Hotový vzduchový filtr

Vzduchový filtr

Při gravírování nebo řezání laserem dochází logicky k uvolňování dýmu a výparů. Pokud jde o čisté dřevo, může to být pro někoho i docela příjemná vůně, nicméně například kůže, ač přírodní materiál, až tak pěkně nevoní. Nemluvě o umělých materiálech či syntetických površích. Tento problém řeší vzduchový filtr.

Na jakém principu by měl filtr fungovat?

Každý nový projekt začíná nápadem, který se dál rozvíjí.

Při rozvíjení nápadu pro sestrojení vzduchového filtru jsem uvažoval nad co nejjednodušší konstrukcí, nízkou cenou a vysokou efektivitou. Přestože výslednou efektivitu můžu ověřit pouze subjektivně "čicháním" ve vnitřní komoře laseru.

Filtrační materiál

Pro jednoduché a cenově výhodné zařízení jsem zvolil uhlíkový filtr používaný v kuchyňské digestoři. Pochopitelně jsou i profesionálnější a určitě efektivnější materiály, ale v ceně toto řešení nemá konkurenci.

Průtok vzduchu

Pro průtok vzduchu jsem se rozhodl použít 3 radiální ventilátory 5015 na 12 V s pořizovací cenou necelé 3 USD.

Návrh konstrukce

Před realizací nápadu je nezbytný design výsledného produktu.

Mechanické uspořádání jsem navrhl tak, že tři ventilátory jsou umístěny vedle sebe, na jedné straně přes uhlíkový filtr vzduch nasávají a bokem vyfukují zase ven. V původním návrhu jsem chtěl výstupní vzduch vést na druhou stranu komory LUFREE laseru, ovšem toto řešení mi nebylo doporučeno, protože při svedení vzduchu do užší hadičky údajně s vyšším výstupním tlakem dochází ke zmenšení průtoku vzduch ventilátory. Výstup je tedy volný přímo do prostoru.

3D model vzduchového filtru

Technologie výroby

Pro realizaci projektu je třeba naplánovat technologie výroby nového produktu.

Všechny mechanické prvky byly realizovány pomocí 3D tisku na mé tiskárně LUFREE 3D printer.

Konstrukce CNC laseru

Finální fází projektu je jeho fyzická realizace.

Pro všechny tisknuté díly jsem použil rubínově červené transparentní PET-G, výška vrstvy tisku nastavena na 0,3 mm při průměru trysky 0,4 mm.

20W laser - koncový spínač Z

Upgrade na 20W laser

Výběr laserového modulu

Přibližně po měsíci používání s 2,5W laserovým modulem z mého původního upgrade 3D tiskárny, jsem se pustil do upgrade na výkonnější laserový modul. Při výběru modulu jsem postupoval podle návodu, který jsem publikoval dříve. Nejprve jsem si určil, že chci použít 20W laser. Nabídka je opět nepřeberná, ovšem důležité pro mě byly recenze jak na samotný produkt, tak i na jednotlivé prodejce. U většiny produktů jsem se dočetl, že 20 W není reálný výstupní optický výkon, ale jedná se o vstupní příkon. Proto jsem i finální tři "favority" oslovil s dotazem, co právě jimi udávaná hodnota znamená. Pouze jeden prodejce mi odpověděl, že jde o výstupní optický výkon, a proto jsem tento modul objednal. Ale pozor! Při následném měření jsem zjistil, že stejně jako u všech ostatních se jedná o příkon, tedy tato informace byla mylná. Bohužel jsem došel k závěru, že toto bude pravděpodobně maximální výkon, se kterým lze polovodičový laser na AliExpress objednat.

Mechanické konstrukce

20W laserový modul má větší rozměr, než původní 2,5W. Bylo proto třeba mírně upravit mechanické díly. Naštěstí tyto úpravy nebyly příliš zásadní, proto bylo možné vycházet z původních návrhů mechaniky osy Z.

Napájení laserového modulu

Jak jsem uvedl již v článku o konstrukci LUFREE laseru, propojení pohyblivých částí je realizováno pomocí pružných plochých kabelů, které jsem propojil s elektronikou kabely přes univerzální DPS s konektory. Tyto ploché kabely ovšem nejsou schopné napájet laserový modul s téměř desetinásobným příkonem. Zvolil jsem proto přidání dalšího plochého kabelu, který je ovšem určen výhradně pro napájení laserového modulu a to tak, že šest vodičů je paralelně spojeno jako +12 V a zbylých šest vodičů GND. I přesto dochází na kabelu k menšímu úbytku napětí a přestože to na výstupní výkon laseru nemá znatelný vliv, do budoucna plánuji vedení ještě posílit.

Kabely jsem také opatřil plastovým ochranným opletem, díky čemuž lépe drží tvar.

