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Proyecto i3 BOXed
#1
Hola,
Os quiero presentar mi proyecto para empaquetar la prusa. Llevo unos meses modelando una derivada de la Ultimaker original, modificada para aprovechar prácticamente en su totalidad la mayor parte de piezas de la Prusa i3, contando con que muchos tenemos (yo también) la de Ghosthawk de la primera conjunta. Así, he modificado todas las dimensiones y diseños de modo que se puedan reusar las barras lisas, alguna roscada, la electrónica, el LCD, couplers, hobbed bolt del extrusor original, endstops, la fuente, etc.,… (además queda de sobra un Nema y varios rodamientos para algún otro uso), integrándolas en un solo chasis y con bastantes mejoras y algo más de volumen de impresión.

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Edito1: se me complica el Proyecto, la cortadora ha llegado averiada del transporte y se me retrasa un poco todo:-(
Quito de momento el post original para no crear falsas expectativas, en cuanto tenga posibilidad real de trabajar lo actualizo.

Edito2:
Bueno, pues ya he podido solucionar los problemas que me impedian seguir y está montado el prototipo, así que repongo el proyecto inicial, y os muestro como queda el prototipo terminado

Venia de aqui:


El caso es que a estas alturas está totalmente definida ya en el chasis, a falta de hacer un prototipo real. Las piezas que se ven en tono naranja son las impresas en 3d y las he rediseñado desde cero adaptándolas de entre las mejores que he encontrado, y en concreto:
- Bloques deslizantes XY derivados de alguno de Thingiverse y modificados para ajustar a este proyecto.
- un soporte para hotend E3d o Jhead Bowden con un sistema autolevel sin servo, basado en un pequeño muelle

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- motores sacados fuera de la cámara de construcción, para que no sufran ese calor extra (la Ultimaker original no tenía cama caliente y no está pensada para eso). Ahora quedan por debajo del panel de suelo, junto con el resto de electronica.

- Como consecuencia, ya no se usan correas de loop cerrado, más caras, sino cortadas por longitud y cerradas mediante una pieza diseñada al efecto, estando el tensado previsto por la forma de fijación de los Nemas, también modificada.

- Esta integrado el LCD que yo y muchos tenemos, el RepRap discount de modo que quede accesible la tarjeta SD sin que abulte demasiado en el diseño

- topes regulables de los ejes,

- regulación fina del eje Z,

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- Las piezas que forman la plataforma aprovechan la hotbed MK2 de la prusa, que ahora queda aislada por debajo con una lámina de corcho, tal como aconseja el propio Prusa, Esta va sin muelles, porque el soporte del E3d o jhead que puse antes ya lo incorpora y seria redundante. De todos modos, están accesibles los agujeros de la placa y quien quiera puede ponerlos u otro medio elástico.

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- Para usar ese soporte del E3D en Bowden hay dispuesto un extrusor fijado al chasis, una variación de un geared que hice hace tiempo, que aprovecha el hobbed bolt, los muelles, tornillos y los rodamientos del extrusor Jonas standard que todos tenemos de la prusa. De cualquier modo, con la fijacion estándar de la Ultimaker se pueden elegir cualquiera entre los muchos de los que hay por ahí compatibles. Tengo previsto adaptarlo también y hacer una versión del mismo soporte con un extrusor directo encima, lo más ligero posible, pero el Nema ahí arriba es pesado, y bueno, eso va un poco en contra de la filosofía de esta impresora, aunque te libras de los problemas del Bowden, a costa de velocidad. Va por gustos.

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- Toda la electrónica, la fuente, los Nemas, el relé y con ello, la mayor parte del cableado van por debajo, fuera de la zona caliente de la cámara de construcción, protegido y ordenado.

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- Le he dado una solución simple y efectiva al cierre de las ventanas laterales, unas láminas de metacrilato con unos broches equipados con pequeños imanes de neodimio que hacen bien su función y permiten quitarlas y ponerlas solo con una ligera presión.

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- El panel frontal lleva el mismo tipo de cierre y he preparado unas bisagras que permiten abrirlo casi 180 grados.

