Archives de catégorie : Impression

HALO : conception boitier et installation

Voici un 3ème article concernant la fabrication d’un système Ambilight DIY, il fait suite à Suite projet HALO : pilotage d’un ruban de 85 LEDs.

Les pré-requis étant validés, on va pouvoir s’attaquer à l’installation du système sur l’écran. Pour commencer, j’ai dessiné un boitier qui se fixera derrière l’écran (sur les fixations VESA standards disponibles sur la plupart des écrans) et qui contiendra tout l’électronique :

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Le couvercle se clipsera simplement sur le boitier. L’imprimante 3D va pouvoir reprendre du service. Quelques heures plus tard :

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Vue de l’intérieur, on peut voir des espaces prévus pour y faire glisser les écrous qui permettront de fixer la carte électronique.

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Après installation de l’électronique :

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Un connecteur de façade est prévu pour l’alimentation :

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Le boitier fermé, et en fonctionnement, tout est prêt pour l’installation sur l’écran.

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On installe les rubans de LEDs (autocollants) en faisait bien attention au sens et on fixe le boitier.

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Et voilà !

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Prochaine étape, le logiciel !

Support tablette… pour tête de lit Home Cinema, si si

Il y a un ou deux ans, j’avais fabriqué une tête de lit sur mesures et j’en avais profité pour y intégrer un home cinema: ampli et haut-parleurs, pico-projecteur et un Raspberry Pi pour alimenter tout ça (qui tourne sous OpenElec). Avec bien sûr la terrible contrainte du facteur WAF 🙂

Ça marchait bien mais, pas assez pratique : XBMC sur Raspberry Pi n’est pas un foudre de guerre, il faut réindexer fréquemment le NAS pour voir les derniers films et séries apparaître, et le pilotage de XBMC nécessite de passer par un téléphone ou une tablette.

Bref, changement de plan : intégration d’une tablette 8″ Windows 8.1 dans la tête de lit ! Plusieurs avantages :

  • La tête de lit est complètement autonome
  • XBMC est beaucoup plus véloce
  • Accès direct au NAS via le système de fichiers
  • Accès à la télé
  • Accès à VLC
  • Accès aux replay des différentes chaînes
  • etc.

Le besoin était de disposer d’un support pour la tablette, qui se cale bien et cache les différents câbles (hdmi, usb, jack audio). Ma surface d’impression étant limitée à 20cm x 20cm, il a été nécessaire de l’imprimer en 2 morceaux.

Ci-dessous, le support assemblé.

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Vue de derrière : des profilés alu ont été utilisés pour assembler les 2 moitiés du support :

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Des cache-fils ont été imprimés séparément puis fixés sur le support :

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Ci-dessous une petite cale qui garantit le blocage de la tablette :

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Et voici le tout assemblé. Des espaces ont été prévus pour accéder facilement aux boutons de contrôle du son et de mise sous tension.

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Et maintenant la bête en situation :

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Vue d’ensemble :

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La tête de lit intègre également 2 haut-parleurs, 2 spots et 4 prises secteur.

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Pour finir, quelques photos de l’ensemble en fonctionnement…

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Support téléphone avec chargeur sans-fil Qi intégré

J’ai acheté un chargeur sans-fil pour mon téléphone (une dizaine d’euros chez Amazon). Cette fonctionnalité est très pratique, mais le chargeur l’est un peu moins :

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Cette base circulaire oblige à bien positionner le téléphone pour enclencher la charge. De plus, le téléphone n’est pas du tout calé et l’ensemble prend beaucoup de place sur le bureau.

Le but du jeu à donc consisté à concevoir un support qui pourrait accueillir le téléphone en position verticale et bien sûr, intégrer le chargeur sans fil. Une ouverture à été prévue pour le passage du câble USB du chargeur.

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Une fois le chargeur intégré :

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Il n’y a plus qu’à déposer le téléphone 🙂

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Robot à base d’Arduino, Bluetooth et pilotable avec un téléphone (WP8)

Pas d’articles depuis un moment, mais je n’ai pas chômé pour autant !