Koncové spínače

Ačkoliv jsem zpočátku nepočítal s koncovými spínači, při úpravě mechaniky osy Z jsem se ji rozhodl spínačem osadit, především pro větší komfort při automatickém nastavení fokusu. Bohužel jsem v rychlosti nenašel ve firmware způsob, jak "homeovat" pouze jednu osu, proto jsem koncové spínače přidal i na osy X a Y.

LUFREE laser - laserové gravírovací a řezací CNC

LUFREE laser

Před nějakou dobou se mi naskytla možnost získat "odpadní" hliníkové profily 30*30 mm. Když jsem přemýšlel, co by se z nich dalo sestrojit, docela rychle mě napadlo vyrobit samostatný CNC laser, který by nahradil můj původní, který byl součástí upgrade mé první 3D tiskárny. Původní CNC laser byl založen na principu výměny tiskové hlavy 3D tiskárny za laser. To přináší ovšem několik úskalí. V prvé řadě je to nutnost mechanické výměny součásti tiskárny a následné kalibrace při vrácení tiskové hlavy. Druhé bylo potom omezení pracovní plochy stroje.

Zevrubný návrh CNC laseru

Každý nový projekt začíná nápadem, který se dál rozvíjí.

Přibližný rozměr celého stroje byl dán profily, které jsem měl k dispozici. První částí byl rám o rozměrech 480*800 mm. Z toho bylo nutné vycházet. Než jsem ale přistoupil k designu konstrukce, snažil jsem se zjistit, zda bude tento rozměr vyhovující nebo bude potřeba profily zmenšit. To se dalo zjistit jediným způsobem a to návštěvou stavebnin, protože stejně jako u předchozího CNC laseru jsem jako podložku pod opracovávaný materiál zvolil klasické obkládací dlaždice. Nakonec se mi podařilo sehnat 3 ks dlaždic o rozměru 400*250 mm, celkovou plochu podložky jsem tedy naplánoval na 400*750 mm. Aby dlaždice zapadly do drážek profilů, bylo nutné zmenšit kratší stranu o 30 mm, výsledný rám má tedy rozměr 450*800 mm (uvnitř rámu volný prostor 390*740 mm). Dále jsem měl k dispozici lineární ložiska MGH12 o délce 400 mm, což bylo ideální pro posun v ose Y.

Hliníkové profily 30x30 mm
Hliníkové profily 30x30 mm
Základní konstrukce laseru

Detailní návrh jednotlivých částí

Před realizací nápadu je nezbytný design výsledného produktu.

Před samotnou výrobou CNC laseru bylo nutné podrobně naplánovat mechanické uspořádání. To s skládá ze dvou částí:

  1. Mechanické uspořádání zakrytování stroje a víka.
  2. Mechanické uspořádání mechanismu posuvů v osách X, Y a Z (bude vysvětleno později).

Rozhodl jsem se pro zakrytování pomocí masivního dřeva, přesněji smrkové spárovky o tloušťce 18 mm a víka z červeného plexiskla volně připevněného (bez rámu) na čtyřech pantech. Díky tomuto bylo jasné, že veškerý mechanismus všech posuvů musí být uvnitř tohoto boxu. Výšku jsem určil vzhledem k použitím profilům na 250 mm.

Vrátím se nyní k mechanice posuvu osy Z. Tu jsem zvolil elektronickou z důvodu většího komfortu při nastavování správného fokusu laseru na opracovávaném materiálu.

Vzhledem k velkým rozměrům stroje jsem nedělal kompletní 3D model designu, ale pouze na menší ploše "načrtl" mechanické uspořádání, abych se ujistil, že do sebe vše zapadne. Poté jsem již jednotlivé díly modeloval samostatně. Po složení základní konstrukce jsem ještě některé díly mírně upravil a navrhl další komponenty, jako třeba držáky kabelů a elektroniky a rohy pro připevnění dřevěného rámu na hliníkovou konstrukci.

Pro pohyb v ose X jsem využil hliníkový profil 20*20 mm o délce 750 mm a "V-slot ložisko" (bohužel neznám český název) a řemen GT2, v ose Y jsem použil lineární ložiska MGH12 a řemen GT2, pro osu Z ocelovou tyč o průměru 4 mm s lineárními ložisky a závitovou tyč T5 se stoupáním 1 mm.

Technologie výroby

Pro realizaci projektu je třeba naplánovat technologie výroby nového produktu.

Mechanické díly

Všechny základní konstrukční prvky jako hliníkové profily, ložiska a spojovací materiál byly zakoupeny od různých dodavatelů z ČR a Číny. Další mechanické prvky byly realizovány pomocí 3D tisku na mé tiskárně LUFREE 3D printer.

Elektronika

Pro řídicí elektroniku jsem zvolil čínského výrobce Makerbase.

