生命不息情懷不死，爆改3D打印機磐紋F1！

南極熊導(dǎo)語：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)計專業(yè)的好基友，首先在上圖之前先說說為什么要對F1進行改裝，貼主在大一的時候開始接觸3D打印機，最早的時候也研究過marlin的固件，由于up主還是一個羅粉所以對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打印機的交互與應(yīng)用，同時也要感謝南極熊一系列的測評文章給我的靈感。

在3D打印機的性能與打印效果上我認(rèn)為桌面級FDM的技術(shù)現(xiàn)今依然處于一個瓶頸的狀態(tài)最早UP主想通過對固件的優(yōu)化來達到最好的打印效果，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，因為marlin畢竟是一款開源的固件和LINUX一樣全世界很對的嵌入式工程師幾乎都在維護這一固件所以其編碼思路以及對不同情況的思考都超出了我的預(yù)計。

所以我這一次將改動主要放在了人機交互系統(tǒng)上，因為up主個人認(rèn)為3D打印走性能還是走交互其實就跟之前的手機行業(yè)一樣，某米當(dāng)年1.5Ghz雙核1GRAM的時候某水果還在使用1Ghz 512MB面對瘋狂的堆積硬件來提升功能絕對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)計人機界面，相比marlin來說肯定是有所提升的并且也降低了成本，但是STM32就算再強畢竟也只是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marlin固件進行移植的想法，marlin固件中編碼語言語法類似于C（有點像C的變種）但其中也穿插著C++（有class）的影子相對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行折騰，有句話說的好“生命不息，折騰不止”，但是目前國內(nèi)對的氛圍還沒有達到那一步，up主也希望可以。

通過這樣的文章帶動一些對代碼對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這一臺機型，因為對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。比較幸運的是去年INSIDE3D展會上結(jié)實了一家同是在杭州專注3D打印智能化解決方案的某公司，他們在視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用中不得不說還是挺讓我感慨的，對于這一項看起來簡單的技術(shù)有多少公司還是要讓消費者來買單，由他們?nèi)赓M的監(jiān)控視頻供應(yīng)不得不佩服他們在數(shù)據(jù)透傳上的一些技術(shù)，在UP主軟磨硬泡下還是拿到了他們的評估板（由于沒有量產(chǎn)還是裸板）要自己進行焊接不過這個難度還是不大的。

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 ——主機型

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

Kim-P-C——電機控制驅(qū)動板(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——耗材檢測接口套件

外圍元器件

拓展結(jié)構(gòu)設(shè)計圖設(shè)計套件

萬用表

Kim 系統(tǒng)SDK及Kim APP for plus

首先是最基礎(chǔ)的安裝這個就不仔細(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。每個靠板由3個螺絲固定。

步驟三：安裝Z軸滑臺
軸滑臺有兩個，有限位開關(guān)的放左，無限位開關(guān)的放右，電機在下端。每個滑臺右6個固定螺絲。如果滑臺上的安裝平臺影響螺絲擰入可撥動軸承移動平臺。

步驟四：安裝Y軸滑臺
Y軸滑臺的電機朝里放置，滑臺由6個螺絲固定。

步驟五：安裝X軸滑臺
X軸滑臺的電機朝左放置，滑臺由8個螺絲固定。

步驟六：安裝噴頭組裝板

安裝組裝板時注意，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，安裝固定螺絲時注意有兩個從正面安裝，兩個從反面安裝。

步驟八：安裝控制電路模塊

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

步驟九：滑臺與電路模塊接線
先識別滑臺接口及對應(yīng)電路模塊上的接線順序，分別(從左到右順序)為噴頭（4個口）、X軸（2個口）、Y軸（2個口）、Z軸左（2個口）、Z軸右（1個口）。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
先了解打印平臺，平臺上有三塊吸鐵石（新版有所變動）。將3個固定螺絲安裝在Y軸安裝平臺上，再將打印平臺壓緊在安裝平臺上，至此打印機拼裝完畢。

在原有的機器拼裝完成之后開始我們的party time ！?。。?！先給所有改裝套件來一個合影，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)計出了兩個解構(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)機口。

剩下的設(shè)計了一個監(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，在成像的算法上進行了一些對焦和微調(diào)。

下面是整體的效果渲染：

這兩個結(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，固件中對比marlin原版略有改動，最基礎(chǔ)的IO口定義函數(shù)進行了改動還有就是在打印過程中攝像組件可能會出現(xiàn)抖動的問題，我請教了K公司的工程師后他們調(diào)整了部分電機驅(qū)動程序（如果使用磐紋原有控制電機驅(qū)動板攝像頭組件的抖動比較明顯所以我放棄了這個方案）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IO口進行定義與調(diào)整

△ 適配優(yōu)化電機驅(qū)動程序

△ 使用marlin原系統(tǒng)進行功能上的調(diào)試

我對智能控制板進行組裝與調(diào)試通過他們的SDK原本我想讓基友設(shè)計UI讓后我進行編碼但是對頂層語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)。對與交互這一塊對與桌面級市場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，對于我們這種用戶群體來說非常的痛苦就想打印機廠商給了我很多很多優(yōu)美的詩詞，但是我連用都用不順手，打個幾次看看效果真的有種退貨的沖動，一葉障目而不見泰山，中國的市場和國外不一樣國外的用戶愿意去學(xué)建模愿意改裝而中國目前的市場情況下這樣的人群還是非常少的，交互與應(yīng)用才是中國市場真正的需求與中國人真正的強項，好玩才有人買這也是諾基亞被淘汰的真相，當(dāng)然工業(yè)級的機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上來說確實非常的簡潔同時也集成了新聞與論壇版塊提供給3D愛好者交流的平臺以及同時將打印控制與監(jiān)控界面相結(jié)合實習(xí)所見即所得的用戶體驗。

Ok！對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)計出來的機器，希望大家可以多給點意見，不喜勿噴啊~各位大神~另外如果對3D打印技術(shù)感興趣的話可以加我的qq好友252691676不管是廠商也好個人也罷，我都想多多交流提升自己。未來UP主可能會成立一個工作室給大家?guī)砀幸馑嫉臇|西也可以來杭州跟UP面基，歡迎五湖四海的朋友來到杭州。
ID：koma坐標(biāo):杭州
QQ：252691676
Email：252691676@qq.com
手機就不暴露了~哈哈哈~歡迎進行技術(shù)上的交流~