Conversion d'une imprimante 3D CUBEX DUO en machine open source Reprap / Arduino

Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Je reviens après une longue période d’absence pour vous présenter un projet que je suis en train de réaliser.
En effet j'ai pu récupérer une imprimante 3D Cubex Duo qui partait à la poubelle.
Cubex.jpg

Il s'agit d'une imprimante plutôt haut de gamme qui n'a pas trouvée son public au vu des tarifs... et bien d'autres choses. Toute la machine est complètement verrouillée par le fabricant même les consommables. (Les cartouches de fil son pucées comme les cartouches des imprimantes à jet d'encre classique) Toutes les pièces de rechange et consommables sont également hors de prix.

Le but du projet est donc de conserver la patrie mécanique de la machine qui est plutôt robuste et de remplacer toute la partie électronique en installant des matériels open source.
Je me suis lancé dans ce projet en partant de ce lien : Lien du TUTO
On y trouve tous les composants de base à acheter est également les fichiers .STL de certaines pièces à réaliser.

Ma conversion se base donc principalement sur ce TUTO avec quelques modifications supplémentaires:

- Capteur de fin de course
- Platine support des têtes d'impression
- Têtes d'impression

Comme indiqué dans le TUTO, la première étape consiste à se débarrasser de toute la partie électronique.
Voila une photo de la machine mise à nue :
IMAG0839-20180609-180419885.jpg


Ce projet est très restrictif dans le sens ou il ne concerne qu'un seul type de machine mais comme toutes les imprimantes fonctionnent suivant les mêmes "codes" je me suis dit que cela pourrait être intéressant et un œil extérieur est toujours le bien venu.

Autant que la partie mécanique et câblage ne m’inquiète pas de trop mais la partie soft sera pour moi une vrai aventure...
Prochaine étape: adaptation mécanique des nouveaux composants et début du câblage.

Max54
 
Dernière édition:
zingilingiling
Compagnon
20 Juillet 2007
1 773
reunion <=> lyon
Salut
Je pense que la réalisation de ton projet est assez simple sur les grandes ligne, il existe des quitte tout près sur aliexpress pour ton projet .

Tu devrais indiquer la qualité que tu veux donner à ton projet .

Bonne continuation .
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #3
Je vais vous présenter ici les nouveaux matériels à installer sur la machine.

Partie électronique:
- Carte mère (x1) : RUMBA (Microcontrôleur Atmega2560 )
Cette carte permet de contrôler 6 moteurs pas à pas, 3 axes (X, Y et Z) et jusqu'à 3 extrudeurs). Comme je n'ai que deux extrudeur, j'aimerais utiliser la 6éme voies pour contrôler le deuxième moteur de l'axe Y. j'ai lu que c'était préférable d'utiliser une sortie par moteur quand c'était possible.
rumba-plus-imprimante-3d-kits-support-de-la-carte.jpg

- Contrôleur d'axe (x6) : A4988 un contrôleur par axe (X, Y, Y', Z, E1 et E2) Les contrôleurs viennent directement s'enficher dans la carte RUMBA.
a4988.jpg


- Interrupteur mécanique pour les fin de course (x3) : Il s'agit tous simplement de micro switch mécanique, je ne voulais pas garder les capteurs d'origine qui étaient des contacts sec magnétique ou des capteur capacitif (je ne sais pas exactement). A mon avis, les capteurs mécaniques sont plus répétables et surtout on les entend quand il s'ouvre ou se ferme. (3 bornes disponible par contact un commun, un normalement ouvert et un normalement fermé) Dans mon cas je pense câbler en utilisant le normalement fermé. En cas de rupture d'un fil ou de mauvais contact la machine devrait passer en défaut FDC.
g-in2822.jpg


- Un écran LCD avec Lecteur de carte SD (x1): Ce dispositif doit permettre de rendre la machine autonome. Plus besoin de la laisser branchée à l'ordinateur pour exécuter un programme. On peut le lancer directement depuis la carte SD. (c'est du lux mais quand on lance des impressions de plus de 24h ça économise bien le PC...)
full.jpg