Après avoir imprimé un peu tout et n’importe quoi, il était temps d’utiliser la bête pour imprimer un châssis de robot. C’était quand même le but initial 🙂

J’ai fait joujou avec des microcontrôleurs Picaxe, je voulais passer sur du Arduino (hardware Open Source), techno beaucoup plus répandue et avec une très grosse communauté.

Pour découvrir l’Arduino, un objectif simple : fabriquer un petit robot roulant, capable de se déplacer de façon autonome mais également d’être contrôlé à distance via un périphérique mobile (téléphone Lumia 920 sous Windows Phone 8 dans mon cas). Il utilise un télémètre à ultra-sons pour détecter les obstacles et une photorésistance pour détecter les variations de lumières.

Finalement, la prise en main de l’Arduino est un jeu d’enfant. On n’est pas dépaysé après avoir utilisé du Picaxe (qui au passage restent des petits microcontrôleurs super, je n’ai pas vraiment de reproche à leur faire !).

Le prototypage de la partie électronique a été très rapide.

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Voici à quoi le robot devrait ressembler (modélisation Sketchup).

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Ci-dessous, la vue « explosée » du robot où l’on voit bien les différentes pièces imprimées qui le composent.

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Quelques heures plus tard, tout est imprimé 🙂

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J’en profite pour préciser quelques astuces. J’ai remarqué que les pièces imprimées, bien que très solides, présentent une faiblesse entre les couches. Quand une pièce « casse », ce n’est jamais une vraie cassure, mais un décollage de 2 couches superposées. Par exemple, quand les parois d’une boîte sont fines, elles se décollent du socle assez facilement.

Pour pallier ce problème, j’ai pris l’habitude de systématiquement consolider les jonctions de plans avec une petite « pente ».OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Quelques bandes en relief  (3 mm d’épaisseur) sur le fond renforcent aussi la structure. Des emplacements sont prévus pour glisser des écrous. Cela permettra d’assembler les différentes parties avec des vis. Nophead utilise cette astuce pour les pièces de la Mendel90. C’est parfait pour avoir un beau rendu, une bonne solidité  et un assemblage facilité.

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Même principe de renforcement pour le pare-chocs. Ici, on voit bien que les contraintes appliquées sur les zones où la paroi est la plus fine, sont fortement absorbées par la « pente ».

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Un traitement d’enduit en bombe, suivi d’un léger ponçage et d’une couche de peinture en bombe permet de lisser convenablement les pièces et d’avoir un rendu plus « pro ».

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Avant/Après lissage, ponçage et peinture.

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Fixation de la roulette sur son support imprimé, toujours avec le système des écrous glissés dans la pièce.

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Pour que l’électronique soit bien fixée à l’intérieur, j’ai réalisé un petit socle aux dimensions intérieures du robot. 3 écrous viennent assurer que le tout sera bien bloqué grâce à des vis sur la paroi extérieure du robot.

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L’ensemble de l’électronique sur son support.

  • 1er étage : la carte Arduino
  • 2ème étage : carte de contrôle des moteurs
  • 3ème étage : carte custom pour connecter avec un minimum de fils  l’électronique au reste du robot (piles, LEDs, module Bluetooth, moteurs, etc.)

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Toutes les pièces sont peintes, une couche de vernis en bombe a été appliquée pour protéger la peinture.

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On peut passer à l’assemblage !

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Supports des moteurs et des piles.

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Tout est maintenant raccordé ! Les écrous sont en place dans les 4 coins… on peut refermer le petit gars 🙂

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Tadaaaammm !

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Des ouvertures ont été prévues pour le port USB et l’extrémité du module Bluetooth, histoire de ne pas affaiblir le signal. Des aérations permettent d’évacuer la chaleur (en particulier celle venant de la carte des moteurs).