Drivery motorů jsem ponechal A4988. Motory jsou použity standardní Nema42 (17HS4401). Pro osu Z nižší verzi krokového motoru (17HS2408).

Pro napájení elektroniky jsem zvolil 12V/5A adaptér. Na CNC laseru se nachází také hlavní vypínač s indikací zapnutí.

Propojení pohyblivých částí je realizováno pomocí pružných plochých kabelů, které jsem propojil s elektronikou kabely přes univerzální DPS s konektory.

Konstrukce CNC laseru

Finální fází projektu je jeho fyzická realizace.

Mechanické díly

Mechanické díly byly zakoupeny již v požadovaných rozměrech, případně nařezány na potřebný rozměr, a poté je již bylo možné přímo složit.

Pro tisknuté díly bylo použito čiré PET-G, výška vrstvy tisku nastavena na 0,3 mm při průměru trysky 0,4 mm.

Mechanická konstrukce

Do dřevěných desek jsem vyfrézoval otvory pro zakrytí šroubů spojujících základní rám a otvor pro dotykový panel. Mezi jednotlivé desky jsem také vložil hliníkové U a L profily pro zakrytí řezů desek.

Panty víka z plexiskla jsou zapuštěny do zadní desky rámu a celý rám je oblepen izolační pěnou pro měkčí dosednutí při zavření víka.

Monoprice Select Mini Pro 3D Printer

Novinky ve vybavení

Nastal čas na menší obměnu vybavení mechanické dílny. Před nějakým časem jsem se pustil do výroby nové laserové gravírovačky, která nahradila laserovou hlavici, jež byla součástí upgrade mé první 3D tiskárny. Gravírovaná plocha se tak výrazně zvětšila na 300*600 mm. Zároveň jsem se rozhodl, že má první tiskárna už naplnila své poslání a je na čase, aby dělala radost někomu jinému. Proto jsem ji poslal o dům dál a nahradil ji menší tiskárnou Monoprice Select Mini Pro 3D Printer. Tato tiskárna bude sloužit především pro menší projekty a jako případná pojistka při poruše nebo nutnost vytisknout náhradní díly pro LUFREE 3D printer. O obou nových strojích chystám samostatné příspěvky.

Vybavení

Mini Maker Faire Bratislava - Stará Tržnica

Mini Maker Faire Bratislava 2019

Letos jsem si řekl, že navštívím co nejvíce Maker Faire v okolí. A když už jsem byl ve Vídni, nemohl jsem vynechat ani ten bratislavský. Ačkoliv jsem se i tentokrát hodně těšil, nemohu pominout první špatný dojem...

Parkování

Do Bratislavy jsem se autem vydal poprvé v životě. Samozřejmě mě napadlo, že by parkování v centru hlavního města Slovenska mohl být problém, a proto jsem se podíval na stránky Maker Fire Bratislava. I když jsem se opravdu snažil, žádné informace o parkování jsem nenašel, tudíž jsem se vydal cestou googlení. Našel jsem stránku visitbratislava.com, kde bylo popsáno parkování v zónách na ulicích a uzavřených parkovištích. S tímto jsem se tak nějak smířil, protože přeci kdyby parkování byl problém, určitě by o tom něco organizátoři psali. Ale oni nepsali. A problém to byl. Nebudu se tu rozepisovat o tom, kolik předpisů jsem pravděpodobně porušil, kolik vlasů mi zešedivělo, kolik vypadalo a kolik jsem si jich sám vytrhal. Tedy jen možná do budoucna by bylo vhodné myslet i na "přespolní" nebo "přeshraniční", chcete-li, a nějakou tu informaci o parkování na web uvést. I kdyby to mělo být: "Zaparkujte pred Bory Mall a príďte pešo."

Druhá šance

Někdy je lepší na první dojem zapomenout, a proto jsem se rozhodl, že se neotočím (po šesté) okolo Staré tržnice a nepojedu domů. No přiznávám, hlavní důvod byl, že jsem měl zaplacenou vstupenku a registraci na workshop, na který jsem se moc těšil a o kterém budu psát později...

Po úspěšném zaparkování jsem se vydal s navigací k místu konání. První příjemné překvapení bylo, že jsem nakonec parkoval asi 200 m daleko. Druhé a mnohem větší bylo místo konání akce.

Stará tržnica

Pro konání prvního slovenského Maker Faire (stejně jako v Brně v "Mini" verzi) organizátoři zvolili Starou tržnicu. A musím přiznat, že rozhodně nešlápli vedle.

