Manuale Montaggio Prusa i3 Step #7: Elettronica pt.1

Completiamo il montaggio e la messa in posa del piatto riscaldato, dell’elettronica e dei cavi!

Cercherò di essere più chiaro e descrittivo possibile. Ma mentre riguardavo le foto mi sono reso conto che mi sono dimenticato di farne alcune… Quindi mi spiace ma ci potrebbero essere dei salti 🙁

L’elettronica in questa macchina io l’ho montata su una delle ali laterali di supporto.
Per facilitare il montaggio e renderlo più elegante mi sono stampato una slitta su cui montare l’elettronica (grazie a Francesco Madeo per avermela consigliata). Inoltre ho aperto sulle ali dei fori per facilitare il passaggio dei cavi e rendere il tutto più nascosto possibile, anche se non ci sono riuscito proprio al 100%.

Per montare l’elettronica avremo naturalmente bisogno della scheda elettronica stessa (nel mio caso un kit RAMPS 1.4). Inoltre ci occorre:

  • 3 endstop (nel mio caso avrò 2 micro switch per X ed Y ed un endstop hall-o per l’asse Z
  • 3 porta endstop
  • Cavetti crimpati vari
    • a 4 pin per i motori
    • 2-3 pin per gli endstop
    • 2 pint per i sensori della temperatura
  • Stagno
  • Guaina termorestringente
  • Saldatore

Prima di tutto andiamo a montare la slitta per l’elettronica. Questa è una cosa in più. Non è obbligatoria. Ma l’ho trovata molto comoda, dato che così non dobbiamo fissare direttamente l’elettronica sull’ala, ed in caso possiamo toglierla per maneggiarla.

Installiamo la slitta dove montare l'elettronica

Installiamo la slitta dove montare l’elettronica

Prusa_i3_elettronica_01

L’elettronica è fissata sull’ala destra (quando si guarda dal davanti la stampante 3D), oppure se prendiamo come punto di riferimento il motore dell’asse X essa è montata sull’ala opposta al motore dell’asse X.

Mettiamo l'elettronica nell'apposita slitta! La slitta è fatta appositamente per la RAMPS

Mettiamo l’elettronica nell’apposita slitta!
La slitta è fatta appositamente per la RAMPS

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Prima di tutto vi rimando al link con lo schema di connessioni per la ramps 1.4, in modo che possiate fare riferimento a quello per i vari collegamenti nel caso non vi siano chiari

Schema Collegamenti RAMPS 1.4

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Partiamo con il collegare il cavetto a 4 pin crimpato/con conettore nell’apposito slot.

[notice]Controllate la sequenza dei colori!

Una volta che avete scelto di mettere i colori in un certo ordine rispettatelo per tutti i motori. Vi semplificherà la vita quando dovrete impostare da FW la direzione dei motori stessi[/notice]

Colleghiamo il cavo per il motore dell'asse X

Colleghiamo il cavo per il motore dell’asse X

Il cavo l’ho fatto passare prima in alto, in uno dei fori che ho aperto sull’ala laterale di supporto.

Il cavo va fatto passare come mostrato in foto. I fori che ho aperto sulle ali servono a rendere più agevole la messa in posa dei cavi e a nasconderli

Il cavo va fatto passare come mostrato in foto. I fori che ho aperto sulle ali servono a rendere più agevole la messa in posa dei cavi e a nasconderli

Successivamente l’ho fatto passare dietro la cornice alta del frame. Ci sono anche delle fascette che poi userò per tenere fermi i cavi. In questo modo il cablaggio finale sarà il meno volante possibile.

Facciamo passare il cavo lungo la parte alta del cornice/frame. Ho anche messo due fascette nere nei fori che serviranno poi a bloccare i cavi

Facciamo passare il cavo lungo la parte alta del cornice/frame. Ho anche messo due fascette nere nei fori che serviranno poi a bloccare i cavi

Il cavo viene poi fatto uscire dall’altra ala, pronto per essere saldato al cavo del motore dell’asse X.