-Une alimentation électrique (x1) : Dans mon cas j'ai pris une alimentation de 480W (12V 40A) c'est largement surdimensionné mais vu le prix bon marché des alim pourquoi ce priver ? :) Je ne peux pas garder l'alimentation d'origine qui est trop petite car à la base la Cubex n'a pas de plateau chauffant ce qui ne sera plus le cas sur ma version "rétrofitée".
IMAG0864-20180813-113736666.jpg


-Un plateau chauffant Mk2A de 300x300 (x1) et une thermistance de 100K (NTC3950) pour le plateau chauffant.
plateau.jpg


- Têtes d'impressions (x2) : J-Head V6 filament de 1.75mm buse de 0.4mm. j'ai également remplacé le système d'avance du filament. Le système d'origine n'était pas de mauvaise facture mais un des deux était manquant. Pour homogénéiser la machine je les ai donc remplacés. Les deux moteurs d'avance des filaments sont des Nema17.
tete.jpg


- Interrupteur générale avec porte fusible est filtre (x1): Il s'agit d'un composant de récupération. La connectique est la même que les câbles alimentant les ordinateurs (enfin, dans 90% des cas).
IMAG0892-20180813-141706770.jpg


Partie Mécanique:

Comme j'ai déjà une petite imprimante 3D (GeeeTech i3) j'ai pu imprimer pas mal de pièces pour l'adaptation des composants:
Une partie des fichiers .STL des composants imprimés sont dispo dans le lien que j'ai donné ci-dessus. Certain autre composants sont de ma conception.

- Un boitier pour la carte RUMBA: Il s'agit d'un des composants disponible sur le lien. je l'ai légèrement modifié mais il est vraiment bien fait et bien pensé (passage de câble, fixation...)

IMAG0867-20180813-141310118.jpg

IMAG0865-20180813-141309657.jpg


- Un boitier pour accueillir le nouvel écran LCD et lecteur de carte SD en lieu est place de celui d'origine. Il s'agit d'un des composants disponible sur le lien.

ecran.png


- Une platine support pour les deux nouveaux extrudeurs. Cette pièce est de ma conception, j'ai également monté en force des petits inserts en laiton afin d'éviter les montages "laborieux" avec des écrous.

IMAG0896-20180813-141709316.jpg

IMAG0898-20180813-153718454.jpg

- Un support et une butée pour le capteur FDC de l'axe X et Z.
IMAG0914-20180813-141708470.jpg


IMAG1029-20180813-154022750.jpg
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #4
- Un du support pour le capteur FDC de l'axe Y.

IMAG0917-20180813-141710233.jpg


- Une grille de ventilation pour extraire l'air du boitier RUMBA.
IMAG0890-20180813-141704430.jpg

- Une rallonge en bronze pour la tête d'extrusion. (x2) Cette modif. vient en plus car sans ce système de rallonge les ventilateurs étaient plus bas que la buse... De plus ce système devrait me permettre un réglage plus fin du Z entre les deux extrudeurs. (Je peux communiquer le plan de cette pièce si besoin.)
IMAG0972-20180813-141705247.jpg

- Une table support pour le nouveau lit chauffant. (Je peux communiquer le plan de cette pièce si besoin.)
 
vibram
Compagnon
15 Mars 2014
3 543
FR-74
Salut,

J'ai vu que sur les tornado, beaucoup de monde upgradaient avec des TMC2208
Je ne sais pas ce qu'ils valent par rapport à des A4988?

Un peu plus critique, pas mal de monde semble unanime pour dire que les alim chinoises envoient pas mal de parasites et choississent une Mean Well, pas excessivement cher chez mouser https://www.meanwell.fr/ac-dc-enclosed-power-supply-output-24vdc-at-10a-sp--240--24

En tout cas j'admire le boulot, j'espère bientot faire cela à mon tour :)
 
boby67
Ouvrier
29 Août 2011
453
Strasbourg
Bonjour Max54,

Très beau travail, je trouve l'idée des inserts excellente !
Je vais suivre ce sujet .

Salutations cordiales
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #7
Salut,

J'ai vu que sur les tornado, beaucoup de monde upgradaient avec des TMC2208
Je ne sais pas ce qu'ils valent par rapport à des A4988?