"Stará tržnica je historická budova z roku 1910. Za svoju vyše storočnú históriu slúžila mnohým účelom; ako trhový priestor, aj ako sklady a štúdiá pre STV. Od roku 2013 sa o budovu, ktorá je majetkom mesta stará občianske združenie Aliancia Stará Tržnica. Dovtedy niekoľko rokov nevyužívanú tržnicu revitalizuje ako trhové miesto a kultúrny stánok."

(Zdroj.: staratrznica.sk)

Samozřejmě do budoucna je možné, že se prostory stanou nedostatečnými, ale myslím, že ještě minimálně jeden až dva ročníky se sem vejdou. Přeci jen na ochozu haly bylo ještě docela dost místa.

Makeři

Co si budeme povídat, společná historie se nezapře a stejně jako Česko i Slovensko zažilo doby, kdy bylo nutné mít zlaté "československé socialistické" ručičky a čeho bylo nedostatek, museli si lidé vyrobit sami. Zatímco v té době to byla nutnost, v dnešní době se k tomu vracíme jako ke koníčku.

Kromě klasických "řemesel" jako výrobků ze dřeva a kůže zde nemohly chybět moderní technologie a trendy. Tudíž na každém druhém stánku byly k vidění 3D tiskárny nebo výrobky z ní, nechyběl tu a tam nějaký robot, cosplay nebo výrobky z (na první pohled) odpadu.

Celý prostor Staré tržnice byl rozdělen do "ostrovů". Byly jimi v přízemí: "Ostrov elektrotechniky a robotiky", "Ostrov umenia a dizajnu", "Ostrov 3D tlače", "Ostrov vzdelávania", "Ostrov zábavy", na ochozu v poschodí potom "Ostrov ekológie a prírody" a kromě stanoviště pro workshopy a zázemí pro vystavovatele také Chill out a dětský koutek.

Pochopitelně nemohl chybět stánek generálního partnera Prusa Research. Stejně jako jsem psal v příspěvku o Mini Maker Faire Brno, byl zde pouze v "mini" verzi, ovšem oproti Brnu jsem zde zahlédl i samotného Josefa Průšu (možná byl i v Brně, ale tam jsem ho neviděl).

Workshop

Jak jsem psal v úvodu a avizoval i na instagramu, na konci mé návštěvy jsem se zúčastnil workshopu "Paralelná Polis a Tom Pástor: Digitálne zrkadlo". Popravdě měl jsem docela štěstí, protože pár hodin po mé registraci byl již workshop plně obsazen, jelikož kapacita byla pouze 8 makerů.

Jak už samotný název napovídá, jednalo se o výrobu malého digitálního (chytrého) zrcadla s displejem, které vám dokáže zobrazit různé informace dle vašeho naprogramování. Základem je 3,5" TFT LCD displej a Raspberry Pi Zero. Jelikož jsme ale dostali operační systém i s veškerým nastavením "ready to go" na paměťové kartě (mimo jiné, proto, že na programování nebyl čas, ani prostředky - PC pro všechny), rozhodl jsem se hned po návratu domů celý systém upravit. V základní "demo" verzi totiž zrcadlo zobrazovalo datum, čas, počasí (pravděpodobně to v Bratislavě) a kurz Bitcoinu. Tom nám na sebe dal e-mail a nabídl jakoukoliv asistenci při úpravách funkce, ale to bych nebyl já, abych na to nezkusil přijít sám. Protože bych ale rád rozepsal i veškeré své "nové" nastavení, rozhodl jsem se o zrcadlu napsat extra příspěvek, kde bude vše rozepsané dopodrobna i pro absolutní "Raspberry-Linux-Raspbian-Magic-Mirror" laiky. Prosím tedy ještě o pár dní strpení.

Chytré zrcadlo - Paralelná Polis

A jsme zase v závěru. Ačkoliv první ročníky různých akcí mohou být těžké, Maker Faire má díky své historii a pevné základně jistou výhodu. A proto všechny Maker Faire, které jsem letos navštívil, a to i ty první ročníky, neskončily zklamáním a vždy si z nich odnesu nadšení a inspiraci pro to dělat něco nového. Díky.

Festival Prototyp Brno - The Moon

Mini Maker Faire Brno 2019

Konečně! Maker Faire přivítal i do Brna! Sice pouze ve své "Mini" verzi, ale i tak věřím, že je to první krok k něčemu mnohem většímu. A víte co? Kdyby to "Mini" neměl v názvu, nikdo by si žádné "malosti" asi ani nevšiml. Rozhodně ne, když vezmeme v potaz, že se jednalo o první ročník. A ani bych se nebál srovnání s Maker Faire ve Vídni, kterého jsem se také účastnil. Tedy s jedním rozdílem. Ten Brněnský mi přišel větší. Minimálně zvolený prostor tak rozhodně působil.

