Commutateur de moteurs pas à pas

[Titou16]

Salut,

J'ai un projet d'imprimante 3D de conception 100% maison. Cette imprimante sera double extrusion, double drive mais mono buse. Elle sera un peu particulière en ce sens qu'elle aura 2 moteurs pousseurs fixés sur le bati et un moteur tracteur au dessus du hotend au plus près de la buse afin de pouvoir extruder sans problème des filament tels que le TPU. En amont du moteur du hotend, il y aura un Y. Ainsi les moteurs pousseurs auront pour rôles de retracter ou avancer le fil juqu'au moteur du hotend. Je sais pas si je suis clair??

Par conséquent le moteur du hotend tournera dans le même sens et à la même vitesse que l'un ou l'autre des moteurs pousseurs. C'est pourquoi je pensais faire un genre de commutateur (soit avec des relais mécaniques soit des relais statiques) qui permette de commuter l'un ou l'autre des moteurs pousseurs sur le même driver que celui du moteur du hotend.

Mais est ce possible? Peut on déconnecter ou connecter comme ça des moteurs pas à pas sans risque?

 

[Rom']

Commuter entre les drives et les moteurs, a mon avis c'est pas une bonne idée pour la santé du driver. Vu le prix d'un driver pap de nos jours, ça vaut vraiment pas le coup à mon avis

 

[Titou16]

C'est bien ce que je me disais que c'était pas une super idée. Y a une possibilité de réaliser ça de manière logicielle. Je crois que ça s'apelle le ghosting mais j'ai pas vraiment trouvé d'infos claires à ce sujet.

 

[Rom']

J'ai pas trop saisi ce que tu veux faire, mais si tu as un moyen de commander une commutation pour les 4 fils de puissance de tes moteurs, pourquoi tu ne pourrais pas commuter tes signaux step/dir de la même façon ?

 

[Titou16]

C'est vrai que c'était pas limpide comme explication. Je vais essayer d'être plus clair.

Alors je vais avoir un moteur (appelons le moteur A) sur le hotend. C'est le moteur principal. Au dessus de ce moteur y aura un Y. Il permettra l'arrivée 2 de filaments (filament 1 et 2) par les branches du Y. Les filaments seront poussés par 2 autres moteurs (appelons les B et C) vers le moteur A. Soit le filament 1 sera poussé vers le moteur A pour être extrudé et à ce moment là le filament 2 sera retracté en amont du Y, soit ce sera l'inverse.

A fonctionne donc soit avec B soit avec C selon le filament qui sera extrudé. On peut piloter 2 moteurs sur un seul driver (c'est le cas de l'axe Z de certaines imprimantes). Donc aucun soucis pour piloter A et B en même temps sur le même driver. Mais quand c'est le deuxième filament qui sera utilisé, il faut que ce soit A et C qui soient pilotés par le driver. D'où l'idée de commuter B et C. Mais il me semble en effet qu'il est très peu conseillé de brancher ou débrancher à chaud un moteur pas à pas et c'est ce que fera ce commutateur.

Je sais pas si j'ai réussi à mieux expliquer mais sinon je ferai un schéma je pense que ce sera bien plus parlant.

 

[jpbbricole]

Bonsoir Titou 16

Une solution pourrait être un driver par MPAP. Mise en parallèle des signaux STEP et DIR et sélection du MPAP actif par le signal ENA de son driver.

Cordialement
jpbbricole

 

[Rom']

Oui par exemple, c'est même plus élégant,

Mais je me dis peut-être ( dur à dire vu qu'on ne connais pas le matos qu'il à ... ) qu'il a peut-être une carte "tout en un" auquel cas il n'a pas de connexion "apparente" step/dir, mais selon la construction c'est certainement très possible d'aller piocher ces signaux là direct sur la carte...
Mais j’arrête la séance boule de cristal, @Titou16 dis nous donc quel matos tu as, et un "schéma" de ce que tu souhaite faire

 

[speedjf37]

C'est vrai que c'était pas limpide comme explication. Je vais essayer d'être plus clair.

Alors je vais avoir un moteur (appelons le moteur A) sur le hotend. C'est le moteur principal. Au dessus de ce moteur y aura un Y. Il permettra l'arrivée 2 de filaments (filament 1 et 2) par les branches du Y. Les filaments seront poussés par 2 autres moteurs (appelons les B et C) vers le moteur A. Soit le filament 1 sera poussé vers le moteur A pour être extrudé et à ce moment là le filament 2 sera retracté en amont du Y, soit ce sera l'inverse.