Un peu plus critique, pas mal de monde semble unanime pour dire que les alim chinoises envoient pas mal de parasites et choississent une Mean Well, pas excessivement cher chez mouser https://www.meanwell.fr/ac-dc-enclosed-power-supply-output-24vdc-at-10a-sp--240--24

En tout cas j'admire le boulot, j'espère bientot faire cela à mon tour :)
Salut Vibram, je suis pas expert en contrôleur de moteur comme le TUTO de base que j'ai trouvé préconise des A4988 je ne suis pas allé plus loin. Mais apparemment la carte RUMBA prend aussi en charge des contrôleurs TMC2208. J'ai trouvé ça en regardant sur le net TMC2208. Le principal avantage serait apparemment une réduction du bruit des moteurs lors des déplacements.

Pour l'alim, j’espère ne pas être embêté mais pour une vingtaine d'euro c'est sur qu'il ne faut as s'attendre au top qualité... L'alim présente sur ma Geeetech i3 est aussi une alim bas de gamme et jusqu’à présent je n'ai pas à m'en plaindre.

A+
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #8
Bonjour Max54,

Très beau travail, je trouve l'idée des inserts excellente !
Je vais suivre ce sujet .

Salutations cordiales
Bonjour Boby67,

Merci, pour les inserts j'utilise ça :
100-Pcs-M3-Moulage-Par-Injection-crou-Insert-En-Laiton-crous-Molet-s-Moletage-Outil-Int.jpg_64...jpg

C'est des inserts en laiton taille M3. Je crois qu'il sont destinés à l'injection plastique à la base.
Pour déterminer la bonne taille de "perçage" je me suis fait le gabarit suivant:
IMAG0886-20180609-122000647.jpg


Dans mon cas la bonne taille de "perçage" est à 5.6mm. Ça fonctionne bien dans 90% des cas, je crois que sur un ou deux inserts j'ai rajouté une goûte de colle histoire d'être sure que ça ne bouge pas.

A+
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
  • Auteur de la discussion
  • #9
Voila une photo des matériels d'origine déposés. A la base la machine était bien équipée, il y avait un capteur de bourrage au niveau de chaque têtes d'impression et un capteur de rupture de fil par bobines (Pour la matière première). Ce genre de capteur ne sera plus présent sur la futur version.
IMAG1119-20180812-211439611.jpg


A+
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
Bonjour à tous,

Je vais vous présenter la partie câblage électrique. Pour cette partie j'ai du m'outiller un peux. La majorité des connecteurs utilisés sont des prises Dupont (entraxe de 2.54 mm entre chaque pins) mais il y a aussi des connecteurs type JST-PH (Connecteur sur les moteur pas à pas) et type JTAG (Nappe 10 voix pour l'écran LCD). J'ai donc acheté de quoi me faire tous les câbles avec les bons connecteurs, ces composant sont vraiment bon marché et ne coûte que quelque € sur des sites comme ebay. Le plus cher a été la pince à sertir les pins Dupont (environ 15€).

Une fois tous le matériel reçu j'ai débuté le câblage voici quelques photos réalisées au cour de la réalisation:
IMAG0990-20180820-143950246.jpg


IMAG1035-20180820-143942170.jpg

L'aire de rien ça fait un paquet de fils, surtout dans la chaîne à câble ou on retrouve les fils pour 2 moteurs pas à pas (les extrudeurs), les fils pour les buses d'impressions (cartouche chauffante + thermistance), les fils du capteur de FDC d'axe X, les fils des accessoires type ventilateur et lumière (5 ventilo + 1 lumière).
IMAG1036-20180820-143943582.jpg

Une chose appréciable sur la machine d'origine est qu'il y a plusieurs passages de câble de prévus ce qui donne un rendu plutôt "propre"
IMAG1038-20180820-14394519.jpg

On voit ici le début du raccordement des différents éléments sur la carte RUMBA. D’ailleurs l'axe X est branché à l'envers... (Pas de détrompeur sur les connecteurs Dupont) Ceci dit, hormis inverser le sens de rotation du moteur cela n'a pas d’impact grave dans mon cas. L'axe E2 sera utilisé plus tard pour piloter le deuxième moteur de l'axe Y, je vais déjà essayer de faire fonctionner l'imprimante avec un seul moteur sur l'axe Y.