Festival Prototyp

První Mini Maker Faire Brno byl spojen také s festivalem Prototyp. Festivalem umění, vědy a technologií. Toto spojení není příliš překvapivé vzhledem k tomu, že Prototyp vznikl v roce 2014 jako akce s cílem propojovat svět umění, vědy a technologií, což má k Maker Faire docela blízko. Ovšem to umění je zde jádrem všeho. Ať už abstraktní, nebo praktické - spojené s technologiemi.

Zahájení festivalu Prototyp

Zahajovací večer festivalu Prototyp proběhl již v pátek 18. 10. 2019. Úvodu se ujalo trio violoncellistů Osamělé Palačinky, které svou hudbou dokreslovalo atmosféru vernisáže umělecké expozice. O jednotlivých exponátech si můžete přečíst na oficiálních stránkách festivalu. K nalezení zde byly abstraktní obrazy nebo i obrazy v reálném čase vytvořené umělou inteligencí v počítači, sochy vytvořené nejen pomocí 3D tisku, virtuální reality a mnoho dalších exponátů propojující umění s technikou.

Ve 20:30 návštěvníky čekala módní performance složená ze dvou projektů. Zahájení se ujala značka Mars Industries která z netradičních a často recyklovaných materiálů vyrábí batohy a další módní doplňky. V hlavní roli potom projekt Audire Fluctus - koncept oblečení zabývající se detekcí a odstíněním elektromagnetického vlnění, které penetrují nejen vodu a zemskou atmosféru. Uživatel oblečení tak může vnímat skryté působení všech elektrických zařízení, může poslouchat město, bouřku nebo polární záři. (Oficiální text projektu)

Za zmínku také určitě stojí audiovizuální show, která performance provázela a které se ujali umělci z uskupení VISUALOVE. "Výstavní" show poté byla k dispozici i následující dny festivalu.

Následovaly další hudební produkce - DJ Florex a Skautská Arábie.

Celá umělecká expozice byla k dispozici i návštěvníkům Mini Maker Faire Brno oba následující dny.

Mini Maker Faire Brno 2019

Ale už zpět k brněnskému Mini Maker Faire 2019. Na prvním ročníku brněnského Maker Faire na vás čekalo bezmála 70 makerů a nespočet inspirativních aktivit. (Zdroj: Katalog Mini Maker Faire Brno).

V prvé řadě je na místě pochválit organizátorům zvolené prostory. Pavilon A brněnského výstaviště je prostorný (na rozdíl od vídeňského Maker Faire) a prosvětlený (na rozdíl od Pražského Maker Faire). Zároveň je relativně členitý, a proto ideální pro spojení s festivalem Prototyp, který tak mohl mít své "soukromí".

Ač čísla, která neznám, mohou vypovídat o něčem jiném, mám pocit, že v Brně se na festivalu roztrhl pytel s workshopy a kreativními dílnami. Možná za to může právě vnímání prostoru nebo uspořádání jednotlivých stánků, ale přišlo mi, že možností jak se "vyřádit", zde bylo více něž na jakémkoliv Maker Faire, který jsem v minulosti navštívil.

Dominanty

A teď se dostaňme k dominantám Mini Maker Faire Brno 2019. Bezpochyby největšími bylo vzduchové dělo, které bylo k vidění i na prvním pražském Maker Faire a unikátní instalace Reflexe tvořená 91 hexagonálními zrcadly (pokud jsem to dobře spočítal).

Další byl stánek s Teslovými transformátory, které nejen vizuálně, ale u zvukově přitahovaly pozornost.

Prusa Research

Co naopak za dominantu nelze považovat je stánek Prusa Research. Ovšem v žádném případně ne ve špatném slova smyslu. Je pochopitelné, že první ročník a ještě k tomu v "mini" verzi je něco, k čemu je třeba přistupovat opatrně. Rozhodně ale stánek nabídl vše, co se od něj očekává. Vstřícný personál, ukázku Prusamentu, výtisků a všech tiskáren, které Prusa Research nabízí. A to včetně novinky Original Prusa MINI.

Original Prusa MINI

V žádném případě pouhý pohled nestačí k napsání plnohodnotné recenze a ani tento článek k tomu není určen. Nicméně musím napsat, že přes prvotní skeptický názor na 3D tiskárny tohoto typu jsem byl mile překvapen kvalitou provedení. A jakožto zastánce barevných displejů: Well done!

A jak příspěvek uzavřít? Tradičně pozitivně! Jako bastlíř, kutil, kreativec a samozvaný kdo ví co ještě jsem velice rád, že se Maker Faire šíří Českem, a jak jsem napsal na Instagram: "Bude za rok víc než mini?" Já doufám, že ano.

