1D "tulostin" (dispenser)

[ChiKung]

Hei vaan tännekin.

Tässä taustatiedoksi kaupallinen laite, jolle olisi tarvetta: http://biodot.com/products/products_ZX1010.php

Ideana on siis ruiskuttaa viiva "paperille" (nitroselluloosaa) mahdollisimman tasaisesti. Injektiopääksi ajattelin myöhemmin askarrella jotain drop-on-demand -tyylistä piezoa. Ennen sitä pitäisi tehdä vähintään yhdellä akselilla tasaisesti liikkuva noin 30 cm pitkä taso, johon tuon nitroselluloosaliuskan saa kiinni.

Laitteessa pitäisi siis olla säädettävissä nesteen määrä viivalla. Viivan paikan voi säätää vaikka manuaalisesti, eli yksi akseli riittää. Nesteen määrän voi säätää pöydän liikkumisnopeudella.

Purin yhden vanhan skannerin ja tulostimen tähän. Muuten ihan hyvä, mutta kummassakin liuku on toteutettu vain yhdellä tangolla. Olisikin ollut liian helppoa muuten. Skannerista saa kyllä kätevästi irti askelmoottorin ja hihnan, eli ne laitan johonkin muuhun runkoon. Mistähän löytäisi tuollaiseen muita sopivia osia?

Toiminnan ajattelin tehdä yksinkertaisesti arduinolla, eli kytkin toiseen päähän. Napista rullaa pyödän toiseen päähän säädettävällä nopeudella. Ei pitäisi olla paha toteutettava.

Eli löytyisiköhän jostain valmiita osia tuollaiselle noin 30 cm pitkälle pyödälle? Leveydeksi riittää alle 10 cm.

Edit. Tuollaiset osat siis hakusessa:
http://usuaris.tinet.cat/sje/cnc/round_rails.jpg
http://usuaris.tinet.cat/sje/cnc/round_rails2.jpg
Ja video:
http://www.youtube.com/watch?v=4iUSeoHeqdE

Erona se, että pöytä tulee pituussuunnassa päälle. Tankojen pitää siis olla pitkähköt, eli reilusti yli sen 30 senttiä.

[jyrki.j.koivisto]

Täältä saa, nämä on alta tuettuja mutta on tuolla noitakin http://www.zappautomation.co.uk/precision-round-rail-supports-supported-round-rail-c-29_38.html?osCsid=0fc309afddbe631f0e76c558e25aa992

[ChiKung]

Kiitos linkistä!

Ei ollut ohuempia varastossa, niin joutunee tekemään 12 mm tangoilla. Tuollaisia osia katselin:

2* SFC12 Precision Round Rail (12mm) - Length 600mm

4* SMA12UU Linear Slide Unit    SMA12UU Linear Slide Unit

4* SK-12

Pitänee vielä keksiä kiinnitys hihnan toiselle päälle. Moottori/alennusvaihde on samassa paketissa ja helposti ruuvattavissa kiinni. Toinen pää on skannerin muovissa kiinni akselilla, eli se pitää vielä keksiä jotenkin näppärästi kiinni. Kiristys on toteutettu suoraan hihnassa olevalla jousella, eli helpottaa askartelua.

[ChiKung]

Eipä ollut 12 millistäkään varastossa, eli 13 millistä on tulossa. Pahus kun viikko sitten olin juuri tuolla Dorsetissa (mm. tankkimuseossa!) niin olisi voinut samalla reissulla käydä hakemassa "markalla merkkareita". Eipä käynyt mielessä että voisi jotain hyödyllistäkin tuoda mukanaan, vaan liekö olisi tullut lentokoneessa matkatavaroina nuo pötkylät.

Tämän tapaisen ohjainkortin tilailin ebaystä ja muilta osin ajattelin tehdä arduinolla tuon. Kohtalaisen simppelit valmiit kirjastot näyttäisi löytyvän. Printteripääksi yritän askarrella rengaspietsosta ja injektiotarvikkeista/dispenserineulasta jonkun ratkaisun, jolle ohjaus esim. 555:llä ja H-sillalla.

[jussi]

Kuinka suuren liikematkan tuollaisella piezolla voi saada. ja millanen venttiili pitää olla säiliöön päin. Minkälaisilla jännitteillä noita ajetaan.Näytti olevan samalla myyjällä pesuriin sopivia drivereitä.

