RAMPS 1.4

RAMPS 1.4Eines der bekanntesten 3D-Drucker Steuerungen ist neben dem Arduino selbst das RAMPS 1.4 Board. RAMPS steht dabei für RepRap Arduino Mega Pololu Shield (kurz RAMPS) und stellt zwischen allen wichtigen Komponenten wie Extruder, Schrittmotoren und Temperatursensoren die Verbindung zum Arduino Mega her. Für Deinen 3D-Drucker empfehlen wir vor allem die Verwendung eines RAMPS 1.4 Boards auf Grund der sehr hohen Verbreitung und der sehr einfachen Bedienung und des Anschlusses des Boards. Für das RAMPS 1.4 Board lässt sich auch die ebenfalls sehr verbreitete Marlin Firmware verwenden, welche unzählige Funktionen für deinen 3D-Drucker bietet.

RAMPS 1.4 – Features

Mit dem Board erhälst Du viele Anschluss- und Erweiterungsmöglichkeiten für Deinen 3D-Drucker, welche sich sehr einfach nutzen lassen und sehr einfach zugänglich sind. Folgende Features bietet das RAMPS Board:

Anschlüsse für X-Y-Z-Steppermotoren (bis zu 2 für die Z-Achse)
Anschlüsse für bis zu 3 Temperatursensoren
5 Halter für Schrittmotortreiber
Getrennter Heizbett-Stromkreis
Anschluss für HotEnd, Bauteilkühllüfter und Heizbett
 Anschluss für diverse LCD-Display (Adapter erforderlich)
 5A-Sicherung (rückstellend) für den allgemein Stromkreislauf und 10A-Sicherung für den Heizbett-Stormkreislauf
Anschlüsse für Servo-Motoren
6 Anschlüsse für Min- und Max X-Y-Z-Endstops
 Bequeme entfernbare Stecker zur Stromversorgung
 Status-LEDs für Heizbett, Extruder und Bauteilkühllüfter

Das RAMPS 1.4 Board bietet Dir die optimale 3D-Drucker Steuerung in Verbindung mit einem Arduino Mega 2560 und der Marlin-Firmware.

RAMPS 1.4 Schaltplan – 3D-Drucker Steuerung

Damit Du beim verkabeln nicht den Überblick verlierst hilft Dir der RAMPS 1.4 Schaltplan weiter. Auf diesem kannst Du nicht nur erkennen wo welche Komponente angeschlossen wird sondern bekommst auch noch einen Eindruck davon, wie viele Kabel notwendig sind, was Dir beim Kabelmanagement helfen kann. Hier geht es zum RAMPS 1.4 Schaltplan.

RAMPS 1.4 Anleitung

Im Folgenden zeige ich Dir wie du Schritt für Schritt dein RAMPS 1.4 Board fit für deinen 3D-Drucker machst und das Board mit den notwendigen Komponenten bestückst.

1. Schritt – Auspacken und Vollständigkeit prüfen – RAMPS 1.4 Anleitung

Zunächst einmal solltest Du überprüfen ob alle benötigen Teile zum Zusammenbau Deines Boards vorhanden sind. Es gibt sehr viele verschiedene Kits für das RAMPS, sodass es keine allgemeine Liste zum Lieferumfang gibt. Ich möchte Dir hier aber die absolut wichtigsten Teile für Dein RAMPS 1.4 auflisten:

  • RAMPS 1.4 Board
  • Jumper-Connector (üblicherweise 15 Stück)
  • Mind. 4 Schrittmotortreiber
  • Power-Stecker
  • Zu empfehlen: Kühlkörper für die Schrittmotortreiber
  • Zum loslegen: Arduino Mega 2560

Bis auf die Kühlkörper für Deine Schrittmotortreiber benötigst Du alle genannten Teile um deinen 3D-Drucker bzw. dein RAMPS in Betrieb nehmen zu können. Wir empfehlen dir den Kauf eines Komplett-Kits* zum Beispiel auf Amazon. Hier bekommst Du direkt alle benötigten Teile in einem und oft zusätzlich noch ein nützliches LCD-Display* insgesamt zu einem sehr kleinen Preis. Möchtest Du das Arduino-Projekt unterstützen, kannst Du auch einen Original Arduino Mega 2560* kaufen. Ansonsten reicht ein günstiges Replikat aus China* völlig aus für Deinen 3D-Drucker.

2. Schritt – RAMPS 1.4 mit Arduino verbinden

Bevor wir damit beginnen das Board zu bestücken, solltest Du das Board auf deinen Arduino stecken. Auf der Rückseite des Boards siehst Du viele goldene Kontakte, welche passend für einen Arduino Mega 2560 sind. Überprüfe vor dem Verbinden mit dem Arduino nochmals ob alle Kontakte gerade sind und keine verbogen oder gar abgebrochen ist. Vor allem durch den Versand kann es öfters vorkommen, dass einige Kontakte leicht verbogen sind.

Sollten bei Dir Kontakte verbogen sein, hilft oft eine kleine Zange und leichte Kraft um den Kontakt wieder gerade zu biegen. Beachte allerdings, dass das wiederholte Vor- und Zurückbiegen dafür sorgt, dass der Kontakt abbrechen wird. Mache mit Deiner Zange also nur absolut notwendige Bewegungen.