Driver TMC2130

Driver TMC2130

Když jsem poprvé narazil na drivery TMC2130 a zjistil výhody, které přináší, rozhodl jsem se, že je musím na nové 3D tiskárně vyzkoušet. Hlavní vlastnost, která mě zaujala je jejich extrémně tichý chod. Tedy tichý chod motorů, které řídí. Další užitečností je, že základní deska tiskárny s drivery komunikuje pomocí SPI sběrnice a může v reálném čase upravovat proud motorů. V praxi to znamená, že při tisku u motoru, který je v pohybu, zvýší proud vinutí, při klidovém stavu ho sníží například na třetinu. To znamená úsporu energie a pochopitelně také menší zahřívání jak motorů, tak driveru samotných. Poslední funkcí, kterou ovšem nemám ještě vyzkoušenou, je možnost připojení diagnostických výstupů k základní desce tiskárny. Tyto výstupy umožňují využít drivery místo koncových spínačů nebo dokážou detekovat vynechání kroku při pohybu motoru.

Většina levnějších tiskáren je dodávána se základními drivery krokových motorů A4988. Ne jinak to bylo i u mé první 3D tiskárny. Jejich hlavní výhodou je nízká cena a jednoduchá instalace, případně výměna. Také firmware pro 3D tiskárny Marlin, který používám, defaultně počítá s těmito drivery. Naštěstí ale není problém v nastavení zvolit právě drivery TMC2130.

Driver TMC2130

Driver TMC2130

Driver A4988

Driver A4988

Zapojení driverů

Než se ale podíváme na nastavení firmware tiskárny, ukážeme si, jak drivery zapojit. Pokud jde o "slot" driverů, TMC2130 stačí zasunout namísto těch původních. Jak je vidět na první fotografii, 4 piny nám ale "trčí" na druhou stranu. Jedná se o 3 piny pro SPI komunikaci a 1 pro volbu driveru ("CS" = chip select). Jak už mnohé jistě napadlo, SPI komunikace se zapojuje paralelně. Pokud TMC2130 používáme například pouze pro osu X a Y (osy nejčastěji v pohybu), je možné toto zapojení realizovat pouze pomocí kabelů. Stejně tak jsem to udělal, když jsem drivery poprvé testoval.

Po prvotních testech driverů, když jsem zjistil, že to není zase taková věda, jsem se rozhodl použít TMC2130 pro všechny osy tiskárny LUFREE 3D printer. Zapojit ovšem paralelně všechny kabely pro SPI komunikaci jednak není jednoduché a také mi to nepřišlo jako příliš robustní a bezpečné řešení. Rozhodl jsem se proto navrhnout jednoduchou DPS pro propojení všech driverů a následné vyvedení kabely pouze jedno SPI a CS pro jednotlivé osy. Nutno podotknout, že DPS je navržena přímo pro základní desku MKS Gen L V1.0, tudíž nemusí pasovat na všechny.

3D tiskárna - SPI pro TMC 2130

Zapojení driverů TMC2130 pomocí kabelů

3D tiskárna - SPI pro TMC 2130

Schéma zapojení DPS pro propojení TMC2130 driverů

3D tiskárna - SPI pro TMC 2130

Propojení driverů TMC2130 pomocí DPS

3D tiskárna - SPI pro TMC 2130

DPS pro propojení TMC2130 driverů

Již tedy víme, jak zapojit kabeláž na drivery. Podívejme se nyní na druhé konce kabelů. SPI se na základní desce nachází zpravidla na AUX-3, stejně tak CS pro drivery os X a Y, osa Z a extrudery má CS na AUX-2. Pokud si nejste jisti, jaké piny přesně použít, budete se muset podívat přímo do firmware, případně na zapojení použité desky.

3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130

Screenshot firmware Marlin - záložka "pins_RAMPS.h"

Dle použité základní desky vybereme adekvátní záložku "pins", kde je již možné nalézt příslušné CS piny pro připojení driverů. V případě MKS Gen L V1.0 jsou následující:

  • X - D53 (AUX-3)
  • Y - D49 (AUX-3)
  • Z - D40 (AUX-2)
  • E - D42 (AUX-2)

Zapojení SPI pak vidíme přímo v dokumentaci k použité základní desce. V případě MKS Gen L V1.0 se nachází na AUX-3:

  • MOSI - D51
  • MISO - D50
  • SCK - D52
3D tiskárna základní deska MKS Makerbase - TMC 2130

Pinout základní desky (zdroj: stránka produktu)

Firmware tiskárny

Tím máme vyřešené kompletní zapojení driverů TMC2130. Nyní je již čas upravit firmware tiskárny tak, aby s drivery správně komunikoval. Než začneme, nutno podotknout, že nastavení jsem prováděl ve verzi "Marlin-1.1.x", tudíž v jiných verzích se může lišit.

Na záložce "Configuration_adv.h" vyhledejte "TMC2130" a tím se dostanete na začátek definice všech parametrů řízení driverů.