[ttontsa]

hihnankiinnitysosiakin löytyy profiilihihnoille valmiina esm:

http://www.movetec.fi/images/pdf/komponentit1.pdf sivu 92 alkaen. Voipi olla että printterikokoluokan hihna on pienempää.

Sitten tuo "ohjaus moduli" tarvitsee kenties haukkua pystyyn syystä että L298 ei sisällä ittessään virtarajoitusta, yleensä ympätty L297 kaveriksi. Tästä syystä joudut myös mitoittelemaan ja ettimään askelmoottorin nimellisjännitteisen powerin (mahdollisesti jotain väliltä 1,2....6V). Nimellisjännitteellä ei sitten suuria kierrosnopeuksia kannattane toivoa. Jos  poweri nimellisjännitettä kovinkin paljon suurempi niin moottorit käy kekäleinä ja lopulta palaa. Sovellus sinällään ei kamalan vaativalta kuulosta että nimellisjännitteellä voinee pelata vallan mainiosti.

Jos rakentelun ilon ohjauspuolelta, niin elektroniikasta ja koodaamisesyta haluaa kiertää kauempaa niin pc + mach 3http://www.machsupport.com/ ja valmis ohjausmoduuli printteriporttiin vaikkapa tosta http://www.zappautomation.co.uk/pm542-microstepping-driver-p-5.html?cPath=9_3_4. Noilla pääsee noin 9 karvan kytkemisellä ajelemaan akselia. Poweri voi olla meleekeen mitä tahansa 24..50DC välillä ja passaa melkeen moottorille kun moottorille kun säätää virta arvon kohalleen. Valmiita step/dir ohjainmoduleita löytyy sitten pilvin pimein tuosta 20...100€ hintaluokasta.

Jollei todellinen hinku ole saada ohjaimesta ns. stand alone pikku rasia koneen kyljessä ja käyttöön löytyy yksi pc niin mach:n avulla ajoradan muutto on niin simppeliä että itse en jaksais hakata riviäkään koodia saati tinailla piirikortteja ...harrastuksensa jokaisella  ;) ;)

Mach:lla viivan piirto ja nopeuden muuttaminen on näinkin yksinkertasta ja ohjelman koodia voinee muuttaa että hinkkaa vaikka sata viivaa päällekkäin ja lopettaa. Ja 500 riviä koodia ajaa ihan ilmaisversionakin.

G01 X300 F50 (ajaa 300mm nopeudella 50mm/min)
G00 X0 (paluu kotiasemaan pikaliikkeellä 2500mm/min)
..

G01 X300 F250  (ajaa 300mm nopeudella 250mm/min)
G00 X0 (paluu kotiasemaan pikaliikkeellä esm 2500mm/min)
..
katkoviivaa..

G00 X0
M3 (esm rele ohjaus printteriportilta suutinpäälle)
G01 X50 F250  (ruiskuttaa 50mm nopeudella 250mm/min)
M4 (suutin pois)
G00 X100  (ajaa 50mm pikaliikkeellä esm 2500mm/min)
M3 (suutin päälle)
G01 X150 F250  (ruiskuttaa 50mm nopeudella 250mm/min)
M4 (suutin pois)
G00 X200 F250  (ajaa 50mm nopeudella 250mm/min)
M3 (suutin päälle)
G01 X250 F250  (ruiskuttaa 50mm nopeudella 250mm/min)
M4 (suutin pois)
G00 X0 (paluu kotiasemaan pikaliikkeellä esm 2500mm/min)

[ChiKung]

Ei ole kyllä mitään hajua. :) Jännite yms. selvinnee testeissä.

Venttiiliä ei tässä vehkeessä tarvita. Idea on siinä, että piezoa ohjataan lyhyellä pulssilla. Kammio siis puristuu kasaan nopeammin kuin laajenee. Sekä tulossa että lähdössä on pienet reiät, joten paineen pitäisi kasvaa tarpeeksi. Äkkiseltään arveltuna järkeväksi pisarakooksi pitäisi tulla 50-500 pikolitraa suutinkoosta riippuen (50-100 um). Mitään hifivehkeitä ei ole pisaroiden kuvaamiseen, joten yritän päätellä koon käytetyn taajuuden ja kulutuksen perusteella ja sen mukaan säätelen jännitteet/pulssit. Periaatteessa myös taajuus vaikuttaa, kun pitäisi olla riittävä väli pisaroilla, eli sekin menee kokeelliseksi kun mekaniikka vaikuttaa asiaan paljon.

