourir tous les composants et les étapes nécessaires pour configurer une imprimante 3D en utilisant la carte contrôleur RAMPS 1.4 la plus couramment utilisée.

Veuillez noter que bien que la plupart des composants de l'imprimante 3D fonctionnent en 12Volts et moins. Vous devez connecter votre bloc d'alimentation à 110 Volts. ATTENTION, VOUS TRAITEZ AVEC LA PUISSANCE LIVE.

De plus, certaines parties d'une imprimante peuvent devenir très chaudes (en particulier l'extrémité chaude de l'extrudeuse et le lit chauffé).

Il existe de nombreuses autres cartes sur le marché et j'ai personnellement eu de la chance avec la carte KFB2.0 avec des actes presque identiques à RAMPS 1.4 mais utilisant des connecteurs légèrement différents.

Toutes les pièces mentionnées dans cet instructable proviennent d'Amazon.com. Si vous êtes patient, vous pouvez les commander sur AliExpress.com et payer beaucoup moins (parfois moins de la moitié).

Étape 1: Pièces requises

Dans l'imprimante Laminated Prusa I3, les seules pièces électroniques que j'ai ajoutées étaient les moteurs pas à pas Nema 17 et l'extrudeuse MK8.

Le type d'extrudeuse que vous achetez dépend de vous. Vous pouvez choisir entre l'extrusion directe (moteur sur l'extrudeuse) ou un type d'extrusion Bowden (le moteur alimente le filamant à travers un tube jusqu'à l'extrémité chaude), mais cela ne fera aucune différence pour les raccorder.

Pour cette configuration, j'ai acheté un kit RAMP 1.4 qui a tous les composants nécessaires pour configurer la carte contrôleur

Kit RAMPS 1.4 38, 99 $ //amzn.to/2E3gvYc

Nema 17 1.7A (pack de 5) //amzn.to/2Fyzy9I

Extrudeuse Mk8 36, 99 $ //amzn.to/2Gzd4H6

Pour le contrôle de fin de course, vous pouvez choisir deux options (je vais discuter du câblage pour les deux):

L'interrupteur de fin de course entièrement câblé (avec câbles): 7, 98 $ //amzn.to/2DSkvHS

Le micro-interrupteur simple: 8, 99 $ //amzn.to/2Ev4YPi

Câbles pas à pas: 9, 49 $ //amzn.to/2GAPdXo (ceux-ci sont spécifiques aux RAMPS)

Alimentation 12V / 30Amp 19, 98: //amzn.to/2FwxIGt

Câble d'alimentation 9, 99 $ //amzn.to/2DYZ0Zd

Lit chauffant 31, 99 $ (en option mais décrira le câblage) //amzn.to/2GEibpk

il a été souligné, certaines des photos montrent des fils directement vissés dans les composants. Il est préférable d'utiliser des connecteurs de fourche et des viroles pour une meilleure connectivité:

Kit de férules (livré avec l'outil de sertissage approprié): Amazon $ 25.89 //amzn.to/2Jy3oSB

Terminaux à fourche: Amazon 6, 69 $ //amzn.to/2JqRcmi

Étape 2: assemblage des RAMPS 1.4

Le kit RAMPS 1.4 est livré avec les composants suivants:

Arduino Board Mega 2560 (généralement une imitation bon marché) qui est la carte bleue que vous voyez ci-dessus

RAMPS 1.4 Shield qui reposera sur l'Arduino qui est le tableau rouge au-dessus (oui les fusibles jaunes viennent pliés comme ça ne vous inquiétez pas)

Pulls (les petits trucs noirs ci-dessus)

A4988 Pilotes pas à pas avec dissipateurs de chaleur

un écran LCD avec câbles, qui a tendance à être de nos jours le plus grand contrôleur graphique intelligent 12864

un câble USB, qui n'est jamais assez long pour atteindre votre ordinateur (soyez prêt)

L'assemblage est le suivant:

Le bouclier doit s'adapter juste au-dessus de la carte Arduino. Le port USB de l'Arduino doit être du même côté que le connecteur d'alimentation vert du Shield. Assurez-vous que toutes les broches du bas du blindage sont alignées avec les connecteurs de l'Arduino. Poussez les deux planches bien serrées (cela peut piquer un peu)

Étape 3: ajouter des pilotes pas à pas

Avant d'ajouter les pilotes pas à pas, vous devez décider du type de micro pas à pas requis par l'imprimante 3D. Je ne vais pas expliquer ce que cela signifie exactement (il y a beaucoup d'articles à ce sujet). en général, lorsque vous achetez un 1, 8 deg. angle de pas (200 pas / tour), le micro pas devient un multiplicateur. Ce qui est important, c'est que pour le RAMPS 1.4, le pas le plus précis est le micro pas 1 / 16ème (16 x 200 = 3200 pas / rotation).