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- Un portarollos mínimo basado en unos cojinetes 603, queda ajustado por la accion de un muelle ( de los de la cama). Tambien está ncluido un portarrollos mas convencional, pero muy efectivo

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- Un sistema de guiado de cables por dentro de la caja, para evitar enredos

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- El chasis está pensado para hacerse en contrachapado de abedul, pero por precio y disponibilidad, sinceramente es mas conveniente el metacrilato, así que tras algunas pruebas, pasé al metacrilato en el prototio. Las ventanas y puerta (opcionales) tambien en metacrilato.

Todas las piezas que no son el chasis o las ventanas o las que no proceden de la Prusa son diseños imprimibles en 3D.

Se necesitan además algunas vitaminas:

- 2 varillas lisas de diámetro 6mm, de 300 y 260mm
- 8 rodamientos 688zz para los ejes
- 3 rodamientos 603zz para el portarrollos
- 4 Casquillos de rodamiento para los ejes XY de bronce sinterizado d8x12x20
- 4 Rodamientos LM6UU para el hotend d6x12x19.4
- 10 poleas GT2 de 8mm de eje,
- 4 metros lineales de correas GT2,
- 20 imanes de neodimio cilíndricos de d4x1,5mm, si se quieren poner las puertas y ventanas
- 1 ventilador para la electrónica
- 1 plancha de corcho de 214x214x3mm
- 1 toma de enchufe eléctrico, interruptor y fusible
- 1 toma USB,
- un conjunto de tornillos, tuercas y arandelas M2.5, M3, y M5 de diversas longitudes y cabezas
- tubo bowden y acoples quien no los tenga ya
- Algo de cableado, o no, depende de como lo tengamos de recortado en las originales.

Se han aprovechado las varillas lisas de 8mm de longitudes standard 370, 340 y 320 mm de la primera conjunta de las prusa para los ejes, aunque intercambiando su orden para conseguir una buena adaptación y algo más de tamaño útil. (excede los 200x200x200)

Las dimensiones de ejes admiten varios mm de variación por defecto, al usarse los topes regulables, para llegar ajustarlo exactamente. Por exceso algo menos, pero están adaptadas las piezas impresas.
En particular, para el eje Z, la Ultimaker original usa varillas de 10mm y un husillo con una pieza especifica para mover la plataforma. Pero, siguiendo la idea de reutilizar la prusa, he usado las varillas de 8mm que tenemos, y una de las varillas roscadas de nuestro eje z para el desplazamiento, y a la vez he aligerado el peso de la plataforma en voladizo en el proceso de adaptarla a la hotbed Mk2.

Con eso se pueden usar los rodamientos LM8UU sin comprar otros, con un adaptador impreso, diseñado para poder dejar inalterado el alojamiento de los originales. De ese modo, si alguien quiere poner varillas de 10, con sus rodamientos y el husillo original, no tiene que hacer nada más, solo comprarlos y colocarlos, sin poner las piezas adaptadoras. En todo caso, no veo la necesidad, pues no deforman a flexión los ejes de 8mm con las solicitaciones que tienen por el voladizo de la cama, máxime cuando las piezas que diseñadas para empotrarlos al chasis mejoran algo la rigidez y está aligerado en parte la plataforma en sí.

En la construcción del prototipo han ido puliéndose los detalles según aparecían, ha aparecido una caja para alojar la eléctónica y mejorar la ventilación, y mas cosas, bueno, os muestro como queda y como fue saliendo, (disculpas, que las fotos no son mi fuerte):

El resultado:

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Y el proceso:

Lo primero es dar su última misión a la Prusa: imprimir el juego de piezas necesario. Está organizado en cuatro bandejas, una vez impresas correctamente, ya estamos en marcha.

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Las piezas del chasis listas para el montaje:

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Y el conjunto, incluida la Prusa y las piezas externas:

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El chasis se monta bastante rápido:

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Para la plataforma terminada hay que currar un poquito mas:

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Y ya toca empezar a extraer piezas de la Prusa (snif):

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Y empezar a transplantárselas a la nueva:

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que va cogiendo forma:

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Preparamos para montar el sistema de los ejes XY:

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Que es la parte mas entretenida, con diferencia:

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Empezar a conectar correas, motores, ...

