生命不息情懷不死，爆改3D打印機(jī)磐紋F1！

南極熊導(dǎo)語(yǔ)：本文由讀者向南極熊投稿。
本文作者： 浙江科技學(xué)院大三電子專業(yè)的一名科技宅

首先先介紹一下本人是浙江科技學(xué)院大三電子專業(yè)的一名科技宅，跟我一起完成這次改裝的還有我建筑設(shè)計(jì)專業(yè)的好基友，首先在上圖之前先說說為什么要對(duì)F1進(jìn)行改裝，貼主在大一的時(shí)候開始接觸3D打印機(jī)，最早的時(shí)候也研究過marlin的固件，由于up主還是一個(gè)羅粉所以對(duì)軟件的使用與交互看的比較重要，從高一開始就受到zealer（當(dāng)時(shí)叫teemassage）王自如的風(fēng)格與思想所以結(jié)合我所學(xué)的專業(yè)我想通過自己的改裝提成3D打印機(jī)的交互與應(yīng)用，同時(shí)也要感謝南極熊一系列的測(cè)評(píng)文章給我的靈感。

在3D打印機(jī)的性能與打印效果上我認(rèn)為桌面級(jí)FDM的技術(shù)現(xiàn)今依然處于一個(gè)瓶頸的狀態(tài)最早UP主想通過對(duì)固件的優(yōu)化來達(dá)到最好的打印效果，但是當(dāng)我打開marlin固件的程序代碼后我果斷的選擇了另辟蹊徑，因?yàn)閙arlin畢竟是一款開源的固件和LINUX一樣全世界很對(duì)的嵌入式工程師幾乎都在維護(hù)這一固件所以其編碼思路以及對(duì)不同情況的思考都超出了我的預(yù)計(jì)。

所以我這一次將改動(dòng)主要放在了人機(jī)交互系統(tǒng)上，因?yàn)閡p主個(gè)人認(rèn)為3D打印走性能還是走交互其實(shí)就跟之前的手機(jī)行業(yè)一樣，某米當(dāng)年1.5Ghz雙核1GRAM的時(shí)候某水果還在使用1Ghz 512MB面對(duì)瘋狂的堆積硬件來提升功能絕對(duì)比不上將交互做到極致。當(dāng)然也研究過赤兔的3D打印控制板，通過固件移植至STM32上并且使用了GUI來設(shè)計(jì)人機(jī)界面，相比marlin來說肯定是有所提升的并且也降低了成本，但是STM32就算再?gòu)?qiáng)畢竟也只是STM32很多應(yīng)用上也不能夠做到完美支持，所以我也放棄了之前想自己對(duì)marlin固件進(jìn)行移植的想法，marlin固件中編碼語(yǔ)言語(yǔ)法類似于C（有點(diǎn)像C的變種）但其中也穿插著C++（有class）的影子相對(duì)來說移植的過程還是比較復(fù)雜的，哈哈哈畢竟marlin開源并且交互界面還是這么古老很大程度上是給用戶自己去進(jìn)行折騰，有句話說的好“生命不息，折騰不止”，但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)的氛圍還沒有達(dá)到那一步，up主也希望可以。

通過這樣的文章帶動(dòng)一些對(duì)代碼對(duì)3D打印技術(shù)感興趣的朋友。

下面來說說為什么選擇了磐紋F1這一臺(tái)機(jī)型，因?yàn)閷?duì)于我要暴力改裝的想法來說最適合的就是本來就具有一定DIY可改裝性的機(jī)型，F(xiàn)1的結(jié)構(gòu)也是比較模塊化的嗎，所以比較有利于改裝。比較幸運(yùn)的是去年INSIDE3D展會(huì)上結(jié)實(shí)了一家同是在杭州專注3D打印智能化解決方案的某公司，他們?cè)谝曨l監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用中不得不說還是挺讓我感慨的，對(duì)于這一項(xiàng)看起來簡(jiǎn)單的技術(shù)有多少公司還是要讓消費(fèi)者來買單，由他們?nèi)�免費(fèi)的監(jiān)控視頻供應(yīng)不得不佩服他們?cè)跀?shù)據(jù)透?jìng)魃系囊恍┘夹g(shù)，在UP主軟磨硬泡下還是拿到了他們的評(píng)估板（由于沒有量產(chǎn)還是裸板）要自己進(jìn)行焊接不過這個(gè)難度還是不大的。