Du kannst nun das Board auf deinen Arduino setzten und in die vorgesehenen Buchsen drücken. Achte beim Drücken darauf, keine Komponenten auf dem RAMPS 1,4 zu verbiegen.

3. Schritt – Jumper setzen – RAMPS 1.4 Anleitung

JumperBevor wir die Schrittmotortreiber installieren können, müssen noch einige Jumper gesetzt werden. Du siehst dort wo später die Schrittmotortreiber installiert werden, neben den silbernen, runden Kondensatoren eine 3×2 Kontaktleiste. Diese muss mit Jumper besetzt werden um die Anzahl der Microschritte für deine Schrittmotoren festzulegen. Das RAMPS unterstützt bis zu 1/16 Steps – diese muss allerdings auch der verwendete Schrittmotortreiber liefern (was die Regel ist).

Für die Jumper kann ohne Probleme die größte mögliche Anzahl an Schritten gewählt werden, da später der Treiber entscheidet wie viele Schritte möglich sind. Somit sind drei Jumper pro Schrittmotortreiber notwendig um 1/16 Steps einzustellen. Die Jumper werden so gesetzt, dass alle drei Jumper nebeneinander Platz finden. Die Jumper sitzen also in Ihrer Ausrichtung parallel zu den gelben Sicherungen an den Power-Steckern.

4. Schritt – Schrittmotortreiber installieren

Nachdem nun die Jumper gesetzt sind, kann auf jedem Steckplatz ein Schrittmotortreiber installiert werden. Beim Einsetzen der Treiber muss auf die richtige Polung geachtet werden. Dazu befindet sich meist auf der Unterseite der Treiber eine Beschriftung wie diese:

StepStick - Unterseite

Auch auf dem RAMPS 1.4 Board findest Du solch eine Beschriftung neben den Buchsen für die Schrittmotortreiber. Setze die Schrittmotortreiber nun so ein, dass die Kontakte zueinander passen. Dein Board sollte nun mit dem Arduino verbunden und die Schrittmotortreiber installiert sein. Das kann dann so aussehen:

RAMPS 1.4 Arduino

5. Schritt – Verkabeln der 3D-Drucker Steuerung

Im letzten Schritt der RAMPS 1.4 Anleitung werden nun alle Kabel an das RAMPS 1.4 Boards angeschlossen. An jeden Schrittmotortreiber wird ein Schrittmotor angeschlossen. Die Polung des Steckers ist ist dabei nicht wichtig, da die Drehrichtung später noch in der Firmware invertiert werden kann. Natürlich gilt dies nur für die einzelnen Spulen der Schrittmotoren (üblicherweise zwei). Es spielt keine Rolle ob die Spule 1 des Schrittmotors am Anschluss für Spule 2 am Treiber hängt oder umgekehrt.  Einzig ein gemischtes Anschließen der Spulen darf nicht stattfinden. Schließe also an jeden Schrittmotortreiber nun einen Schrittmotor an (an die Z-Achse werden ggf. zwei Schrittmotoren angeschlossen).

Sind die Schrittmotoren angeschlossen sollten nun die EndStops angeschlossen werden. An das Board können maximal 6 EndStops angeschlossen werden. Du benötigst für den Betrieb Deines Druckers jedoch nur 3 EndStops, da der maximale Verfahrweg für jede Achse später in der Marlin-Firmware festgelegt wird, sodass Du nur Min-EndStops und keine Max-EndStops benötigst.

Schaue Dir am besten im Schaltplan die richtige Verkabelung der EndStops an. Beachte die Polung für die EndStops. Verwendest du mechanische EndStops sind nur zwei Kabel pro EndStop notwendig. Für optische EndStops sind drei Kabel notwendig (5V, GND und Signal). Auf dem Board findest Du dazu die Markierung „S“ für Signal „-“ für GND und „+“ für 5V.

Nach den EndStops können nun die Temperaturfühler angeschlossen werden. Dir stehen drei Anschlüsse für die Temperaturfühler zur Verfügung (T0, T1, T2). Für das HotEnd wird der Anschluss T0 verwendet und für das Heizbett T1. Die Polung ist bei den Temperaturfühler irrelevant, da dieser nur ein sich verändernder Widerstand darstellt.

Nun kannst Du noch über die Buchsen D8, D9 und D10 Heizbette, Bauteilkühllüfer (wenn kein 2. Extruder verwendet wird) und HotEnd, in dieser Reihenfolge, anschließen.

Im Letzten Schritt versorgst Du nun die Platine über die großen Power-Stecker mit Strom. Beachte auch hier die Polung.

Tipp!
Damit die Kabel auch gut gesichert und in den jeweiligen Buchsen halten, solltest Du alle Adern mit Hilfe einer Aderendhülsenzange* mit Aderendhülsen* versehen. Diese verhindern dass leicht mögliche Ausreißen des Kabels und beugen der Korrosion des Kupfers vor.

Deine 3D-Drucker Steuerung ist nun fertig verkabelt und du kannst mit der Programmierung des Arduinos bzw. der Aufspielung der Marlin-Firmware beginnen.