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Y cablear, lo mas pesado, por ir buscando la longitud ideal de cada cable:

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Una vez, conectado todo, probado y corregido lo básico ( los sentidos de avance de los ejes, y los endstops) toco mejorar la alineación de los ejes para que el movimiento fuera suave, y bueno, la i3BOXED está ya lista desde hace unos dias.

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La verdad, contentísimo. Espero que os guste, si hay preguntas contesto lo que sepa.

Saludos!
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#2
Muy xula!! Me gusta. Buen trabajo. Ya nos la enseñaras montada.
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#3
Que currada! Un trabajo excepcional.
El único problema que leveo para llevarlo a la práctica es la caja. Todos esos rebajes para los tornillos y muescas hacen que sea imprescindible una cnc o corte por láser. Creo que con eso el precio se escaparía. Todo el mecanismo lo veo superfactible. Felicidades!

Enviado desde mi 2013023 usando Tapatalk now Free
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#4
Una cosa que he pensado, la idea que has tenido de poner un muelle en el extrusor, para no utilizar el servo, y que sea la misma punta del extrusor la que toque para nivelar, que pasaría si esta esta sucia? Si después de una impresión se queda un poco de plástico en la punta? Se quedaría la calibración levantada? Se tendría que limpiar cada vez? Por otro lado donde has colocado los motores? Decías que los has puesto fuera de la caja, pero por las fotos los "veo" dentro.
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#5
CNC??
Simplemente hay que medir bien. Se pueden hacer a mano perfectamente
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#6
Gracias por los comentarios,

Illusionista, he corregido un poco la explicacion de lo de los motores. Están por debajo del panel de "suelo", al igual que el del eje z, fuera de la cámara de construcción, que es la zona caliente. Hay una de las imagenes en que se ve un poco por debajo, pero lo que claramente los delata es la figura de los cuatro tornillos con el agujero central por el que asoma la polea, fijate y veras donde está cada uno de ellos.

En cuanto la fabricacion de la caja, solo precisa el corte, pero ningun mecanizado adicional, las he diseñado con ese criterio. En Enero, si nada falla dispondré de una cortadora laser adecuada y entonces montaré el prototipo en contrachapado. Yo al menos no lo haria a mano, y el precio, pues el que hay en el mercado, yo creo que debe valer la pena.

En cuanto a la limpieza de la punta. En el post de Neoxm3 sobre el tutorial de autolevel presenté el otro dia el soporte este para el E3D, ya que alli habiamos discutido largo y tendido el tema del autolevel, y alli lo explicaba con un poco mas de detalle.
Pero lo retomo aqui, que es mas adecuado: en efecto, se precisa antes de cada calibrado llevar a temperatura de trabajo el hotend y limpiar el nozzle para que las medidas sean consistentes. La temperatura es una cuestion de implantar el gcode adecuado antes de llamar a a la funcion de autolevel. Y la limpieza, ... aparte de manual, que es lo mas obvio e impráctico, está la opción que vi en una impresora el año pasado, de un chico belga cuyo nombre/marca lamentablemente ahora no recuerdo, pero que buscaré para darle crédito.

En esta forma, una vez elevada la temperatura, y aprovechando que en el eje X sobran algunos centimetros de recorrido fuera del espejo, voy a poner ahi una pequeña brocha/cepillo/bolita de virutas metálicas a la altura adecuada, por la que obligar a pasar al nozzle, de nuevo mediante gcodes previos a la funcion de autolevel o bien en el mismo firmware, que de todos modos seguramente tendré que cambiar para anular los movimientos del servo. La pieza para el cepillo este no la he modelado aun, pero vamos, una cosa muy sencilla.

Espero haberme explicado, que tengo alguna tendencia a largar tochos:-) Cualquier cosa me decís y voy contestando.