Afin de demander au matériel d'utiliser le micro-pas 1 / 16ème, des cavaliers sont ajoutés entre les rangées dans lesquelles les pilotes pas à pas s'adapteront. Pour 1 / 16ème étape, vous devez ajouter trois cavaliers sous chaque pilote. Assurez-vous qu'ils sont en ligne droite, il est facile de plonger l'un d'entre eux après la broche réelle.

À ce stade, vous pouvez insérer les pilotes pas à pas (en supposant l'ajout des 5 X, Y, Z Extruder 1 et potentiellement Extruder 2)

TRÈS IMPORTANT!! Notez comment les pilotes A4988 Stepper drivers ci-dessus ont un petit potentiomètre sur le dessus (cette petite vis cruciforme). Lorsque vous insérez votre pilote pas à pas, ASSUREZ-VOUS QUE LE POTENTIOMÈTRE POINT À L'ÉCART DE L'ALIMENTATION DES CARTES (CONNECTEUR VERT).

Si vous utilisez d'autres pilotes comme le DRV88 ou le TMC2xxx, ils seront différents. mon collègue instructeur reschchrissi a ajouté une image utile dans les commentaires (merci!).

Si vous n'êtes toujours pas sûr: trouvez une broche étiquetée sur un ou plusieurs coins de la carte de pilote pas à pas (DIR, GND, ENABLE, VMOT) et faites-la correspondre aux brochages RAMPS.

Je déteste dire cela, mais, parfois, vous constaterez que les baies de ces pilotes pas à pas sont trop proches ou que les bords de votre pilote pas à pas sont un peu trop larges. Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir un écart entre les deux pilotes supérieurs, tandis que ceux du bas correspondent à peine. Cela peut permettre un ajustement très serré et dans les cas où il ne rentre pas, vous devrez peut-être limer certains des bords du pilote pas à pas.

Une fois les pilotes installés, vous pouvez retirer les autocollants 3M des dissipateurs de chaleur et les placer sur la puce de chaque pilote.

Étape 4: ajout de l'écran LCD

La partie LCD du kit se compose de 4 composants

  1. L'écran LCD lui-même
  2. 2 câbles plats
  3. Adaptateur intelligent LCD qui se connecte au bouclier

L'adaptateur s'adaptera au-dessus du bouclier RAMPS 1.4 comme indiqué dans les images ci-dessus.

C'est un peu difficile à voir sur l'adaptateur intelligent que j'ai ici, mais vous pouvez en quelque sorte comprendre que le connecteur gauche (10 broches) dit EXP2 et le connecteur droit dit EXP1. Ils correspondent aux connecteurs EXP1 et EXP2 de la carte LCD

Étape 5: Ajout d'une source d'alimentation

Comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessus (de

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

l'alimentation arrive sur deux pistes dans le bouclier Ramps 1.4. Une piste est 12V 5A qui alimente la carte et les moteurs, la deuxième piste est 12V 11A qui alimente les éléments chauffants comme l'extrudeuse et le lit chauffé.

Connectez les fils comme on le voit sur les images. Attention, comme vous pouvez le voir, le fil sous tension 110V est exposé. Débranchez votre source d'alimentation avant de soulever le couvercle pour accéder aux vis.

Étant donné que nous avons potentiellement 20 ampères ici, assurez-vous d'utiliser un calibre de fil suffisamment solide. Je pense que 14 à 16 ans suffiront.

Notez également que lorsque vous branchez le RAMPS 1.4 avec un câble USB à votre ordinateur, l'écran LCD en devient un et vous pouvez programmer l'Arduino de cette façon. Cependant, il n'y a pas de puissance pour faire fonctionner des moteurs ou des éléments chauffants. Pour cela, vous avez besoin de la source d'alimentation externe.

L'image précédente montrait ici des fils branchés sans viroles et la multiprise reste quelque peu exposée sans autre action. L'une des premières choses que je vous recommande d'imprimer est le capot du bloc d'alimentation de thingiverse: //www.thingiverse.com/thing:3347689 que j'ai utilisé sous une forme ou une autre sur plusieurs de mes autres modèles. il recouvre (et fusionne) tous les fils du secteur et permet un état marche / arrêt qui manque actuellement sur cette imprimante.

L'assemblage de cette unité d'alimentation se trouve à l'étape 14 de //www.instructables.com/id/3D-Printer-the-C3 ...

