[集思廣益]
最近太忙了,想想反正自己又沒想要從套件賺錢,所以把心中的想法拿出來跟大家討論,看看大家有什麼建議,有興趣的人也可以自己實作看看。
就是之前測試軟料後,我發現徹底解決遠端進料系統在軟料(但其實不限任何料)的使用上,需要在進料馬達那邊加上一個外掛模組。
這個模組會在線料的前後各有二個感應器去偵測進料長度和出料長度,從中控制線料在進料馬達中的壓力和變形量。一旦進料太多,就透過觸發的方式讓進料馬達反轉退料。這部份可完全於機器和切圖程式隔絕,完全不受影響,只要修改一下 Marlin透過某個腳位控制即可。
目前比較沒時間收集和研究的是,怎樣的光學編碼器最合適(不用搞太大),以及偵測的頻率上限(避免 Prime/Suck時造成偵測失準),然後再透過 Arduino nano 去處理即可。(若直接裝在機板上,不確定中斷的發生頻率是否會影響列印過程。)
這個模組的概念很單純,在我測試軟料的過程中,唯一的變數就是線料變形卡死而已,其他就是順順的印,跟其他PLA都一樣,只是料性比較特別點。因此,只要作好這個模組,等於 ATOM 就從此不需再說自己是遠端進料。因為本質上跟近端進料差異不大了。(只剩回抽的線料變形變數 L偏大而已)
偵測方面,希望精度能到 0.1mm 左右。因為線料壓力大概在三個齒距內都還穩定,若超過三個齒距就開始可能變形。
我個人覺得,如果 ATOM 要推軟料,那麼這個模組要先著手開發。不然軟料發售後,將是災難的開始。反之,若有模組可用,使用軟料就像如履平地。
Rickey Yang
2015-10-24 23:13:45
Charlie Ting
2015-10-24 23:18:08
覺得還好,因為控制馬達的部份還是走 Marlin 的函示庫,這個模組主要是解決目前 3DP 在供料部份都是用理論值的方式計算,卻跟實際用料和材料特性脫勾,造成使用者只能用試誤法來列印。
但是,只要供料穩定,回抽或抹除就足以解決很多牽絲和溢料問題,等於不容易出錯。這樣使用者才能把心思放在模型設計和支撐上面。而不會因為線料的問題而失敗~~
鄭政浤
2015-10-24 23:18:40
我之前有想過(對! 又只有想orz)
要是能做一個把進料馬達
保持在噴頭上方的裝置
不是跟噴頭固定而是跟噴頭一起上下移動
減少遠端進料的距離
這樣在進料控制跟誤差會小很多
只是想拉.......
本來是想在滑軌上再加一組移動滑塊
但不知步進馬達力量夠不夠
Charlie Ting
2015-10-24 23:23:18
這我也有想過,但是我發現有更多問題會發生。
結構的問題不大,但是問題沒有根本解決(供料不準無法修正)
另外,未來如果多噴頭的機構成熟了,那麼空間是否足夠。還有,未來也有可能一般PLA、軟料、可溶解塑料一同列印。這時,多種特性不同的線料同時上場時,使用者會不會瘋掉?
還有列印風險會不會大到根本無法成功?
所以我希望的根本辦法是徹底解決線料供應的風險,剩下的愛怎麼作都無所謂。
李穆
2015-10-24 23:23:21
我之前有想過從快接頭游隙端的壓力來測試管內材料的應力,或是從擠料馬達輸出電流來反推,不過最近工作太忙了沒什麼時間靜下來研究實做的方式,先把靈感丟上來
Charlie Ting
2015-10-24 23:24:12
Kevin Chen
2015-10-24 23:27:18
李穆
2015-10-24 23:27:56
機電跟程式的部份我大外行,不知道主板支不支援直接用函式計算擠出機電流電壓,也許可以不用作硬體改裝就達成了,不過這對我來說要從頭學起,目前還在摸基本的程式語言.......
Charlie Ting
2015-10-24 23:30:05
Kevin Chen
2015-10-24 23:32:40
那我提供另一個想法,改機構而不用加偵測裝置。把擠出機彈簧改為可調式,並且把齒輪改為平滑輪避免擠出機推不動的時候刮傷線材,只要把彈簧張力調到線材變形前會夾不住而打滑,就能保障線材提供的背壓保持在最大,避免用回抽控制造成背壓不穩定而出料不穩定~這個概念還是有衍生的問題就是了
李穆
2015-10-24 23:34:43
這樣的話我會聯想到直接降擠出晶片的電壓,這樣寧可擠不動,也不會硬擠?