Saludos!
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#7
Si, te he entendido en la limpieza del nozzle, lo de los motores igual, ahora veo los agujeros y antes tb los había visto pero no había caído que estaban por debajo. Y como funciona exactamente el controlar la altura de la cama? El tornillo ese que tienes que se sale y dices que es para controlarla?

Buen trabajo. Yo en su día también me hice una parecido, también aprovechando la prusa i3 al máximo, y colgué aquí mi versión. Yo la realicé con perfilaría de 25x25, siguiendo la misma filosofía que la i3, pero la verdad que mis motores están dentro, y mi cama se mueve igual que la i3, no como la tuya que la cama sube y baja, y sin auto leves, vamos... Mas básica. Me gustaría poder introducir también el autolevel, pero ahora por trabajo estoy fuera del país por un año, y hasta el siguiente verano no puedo hacer nada de modificaciones. Lo que si que he mano rendido aquí es ha hacer una electrónica (arduino + ramps) todo en uno, en el foro están los avances en la parte de electrónica. Así cuando llegue ya lo tengo apunto para probar mi nueva placa. Jejej

Pq no has utilizado perfilaría? Creo que con perfilaría mas robusta y menos problema de crear las ranuras de los tornillos y demás, pero que vamos... Tu estructura también me gusta.
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#8
La polea cerrada esta calculada de manera que cuando esta este girando, se pueda realizar el movimiento completo del eje sin que la polea toque la pieza de union?

Por lo demas chapo, estaria bien saber que cuesta cortar por laser una planchas de madera asi en alguna tienda o similares....
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#9
Oleee que chulada !!, tuve el placer de ver alguna foto del diseño por privado y la verdad que tiene muy buena pinta, parece que a las antiguas prusas le van quedando menos para pasar a algo mas moderno.

La idea de limpieza de hotend es muy buen y bastante útil.

A la espera de ver el primer prototipo funcionando
Impresoras 3D Open Source
3DCampy.com
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#10
Gracias por los comentarios, me alegro de que os guste.

Lo de la polea, Trigerr, efectivamente, la distancia en vertical entre los Nemas de los ejes X e Y es sensiblemente mayor que el desplazamiento de los sliderXY, los bloques que se mueven arriba en horizontal. Por eso la pieza, una vez colocada no llega a tocar en su recorrido ni el Nema por debajo, ni la polea correspondiente por arriba, ni en el eje X ni en Y.
Por cierto, una cosa que no he representado en el modelado, a la piececilla esa de unión, - un belt clamp que le llaman los bárbaros -, le falta una vuelta de cinta kapton alrededor, eso inmoviliza definitivamente la correa e impide que se salga. Es la menos voluminosa que he podido hacer, y que ofrezca garantías, el perfil GT2 de la correa está dibujado desde cero con esa idea.

El eje Z. No tengo a mano la posibilidad de meter más imágenes hoy, cuando pueda añado alguna que lo aclare, pero es el mismo sistema, y la misma varilla roscada de la Prusa. Es decir de abajo arriba, el Nema con el eje vertical, un coupler del eje z , una pieza impresa que embebe una tuerca para la varilla, la plataforma que descansa por gravedad en esa pieza, y ya arriba una pieza impresa que soporta el cojinete, un 608 que esta empotrado en la madera, una arandela y doble tuerca, la segunda autoblocante. Esa última pieza hace que la componente vertical del peso de la plataforma descanse en el 608 , de ahí pase a la pieza impresa y de ahí por tornillos al chasis. Así se pone al eje z en un estado flotante, que no transmite ningún esfuerzo axial al nema, que solo tiene entonces que proporcionar el par de giro, lo que optimiza su funcionamiento.

La pieza que embebe la tuerca agota el espacio hasta el alojamiento de la pieza original para que pueda quien quiera poner el husillo original . La separación entre ejes Z esta modificada también respecto al original porque la plataforma está completamente rediseñada para acoger la hotbed MK2, la placa de corcho y el vidrio de IKea.