A fonctionne donc soit avec B soit avec C selon le filament qui sera extrudé. On peut piloter 2 moteurs sur un seul driver (c'est le cas de l'axe Z de certaines imprimantes). Donc aucun soucis pour piloter A et B en même temps sur le même driver. Mais quand c'est le deuxième filament qui sera utilisé, il faut que ce soit A et C qui soient pilotés par le driver. D'où l'idée de commuter B et C. Mais il me semble en effet qu'il est très peu conseillé de brancher ou débrancher à chaud un moteur pas à pas et c'est ce que fera ce commutateur.

Je sais pas si j'ai réussi à mieux expliquer mais sinon je ferai un schéma je pense que ce sera bien plus parlant.

Bonjour,

Cela me parait difficile voir impossible.

Avec des micropas il est impossible de piloter ensemble 2 moteurs puis de les piloter séparément et enfin de les accoupler de nouveau.
Il faudrait pour cela que le couplage/découplage se produise sur 1 pas entier (ce que permet la fonction home sur certains drivers).

Par couplage électrique les moteurs vont se décaler pour se repositionner sur le pas le plus proche.
Par couplage logique (step /dir commun) il faut que les step et dir soient dans le même état à la déconnection et à la reconnection.

Les options multicolore de Prusa ont eu beaucoup de soucis avec une autre solution ( pas de double moteur).


JF

 

[Titou16]

Bonjour,

Cela me parait difficile voir impossible.

Avec des micropas il est impossible de piloter ensemble 2 moteurs puis de les piloter séparément et enfin de les accoupler de nouveau.
Il faudrait pour cela que le couplage/découplage se produise sur 1 pas entier (ce que permet la fonction home sur certains drivers).

Par couplage électrique les moteurs vont se décaler pour se repositionner sur le pas le plus proche.
Par couplage logique (step /dir commun) il faut que les step et dir soient dans le même état à la déconnection et à la reconnection.

Les options multicolore de Prusa ont eu beaucoup de soucis avec une autre solution ( pas de double moteur).


JF

En fait, ça, ça n'aurait aucune importance. Car au moment de la commutation, les filaments ne sont en prise que sur un seul moteur. En effet dans ce système, la commutation ne se fait que lorsque les deux filaments sont retractés au delà du Y. Donc le moteur du hotend n'a plus de filament. Donc même si le moteur se décale ça n'a aucune imortance. Ce qui compte c'est que quand le filament arrive au niveau du moteur du hotend, le moteur pousseur et le moteur du hotend tournent bien à la même vitesse.

La carte sera une Rumba MakerBase qui peut piloter jusqu'à 6 moteurs. Donc c'est vrai que dans l'ideal je preférerai un driver par moteur. C'est plus élégant comme vous dites, plus serieux. 3 pour les axes X Y et Z et 3 pour l'extrusion, c'est ce que j'envisageais au départ. Mais vu que je trouvais pas comment faire j'ai imaginé cette histoire de commutateur. Donc ce qu'il faudrait, c'est que quand je selectionne l'extrudeur 1, il faut que les moteurs A et B soient couplés et quand je selectionne l'extrudeur 2 ce soit A et C qui le soient.

Jpbricole, c'est la solution que tu sembles suggérer mais comment procéder techniquement?

 

[osiver]

Une solution pourrait être un driver par MPAP. Mise en parallèle des signaux STEP et DIR et sélection du MPAP actif par le signal ENA de son driver.

Ça veut dire mettre en parallèle les 3 Step/Dir des drivers, branchés sur une sortie (voie) de carte et sélectionner le PAP pousseur par son Enable. Étant entendu que le moteur PAP de la hot end est toujours actif

 

[Jmr06]

Lorsqu'ils ne sont pas connectés, les enable sont actifs par défaut. Si tu n'as qu'un simple relai inverseur, il faut qu'il connecte à la masse l'un des 2 enable (celui du moteur non utilisé, pour rendre le driver inactif). C'est je pense le plus simple.
Si non, on peut utiliser 2 relais (ou un relais double), chacun forçant le enable dans un état haut ou bas, les deux relais étant pilotés par la même commande. Mais je ne vois pas d'avantage par rapport à la première solution.

 

[jpbbricole]

Bonjour Titou16

c'est la solution que tu sembles suggérer mais comment procéder techniquement?