Il cavo per il motore dell'asse X esce dal foro sull'altra ala

Il cavo per il motore dell’asse X esce dal foro sull’altra ala

Prima però prendiamo un endstop. Un microswith. Sono tutti interruttori che anche se di forme e meccanismo diverso hanno il solito compito. Quando vengono colpiti/chiusi mandano un segnale per dire che sono attivati/chiusi, quindi che è stato raggiunto lo zero.
In un microswith i pin sono 3

  • COM è il comune, il negativo
  • NO = Normally Open = Normalmente Aperto cioè se colleghiamo il segnale su questo pin il segnale stesso non passerà fino a quando l’interruttore non è stato chiuso
  • NC = Normally Close = Normalmente Chiuso cioè se colleghiamo il segnale su questo pin il segnale passerà fino a quando l’interruttore rimane aperto o non viene colpito. Quando viene colpito il segnale non passerà più.

Io ho usato il connettore NO, dato che voglio che il segnale passi quando il microswitch viene colpito.

Prepariamo anche un endstop. Notare le scritte COM, NO, NC.

Prepariamo anche un endstop. Notare le scritte COM, NO, NC.

Il nero è il negativo e lo colleghiamo su COM. Il rosso porta il segnale e lo colleghiamo su NO.

Prima stagnare i cavi inseriamo le guaine termorestringenti!

Il nero va su COM ed il rosso su NO.

Il nero va su COM ed il rosso su NO.

Saldiamo con cura

Saldiamo con cura

Copriamo il tutto con la guaina termorestringente

Copriamo il tutto con la guaina termorestringente

Per il montaggio sul porta endstop ho usato delle fascette piccole dato che non avevo delle vitine sufficientemente piccole.

Montiamo su ll'endostop. Io ho usato una fascetta di quelle piccole

Montiamo su ll’endostop. Io ho usato una fascetta di quelle piccole

Questo sarà l’endstop per X-Min, cioè per la posizione zero dell’asse X. Va quindi montato dalla parte del motore dell’asse X.

Endstop montato sull'asse X

Endstop montato sull’asse X

Vite M3 per stringere l'endstop sulla barra, in modo che non si muova

Vite M3 per stringere l’endstop sulla barra, in modo che non si muova

Ora non ci resta che saldare i cavetti del motore.

Ho saldato i cavi del motore ai cavi con il connettore. Ho coperto il motore con un po' di nastro Kapton e con una fascetta per tenere ferma la parte eccedete dei cavi

Ho saldato i cavi del motore ai cavi con il connettore.
Ho coperto il motore con un po’ di nastro Kapton e con una fascetta per tenere ferma la parte eccedete dei cavi

I cavetti sono stati saldati rispettando i colori (se possibile, a seconda della colorazione dei propri motori e dei cavetti con connettore). Ho semplicemente stagnato leggermente i cavetti, e mi sono premurato di mettere prima un poco di guaina termorestringente per coprire la zona saldata. Questo è un procedimento che andrà fatto per ogni motore di ogni asse.

I cavetti sono stati saldati rispettando i colori (se possibile, a seconda della colorazione dei propri motori e dei cavetti con connettore).
Ho semplicemente stagnato leggermente i cavetti, e mi sono premurato di mettere prima un poco di guaina termorestringente per coprire la zona saldata.
Questo è un procedimento che andrà fatto per ogni motore di ogni asse.

Prusa_i3_elettronica_20

Ora colleghiamo l’endstop dell’asse X alla scheda.

Facendo riferimento allo schema che ho linkato sopra possiamo vedere che i connettori per gli endstop sono 6.

Rispettivamente da sinistra a destra (o nel caso dell’elettronica montata in verticale come ho fatto io vanno presi dall’alto verso il basso) abbiamo X-Min, X-Max, Y-Min, Y-Max, Z-Min, Z-Max.
L’elettronica permette infatti di avere gli endstop sia nel punto di minimo che di massimo, oltre che di averli entrambi.

Per un funzionamento base basta avere solo quelli di minimo o di massimo. O comunque solo uno per asse. Io di solito li metto tutti per il minimo.

