1- Modèle 3D et référence des pièces plastiques.

ATTENTION Vous êtes sur la page qui vous prend en main si vous imprimez les pièces plastique de l’UVEX4 motorisé. vous trouverez ici les STL, les consignes d’impression, et la liste du matériel à se procurer. Cette page est une première étape à faire avant le montage qui est décrit sur la page: https://spectro-uvex.tech/?p=2198

Le modèle 3D de l’Uvex4 dans le logiciel 3D Blender, peut vous aider à identifier les différentes pièces que vous avez imprimer. 


Cliquer sur les pieces pour faire apparitre les numéros, cliquer bouton droit pour faire disparaitre les nombres

2- Réglage du trancheur de l'imprimante 3D

Nous vous conseillons d’utiliser le PETG noir comme plastique d’impression qui a fait ses preuves au niveau mécanique, c’est un plastique rigide très facile à imprimer avec peu de rétractation et une bonne tenue dans le temps. Pour les impressions par défaut sauf mention complémentaire nous avons utilisé un taux de remplissage à 20% et une hauteur des couches d’impression à 0,2mm sur un plateau lisse. Eviter les plateaux granuleux, car pour certaines pièces, on se sert de l’aspect lisse pour faire des surfaces optiques, comme par exemple le support de fente tournante (n°212). Nous avons utilisé le trancheur de l’imprimante Prusa: PrusaSlicer version 2.3 (Slic3r) qui permet des avancées notables pour la qualité de l’impression 3D. Ce slicer prend en charge beaucoup d’imprimante 3D du commerce de base et permet facilement de paramétrer son imprimante 3D. Avec la Prusa i3 MK3S+ les pièces s’impriment sans avoir à retoucher les réglages de base de l’imprimante. Pour certaines petites pièces avec de longues tiges (n°501, 213, 212, 404), certaines imprimantes 3D un peu anciennes demanderont à jouer sur les paramètres de température et de refroidissement de la tête mais rien d’impossible. Les fichiers STL ci-dessous, montrent les pièces plastiques posées sur le plateau par défaut dans la bonne position, prêt à être imprimées. 

3- Les fichiers Stl

Les 3 motorisations décrites ci-dessous peuvent être réalisées de façon indépendantes. On peut sans problème décider de ne pas installer une des motorisations, l’électronique et le logiciel de commande (UVEX4.driver) fonctionne très bien sans, il suffira de le configurer.

Ci-dessous les pièces plastiques à imprimer en PETG au format STL prêtes sur le plateau du slicer de l’imprimante 3D, avec les consignes d’impression. 