Comment comptes-tu faire la commutation, manuellement ou par programme?
Pour ce qui est du câblage, je pense qu'il faut renoncer à intervenir sur le circuit imprimé,

Souder 5 fils (+5V, GND ENA, STEP et DIR) sur les PIN driver B (DB). Sur DC, faire passer les 3 broches (ENA, STEP et DIR) de l'autre côté du circuit imprimé en chauffant la soudure et en la poussant la broche, ainsi on pourra y mettre un connecteur pour le câble venant de DB , ou plus radicalement, couper ces pin et souder, également des fils sur le dessus . Sur un petit bout de PCB, mettre un inverseur type 7400 ou 7404 ou, même un simple transistor pour inverser DIR de DB. Ainsi, DC aura toujours le ENA inversé par rapport à DB.
Ceci est de la pure gamberge, je n'ai pas essayé, attention au effets pervers du confinement

Cordialement
jpbbricole

 

[Titou16]

La commutation sera effectuée automatiquement par le programme. Je pense utiliser le M380 (activation du solénoïde dans le gcode Marlin) quand ce sera le filament 2 qui sera sélectionné. Donc l'idée c'était que le M380 passerait une sortie de la Rumba à l'état 1 pour activer le commutateur. Donc ça, ça reste d'actualité sauf que ce sera un relais qui sera activé.

Je ne connaissais pas la fonction enable des drivers. Mais du coup c'est ça la solution. Il suffit de cabler un relais NO sur le driver du filament 2 et un NF sur le driver du filament 1 et l'activation du relais réalisera l'inversion.

Merci à tous pour vos contribution. Je crois qu'on peut dire que le problème est résolu. C'était le dernier point à solutionner dans la conception de cette machine.

 

[Jmr06]

Ainsi, DC aura toujours le DIR inversé par rapport à DB

Ce est pas le enable que tu veux inverser ?

 

[Jmr06]

Bonjour @Titou16 . Heureux que tu ais résolu tous tes problèmes.
Je me pose une question de néophyte. Lorsque qu'on change de couleur, il y a une phase initiale où les couleurs de mélangent dans la buse. Comment celà est géré ?
On pousse un peu de filaments en dehors de la pièce ? On se débrouille pour que le changement de fasse dans des parties non visibles ?

 

[jpbbricole]

Bonjour Jmr06

Ce est pas le enable que tu veux inverser ?

Oupsssss! c'es corrigé.

Cordialement
jpbbricole

 

[osiver]

Lorsque qu'on change de couleur, il y a une phase initiale où les couleurs de mélangent dans la buse. Comment celà est géré ?
...
On pousse un peu de filaments en dehors de la pièce ? On se débrouille pour que le changement de fasse dans des parties non visibles ?

Bien vu ! Les deux existent. Tour de purge = bloc extérieur à la pièce. Très gourmand en temps et en fil car la tour doit avoir la même hauteur que la pièce. Purge dans le remplissage entre les parois avec le risque de visibilité par translucidité. Il y a aussi le système de puits de purge, semblable à la tour de purge (purge hors de la pièce), sauf que on purge au-dessus d'un "godet" mais il faut ajouter une "brosse" pour nettoyer la buse.

 

[Titou16]

Bonjour @Titou16 . Heureux que tu ais résolu tous tes problèmes.
Je me pose une question de néophyte. Lorsque qu'on change de couleur, il y a une phase initiale où les couleurs de mélangent dans la buse. Comment celà est géré ?
On pousse un peu de filaments en dehors de la pièce ? On se débrouille pour que le changement de fasse dans des parties non visibles ?

Il y a des imprimantes qui mixent les couleurs. Les 2 filaments arrivent alors en même temps avec des avances variables pour chacun d'eux pour mettre plus ou moins d'une couleur par rapport à l'autre et faire des dégradés. Ça c'est plus pour le domaine artistique.

Ce que je vise moi, c'est une imprimante industrielle pour pièces techniques. Y aura pas la possibilité de mixer. Ce que je veux c'est mettre en œuvre un filament support soluble (le PVA notamment qui est très capricieux à extruder) à l'emplacement N°2 ou bien un filament avec propriété différente, par exemple le TPU semblable à du caoutchouc, capricieux lui aussi.

Par conséquent au changement de filament y a une purge qui se fait avant de reprendre l'impression afin de vider complètement la buse de la matière précédemment extrudée. Sinon effectivement, il y a un mélange sur les quelques premiers millimètres extrudés et dans le domaine technique, c'est pas souhaitable.