Vähän vastaavaa ideaa käytetään näissä DIY 3D -tulostimissa.
http://reprap.org/wiki/Scratchbuilt_Piezo_Printhead

Miksei tuollainenkin toimisi, mutta haluan vehkeestä mahdollisimman helposti purettavan/puhdistettavan, eli tuollainen olkoot plan B.

Ajattelin laittaa tuohon piezoon sisälle läpivientikumin. Molemmin puolin teen sitten laipat, joissa on Luer Lock -kiinnitykset. Tuollasia Luer-tyyppisiä adaptereja näyttää löytyvän valmiina, eli pelkät kierteet riitänee laippoihin. Yläpuolelle injektioruisku ja alapuolelle suutin. Laipat puristetaan yhteen pulteilla, joihin tulee jouset tai o-renkaat. Kohtalaisen simppeli ratkaisu. Vähän vaan mietityttää kuinka tuon saa tiiviiksi, kun suutin on luokkaa 50 um, josta pitäisi nesteen tulla ulos. Painetta vaaditaan sen verran, että väkisinkin tulee myös tiivisteiden välistä ulos.

[ChiKung]

Kiitos linkistä! Tuolta löytyykin jatkoa varten hyvin tavaraa.

Jollei todellinen hinku ole saada ohjaimesta ns. stand alone pikku rasia koneen kyljessä ja käyttöön löytyy yksi pc niin mach:n avulla ajoradan muutto on niin simppeliä että itse en jaksais hakata riviäkään koodia saati tinailla piirikortteja ...harrastuksensa jokaisella]Jollei todellinen hinku ole saada ohjaimesta ns. stand alone pikku rasia koneen kyljessä ja käyttöön löytyy yksi pc niin mach:n avulla ajoradan muutto on niin simppeliä että itse en jaksais hakata riviäkään koodia saati tinailla piirikortteja ...harrastuksensa jokaisella

Ei tuohon montaa hetkeä pitäisi mennä. Koodi mahtunee parille riville. Arduinoonhan on valmiit kirjastot steppereitä varten, eli varsinaisesta koodauksesta ei siis ole kyse. Muutenkin tuo koodipuoli menee harrastuksesta/oppimisesta. Elektroniikan parissa lähinnä tehnyt töitä, eli kolvi ei ole ensimmäistä kertaa kädessä. Oma osaaminen tosin on hieman eri paikassa, mutta hyvähän tähänkin on tutustua joskus.

Moottori on Mitsumi M42SP-4. Pitäisi siis toimia datalehden mukaan 24 voltilla. Periaatteessa ylivirtasuojankin voisi tehdä tuohon (yksinkertaisimmillaan shuntti + komparaattori + keskeytys), mutta ei maksa vaivaa.

Ps. Arduinolla homma tapahtunee näin: http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Stepper

Eli alustukseen riittää yksi rivi, jossa kerrotaan pinnit ja askelmäärä kierrokselle:
Stepper(int number_of_steps, int motor_pin_1, int motor_pin_2int motor_pin_3, int motor_pin_4);

... sen jälkeen koodissa vaan valitaan pyörimisnopeus:
myStepper.setSpeed(60); // 60 rpms

ja lopuksi otettava steppimäärä:
myStepper.step(100); // moves the stepper 100 steps forward
myStepper.step(-100); // moves the stepper 100 steps backward

Toiminee tässä yhteydessä, mutta ei oikein hyvin muissa laitteissa. Vekotin kun ei kykene tekemään muuta silloin kuin steppailee. Keskeytyksethän kuitenkin toimivat ja steppimäärää voi pienentää, eli ei ole ongelma esim. kytkimien kanssa. Useammalla akselilla joutuu sitten tekemään kompromisseja, eli liikuttaa yhtä akselia kerrallaan.

[ttontsa]

saapkos olla utelias ja kysästä että mitä lopputulos saa aikaseksi? Lienee kuitenkin kyseessää ongelma ja ongelman ratkaisu eikä mitään labrahöpötystä??

[ChiKung]

Labrahöpötystä juurikin. Eli käyttötarkoituskin tismalleen sama kuin tuossa aloitusviestin laitteessa. Vekotin on vaan turhan kallis. Niin ja kun itte tekee saa sellaisen kun tulee. :)

Edit. Niin ja kun tässä hieman pääsee mukaan ideaan, niin jatkossa ajattelin tehdä myös harrastuskäyttöön (RC-lennokkiharrastukseen sopivia) laitteita. Eli jyrsintä tai kuumalankaleikkuria yms.