Collegamento degli endstop. Dall'alto in basso abbiamo X-min, X-max, Y-min, Y-max, Z-min, Z-Max Quindi X-min va collegato a questo modo Il cavo dell'endstop deve seguire lo stesso percorso fatto dai cavi per i motori

Collegamento degli endstop. Dall’alto in basso abbiamo X-min, X-max, Y-min, Y-max, Z-min, Z-Max
Quindi X-min va collegato a questo modo
Il cavo dell’endstop deve seguire lo stesso percorso fatto dai cavi per i motori

Ora procediamo con l’asse Y!

La procedura è sempre la stessa. Si porta i cavi del motore e dell’endstop (con un percorso che li tenga più nascosti possibile) verso la scheda elettronica. Sulla scheda colleghiamo i cavetti che hanno già il connettore pronto,e poi saldiamo le due parti assieme.

Prendiamo i cavi del motore dell'asse Y e facciamoli passare dentro l'asola dell'ala laterale dove abbiamo messo l'elettronica

Prendiamo i cavi del motore dell’asse Y e facciamoli passare dentro l’asola dell’ala laterale dove abbiamo messo l’elettronica

Portiamo i cavi in avanti e saldiamoli ai cavetti con connettore come fatto con l'asse X. Poi colleghiamo il tutto al connettore sulla ramps

Portiamo i cavi in avanti e saldiamoli ai cavetti con connettore come fatto con l’asse X. Poi colleghiamo il tutto al connettore sulla ramps

Colleghiamo ora l'endstop dell'asse Y. Va collegato sotto quello dell'asse X, lasciando uno spazio vuoto (che sarebbe per l'endstop X-Max)

Colleghiamo ora l’endstop dell’asse Y. Va collegato sotto quello dell’asse X, lasciando uno spazio vuoto (che sarebbe per l’endstop X-Max)

Facciamo passare dal foro più in basso dell'ala una serie di cavi per il l'endstop dell'asse Y ( sono quello rosso-nero-blu più in basso... ho sbagliato a fare la foto... l'ho fatta dopo aver messo in posa anche i cavi per il motore sinistro dell'asse Z).

Facciamo passare dal foro più in basso dell’ala una serie di cavi per il l’endstop dell’asse Y ( sono quello rosso-nero-blu più in basso… ho sbagliato a fare la foto… l’ho fatta dopo aver messo in posa anche i cavi per il motore sinistro dell’asse Z).

Montiamo l'endostop come mostrato in foto e poi prepariamoci a saldare i pin

Montiamo l’endostop come mostrato in foto e poi prepariamoci a saldare i pin

Saldiamo il tutto come fatto precedentemente per l'endostop dell'asse X

Saldiamo il tutto come fatto precedentemente per l’endostop dell’asse X

Prusa_i3_elettronica_26

I motori per l’asse Z sono due. E difatti sulla RAMPS sono presenti due connettori per collegare i motori. Nel mio caso il motore di destra (quello dalla parte dell’elettronica) non deve fare percorsi strani, mentre il motore di sinistra, essendo più distante, avrà bisogno di un percorso diverso. Il cavo del motore e dell’endstop (si anche l’endstop, dato che il regolatore per l’altezza dell’endstop è dalla parte del motore dell’asse X) sarà fatto passare sotto le barre filettate e fatto rispuntare dall’altra parte.

Foto panoramica per mostrarvi come sono disposti i cavetti

Foto panoramica per mostrarvi come sono disposti i cavetti

Mettiamo il cavo per il motore sinistro dell'asse Z. Ho fatto passare due fascette che poi userò per stringere i cavi e tenerli fermi. Ci sono dei fori appositi per questo.

Mettiamo il cavo per il motore sinistro dell’asse Z. Ho fatto passare due fascette che poi userò per stringere i cavi e tenerli fermi. Ci sono dei fori appositi per questo.

Mi spiace ma qua mi sono dimenticato di fare delle foto. Il procedimento è sempre il solito. Si sfrutta i fori sulle ali per far passare nel modo più agevole possibile i cavi, nascondendoli. Una volta che tutto è in posizione si salda tra loro i cavi o i pin.