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Sous tous les angles :

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A côté de ça j’ai développé une appli Windows Phone 8 pour contrôler le robot. Depuis cette version, Microsoft a laissé un peu plus de liberté aux développeurs pour manipuler le Bluetooth du téléphone. Voici donc la réplique d’une magnifique manette de Nintendo 😀 Le pavé directionnel dérive d’une librairie Open Source.

Fonction de chaque bouton :

  • Start : connexion au robot
  • Select : bascule du mode autonome au mode piloté via Bluetooth
  • A : Allume/éteint les feux
  • B : Klaxon

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Pour finir, voici la bête en action !

Impressions utiles

Maintenant que l’imprimante tourne plutôt bien, j’imprime mal de trucs (voir « Réalisations« ), parfois, un peu n’importe quoi, d’autres fois des choses vraiment utiles…

Les pare-soleil d’objectifs sont souvent pas donnés, une escroquerie pour un bout de plastique. L’impression n’est pas 100% parfaite à cause des « pentes », mais ça s’est tout de même bien imprimé sans support.

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Une petite pince, toujours pratique pour fermer différents sachets.

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Le bouchon de notre pipolino (distributeur de croquettes pour le chat) s’est malheureusement cassé. L’imprimante s’est montrée bien utile pour le remplacer !

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Et enfin, il y a quelques jours, c’est le dispositif de serrage de la cuvette des toilettes qui a cassé. Aussitôt réimprimé, marche nickel 🙂

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Prévoir des pièces de rechange

Sur la Mendel90, les pièces les plus sujettes à l’usure sont les engrenages de l’extrudeur. Il faut prévoir du rechange pour éviter les mauvaises surprises.

Mon support de ventilateur a tendance à être aussi un peu attaqué par la buse (cette copie chinoise ne doit pas avoir les dimensions exactes de la J-Head originale).

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Boitier et support de bobine

Pour terminer l’imprimante, il manquait encore 2 choses : un (vrai) support pour les bobines de filament et le boitier.

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Jusque là, j’utilisais un manche d’aspirateur pour tenir les bobines de plastic. La rotation de la bobine n’était pas vraiment fluide, le filament frottait contre le haut de l’imprimante, et il n’y avait pas de filtre à poussière. J’ai donc conçu un support mieux adapté.

Tout d’abord, 2 pièces qui se fixeront des 2 côtés de la bobine et qui contiennent un roulement à billes.

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Le reste du support est constitué de plaques de MDF 12 mm, de pièces imprimées et quelques roulements à billes.

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De l’espace est prévu pour insérer un filtre (morceau d’éponge) autour du filament.

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Le tuyau de sortie pour le filament sera serré grâce à ce système de vis/écrou.

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Voici le support une fois en place à cheval sur les 2 montants arrière. On voit également le filtre (2 morceaux d’éponge qui prennent le filament en sandwich).

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J’ai prévu aussi un petit système pour maintenir l’entrée du filament au centre et empêcher le filtre de sortir quand ça rembobine.

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Une fois la pièce en place…

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Une vidéo est dispo à la fin de ce billet.

La 2ème étape concerne le boitier. Ca me paraissait assez utile pour plusieurs raisons :

  • Protection contre la poussière
  • Légère réduction du bruit
  • Effet « chambre chaude »
  • Esthétiquement, c’est plus clean

Le boitier peut-être retiré sans problème, il n’est pas du tout fixé, simplement posé au-dessus de l’imprimante et ne couvre pas l’arrière de l’imprimante, pour éviter une surchauffe de l’électronique.

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Des vitres en plexiglas permettent de surveiller l’impression.

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Et de nuit, c’est joli 😉

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Pour terminer, voici une vidéo de la machine en action,  en particulier sur le support de bobine.

Lissage et finitions du PLA

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Après quelques expériences au succès plutôt mitigé, j’ai tenté l’option enduit – peinture – vernis, avec pas mal de ponçage à la main. Le résultat est vraiment très satisfaisant, mais ça demande quand même un peu de temps.