El autolevel. He diseñado ese soporte para el E3D, pero también está el original sin bisagra ni autolevel, y para ese caso está la pieza de ajuste fino del eje z, quien no lo ponga puede usarla y montar los muelles, aunque se pierden varios milímetros de altura de impresión. También podría verse algún soporte para otros hotend, si no son demasiado voluminosos.
Por cierto, lo tengo que comprobar, pero las dimensiones de impresión son unos 230x200x200 (XYZ) con ese cabezal. Las exteriores, las de los ejes de la presa, 370 de frente y 320 de fondo. La altura no la tengo a mano, hablo de memoria, unos cuatrocientos y algo.

También voy a añadir en estos días un sistema de guiado de cables con unas piececillas impresas, para que no anden sueltos por todos lados, y que permitan añadir termistores, ventiladores, luces, etc. , a quien quiera hacer cosas más avanzadas.

Lo de los perfiles, echare un vistazo a la tuya, pero no es un campo ese que conozca, y la madera algo más, y bueno… me gustaba esto desde siempre y he visto la oportunidad..

En cuanto al material, ni el contrachapado de abedul que se consigue por aqui a precio razonable, ni otros laminados son adecuados para el corte laser, así que termino usando metacrilato, que está funcionando bien, una vez tomadas precaciones con el calor.

Mi intención es, durante el mes de Enero, una vez haya testado el prototipo, y tenga material y medios suficientes para fabricar un resultado con garantías, (incluso a costa de preparar/retocar distintos planos por posibles diferencias entre partidas de material) subir todos los diseños de las piezas imprimibles a la red, y entonces estaré en disposición de ofrecer kits de chasis comprobados individualmente, al precio de producción, es decir sin cargar nada por el trabajo de diseño.

Sigo por aquí añadiendo cosas, según avance.
Saludos.

Edito: por los cambios de material
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#11
Yo tengo en proyecto, a medio terminar pero funcional, una prusa en caja usando las mismas piezas no imprimibles que la prusa i3. La madera además no necesita ser cortada por laser, yo no tengo acceso a eso, y son sacadas directamente de los cortes que te hace leroy merlin.

http://spainlabs.com/foro/viewtopic.php?f=36&t=2099

a ver si un dia tengo tiempo, la matizo, la acabo y la publico.

pd. hace un mes tengo dos laminas de metracrilato y aun no he tenido tiempo para cortarlas.
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#12
Me encanta este proyecto, muy currado :aplauso:
En cuanto tengas el prototipo acabado fijo que me animo a montarla, que la prusa está bien, pero esta es mas bonita :mrgreen:
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#13
Yo si dispongo de los stl saco los primeros prototipos de las piezas y me animo a montar una, sino el prototipo la segunda.

Saludos,
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#14
Gracias.
No doy por definitivas aun las piezas, tengo una lista (larga..) de detalles a mejorar hasta que me llegue la cortadora, hoy mismo he hecho la pieza esta para limpiar el nozzle, modificado el panel posterior y tengo que darle una revision importante a la plaforma y al soporte del hotend, hay cosas que deben mejorarse, y en eso ando.
Saludos.
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#15
Hola,

He editado algunas fotos y texto del post original. pues he añadido algunas cosas: el soporte del E3D modificado, un sistema de guiado de cables y un portarrollos minimalista,
Ahora, salvo errores está mas o menos completo.
Voy a ir imprimiendo las piezas e ir corrigiendo errores, si los hay.

Saludos!
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#16
Me gusta mucho el diseño, estaré atento a tus progresos. Gran trabajo!
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#17
Que chula si señor. Muy buen trabajo. Me quedo por aqui, y seguro que me animo con una de estas.
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#18
Espectacular, gran trabajo, seguro que le has echado muuchas horas.
Si sacas un kit... te forras ^_^
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#19
Bueno, al fin tengo listo el prototipo,
dejo en el post inicial documentado como ha ido la cosa.

Saludos!
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#20
Te a quedado genial¡ Me quedo para echarle un ojo mas detenidamente.

Que te costo el Metacrilato cortado?

Un saludo¡
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