Pièces
STL
Commentaires consignes d’impression
507_Support capteur point_0_RM_V2Cette pièce est le support pour le capteur à effet hall qui permet de retrouver facilement l’ordre 0. Le capteur détecte l’aimant qui est présent sur le bras du réseau lors de son passage juste au-dessus.
503_cache_ressort_V3Le cache ressort est le carter du moteur, il empêche la lumière de pénétrer dans le boitier. Le système de rattrapage de jeux du moteur se situe à l’intérieur.
501_Axe_reseau_motorise_V3L’axe de réseau est constitué du corps qui fait le lien entre le réseau et le moteur en passant par le roulement du boitier. Le ressort de rappel de jeux du moteur est attaché au téton que l’on peut voir sur le coté droit. A imprimer avec support sur le plateau uniquement.
Pièces
STL
Commentaires consignes d’impression
214_Support_LED_emettrice_FTM_V16Très petite pièce qui s’imprime en 4′, la LED pour éclairer la fente rentre dans le trou. Elle s’insère dans la queue d’aronde du corps de Fente (n°211) On peut même la coller pour être sûr qu’elle ne s’échappe pas de son logement.
213_Manchon_FTM_V11Axe qui solidarise le système de fente tournante au moteur. L’axe tient en force dans l’axe moteur. Il est déconseillé d’utiliser les deux trous pour y insérer une vis, elle risque de fendre le plastique.
212_Axe_FTM_V15Cette pièce pourrait s’appeler barillet de sortie de multifentes. Son impression doit être soignée donc 0,1mm par couche d’impression. Les 6 trous sont un point sensible du spectroscope, car c’est par eux que passe toute la lumière à analyser. Ils doivent ainsi être nettoyés, il faut contrôler l’absence de tout reste d’impression ou de fil.
211_Support_FTM_V21Cette pièce très complexe est le corps du système de fente tournante qui s’installe à l’avant de l’UVEX juste à l’interface avec le cube de guidage. Sont impression doit être soignée 0,1mm par couche d’impression et avec les support sur plateau uniquement.
Pièces
STL
Commentaires consignes d’impression
404_Axe_moteur_MPM_V11Toute petite pièce qui va servir d’intermédiaire entre le moteur et le chariot de M2 (pièce n°402). En haut il faut installer un insert de 2 mm qui va servir de point d’appui à une vis qui elle même va pousser le chariot. La tête de cette vis étant solidaire du chariot. Le plus délicat est de placer l’insert sans faire fondre le haut de la pièce.
Pièces
STL
Commentaires consignes d’impression
701_Boitier_electronique_V4.13Boitier qui permet de protéger l’électronique mais aussi de compléter l’étanchéité à la lumière de l’UVEX4. La petite excroissance sur le coté droit est la sortie pour la microUSB de l’Arduino. Cette partie étant très fragile on peut ajouter un serflex pour maintenir la prise et ne pas la casser.  A imprimer avec support sur le plateau.
702_nicepeople_V2

La touche finale, pour les dernières couche d’impression, on peut utiliser un fil d’une autre couleur que le noir pour faire ressortir l’écriture 😉

4- Un peu de Mathématiques, la position du réseau.

Le moteur est une 32 pas/tour avec un réducteur x64 ce qui donne une précision de 0,18°/pas. Ainsi il faut 20 pas moteur pour qu’une raie identifiée traverse le capteur de par en par, avec une ASI183, ce qui est suffisant pour placer le domaine spectral souhaité dans le capteur, il est ainsi aisé de passer du domaine UV à la partie visible du spectre puis à l’infrarouge. Cette précision ne dépend pas du réseau utilisé, on peut ainsi envisager de balayer le spectre d’une étoile et de faire du raboutage pour obtenir un spectre allant de l’UV jusqu’à l’IR et ceci quelque soit le réseau. La précision n’est cependant pas suffisante pour identifier les raies à coup sur, il faut pour cela utiliser une lampe de calibration.

Camera
Nb de pas/fenêtre

ASI 183
20.4

ATIK 460EX
19.3

ATIK 314L+
13.9

Le fichier Excel de calcul.

Longueur d'onde en fonction des angles réseaux, largeur de la fenêtre en longueur d'onde en fonction des réseau et de la camera.

Ici la géométrie de l’UVEX4 avec le fameux logiciel Geogebra: 
Géogebra interactif

4- L'électronique.

Le coeur de l’électronique de l’UVEX4 Upgrade est un microcontroleur Arduino Mega 2560 Pro Mini cadencé à 16MHz avec 256Ko de mémoire flash. Il possède l’immense avantage d’être peu cher, et de proposer 70 entrées / sorties programmables. Il est accompagné de 2 drivers ULN2803 qui permettent de gérer 4 moteurs pas à pas de 5V, d’un ESP8266 pour le WIFI et d’un W5500 pour la connexion réseau filaire RJ45, le tout occupe 35 Digits et 3 analogiques de l’arduino.

Une description complète de l’électronique de l’UVEX4 est disponible ici: https://spectro-uvex.tech/?p=4574

5- le matériel.

Liste du matériel pour Upgrade (version motorisé)

Comprend références du microcontroleur, des moteurs, de pièces mécaniques et électroniques.

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