Partie 2 : Premier mouvements de l’imprimante

Cette article reprend les étapes nécessaires après le montage de l’imprimante pour pouvoir calibrer les axes X,Y et Z de l’imprimante

I – Mettre sous tension :
Branchez la Prise 220V de votre alimentation (à la norme CE !) sur le secteur, pas de fumée, vous pouvez continuer. Mettre l’interrupteur sur la position ON, la carte est maintenant alimentée. Pas de fumée, vous pouvez continuer ! Si vous constatez des vibrations importantes sur un moteur, à l’aide du tournevis céramique diminuez le courant qui parcourt ce moteur en tournant le petit potentiomètre du driver, celui que nous venons de régler, dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, pour baisser le courant, jusqu’à ce que les vibrations cessent.

II – Premier mouvement X,Y et Z :
Nous allons utiliser encore ici le Serial Monitor de l’IDE arduino. Cela permet de mémoriser les principaux Gcode utilisés par l’imprimante. Vous retrouverez sur le site Reprap l’ensemble de ces gcodes avec leur description http://reprap.org/wiki/G-code
Assurez vous que les 3 axes X,Y et Z soient situés au milieu de leur débattement, pour éviter d’arrivée en butée lors des mouvements à venir. Nous allons vérifier le bon sens de déplacement des 3 axes.
Tapez la commande suivante dans le Serial Monitor :

 G1 X50.0 F200

l’axe X doit se déplacer de 50mm dans le sens positif avec une vitesse de 200mm/min, donc en s’éloignant de son capteur fin de course Xmin.
Si l’axe X s’éloigne du capteur fin de course, vous avez gagné ! Sinon notez qu’il faudra inverser le mouvement dans le firmware pour X
Faites de même pour Y et Z

 G1 Y50.0 F200
 G1 Z20.0 F60 // on a baissé la vitesse pour l'axe Z

Vous avez un ou plusieurs axes inversés, nous allons donc voir dans le firmware comment régler ce problème. Notez que vous pourriez aussi inversez les fils sur une bobine d’alimentation du moteur, mais après avoir soigné les câblages qui aurait envie de tout défaire !
Voilà les 3 variables dans le firmware à régler , fichier configuration.h :

 #define INVERT_X_DIR true
 #define INVERT_Y_DIR true
 #define INVERT_Z_DIR true

Changer l’état boolen de la variable incriminée false or true.
Sauvegardez, compilez et téléchargez. Re-testez les mouvements. Il est temps maintenant de tester les capteurs fins de course en lançant des commandes de « homing » :

 G28 X //Le chariot X se déplace jusqu'au fin de course et défini cette position X=0
 G28 Y
 G28 Z // Faites attention à ce que la buse ne touche pas le plateau pendant ce mouvement.

Coupez l’alimentation pour arrêter le mouvement si besoin et réglez le capteur.
III – Calibration des axes X,Y et Z
Cette étape indispensable permet de s’assurer qu’un commande de déplacement de 100mm entraîne bien un déplacement de 100mm de la buse. Pour cela il faut régler la ligne suivante du fichier configuration.h du firmware :

 #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {80.0,80.0,4000,760}

Chaque paramètre correspond au nombre d’impulsion qu’il faut envoyer au driver pour que l’axe se déplace de 1mm. Le premier paramètre 80.0 c’est le nb d’impulsion à envoyer au driver X pour que l’axe X se déplace de 1mm. Le deuxième pour l’axe Y , le troisième Z et le quatrième l’extrudeur que nous réglerons dans un prochain article.

Un peu de math ! Les moteurs utilisés sont généralement des moteurs 200 pas par tour ( 1.8° d’angle) que nous faisons fonctionner en 1/16 pas. Donc pour faire effectuer un tour complet au moteur il faut envoyer 200*16=3200 impulsions au driver. Si vous utilisez une poulie GT2 de 20 dents (pas 2mm) pour l’axe X et Y , 1 tour complet de la poulie entraîne une translation de la courroie donc de l’axe de 20dents*2mm= 40mm. Donc pour faire une translation de 1mm il faut envoyer 3200/40 = 80 impulsions, c’est le paramètre à spécifier dans le firmware. Pour l’axe Z, une rotation d’un tour du moteur entraîne une translation correspondant au pas de la tige filetée ici M5, 0.8mm. Donc pour faire 1mm il faut 3200/0.8 =4000 impulsions

 #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {80.0,80.0,4000.0,760}

Vérifiez avec un pied à coulisse la calibration, en générant un déplacement de 100mm sur chaque axe et en mesurant précisément ce déplacement.

 G1 X100 F200

IV – Réglage fin du courant dans les moteurs :
C’est une étape importante, car elle conditionne beaucoup le bon fonctionnement de l’imprimante. Beaucoup de problèmes rencontrés viennent souvent de ce réglage.reglage-pololu
Le potentiomètre situé sur le driver permet de régler le courant circulant dans le moteur.
Si ce courant est trop élevé, le moteur chauffe , ses performances chutent, mais le driver se met aussi à chauffer et au dessus d’une certaine température le driver se met en sécurité, l’axe ne bouge plus pendant cette période de mise en sécurité qui peut durer qqs millisecondes, temps nécessaire au refroidissement du driver. C’est pourquoi il est conseillé de mettre un radiateur sur la puce du driver, et d’utiliser un ventilateur pour forcer le refroidissement.
Si ce courant est trop faible, le moteur exerce un couple faible, qui peut entraîner un saut de pas. Malgré l’impulsion le moteur n’arrive pas à tourner. On peut rencontrer ce genre de problème si on utilise une forte accélération qui nécessite un couple important, ou si les frottement des guidages sont trop importants. ( Ne pas hésiter à lubrifier les guidages à l’huile de Vaseline)
On voit que dans les 2 cas le moteur a sauté des pas, on perd donc la position absolu de l’axe, ce qui entraîne des décalages d’impression sur les pièces.
Pour régler de manière précise ce courant il suffit de régler la tension Vref , tension entre la partie mobile du potentiomètre et la masse. Pour calculer cette tension se référer à la page Reprap
Pour roder les axes X et Y vous pouvez copiez n fois ce petit bout de programme

 F1000
 G1 X20 Y20
 G1 X170 Y170

Et vérifiez qu’il n’y a pas de perte de pas. N’hésitez pas à augmenter la vitesse avec la commande F

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