เครื่องมือปรับระดับเตียง FS-Touch: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

เบื่อกับการพยายามหาเตียงเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีระดับที่สมบูรณ์แบบแล้วหรือยัง? ผิดหวังกับการคาดเดาความต้านทานที่เหมาะสมระหว่างหัวฉีดและกระดาษหรือไม่? FS-Touch จะช่วยคุณวัดแรงกดในเชิงปริมาณและปรับระดับเตียงได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในเวลาไม่นาน

คุณสมบัติของเครื่องมือปรับระดับเตียง (คำที่เหมาะสมคือ tramming):

• ใช้ได้กับเตียงทุกประเภท: โลหะ แก้ว แม่เหล็ก
• อนุญาตให้วัดแรงและเปรียบเทียบกับค่าแรงอ้างอิง
• ค่าอ้างอิงสามารถตั้งค่าใหม่ได้ด้วยการกดปุ่ม
• ระบุทิศทางการหมุนลูกบิดปรับระดับ เพราะทุกคนจะสับสนว่าทิศทางไหนขึ้นและลง!
• แสดงว่าต้องหมุนปุ่มมากขึ้นเพื่อตีจุดหวานผ่านความเร็วในการหมุน
• เซ็นเซอร์แรงที่ถอดออกได้ซึ่งสามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนที่ 1: มันทำงานอย่างไร

เพื่อให้ได้งานพิมพ์ที่สมบูรณ์แบบ เตียงเครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณจะต้องปรับระดับ เตียงที่ปรับระดับอย่างเหมาะสมจะอยู่ห่างจากปลายหัวฉีดเท่ากันทั่วทั้งพื้นผิว โดยปกติจะทำโดยการเอากระดาษแผ่นหนึ่งมาวางไว้ระหว่างเตียงกับหัวฉีดเมื่อจุดร้อนอยู่ที่ความสูงเป็นศูนย์ (Z=0) จากนั้นเลื่อนกระดาษไปรอบๆ และใช้ปุ่มปรับระดับเพื่อปรับความสูงของเตียงจนกระทั่งกระดาษถูกหนีบระหว่างทั้งสอง นี้ซ้ำกับทุกมุม

แม้ว่าในทางทฤษฎีจะฟังดูง่าย แต่การทำจริงนั้นเป็นเรื่องที่เจ็บปวด แรงเสียดทานระหว่างหัวฉีดและกระดาษไม่ได้เปิด/ปิด (ดิจิตอล) แต่จะค่อยๆ (แอนะล็อก) ในตำแหน่งลูกบิดปรับระดับที่หลากหลาย มันน่าหงุดหงิดจริงๆ ที่พยายามหาจุดที่จะหยุด เพราะถึงแม้จะหนีบระหว่างหัวฉีดกับเตียง กระดาษก็สามารถขยับได้หากคุณออกแรงมากขึ้นอีกเล็กน้อย ดังนั้นมันจึงเป็นเกมฮิตและทดลองจริงๆ และดำเนินไปโดยรู้สึกว่าแรงบีบนั้นเพียงพอหรือไม่ ฉันสร้าง FS-Touch ขึ้นมาเพื่อช่วยวัดแรงบีบนี้อย่างเป็นกลาง แทนที่จะใช้ความรู้สึกและการประเมินคร่าวๆ เพื่อให้ได้เตียงที่ราบเรียบทุกครั้ง

สำหรับสิ่งนี้ ตัวต้านทานที่ไวต่อแรงกด (FSR) และ Arduino Pro Micro ใช้สำหรับวัดแรงกดและแสดงโดยใช้จอแสดงผล 7 ส่วน FSR เปลี่ยนความต้านทานต่อปริมาณแรงที่ใช้กับมัน และเราสามารถวัดสิ่งนั้นได้โดยใช้ Arduino โดยถือว่า FSR เป็นส่วนหนึ่งของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า จากนั้นเปรียบเทียบกับที่เก็บค่าใน EEPROM ของ Arduino และ 7-segment จะแสดงข้อมูล ทิศทางการหมุนจะแสดงทิศทางการหมุนปุ่มปรับระดับ ความเร็วในการหมุนของมันแสดงให้เห็นว่ามันปิดจากค่าที่ต้องการมากแค่ไหน