Cette purge c'est parce que j'ai choisi de n'avoir qu'une buse pour 2 matières (voire plus dans le futur). La plupart des imprimantes double extrusion ont 2 buses. Mais c'est une tannée à l'usage. Il faut calibrer l'offset entre les 2 buses pour s'assurer que lorsqu'on change de buse l'impression se fasse au bon endroit. En Z aussi il faut régler les buses et il grandement préférable que l'une d'entre elle soit escamotable afin qu'elle ne vienne pas percuter la pièce en cour de fabrication. De plus la buse inutilisée peut baver suivant les matières. Et là ça en fout partout. Le fait de n'avoir qu'une seule buse solutionne tout ces problèmes et permet d'avoir des pièces super propres.

J'ai modifié une Raise N2 + au boulot. Cette machine avait 2 buses fixes. Quasiment inutilisable. Maintenant elle n'a plus qu'une seule buse. Ça oblige à faire des séquence de gcode particulière mais rien de compliqué.

 

[Titou16]

Bien vu ! Les deux existent. Tour de purge = bloc extérieur à la pièce. Très gourmand en temps et en fil car la tour doit avoir la même hauteur que la pièce. Purge dans le remplissage entre les parois avec le risque de visibilité par translucidité. Il y a aussi le système de puits de purge, semblable à la tour de purge (purge hors de la pièce), sauf que on purge au-dessus d'un "godet" mais il faut ajouter une "brosse" pour nettoyer la buse.

En fait la tour de purge n'a pas besoin d'être aussi haute que la pièce comme montré sur la photo ci dessous. Elle monte jusqu'au dernier changement de buse car après elle ne sert plus à rien. J'utilise Ideamaker et c'est vrai qu'avant la tour montait à la mêmehauteur que la pièce. J'avais contacté le support Raise à ce sujet (à noter d'ailleurs que le support Raise est très à l'écoute et répond quand on les contacte) pour leur faire part de ce problème. Ils m'avaient répondu qu'ils allaient prendre en compte et traiter ça sur une version future et ils l'ont fait 2 versions plus tard. L'an dernier je leur ai fait une demande pour une tour de purge qui soit creuse et pyramidale (un peu comme la tour eiffel) afin de consommer moins de matière et avoir une meilleure accroche au plateau. Car j'ai déjà perdu des impressions haute à cause d'une tour de purge qui s'est arrachée du plateau. Et faire une tour de purge avec une grosse emprise bouffait enormément de matière. Là par contre ils m'ont répondu qu'ils travaillaient à d'autres formats de tours de purge mais pas à une version pyramidale. De fait il est maintenant possible de faire une tour creuse, carrée, rectangulaire ou circulaire

Mais je préfère le système d'essuyeur au dessus d'un puits de purge. J'en ai ajouté un aussi sur la Raise que j'ai modifié. Pour certaines matières qui bavent beaucoup c'est malgré tout nécessaire d'utiliser aussi une tour ou un bouclier pour éviter des aspects désastreux.

 

[osiver]

En fait la tour de purge n'a pas besoin d'être aussi haute que la pièce comme montré sur la photo ci dessous. Elle monte jusqu'au dernier changement de buse car après elle ne sert plus à rien.

C'est vrai mais c'était pour l'explication !
Et en plus si un changement de buse a lieu à chaque couche, ce qui n'est pas rare, la tour à la même hauteur que la pièce.
Pas mal, l'idée de la tour creuse! Souvent, ce qui arrive avec des tours pleines, trop hautes, c'est le décollement. Du coup certaines sont surdimensionnées (en surface), les tours creuses permettent d'augmenter la stabilité en maintenant une surface minimum pour avoir une bonne purge

 

[vres]

On peu aussi ecrire un script sur changement de couleur, je viens de retrofiter une Cubex pour le HackerSpace pour faire la même chose que ton exemple, il y avait un petit bac avec un racleur que je compte remettre en service,

En revanche la double tête avec 2 buses je renonce, c'est trop chiant de régler les 2 buses à la même hauteur.

 

[speedjf37]

Mais je préfère le système d'essuyeur au dessus d'un puits de purge. J'en ai ajouté un aussi sur la Raise que j'ai modifié. Pour certaines matières qui bavent beaucoup c'est malgré tout nécessaire d'utiliser aussi une tour ou un bouclier pour éviter des aspects désastreux.

En revanche la double tête avec 2 buses je renonce, c'est trop chiant de régler les 2 buses à la même hauteur.

Bonjour,

Je m'interroge depuis longtemps sur ce sujet !

Comme vous avez l'air de maitriser le sujet multi ( tête , filament , couleur ?).

Que pensez vous de ce système ?

JF

 

[osiver]

C'est le principe des puits ou seau de purge. On voit que la perte en fil est minimale.
Sacrée machine !