Sterownik drukarki trójwymiarowej z obsługą nowych technologii

W artykule zaprezentowano projekt nowego sterownika drukarki trójwymiarowej powstały na bazie doświadczeń w dotychczasowej eksploatacji urządzeń przeznaczonych na rynek masowy. Wprowadzono w technologię druku przestrzennego oraz zarysowano jego historię. W tym kontekście zaproponowano rozwiązania poprawiające stabilność działania oraz funkcjonalność w stosunku do pierwotnej konstrukcji opartej na osiągnięciach w domenie otwartego oprogramowania. Zwiększono kontrolę nad procesem druku poprzez zastosowanie sprzężeń zwrotnych umożliwiających detekcję błędów ruchu. Dzięki równoległej obsłudze do siedmiu napędów z silnikami krokowymi możliwe stało się zastosowanie wielokolorowej głowicy i dalszy postęp technologiczny. Nowy projekt oraz dedykowany program sterownika opartego na nowoczesnym i wydajnym układzie STM32F4 stanowi znaczny wkład w nową gałąź rozwoju druku trójwymiarowego w domenie otwartego oprogramowania. Zastosowanie wielu interfejsów komunikacyjnych ułatwiło obsługę z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi oraz torów dostępu - w tym bezprzewodowej WiFi. Dodatkowo, dostęp do magistral stosowanych w masowej produkcji otwiera nowe możliwości integracji z automatyką przemysłową. Opisy implementacji funkcjonalnych zweryfikowano oraz uzupełniono badaniami laboratoryjnymi.

The paper presents the design of a new three-dimensional printer control system developed on the basis of experience in the current operation of equipment for the desktop market. 3D printing technology basics and its history were introduced. Solutions that improved operational stability and functionality compared to the original design based on the achievements in the domain of open source software were proposed. Increased control over the printing process was described as the error feedback signal from motor drivers was utilized in the system. Thanks to the use up to seven stepper motor drives it was possible to use multi-colored head. The use of multiple communication interfaces - including WiFi - increased flexibility and usage of printer that could be accessed from compact devices - not only PCs - and from almost everywhere. Furthermore, the access to the bus used in the mass production systems opens up new possibilities for integration with industrial automation.