ขั้นตอนที่ 2: สิ่งที่จำเป็น

1. Arduino Pro Micro
2. จอแสดงผล 7 ส่วน
3. ตัวต้านทานที่ไวต่อแรงกด
4. PCB แบบกำหนดเอง
5. เคสพิมพ์ 3 มิติ
6. ปุ่มกด
7. ตัวต้านทาน 2.2K x8
8. ตัวต้านทาน 100K x1
9. ส่วนหัวชายและหญิง
10. Blu-Tack

ขั้นตอนที่ 3: การสร้าง PCB: CNC Milling

ดาวน์โหลดไฟล์ Eagle และสร้าง PCB เป็นการออกแบบสองด้านและไม่ต้องการ PTH ดังนั้นจึงเป็นมิตรกับการผลิตที่บ้าน วิธีการถ่ายโอนเหล็กสามารถใช้เพื่อสร้าง PCB นี้ได้

เนื่องจากฉันมีเราเตอร์ CNC ฉันจึงสร้าง PCB นี้โดยใช้มัน

ขั้นตอนที่ 4: การสร้าง PCB: Soldermask

นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันทำงานกับ soldermask สำหรับโปรเจ็กต์ ตอนแรกฉันเจาะรูและทาแผ่นบัดกรี แต่แล้วมันก็อุดตันรูและทำให้การบัดกรีทำได้ยากแทนที่จะง่าย เป็นครั้งที่สองที่ฉันใช้ครีมบัดกรีก่อนที่จะเจาะรู

พิมพ์ชั้น soldermask บนแผ่นใสและชั้น 3 ต่อด้าน สิ่งนี้ถูกจัดตำแหน่งและติดเทปกับ PCB ที่ผ่านการบดแล้ว จากนั้นจึงวางแผ่นบัดกรีและวางแผ่นโปร่งใสไว้ด้านบน สิ่งนี้ถูกทำซ้ำสำหรับอีกด้านหนึ่งของ PCB เช่นกัน แล้วนำไปอบด้วยหลอด UV วิธีนี้รักษาได้ไม่ดีพอแม้หลังจากเวลาผ่านไปหลายชั่วโมง ฉันก็เลยเอาพวกมันไปตากแดดสักพักและนั่นก็ได้ผล

หลังจากนั้นนำแผ่นใสออกและล้างกระดานด้วยแอลกอฮอล์ในขณะที่ใช้แปรงขัดเล็กน้อย สิ่งนี้จะลบแผ่นบัดกรีที่ยังไม่ผ่านการบ่มทั้งหมดออกและเผยให้เห็นแผ่นอิเล็กโทรด บางส่วนที่ควรจะมี soldermask แต่ไม่มี มีการทาเล็กน้อยและทำให้หายขาด บางส่วนที่ไม่ควรมีหน้ากากประสานแต่มี ถูกขูดด้วยใบมีดอย่างระมัดระวัง

ในที่สุดกระดานก็เจาะและโม่จากทองแดงเปล่า ผลลัพธ์ที่ได้คือกระดานที่ดูสวยงาม

ขั้นตอนที่ 5: ส่วนประกอบประสาน

ขั้นแรกประสานจุดอ่อนทั้งหมด เมื่อเสร็จแล้วให้บัดกรีตัวต้านทานไปที่ด้านล่างของ PCB ในตำแหน่งแนวตั้งตามที่แสดงในภาพ ถัดไปประสานจอแสดงผล 7 ส่วนและปุ่มเข้าที่ ในที่สุดก็ประสานส่วนหัวของตัวผู้เข้าที่ ยังตัดส่วนหัวของตัวเมียที่บัดกรีให้มีขนาดและบัดกรีไปยัง Arduino Pro Micro