RUMBA.PNG

Vous trouverez sur ce schéma tous le repérage de la carte RUMBA c'est tous simplement indispensable...(Eviter de faire comme moi et de chercher ce schéma après avoir tous câblé...) Dans mon cas j'ai du recâbler tous les contacts de FDC car je les avais branchés entre les bornes 1 et 3 et non 1 et 2. (Les bornes 3 sont des +5V utilisable dans le cas de capteur type capacitif, ce qui n'était pas mon cas vu que j'utilise des contacts "sec")

Prochaine grosse étape: le téléversement du firmware.

A+
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
Bonjour à tous,

Les première difficultés arrivent:

Sur le lien du Tuto dont je m'inspire une version de Marlin est disponible. Cette version est censée être prête à l'emploi pour passer la machine Cubex en Reprap / Ardunio. Premier problème mon logiciel Ardunio n'arrive pas à la compiler donc je ne risque pas de pouvoir la téléverser sur ma carte Rumba.

Après quelques heures de recherche et différentes analyses des messages d'erreurs qu' Ardunio remonte après la tentative de compilation, j'arrive à lever une erreur (l'adressage de la bibliothèque u8glib était faux, un nom de fichier a évolué surement du à une mise à jour du Marlin) seulement cette erreur était l'arbre qui cachait la foret... La version du Marlin que j'ai récupéré sur le net ne fonctionnent pas du tout (En tous cas chez moi). :(

Pour repartir sur une bonne base, j'ai téléchargé ICI la dernière version de Marlin (1.1.9) Cette version se compile parfaitement sur Ardunio. Mais il s'agit d'une version générique qu'il faut configurer par rapport aux matériels présents sur ma machine.

Deuxième gros problème:

Malgré le fait que cette version de Marlin se compile bien, je n'arrive pas à la téléverser sur la carte Rumba. Un message "Time out" arrive au bout d'un certain temps... (Comme si la carte ne communiquait pas avec le PC) J'ai passé plusieurs jours pour résoudre ce problème, j'en suis arrivé à croire que ma carte était défectueuse. J'ai essayé un peu près tous les tuto que j'ai pu trouver sur le net sans succès. (Changer de PC, alimenter la carte par l'alim et non le port USB etc etc....)
Aussi curieux que cela puisse être le problème venait du raccordement de l'écran LCD sur la carte Rumba une fois ce dernier débranché le téléversement était possible...
Du coup l'écran étant optionnel je l'ai mis de coté et reviendrait dessus plus tard.

La configuration du Marlin par rapport aux matériels présent sur la machine est relativement simple, il y a de nombreux commentaire dans le Marlin qui permettent une bonne compréhension de celui-ci. Le Marlin est composé de nombreux onglets mais il n'y a que deux onglets principaux ou nous devons réaliser des modifications (Configuration.h et Configuration_adv.h) Il y a une mine d'informations ICI (Directement sur le site de Marlin)
Il y a plus de 1000 lignes de code des les onglets à modifier mais de grande partie ne nous concernent pas et sont désactivées (elles sont présentes dans le cas ou nous voudrions installer tel ou tel équipement ou tel ou tel version du dit équipent) du coup la navigation est un peu longue mais on s'y fait vite.
Un conseil, activer la numérotation des lignes. C'est idéal pour prendre des notes et se repérer plus facilement dans le Marlin. (fichier / préférences / paramètres / cochez la case : "Afficher les numéros de ligne")

A+
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
Bonjour A tous,

Aujourd'hui je vais vous parler du raccordement du plateau chauffant.
Après l'avoir activé dans le Marlin, je me suis rendu compte qu'il ne chauffait pas malgré le fait qu'il était bien piloté par le MOSFET dédié (La led concernée était bien allumée en fixe) voir sur la photo ci dessous:
MOSFET LED.png

Après vérification le courant n'arrivait pas sur les bornes du plateau chauffant... Le fusible de 5A (Celui en brun) était claqué.
Du coup vient la question du pourquoi ?! J'avais lu sur la toile que l'on pouvait réguler des plateaux jusqu’à 120W de puissance en mode PID. Et qu'au delà de cette puissance il valait mieux paramétrer le Marlin en mode "BANGBANG" et commander un relais intermédiaire. (Afin de protéger le MOSFET qui surchaufferait). Ce qui normalement ne devrait pas me poser de problème puisque mon plateau est donné pour environ 80W.

