четверг, 20 марта 2014 г.

Ну и 3D сканер конечно...

    Как без этого, раз принтер собираюсь сделать...
Мысль не приходит одна, поэтому тема по 3D была основательно проштудирована на просторах интернета. Вариантов мильён, по стоимости тож "за мильён").












      
       Есть более демократичные варианты. Например если у Вас есть есть компьютер, лазерный уровень и вебкамера, то можно воспользоваться специальным софтом от DAVID Laserscanner и практически вручную отсканировать требуемый объект.  Есть варианты использования этой программы с поворотным столиком для модели, с видео проектором вместо лазера (при этом скорость сканирования возрастает). В качестве альтернативного софта можно использовать TriAngles, но у нее есть свои технические ограничения и сложности.

   Технология в случае с первой программой состоит в том, что камера и сканирующий лазер стоят на определенном расстоянии друг от друга и при наведении на объект горизонтального луча он искажается. Степень искажения зависит от геометрии поверхности объекта, это считывает камера, установленная под другим углом к объекту, а компьютер анализирует. Детально работу расписывать не стану, описание есть на сайте производителя софта, в help-е программы и на Хабре. Далее речь пойдет о программе от DAVID, так как сам пользовался только ей.

   Решил попробовать самостоятельно произвести такое действо. Для этого приобрел самый дешевый "уровень", как впоследствии оказалось - бесполезное устройство, потому как нормальный уровень должен РИСОВАТЬ ЛИНИЮ, а этот мне обеспечил функции лазерной указки (то есть ТОЧКУ). Но что то делать надо все равно, поэтому пришлось переделать указку в уровень. Для получения ровной линии вместо точки, нам необходимо найти специальную оптическую линзу обеспечивающую данное превращение. Оказывается в качестве такой "линзы" прекрасно подойдет любой стеклянный цилиндр диаметром в пару-тройку миллиметров и длиной в сантиметр.

     Пару дней на раздумье о том, где его взять без особых извращений и выход найден. Лампочка накаливания в своей конструкции имеет такую деталь, как поддерживающая спираль стеклянная ножка. В некоторых лампах она полая, а в некоторых цельно-стеклянная.





      Стеклянный цилиндр к лазерному модулю можно приклеить (аккуратно, не запачкав стекло и модуль) либо прилепить на пластилин. Либо сначала прилепить, отцентровать, а потом аккуратно приклеить. В результате получим линию для задумки. Кроме того надо учесть, есть линза на лазере или нет, без фокусирующей линзы у лазерных кристаллов излучение не точечное, а вытянутое в короткий отрезок, и если его подать вдоль нашей стекляшки, а не поперек то получим не аккуратную, широкую линию. Для опытов со сканирование необходимо добиваться линии как можно тоньше.

    Сам агрегат для сканирования собрал из простой картонной коробки 40x40x80см. С одного угла ставим калибровочный угол (распечатаный на принтере лист формата А3 либо пару формата А4) файлы с листами находятся в папке, с установленной программой. С другого угла ставим веб камеру (Я поставил на микро штатив, но можно просто хорошо закрепить на уровне установки объекта). Вышло порядка 5-7 см от дна. Над камерой, угол коробки проткнул вязальной спицей, на нее установил лазерный модуль так, чтобы линия от него была горизонтальна и при вращении спицы происходило сканирование объекта сверху вниз, причем линия лазера должна захватывать по бокам калибровочный лист и всю эту область должна видеть камера. На основании данных о искривлении луча и реперных неискаженных отрезков программа производит все расчеты.
    Остается следовать инструкциям - настройка оборудования - калибровка - сканирование. Внешняя засветка при сканировании не допустима, она замусорит все результаты. Лазер крутим медленно, смотрим на экран компьютера, где нужно дополнительно проводим лучом. Результаты обрабатываем по инструкциям. Бесплатная версия программы не позволяет записать результаты... хотя один раз у меня сохранила какую то ерунду промежуточную в файл с расширением scan.obj.

Вот что получилось у меня за пару часов "мучений"):
 исходник:
 В общем то всё. При желании можно купить полную версию программы, либо найти в интернете старую, не коммерческую версию, которая все может и сохраняет нормально. Та версия что бесплатна, может делать скриншоты но результаты то все равно не сохраняются.
 За сим пока.


     

пятница, 14 марта 2014 г.

3D принтер

Решил таки сделать простой 3Д принтер. 

На просторах интернетов данная тема муссируется бесчисленное количество раз, применение его народ пользует в разных ипостасях, от игрушек и украшений до огнестрельного оружия.

В принципе данное устройство не сложно по конструкции, но без покупных деталей полностью не обойтись, как бы не старались. По описанию общей конструкции на Habre http://habrahabr.ru/post/140873/ в принципе почти все детали для основы конструкции можно найти "в загашниках", поискать по развалам и хозмагам. Из подручного материала можно изготовить раму, направляющие, ходовые винты, двигатели взять от б/у принтеров. Даже печатающую головку можно смастерить из чего под руку попадется.
С электроникой сложнее, основная масса нынешних агрегатов основана на блоках управления шаговыми двигателями с микроконтроллерным управлением и силовыми драйверами с поддержкой микрошага. Теоретически все расчеты и управление можно возложить на на ПК и управлять теми же драйверами через LPT, но скорость печати от этого сильно пострадает.

В общем и целом есть три вектора конструирования - быстро - качественно - дешево. Чем больше мы хотим сэкономить на конструировании, тем больше труда и времени на все придется затратить. Причем количество труда не всегда соизмеримо больше материальных вложений.

Для лично моей конструкции принтера вывел следующее:
1. конструкция рамы основывается на алюминиевых профилях из магазина (брал в Леруа и хоз. магах) - прямоугольник 25*25, 40*40, угол 10*20, П- профиль 10*20.




2. Линейные подшипники и направляющие - мебельные шариковые направляющие полного выдвижения шириной 45мм и 17мм. Точности при данных нагрузках думаю хватит.





3. Привода - шаговые двигатели типоразмера NEMA17 с усилием удержания 3-4кг и зубчатые ремни 6мм шириной по всем трем осям.

4. Привод экструдера пока не продумывался, бум после рамы голову ломать.

5. Электроника MEGA2560 Rev.3  + ramps 1.4 + driver a4988 + ATX блок питания.

Крепление всех силовых конструкций рамы (алюминий - алюминий) путем вытяжных заклепок и пайки цинковым припоем.

Сегодня проверил припой на прочность, руками сломать место пайки деталей не вышло... ( 6х6см )





вот что задумано:

13-03-14.
 ------------------------------------------------------------------------------------------------
    Идея постепенного построения также позволяет даже использовать технологию reprap не используя уже рабочего принтера. Т.е. часть деталей, например экструдер, ролики качения и некоторые другие детали на начальном этапе сборки делаются из подручных материалов, чтобы обеспечить хоть какое то приемлимое качество печати, а затем на запущенном "макете" дораспечатываются всякие крепежи, шпульки и корпуса для исходного принтера. Позволяет отработать с азов технологию, и бесконечно модернизировать принтер))).

14-03-14.
 ------------------------------------------------------------------------------------------------
Поигрались, пробовал паяный шов на прочность, шов очень прочен, но не пластичен. Напильником обрабатывается с трудом. При нагрузках рвется по основному металлу.

19-03-14
 ------------------------------------------------------------------------------------------------
Начал делать раму:


 








27-03-14
 ------------------------------------------------------------------------------------------------