Étape 6: Connexion des moteurs pas à pas

Une imprimante 3D utilisera des moteurs pas à pas pour les fonctions suivantes:

  • Mouvement X (gauche / droite)
  • Mouvement Y (avant / arrière)
  • Mouvement Z (haut / bas) (commun pour avoir deux moteurs pas à pas)
  • Extrudeuse 1
  • Peut-être extrudeuse 2

N'oubliez pas que lors d'une étape précédente, nous avons ajouté 5 pilotes pas à pas. Techniquement, nous n'avons besoin que de 4 car la plupart des imprimantes n'ont pas de deuxième extrudeuse (on peut toujours planifier, bien que les doubles extrudeuses soient lourdes de problèmes).

Les moteurs pas à pas sont disponibles dans de nombreuses variétés et avec des spécifications de puissance différentes. L'imprimante intégrée dans l'instruction précédente utilise des moteurs pas à pas Nema 17 0.4Amp. Ce ne sont pas les steppers les plus forts mais ils font très bien. Mon imprimante CoreXY qui peut gérer plus de vitesse / couple fonctionne avec des moteurs pas à pas de 2, 0 ampères.

Lorsque j'achète des moteurs Steppers, j'ai tendance à acheter ceux qui ont une prise de câble. De cette façon, je n'ai pas à gérer moi-même les fils de sertissage.

Généralement, les moteurs pas à pas Nema 17 et les câbles associés sont correctement configurés, donc lorsque vous les branchez, ils s'exécutent au premier essai. Si votre moteur pas à pas fait des sauts géniaux ou juste des tremblements, cela signifie généralement que les fils du moteur ne sont pas alignés avec les broches 2B 2A 1A 1B sur la carte.

Si cela se produit, vous devrez regarder attentivement la fiche technique qui s'affiche généralement lorsque vous achetez les steppers (ou elle indiquera quelque chose comme Noir (A +), Vert (A-), Rouge (B +), Bleu (B- )). Accordé lorsque les fils ne s'alignent pas, cela peut être un peu un casse-tête d'essayer de trouver la bonne combinaison.

Dans la vidéo intégrée ici, vous pouvez voir comment un moteur pas à pas et le câble de l'étagère fonctionnent correctement le Nema 17. (btw, ne débranchez pas les fils comme je le fais dans la vidéo, j'ai beaucoup de pièces de rechange en cas de problème ).

Si vous construisez une imprimante de type Prusa / RepRap, vous utiliserez 2 moteurs pas à pas pour l'axe Z. Le bouclier RAMPS 1.4 en a tenu compte et propose deux rangées de broches de connexion pour l'axe Z.

Étape 7: Connexion des butées d'extrémité

De nos jours, vous pouvez acheter des pilotes pas à pas vraiment sophistiqués qui ressentent de la résistance. Avec les modifications apportées au logiciel Marlin, vous pouvez vous passer de butées. Cependant, dans la plupart des imprimantes, vous aurez besoin de butées pour vous assurer que vos axes X / Y et Z ne coulent pas du rail (ou pire; déchirez quelque chose de votre imprimante).

Le RAMPS 1.4 est livré avec 6 connexions de fin de course (X Min, X Max, Y Min, Y Max, Z Min, Z Max). Utilisez-vous rarement les six. Ce qui vous intéresse vraiment, c'est le Max ou le Min. Si vous en connaissez un, vous pouvez limiter les mouvements en fonction de son emplacement (0) via le logiciel (si je peux détecter Min et que mon lit ne mesure que 200 mm de large, je peux dire au logiciel de ne pas dépasser min + 200)

Les types de butées les plus courants sont les commutateurs mécaniques, les commutateurs optiques et les capteurs de proximité. Les capteurs de proximité ont tendance à être utilisés uniquement pour l'axe Z en conjonction avec la mise à niveau automatique du lit. Je ne couvrirai pas le câblage du capteur inductif ici mais si vous êtes intéressé, j'ai écrit quelque chose sur le câblage dans cet article Proximity-Sensor-Detection LJ12A3-4-Z-BX vs LJ12A3-4-Z / BY

Je n'ai jamais utilisé de capteurs optiques auparavant, mais je crois comprendre que le câblage est identique à celui des commutateurs mécaniques.

Étape 8: Connexion des butées d'extrémité: butées de fin de conception Makerbot

Si vous utilisez les butées de fin de course les plus couramment utilisées "Kit de butée mécanique conçu par Makerbot", il est livré avec peu de carte de circuit imprimé et de câblage. Il allumera une LED lorsqu'il sera déclenché.


Il y a 3 fils venant de la butée: ROUGE / NOIR / VERT IMPORTANT: assurez-vous que les fils correspondent à l'image ci-dessus. Si vous retournez le connecteur sur la carte RAMPS et placez accidentellement le fil ROUGE sur le signal (par opposition à +) VOUS SENTEZ FUMER très vite.