[ChiKung]

Sen verran päivitystä, että nuo em. mekaniikkaosat tulivat eilen postissa. Eihän sitä malta prototyyppikyhäilyihin piirrustuksia tehdä ja osia teettää, niin väsäsin vanerista pohjalevyn ja kelkan. Ei ehkä se siistein, mutta toivottavasti toimiva. Hyvin tuntuu muuten toimivan, eli tuli tukeva ja liukuu siististi. Samoten kolvasin piezon ohjaussysteemin kasaan ja näppäilin vielä koodin arduinolle...

Vielä jotain tehtävääkin tuossa. Valoportti pitää väsäillä toimimaan ja hihnan toisen pään pylpyrä pitää vielä saada jollain kiinni. Niin ja täytyy odotella vielä ebaystä tilattua ohjainpiiriä..

[ChiKung]

No niin.. Aika ollut kortilla, mutta moottori pyörii. Kuten edellä on mainittu, tuollainen ohjaus ei ole optimaalinen stepperille. Rajoitin virran vastuksilla, eli vääntö on olematon. Pitää kaivella hieman suuremmalla kelan resistanssilla oleva stepperi. Nyt siis luokkaa 11 ohmia.

Erilaisia dispenseriruiskuttimia on tullut kokeiltua, mutta mitään läpimurtoa ei ole vielä tapahtunut. Pikkuhiljaa kuitenkin sekin.

Itse asiaan sen verran, että appiukkopuolella on automaatiofirma. Sieltä saanee sitten jatkossa näppärästi kiskot ja muut tarvikkeet. Ylijäämäpaloja on reilusti ja ihan tuorettakin tavaraa hyllyt täynnä.

[ChiKung]

Nostetaanpa vähän tätä. Tuo värkki tuli silloin tehtyä ja hyvinhän se toimii. Eli hihnavetoisena ja toisessa päässä optinen tunnistus nollakohdalle, josta lähdettiin laskemaan steppejä säädettävällä nopeudella.

Osittain liittyy samaan aiheeseen, joten jatketaanpa tästä. Eli nyt pitäisi rakentaa mäntäpumppu (syringe pump). Tyyriitä ovat ostettuina ja tulevaisuudessa pitäisi modailla hieman käyttöön sopivammaksi.

Laitteella pitäisi ruutata hyvin pientä nestevirtausta mahdollisimman tasaisesti. Yksinkertaisin ratkaisu olisi luultavasti "Captive Linear Actuator" tai "Captive Stepper", jossa ruuvi kulkee stepperin läpi ja pyöriminen on valmiiksi estetty. Mistähän löytäisi esim. tuollaisen aktuaattorin: http://www.haydonkerk.com/LinearActuatorProducts/StepperMotorLinearActuators/LinearActuatorsHybrid/Size11LinearActuator/tabid/75/Default.aspx#captive_linear_actuator_dimensional_drawing

Tai onko muita ideoita toteutukseen? Mitä pienempi liikerata yhdellä stepillä, sen parempi. Tuollainen "mäntämäinen" liike (pyörimätön tanko työntää mäntää) olisi optimi, sillä tulevaisuudessa pitäisi tehdä sellainen viritys, jossa ruiskua pyöritetään toisella moottorilla nesteen sedimentoitumisen estämiseksi. Tuohon tulee siis mm. kaksi painelaakeria, toinen ruiskun pidikkeelle ja toinen työntävälle tangolle. Tuo on sitten se seuraava steppi joskus tulevaisuudessa, nyt pitäisi saada vaan tuo mäntäpumppu kokeiltua kiinteällä ruiskulla, niin näkisi kuinka tasaiseen virtaukseen sillä pääsee.

[HJP]

pystyisikö  kuvan osista jotain rakentamaan

[ChiKung]

Näyttääpä kovasti siltä mitä olen etsimässä. Vasemmanpuoleinen jotakuinkin sellaisenaan, mutta ehkä enemmän kiinnostaa tuo oikeanpuoleinen jatkokehitystä ajatellen.

Kuinkahan paljon liikkuu yhdellä stepillä? Onko omaa tuotantoa vai jokin valmis paketti? Ts. mistä tuollaisen olet löytänyt?