V prvé řadě je třeba odkomentovat "//#define HAVE_TMC2130" odstraněním "//", čímž firmware řekneme, že tyto drivery používáme:

#define HAVE_TMC2130

Následně odkomentujeme části programu definující, pro jaké osy je TMC2130 použit. V mém případě jsou to osy X, Y, Z a E0:

#define X_IS_TMC2130

#define Y_IS_TMC2130

#define Z_IS_TMC2130

#define E0_IS_TMC2130

V následujícím bloku již nastavujeme parametry jednotlivých driverů. Pro svou tiskárnu jsem upravil následující:

HOLD_MULTIPLIER udává snížení proudu motoru v klidovém stavu, tedy ve stavu, kdy není v pohybu a protékající proud má za úkol motor pouze držet na místě. Já hodnotu upravil z 0.5 na 0,33, tedy z poloviny na třetinu.

Proudy pro jednotlivé osy jsem nechal defaultních 800 mA (#define X_CURRENT 800, stejně tak Y a Z). Pro extruder jsem snížil proud z 800 mA na 500 mA (#define E0_CURRENT 500).

3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130
3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130
3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130

Ačkoliv by se mohlo zdát, že máme vše nastavené, a v mnoha případech to tak možná bude, může se stát, že se tiskárna začne chovat "podivně". V mém případě se posun osy X zdvojnásobil a bylo nutné upravit počet kroků na milimetr z:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT { 100, 100, 400, 425 }

na:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT { 50, 100, 400, 425 }

Na první pohled byl problém vyřešen, nicméně další komplikace nastala při samotném tisku. Po vytištění několika vrstev se tiskárna "zbláznila" a posun v některých osách začal být víceméně náhodný. Tisk kostky 10*10*10 mm pak vypadal následovně.

3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130

Nepovedený výtisk

3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130

Výtisk po další úpravě firmware

Bohužel jsem na žádném českém ani zahraničním webu nenašel postup, který by tento problém řešil. Nejprve jsem se domníval, že je chyba v samotném nastavení driverů, případně se někde v zapojení nachází "studeňák". Když se nic z toho nepotvrdilo, zamyslel jsem se nad postupem tisku samotného. K problému došlo vždy přibližně po 3 vytištěných vrstvách. Sice se na této nové tiskárně prozatím nenachází ventilátor pro chlazení výtisku, ale z mé původní tiskárny jsem věděl, že se většinou spouští právě po prvních 3 vrstvách (reálně se nastavuje ve sliceru). Bylo na čase se vrhnout do diskusních fór. Po dlouhém pročítání jsem zjistil, že nejsem první, kdo se s tímto problémem potýká a nakonec i to, že je opravdu způsoben ventilátorem pro chlazení výtisku. A to i v případě, že se na tiskárně žádný nenachází. A také jsem našel i řešení. Vzhledem k tomu, že jak ventilátor, tak drivery používají hardware PWM, je potřeba upravit i nastavení chlazení výtisku.

Aby drivery fungovaly správně, je třeba odkomentovat část kódu v "Configuration.h". Konkrétně:

#define FAN_SOFT_PWM

Tato úprava sice není přímo určena k řešení problému s TMC2130, ale řeší ho. Také se vyřešil problém s dvojnásobným posuvem v ose X, nezapomeňte proto mít nastavený správný počet kroků na milimetr.

3D tiskárna s FW Marlin - TMC 2130

Tím jsme provedli kompletní zapojení a nastavení driverů TMC2130. Jak jsem psal v úvodu, jednou z vlastností driverů je velice tichý chod motorů. Ukázalo se, že to může být i nevýhoda - byl jsem zvyklý, že tiskárnu slyším při tisku a tedy i přesně vím, kdy tisk skončil. S drivery TMC2130 téměř není slyšitelný rozdíl mezi klidovým stavem a tiskem. Samozřejmě to je nadsázka - kdo TMC2130 zkusí, již nechce žádné jiné.

Osvětlení LED na svatbě

Prázdniny jsou za námi

Ačkoliv se může zdát, že jsem si dal v létě "voraz", opak je pravdou. Měl jsem tu čest být součástí jedné úžasné svatby, kde byla pod mojí taktovkou, mimo jiné, výzdoba a osvětlení. Právě osvětlení pro mě bylo novou výzvou, která mě neskutečně bavila, a proto jsem se i rozhodl na web přidat novou kategorii projektů a to právě "Osvětlení". Zároveň jsem se rozhodl o menší úpravu struktury menu, kde jsou nyní projekty přehledněji rozděleny do jednotlivých kategorií. Toho si určitě všimnete.

CNC fréza

Další novinkou je CNC fréza v mém vybavení. Detailní článek o její volbě a zprovoznění mám také do budoucna v plánu napsat.