La valeur résistive du plateau est de 1.8Ω d'après la loie d'ohms (U=RI) I = 6.7A (Pour U=12V) donc forcément le fusible de 5A saute...
Ce qui veut aussi dire que la puissance max pilotée en directe par le MOSFET est limitée à 60W et non 80W.

Donc plusieurs solutions sont possibles pour remédier au problème:

- La plus simple (mais aussi la plus dangereuse) : Changer le calibre du fusible et passer sur un 7.5A. C'est une solution simple et efficace mais pour combien de temps ?? j'imagine que si la carte est donnée avec un fusible de 5A c'est pour une bonne raison... Je me suis quand même documenté sur les caractéristiques du MOSFET il s'agit d'un : PSMN7R0-60YS (la doc technique se trouve facilement en ligne). Le composant peut supporter des intensités beaucoup plus élevées mais comme il n'est pas refroidi ce n'est pas terrible et il risque quand même de cramer...

- Modifier le Marlin et contrôler le MOSFET non plus en PID mais en "BANGBANG" (Si je ne me trompe pas) le MOSFET se comportera comme un relais au lieu de réguler le courant. De ce fait cela permet de piloter un vrai relais de "puissance" qui lui supportera les 80W. J'ai lu que l'inconvénient de cette méthode se traduit par une perte de précision sur la régulation de T°C (+/-4°C apparemment).

-La troisième et dernière option que j'ai trouvée était directement expliquée dans le Marlin (en commentaire). Il est dit qu'il possible de passer par un genre de relais proportionnel ou relais semi-conducteur de type SSR-10DA
10-PCS-SSR10DA-SSR-10DA-Fabricant-10A-SSR-monophas-relais-d-tat-solide-entr-e-3.jpg

Si j'ai bien compris ce relais est compatible avec le mode PID et permet de garantir une régulation précise. Cela évite aussi de modifier le Marlin.

C'est donc la solution qui parait la meilleure (ce composant vaut une dizaine d'euros). J'ai commandé un exemplaire.
En attendant de le recevoir, j'ai monté un fusible de 7.5A, j'ai réalisé plusieurs essais et ça ce passe bien pour le moment, mais je ne suis pas super confiant, j'espère ne pas cramer la carte RUMBA.

La montée en température du plateau me semble longue par rapport à celle du plateau de ma GEEETECH i3. (A voir si le relais SSR-10DA changera quelque chose mais je suis septique..)

Pour le moment la configuration du Marlin se passe bien, les axes commencent à bouger...

A+
 
speedjf37
Compagnon
15 Octobre 2009
1 968
indre et loire
La montée en température du plateau me semble longue par rapport à celle du plateau de ma GEEETECH i3.
Bonjour,

Avec le relais statique il est possible d'alimenter le plateau avec une alimentation indépendante > à 12V.

Le relais statique présenté est pour une tension alternative (il n'aime pas forcement le continu).

JF
 
Max54
Apprenti
13 Juillet 2009
112
Lorraine,54
Bonjour,

Oh mer**, j'ai même pas fait attention au type de courant, en effet c'est bien un relais commandé en continu mais pour une tension alternative :sad: (c'est pourtant écrit dessus... :maiscebien:)
Du coup il ne me servira à rien... je suis bon pour en recommander un en continu, la réf est la même mais fini par DD soit SSR-10 DD.

Oui je pourrait augmenter la vitesse de chauffe en gonflant la puissance avec une alim supérieur à 12V mais ça veux aussi dire qu'il me faut une autre alim dédié pour le plateau chauffant. Idéalement une alim de 18V serait top ça me donnerait une intensité max de 10A (puissance max du relais) et gonflerait la puissance du plateau à 180W (Contre 80W actuellement) .... Je vais y réfléchir... :)

A+
 
tyros
Compagnon
25 Septembre 2009
1 513
Au Sud De Limoges (87)
Je suis passé avec un plateau chauffant en 220V commandé par un relais statique adéquat (ssr-40DA), et je ne reviendrai plus en arrière, ça fonctionne trop bien, et ménage l'alim:
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