好了下面浩瀚的工程正式開始

首先我列出了這次改裝的清單

Panowin FI ——主機(jī)型

Kim 3D優(yōu)化固件——杭州某公司基于marlin進(jìn)行優(yōu)化的固件

Kim-P-C——電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)板(裸板)

Kim-P-F——智能控制四核MAIL400GPU圖形渲染控制板

Kim-Cam——攝像頭組件

Kim-P——電容屏套件

Kim-P——電子防抖固件算法

Kim-P——耗材檢測(cè)接口套件

外圍元器件

拓展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)套件

萬(wàn)用表

Kim 系統(tǒng)SDK及Kim APP for plus

首先是最基礎(chǔ)的安裝這個(gè)就不仔細(xì)給大家講解了，百度了一篇安裝過程供大家參考。

步驟一：安裝腳墊

首先找到套件里的腳墊、配套螺絲、墊片以及確認(rèn)底板上的腳墊安裝孔方便安裝可將底板翻轉(zhuǎn)過來在反面擰螺絲；安裝完畢后翻轉(zhuǎn)。

步驟二：安裝靠板
板是Z軸的安裝支架，注意不要將靠板安裝反了。每個(gè)靠板由3個(gè)螺絲固定。

步驟三：安裝Z軸滑臺(tái)
軸滑臺(tái)有兩個(gè)，有限位開關(guān)的放左，無(wú)限位開關(guān)的放右，電機(jī)在下端。每個(gè)滑臺(tái)右6個(gè)固定螺絲。如果滑臺(tái)上的安裝平臺(tái)影響螺絲擰入可撥動(dòng)軸承移動(dòng)平臺(tái)。

步驟四：安裝Y軸滑臺(tái)
Y軸滑臺(tái)的電機(jī)朝里放置，滑臺(tái)由6個(gè)螺絲固定。

步驟五：安裝X軸滑臺(tái)
X軸滑臺(tái)的電機(jī)朝左放置，滑臺(tái)由8個(gè)螺絲固定。

步驟六：安裝噴頭組裝板

安裝組裝板時(shí)注意，固定螺絲孔與固定噴頭用螺絲孔間距大的朝下放置。固定組裝板用4個(gè)沉頭螺絲。

步驟七：安裝加熱噴頭

噴頭朝下放置，安裝固定螺絲時(shí)注意有兩個(gè)從正面安裝，兩個(gè)從反面安裝。

步驟八：安裝控制電路模塊

首先調(diào)節(jié)下X軸滑臺(tái)位置，使滑臺(tái)位置處于Z軸下方；為安裝電路模塊做準(zhǔn)備。安裝前可以先對(duì)電路模塊的接口進(jìn)行簡(jiǎn)單的熟悉,為后面進(jìn)行接線做準(zhǔn)備工作。電路模塊由4個(gè)螺絲固定

步驟九：滑臺(tái)與電路模塊接線
先識(shí)別滑臺(tái)接口及對(duì)應(yīng)電路模塊上的接線順序，分別(從左到右順序)為噴頭（4個(gè)口）、X軸（2個(gè)口）、Y軸（2個(gè)口）、Z軸左（2個(gè)口）、Z軸右（1個(gè)口）。還要特別提醒SD卡文件輸入的插槽位置。

步驟十：安裝打印平臺(tái)
先了解打印平臺(tái)，平臺(tái)上有三塊吸鐵石（新版有所變動(dòng)）。將3個(gè)固定螺絲安裝在Y軸安裝平臺(tái)上，再將打印平臺(tái)壓緊在安裝平臺(tái)上，至此打印機(jī)拼裝完畢。

在原有的機(jī)器拼裝完成之后開始我們的party time ！�。。。∠冉o所有改裝套件來一個(gè)合影，部分套件已經(jīng)組裝完畢電子程序的算法也已經(jīng)燒寫完畢，不要在意UP主的走線哈哈哈。。。