Voici comment j’ai procédé. Tout d’abord, un peu de matériel :

  • Quelques outils pour nettoyer les grosses imperfections
  • Du papier de verre assez fin
  • De la laine d’acier pour un beau ponçage

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Et, de gauche à droite :

  • De l’enduit de lissage (mastic de finition acrylique, pour auto)
  • Peinture blanche (j’ai retrouvé des vieilles bombes de peinture Games Workshop)
  • Du vernis

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Tout d’abord, impression avec des couches de 0.1 mm.

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On nettoie l’objet des gros ratés et on passe un très léger coup de papier de verre assez fin, histoire de retirer le gros des imperfections mais sans trop attaquer le model.

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J’applique l’enduit. J’ai mis 3 couches. Attention à bien doser, il faut en mettre suffisamment sans que ça bave. Mieux vaut prendre son temps et faire plus de couches fines.

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Les couches sont déjà nettement moins visibles. Il est temps de lisser tout ça.

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Pour poncer, j’ai utilisé de la laine d’acier. Il faut frotter un moment, mais j’ai été très étonné du résultat ! En ponçant suffisamment, on peut faire disparaître complètement les couches.

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Après le lissage, c’est le moment de la peinture. J’ai passé 3 couches de peinture blanche. Mêmes recommandations : plusieurs fines couches sont préférables. La peinture aide aussi à masquer les couches.

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Pour finir, j’ai appliqué 2 couches de vernis satin, je n’avais pas de brillant sous la main.

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Même si ce n’est pas encore parfait, le résultat est vraiment sympa.

Les joies de l’étalonnage

Deux semaines plus tard, me revoilà. J’avais réussi a obtenir des impressions très belles. Mais j’ai très vite déchanté quand il s’est agit d’imprimer des pièces de précision : les objets imprimés n’étaient pas aux bonnes dimensions ! Par exemple, pour une boite de 20 mm x 20 mm x 10 mm, j’obtenais une boite de 21.4 mm x 20.6 mm x 10 mm.

J’ai fait pas mal de tests…

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Plusieurs choses à retenir :

  • lors du calibrage, j’avais beaucoup trop resserré mes courroies
  • Mes courroies étaient HS. Je ne sais pas s’il s’agissait de courroies de mauvaise qualité, ou si je les ai abîmées en les tendant trop. En tout cas, j’avais un peu de colle a bois qui avaient coulé sur celle de l’axe X et génait un peu les déplacements, et celle de l’axe Y présentait des marques de pliures douteuses. Bref, j’ai remplacé les 2, je ne les ai pas trop tendues et les résultats ont été beaucoup plus précis !
  • Un pied à coulisse digital est indispensable pour bien étalonner l’imprimante

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Une fois la mécanique fiabilisée, il restait quelques écarts, les dimensions n’étaient pas encore tout à fait parfaites. L’étape suivante consiste donc à étalonner l’imprimante en mettant à jour son firmware pour lui dire, pour chaque axe, combien de pas moteur sont nécessaires pour un déplacement réel de 1 mm. J’ai perdu beaucoup de temps à trouver comment se faisait l’étalonnage. J’ai tatônné et obtenu de très bons conseils via le forum francophone RepRap. Aussi je ne détaillerai pas tout le processus ici et me contenterai d’un lien vers un excellent article qui explique tout cela très bien :

Le blog de Jean-Philippe Abraham, que je remercie chaleureusement 🙂

Au final, ce qui reste peut-être le plus simple est d’imprimer quelques grandes pièces pour faire des mesures précises et calculer les nouvelles valeurs à entrer dans le firmware de l’imprimante. Voici quelques pièces qui m’ont aidé à étalonner et calibrer ma RepRap.

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Pour finir, le soulagement, enfin des dimensions correctes ! Contrairement à la photo, le meilleur endroit pour prendre des bonnes mesures est de se positionner sur les dernières couches imprimées.

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