Sterownik drukarki trójwymiarowej z obsługą nowych technologii

• Autorzy: Fabiański B.

Warianty tytułu

EN

New, desktop 3D printer control system

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering 2014 (28-29.04.2014; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano projekt nowego sterownika drukarki trójwymiarowej powstały na bazie doświadczeń w dotychczasowej eksploatacji urządzeń przeznaczonych na rynek masowy. Wprowadzono w technologię druku przestrzennego oraz zarysowano jego historię. W tym kontekście zaproponowano rozwiązania poprawiające stabilność działania oraz funkcjonalność w stosunku do pierwotnej konstrukcji opartej na osiągnięciach w domenie otwartego oprogramowania. Zwiększono kontrolę nad procesem druku poprzez zastosowanie sprzężeń zwrotnych umożliwiających detekcję błędów ruchu. Dzięki równoległej obsłudze do siedmiu napędów z silnikami krokowymi możliwe stało się zastosowanie wielokolorowej głowicy i dalszy postęp technologiczny. Nowy projekt oraz dedykowany program sterownika opartego na nowoczesnym i wydajnym układzie STM32F4 stanowi znaczny wkład w nową gałąź rozwoju druku trójwymiarowego w domenie otwartego oprogramowania. Zastosowanie wielu interfejsów komunikacyjnych ułatwiło obsługę z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi oraz torów dostępu - w tym bezprzewodowej WiFi. Dodatkowo, dostęp do magistral stosowanych w masowej produkcji otwiera nowe możliwości integracji z automatyką przemysłową. Opisy implementacji funkcjonalnych zweryfikowano oraz uzupełniono badaniami laboratoryjnymi.

EN

The paper presents the design of a new three-dimensional printer control system developed on the basis of experience in the current operation of equipment for the desktop market. 3D printing technology basics and its history were introduced. Solutions that improved operational stability and functionality compared to the original design based on the achievements in the domain of open source software were proposed. Increased control over the printing process was described as the error feedback signal from motor drivers was utilized in the system. Thanks to the use up to seven stepper motor drives it was possible to use multi-colored head. The use of multiple communication interfaces - including WiFi - increased flexibility and usage of printer that could be accessed from compact devices - not only PCs - and from almost everywhere. Furthermore, the access to the bus used in the mass production systems opens up new possibilities for integration with industrial automation.

Słowa kluczowe

PL

druk 3D; system wbudowany; układ sterowania; projekt RepRap

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: No. 80
• Strony: 253--260
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Fabiański B.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] 3D printing, http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing, Wikipedia, 2014.
• [2] Projekt RepRap , http://en.wikipedia.org/wiki/RepRap_Project, 2013.
• [3] Anastasiou A., Tsirmpas C., Rompas A., Giokas K., Koutsouris D., 3D printing: Basic concepts mathematics and technologies, IEEE 13th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE), p.1-4, 2013.
• [4] Brown A.C., de Beer D., Development of a stereolithography (STL) slicing and G-code generation algorithm for an entry level 3-D printer, p. 1-5, IEEE AFRICON conference, 2013.
• [5] Schmidt, R., Ratto, M., Design-to-Fabricate: Maker Hardware Requires Maker Software, IEEE Computer Graphics and Applications, v. 33, i. 6, p. 26-34, 2013.
• [6] Valero-Gomez A., Gonzalez-Gomez J., Almagro M., Salichs, M.A., Boosting mechanical design with the C++ OOML and open source 3D printers, Global Engineering Education Conference (EDUCON), p.1-7, 2012.
• [7] Kentzer J., Koch B. M., Jones R.W., Villumsen E., An open source hardware-based mechatronics project: The replicating rapid 3-D printer, 4th International Conference on Mechatronics (ICOM), p.1-8, 2011.
• [8] Projekt Pololu: http://reprap.org/wiki/Arduino_Mega_Pololu_Shield, 2012.
• [9] A4988- Microstepping Driver, nota katalogowa, nota katalogowa Allegro Mic., 2011.
• [10] ATmega1280, nota katalogowa, Atmel Corp., 2007.
• [11] STM32F407XX , nota katalogowa, STMicroelectrnics Corp., 2013.
• [12] L6474, nota katalogowa, STMicroelectrnics Corp., 2011.