首先Up主的好基友設(shè)計(jì)出了兩個(gè)解構(gòu)套件根據(jù)屏幕套件4.3寸的size，基友畫出了幾張渲染圖預(yù)留了SD卡槽主USB和從USB聯(lián)機(jī)口。

剩下的設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)控解構(gòu)套件，靈感來源于彈簧束線管，這樣的解構(gòu)可以讓攝像頭組件調(diào)整位置更靈活，另外攝像頭使用了200w像素的高速鏡頭，在成像的算法上進(jìn)行了一些對(duì)焦和微調(diào)。

下面是整體的效果渲染：

這兩個(gè)結(jié)構(gòu)件在K公司的幫助下我拿到了首版樣件，給大家看一下結(jié)合智能控制板的效果，說真的焊接過程挺累的。

△ 智能控制板特寫

原來的兩塊裸板經(jīng)過UP兩天的調(diào)試焊接成功的刷完了固件，固件中對(duì)比marlin原版略有改動(dòng)，最基礎(chǔ)的IO口定義函數(shù)進(jìn)行了改動(dòng)還有就是在打印過程中攝像組件可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的問題，我請(qǐng)教了K公司的工程師后他們調(diào)整了部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序（如果使用磐紋原有控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)板攝像頭組件的抖動(dòng)比較明顯所以我放棄了這個(gè)方案）并且在智能板中加入了一些光學(xué)防抖的算法（光學(xué)防抖模組畢竟比較貴）整體效果我們最后再看。

△ 對(duì)IO口進(jìn)行定義與調(diào)整

△ 適配優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序

△ 使用marlin原系統(tǒng)進(jìn)行功能上的調(diào)試

我對(duì)智能控制板進(jìn)行組裝與調(diào)試通過他們的SDK原本我想讓基友設(shè)計(jì)UI讓后我進(jìn)行編碼但是對(duì)頂層語(yǔ)言一竅不通的我選擇死亡，還是沿用了原本的那一套交互系統(tǒng)。對(duì)與交互這一塊對(duì)與桌面級(jí)市場(chǎng)來說是非常重要的一環(huán)上文也說到過現(xiàn)在的3D打印廠商還沒有重視到這一塊，還在盲目刷模型的數(shù)量，對(duì)于我們這種用戶群體來說非常的痛苦就想打印機(jī)廠商給了我很多很多優(yōu)美的詩(shī)詞，但是我連用都用不順手，打個(gè)幾次看看效果真的有種退貨的沖動(dòng)，一葉障目而不見泰山，中國(guó)的市場(chǎng)和國(guó)外不一樣國(guó)外的用戶愿意去學(xué)建模愿意改裝而中國(guó)目前的市場(chǎng)情況下這樣的人群還是非常少的，交互與應(yīng)用才是中國(guó)市場(chǎng)真正的需求與中國(guó)人真正的強(qiáng)項(xiàng)，好玩才有人買這也是諾基亞被淘汰的真相，當(dāng)然工業(yè)級(jí)的機(jī)器就不用考慮那么多。

APP方面這款套件自帶的app雖然不支持SDK二次開發(fā)但是話說回來了UP主也不懂JAVA與OC，但是UI上來說確實(shí)非常的簡(jiǎn)潔同時(shí)也集成了新聞與論壇版塊提供給3D愛好者交流的平臺(tái)以及同時(shí)將打印控制與監(jiān)控界面相結(jié)合實(shí)習(xí)所見即所得的用戶體驗(yàn)。

Ok！對(duì)Panowin F1的爆改在這里就先告一段落，這可是UP主一年都沒要過好設(shè)計(jì)出來的機(jī)器，希望大家可以多給點(diǎn)意見，不喜勿噴啊~各位大神~另外如果對(duì)3D打印技術(shù)感興趣的話可以加我的qq好友252691676不管是廠商也好個(gè)人也罷，我都想多多交流提升自己。未來UP主可能會(huì)成立一個(gè)工作室給大家?guī)�來更有意思的東西也可以來杭州跟UP面基，歡迎五湖四海的朋友來到杭州。
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手機(jī)就不暴露了~哈哈哈~歡迎進(jìn)行技術(shù)上的交流~