Kevin Chen
2015-10-24 23:35:02
會認為馬達電流是個不錯的想法是因為我們在合成這些高分子時其實也是由馬達的Kw值來判斷熔融態高分子黏度,如果能用馬達先確認各材料的變形前的最大電流值作為警戒線,或許也是一個方案(但難度真的就..我沒有電機背景真的無法想像XD)
Charlie Ting
2015-10-24 23:36:19
這個概念我有想過,但與其這樣作,我會寧可改滾輪兩側的金屬件,讓它沒有多餘的空間讓線料變型,這樣更單純。
因為現在主要的問題是線料進太多,只要能退出去就不會出事。然後盡量不傷線材即可。
Kevin Chen
2015-10-24 23:47:38
Charlie大說的改兩側金屬輪無多餘空間和Clarence大之前提過的PTFE管包夾概念類似,但其實壓力過大只要有縫它就會變形(被逼到絕路,和人一樣XD),如果沒有隙縫可以鑽也會因為阻力過大推不進去被進料齒輪刮壞~您提到的回抽控制方案其實對不卡料很有幫助,只是可能擔心會造成出料不穩定,我在長時間和極限條件列印時偶爾會手動把擠出機構鬆一下讓線才能把變形部分自行回彈,但觀察列印件就會發現我動手的地方反而出料量減少造成列印品有縫隙;李大用調降晶片電壓是怕你換回PLA又要再調過一次,會有點麻煩
李穆
2015-10-24 23:53:58
利用包裝內附的備用擠出晶片先調好TPE用的電壓設定,可以換插晶片或是利用第二擠出晶片的插槽搭配開關切換
Kevin Chen
2015-10-24 23:54:46
另外提到衍生問題,如果線材會有阻力造成變形而沒被擠出,其實代表實際出料量比軟體計算應該需要的出料量來得少,我會認為這代表輸出量無法滿足計算量可能會有壁厚偏差的問題(如果要求到這種程度的話...),所以基本上我都希望能盡量靠避免阻力累積,讓軟體進料量等於實際出料量,也就是最佳列印速度與溫度配合
Kevin Chen
2015-10-25 00:04:09
其實input=output壓力還是會累積喔~但那會是合理的背壓讓材料能穩定持續的出料(從塑膠加工的觀點來看的話),造成線材變形的背壓就是進料量太大以至於出料端來不及消化掉而持續累積,如果是塑膠押出成形用的螺桿押出機,就會看到口金壓力超過界線然後強迫停機~只是3D列印機沒有這樣的偵測裝置,如果不是考慮鐵氟龍管壽命把噴嘴溫度升到260搞不好可以看到這隻軟料在遠端機種上達到新境界
李穆
2015-10-25 00:05:22
Kevin Chen
2015-10-25 00:11:01
別這麼說啦.如果3D列印的玩家都像您們幾位那麼認真,我就不用抓最佳條件抓得那麼辛苦了~我是因為對於控制系統還有機構沒有底子,沒辦法像你們幾位用控制系統的概念去解這些問題,還有很長遠的路要學習..
Charlie Ting
2015-10-25 00:21:16
Kevin Chen
所以我才想作一個能偵測供料壓力的機制,我在列印軟料時花很多時間在注意加壓臂。而且我發現只要在鬆開它之前,先施予後端線料一定壓力再鬆開。這時擠料輪那邊的壓力大,它還是會退出,但是不會造成背壓下降而使列印出變化,完全無感。
所以我的構想是使用者可以設定一個背壓上限,當它超過了就自動回轉,但並不會造成背壓不足。也不會影響到回抽的機制。進料也是正常進料。
因為兩者是獨立的,這個模組是避免失敗的保護機制而已,跟列印的部份可以完全獨立開來。
鄭政浤
2015-10-25 01:09:00
像這種保護線段的機構?(圖網路找的
Mike Chiu
2015-10-25 09:15:10
廖新弘
2015-10-25 10:16:02
Tsan-Tang Chou
2015-10-25 10:54:21
如果只是把擠出機彈簧換條磅數較小或少個幾圈,讓進料提早打滑,不知道行不行(小弟我還沒試過軟料…)
鄭政浤
2015-10-25 12:32:57
Charlie Ting
2015-10-25 12:34:05
這還是有缺點,如果雙噴或三噴,整個結構會變的很搞笑。
李穆
2015-10-25 17:33:57
汪之逸
2015-10-26 10:44:14
為什麼不從拿掉回抽去思考?回抽不僅減慢列印速度太頻繁也容易卡料....
Charlie Ting
2015-10-26 10:48:46
汪之逸
2015-10-26 11:08:07
回抽主要是為了解決甚麼問題?可是衍生了甚麼新的問題?回抽我看起來就只是個workaround不是root cause.
Charlie Ting
2015-10-26 11:11:03
Lawrence Lee
2015-10-26 11:17:23
某種程度我同意拿掉回抽,有一間公司就用頂針來封閉噴嘴
Charlie Ting
2015-10-26 11:24:41
Lawrence Lee
在軟料的問題上,最大的風險來自它的材料強度不足以及軟體在計算需料量的不夠精準。問題發生在進料機構,而非噴嘴端。
若是要優化列印效果,減少溢料、牽絲,用頂針的方式是簡單有效。
Lawrence Lee
2015-10-26 11:26:30
汪之逸
2015-10-26 12:57:30
軟料在近端送料沒啥大問題,拿掉回抽遠端和近端送料還有差異嗎?
Charlie Ting
2015-10-26 20:22:18
大概想好結構怎麼作了,基本上還是以現成的材料來組比較省事。敬請期待~