ขั้นตอนที่ 6: สร้างอินเทอร์เฟซ PCB

สร้าง Interface PCB ซึ่งเป็นเพียงบอร์ดเพื่อแยกแผ่นอิเล็กโทรด 2 แผ่นจากกระดานหลักไปยังตำแหน่งอื่นสำหรับ FSR มีสายไฟ 2 เส้นจากบอร์ดเชื่อมต่อกับหมุดส่วนหัวชาย 2 ตัวที่หมุดตัวเมียของ FSR เชื่อมต่อ

หลังจากบัดกรีส่วนหัวของตัวผู้เข้ากับบอร์ดอินเทอร์เฟซแล้ว ให้บัดกรีสายไฟ 2 เส้นจากบอร์ดอินเทอร์เฟซไปยังพิน FSR บนกระดานหลัก แนบเมนบอร์ดบน Arduino แนบ FSR เข้ากับบอร์ดอินเทอร์เฟซและฮาร์ดแวร์ของเราก็พร้อม!

ขั้นตอนที่ 7: อัปโหลดรหัส

ดาวน์โหลดร่าง Arduino ที่แนบมา เชื่อมต่อ Arduino กับพีซีด้วยสาย USB อัปโหลดภาพร่าง

ส่วน 7 ควรแสดงเส้นที่วนเป็นวงกลม ลองบีบ FSR ด้วยนิ้วของคุณและความเร็วในการหมุนของจอแสดงผลควรเปลี่ยน

ขั้นตอนที่ 8: กล่องใส่การพิมพ์ 3 มิติ

ฉันได้จัดเตรียมไฟล์ STL พร้อมกับไฟล์การออกแบบ Fusion360 แล้ว

หั่นพวกมันในตัวแบ่งส่วนข้อมูลที่คุณเลือก (ของฉันคือ Cura) เป็น gcode อัปโหลดไปยังเครื่องพิมพ์ 3 มิติและพิมพ์ออกไป

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบ

"กำลังโหลด="ขี้เกียจ"

ข้อเสียของ FS-Touch คือใช้ได้เฉพาะบนเตียงและหัวฉีดเย็นเท่านั้น การให้ความร้อนอาจทำให้เซ็นเซอร์ละลายได้ เนื่องจากเตียงบิดเบี้ยวและโลหะของหัวฉีดขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน ระยะห่างจึงเปลี่ยนไป ดังนั้นควรปรับระดับเมื่อร้อนทั้งคู่ ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้โดยการปรับเทียบกระดาษเมื่ออยู่ในสภาวะที่ร้อนแล้วปล่อยให้เย็นลง จากนั้นจัดเก็บข้อมูลอ้างอิงสำหรับ FS-Touch ซึ่งจะรวมถึงการขยายในค่าอ้างอิงและช่วยลดการเปลี่ยนแปลงใดๆ ของค่าอันเนื่องมาจากความร้อน ดังนั้นเมื่อหัวพ่นและเตียงร้อนขึ้นอีกครั้ง พวกมันควรถอยกลับไปยังระยะที่ปรับระดับ

การใช้ Blu-Tack ที่ด้านหลังของ FS-Touch ช่วยให้ยึดติดกับเตียงได้ค่อนข้างดีและป้องกันไม่ให้ขยับไปมาเนื่องจากสาย USB นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าแรงดึง/ผลักจะไม่แพร่กระจายจากสาย USB ไปยังเซ็นเซอร์ ซึ่งอาจส่งผลต่อค่าต่างๆ

สิ่งหนึ่งที่ต้องแน่ใจก่อนใช้ FS-Touch คือหัวฉีดควรสะอาดหมดจด ไส้หลอดใด ๆ ที่ปลายหัวฉีดจะเพิ่มความสูงและทำให้ค่าแรงไม่ถูกต้องสำหรับเซ็นเซอร์

โดยรวมแล้ว เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการประหยัดเวลาและอาการปวดหัวเมื่อปรับระดับเตียงเครื่องพิมพ์ 3 มิติ