Il terzo connettore è quello dell'endstop per l'asse Z.

Il terzo connettore è quello dell’endstop per l’asse Z.

Colleghiamo i cavetti per i motori dell'asse Z nei due connettori appositi

Colleghiamo i cavetti per i motori dell’asse Z nei due connettori appositi

L’endstop dell’asse Z è diverso.

Qua ci vuole una nota a parte. Un micro switch ha bisogno di solo 2 pin per funzionare, segnale e negativo. Quando il segnale passa allora l’interruttore è chiuso.
Quello magnetico invece è diverso. Ha bisogno di 3 pin. Segnale, alimentazione e negativo. Infatti l’alimentazione alimenta tutto il circuito dell’endstop, e solo quando il magnete è sufficientemente vicino al sensore magnetico il segnale viene fatto passare e quindi inviato alla ramps.

Mi sono dimenticato di fare delle foto intermedie per l'endstop dell'asse Z. Mi spiace. Questo è l'endstop già connesso e cablato

Mi sono dimenticato di fare delle foto intermedie per l’endstop dell’asse Z. Mi spiace. Questo è l’endstop già connesso e cablato

Quando il magnete è vicino e viene registrato il led si illumina per dare conferma!

Prusa_i3_elettronica_33[notice]Il magnete ha un polo negativo e positivo. Dovete orientarlo correttamente perchè sia rilevato dal sensore. Inoltre il sensore ha forma rettangolare, ma i punti di rilevazione non sono sulla punta, ma bensì sulle facce del rettangolino, quindi dovete piegare leggermente il braccino in modo che la faccia interessata sia orientata nel modo corretto.[/notice]

Ok ora non ci resta che collegare l’estrusore.
Di solito per far arrivare i cavi che alimentano l’estrusore e l’hotend si utilizza un fascio di cavi volante che dalla scheda arriva direttamente al carrello dell’asse X. Altri usano delle catene passacavi.

In questo caso ho voluto sperimentare qualcosa di diverso, considerando che volevo tenere tutti i collegamenti ed i cavi più nascosti possibile.

Per collegare Il motore, hotend, sensore e ventole ho deciso che avrei usato qualcosa di modulare, facilmente smontabile (che mi permettesse con poca fatica di cambiare estrusore e/o di aggiungere connessioni in caso di bisogno).
Ho deciso di optare per dei morsetti 😀

All'inizio ne avevo messo una striscia da 8, ma successivamente l'ho cambiata con una striscia da 10. mi servivano altri due punti di contatto per mettere le ventole di raffreddamento

All’inizio ne avevo messo una striscia da 8, ma successivamente l’ho cambiata con una striscia da 10. mi servivano altri due punti di contatto per mettere le ventole di raffreddamento

Prusa_i3_elettronica_35

Morsetti che utilizzerò per i collegamenti tra RAMPS ed alimentazione verso il motore dell'estrusore e l'hotend

Morsetti che utilizzerò per i collegamenti tra RAMPS ed alimentazione verso il motore dell’estrusore e l’hotend

Come ho scritto nella didascalia inizialmente ne avevo messi solo 8. Ma poi rifacendo i conti ho visto che mi servivano 4 punti di contatto per il motore, 2 per l’hotend, 2 per il sensore della temperatura e 2 per le ventole. Per un totale di 10. Poco male, ho solo dovuto sostituire la striscia di morsetti con una leggermente più lunga 😀

Colleghiamo il cavo del motore dell'estrusore allo slot apposito

Colleghiamo il cavo del motore dell’estrusore allo slot apposito

Il cavo seguirà parte del percorso fatto fare al cavo per il motore dell’asse X, solo che si fermerà dove c’è la fila dei morsetti. I cavi non andranno saldati tra loro ma collegati mediante i morsetti, sempre rispettando i colori!

Per ora mi fermo qua 😀

Nella prossima parte completeremo il montaggio della parte elettronica, dato che manca ancora da montare il piatto, collegare l’hotend e rifinire le ultime cose!

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