Étape 9: Connexion des butées d'extrémité: micro-interrupteur

Si vous renoncez au fantaisie Makerbot Switch (ne le faites pas pour le prix, c'est généralement plus à propos de la taille du capteur) et optez plutôt pour un micro-interrupteur que mon expérience de câblage est un peu plus facile. Vous n'avez vraiment besoin que de deux fils. souder le fil aux deux broches extérieures du micro-interrupteur et les connecter aux broches - (moins) et s (signal) sur les rampes.

Étant donné que dans cette configuration, la connexion est ouverte, vous devrez inverser la configuration dans le logiciel Marlin pour inverser le signal.

Vous pouvez tester les micro-commutateurs et leur comportement en ouvrant une application comme Pronterface ou Octo Print et en envoyant le g-code m119. Il montrera l'état de toutes les butées. Comme on le voit dans la vidéo ci-dessous.

Étape 10: connexion de l'extrudeuse

L'extrudeuse (l'extrémité chaude qui crache le plastique) a généralement 6 fils associés et peut-être plus si vous utilisez la mise à niveau automatique du lit et un ventilateur de refroidissement d'extrémité chaude supplémentaire (contrairement au ventilateur du dissipateur de chaleur, il refroidit la dernière couche de dépôt Plastique).

Dans cette étape, nous nous concentrerons sur les fils de base:

2 fils pour la cartouche chauffante (fils généralement plus épais)

2 fils pour la thermistance

2 fils pour le ventilateur du dissipateur de chaleur

La configuration de câblage normale signifie généralement que nous raccordons le ventilateur de refroidissement du dissipateur de chaleur au connecteur de ventilateur 12V sur les RAMPS 1.4. Ces broches de ventilateur se trouvent entre les fusibles et le pilote X Stepper (voir l'image ci-dessus). Sur l'image, la broche gauche est + alors assurez-vous que le fil rouge du ventilateur se connecte à celui-ci. Oh, et pour une raison quelconque, tous les fils des imprimantes 3D semblent arriver à 1 mètre, mais les fils du ventilateur de refroidissement ne le font généralement jamais. Soyez prêt à les prolonger.

Dans la même image, vous voyez les connecteurs bleus (en bas à gauche). D10 est pour l'extrémité chaude. La polarité n'a pas d'importance ici.

La carte RAMPS dispose de 3 branchements de thermistance (2 extrudeuses, 1 lit chauffant). Le fil de thermistance de l'extrudeuse (les fils blancs maigres) passe à T0. La polarité n'a pas d'importance.

Étape 11: Connexion du lit chauffant

La plupart des lits chauffants que vous achetez seront livrés avec des fils et une thermistance mais ne sont souvent pas encore connectés. Le lit chauffant le plus courant est celui que l'on voit sur l'image (le MK 2B de Joseph Prusa, ou très probablement un clone de celui-ci).

Comme il y aura beaucoup de courant à travers, assurez-vous d'utiliser un câblage de jauge approprié (la jauge 12-16 devrait le faire).

Au bas du lit, vous verrez généralement deux ou trois connecteurs métalliques auxquels souder l'alimentation. Si votre imprimante est de 12V, suivez les instructions et soudez un fil à la fois à 2 et 3 et le deuxième à 1. Ne vous embêtez pas avec la connexion LED, il n'y a vraiment aucun intérêt à ceux-ci.

La tête de la perle de verre de la thermistance va directement dans le petit trou au centre du lit (cela afin qu'elle se rapproche du matériau sur le dessus (comme une plaque de verre).

J'ai utilisé du ruban électrique Brush-on pour maintenir la thermistance en place. Il peut supporter jusqu'à 204 ° C, ce qui est plus que ce que le lit obtiendra.

Les fils de chaleur entrent dans les RAMPS en D8 et la thermistance est attachée à T1 (les deux polarités n'ont pas d'importance).

Étape 12: Conclusion

Voilà. Tout le câblage qui a été fait pour l'imprimante 3D laminée. Ces instructions sont à peu près les mêmes que pour toute autre installation de RAMPS 1.4. Il existe des options supplémentaires telles que le ventilateur de refroidissement Hotend et la mise à niveau automatique du lit (qui peuvent toutes deux être effectuées avec les RAMPS 1.4 standard), mais je les enregistrerai pour une autre instruction.

J'espère que cela a été utile et si vous sentez que j'ai laissé quelque chose de côté ou que j'ai foiré (après 5 ans, l'imprimante n'a pas encore pris feu, mais qui sait) faites-le-moi savoir et je ferai les changements nécessaires.

Si vous avez aimé cela, consultez mes autres instructables ou visitez mon site Web à //core3d.tech

Articles Connexes