Zároveň nezapomínám na svou chytrou domácnost. Neměl jsem sice čas detailně zkoušet všechny funkce Google Home Hubu, abych o něm mohl napsat podrobný článek, nicméně nezanedbatelnou součástí chytré domácnosti jsou i chytré zásuvky. Ty mám v současné době tři, použité nejen na spínání dekorativního osvětlení, ale jedna je i součástí systému regulace vytápění. O tom také budu psát detailněji.

3D tiskárna - LUFREE 3D printer

Zapomínat nesmím ani na svou tiskárnu LUFREE 3D printer, jejíž vývoj stále pokračuje. Bohužel v poslední době mě začala zlobit regulace teploty trysky. Pravděpodobně bude chyba v kabeláži, protože k problémům začalo docházet  během okamžiku, ale jako u mnoha dalších projektů jsem se ještě nedostal k její opravě. Následovat by měl článek o driverech TMC2130, které pro servomotory používám. Ve vzdálenější budoucnosti se chci vrhnout na kompletní redesign a výměnu bloku s extruderem.

No... Jak vidno, práce mě čeká hodně. Hurá do toho!

Maker Faire Praha - Výstaviště

Maker Faire Prague 2019

Na začátku května jsem navštívil Maker Faire ve Vídni a avizoval jsem, že se chystám i na ten pražský. A tak se taky stalo. Maker Faire v Praze se konal již podruhé a to o víkendu 22. a 23.6.2019. Místo konání bylo stejně jako loni v prostředí Průmyslového paláce na pražském Výstavišti. O tom, co je Maker Faire jsem psal již v příspěvku o tom ve Vídni, proto ho nebudu popisovat znovu. Co sem ale chci napsat, je pár vět od programového ředitele Jiřího Zemánka z úvodu katalogu k pražskému Maker Faire.

"Byli jsme zvyklí, že přístup "udělej si sám" je motivován nedostatkem věcí.

Dnes si věci můžeme vyrábět ne proto, že nejsou, ale proto, že chceme proměňovat své nápady ve skutečnost."

Na Maker Faire v Praze se letos přihlásilo téměř 200 projektů z celého světa, 40 vystoupení na pódiu, 40 workshopů a nespočet kreativních aktivit. (Zdroj: Katalog Maker Faire Prague)

Co bylo k vidění?

A teď se budu opakovat. Nabízí se spíš otázka, "Co k vidění nebylo?". No jedna odpověď mě napadá. Letos nebylo k vidění největší vzduchové dělo na světě, které bylo loni velikým lákadlem. Na druhou stranu se sešla spousta věcí nových a neméně zajímavých. Oproti loňsku bych řekl, že letošní rok vynikal množstvím workshopů a různých dílen pro tvorbu na místě. Zábavu zde dle mého našli především mladší návštěvníci a děti, pro které byl letos připraven i dětský koutek. Nebudu vám nic nalhávat - kvůli nabytému víkendovému programu jsem neprocházel podrobně stánek po stánku. Také se jakožto "samozvaný maker jak Brno" hned tak něčím nenadchnu (3D tiskárny, lasery, pájky, chlorid železitý a UV lampy má doma přeci každý). Proto nechám na každém, jak moc podrobně si jednotlivé makery a jejich expozice nastuduje z oficiálního webu akce. Místo šesti knedlů textu s hromadou omáčky přidám raději opět pár fotografií projektů, které mě při průletem výstavištěm zaujaly.

Pochopitelně k vidění toho bylo mnohem a mnohem víc. Ale prostě... To musíte vidět na vlastní oči. Obzvlášť, pokud jste kreativní a šikovní, rádi zkoušíte nové věci nebo něco tvoříte. Maker Faire přináší zábavu pro celou rodinu a upřímně, za rodinné vstupné do kina byste dali mnohem víc než za celodenní vstupenky na festival plný zábavy, kreativity a inspirace.

Hotel Spejbl - netradiční způsob ovládání loutek.

Tisk z čokolády a čokolády na čokoládu.

MSLA 3D tiskárna SL1 od Prusa Research s.r.o.

A stejně jako v závěru příspěvku o Maker Faire ve Vídni se nabízí otázka:

Co dál?

Osobně jsem rád, že se akce tohoto typu u nás rozvíjí a rozhodně si nenechám ujít další regionální akce Maker Faire. Nejbližšími z nich (především místem konání) budou Mini Maker Faire Brno (19. a 20. října 2019) a kdo ví, možná se zajedu podívat i Mini Maker Faire Bratislava (15. listopadu 2019). Kompletní seznam všech akcí po celém světě najdete na oficiálním webu Maker Faire, můžete se tak klidně i dříve zajet podívat do Německa, Belgie nebo i mnohem dál. Prostě kam vás to bude nejvíce táhnout.