put back rear frame bracket for RS, the TS version interfers with RS beam bracket
[clinton/wilson.git] / doc / how-to-build.txt
dissimilarity index 74%
index 520daaa..77a0c20 100644 (file)
---------------------------------------------
-How to Assemble the Reprap Wilson 3D printer
-Written by Martin Rice <mrice411@gmail.com>
---------------------------------------------
-
-1. Identify the components
-
-2. Assemble the Y axis (part 1)
-
-       The following parts are used during this step:
-
-       a. The two M10 threaded rods
-       b. The Y axis smooth rods
-       c. The plastic Y end pieces (2)
-       d. The two plastic frame brace supports
-       e. 12 M10 nuts and washers
-       f. Four linear bearings (LM8UU)
-
-3. Assemble the Frame (part 1)
-
-       The following parts are used during this step:
-
-       a. The two side pieces of 2020 aluminum extrusion (the longer ones, generally)
-       b. One of the two horizontal pieces of 2020 aluminum extrusion (the shorter ones, generally)
-       c. 36 T-slot nuts
-       d. 28 M5 x 8mm screws
-       e. The plastic Z motor holders (2)
-       f. The plastic rear frame brackets (2)
-
-4. Mount the Y axis to the frame
-
-5. Assemble the X axis (part 1)
-
-6. Mounting the X axis to the Z axis
-
-7. Assemble the Frame (part 2)
-
-
-
-
-
+Reprap Wilson Assembly Guide
+Written by Martin Rice <mrice411@gmail.com>
+
++ For the latest version of this document, check the "docs" folder at     +
++ https://github.com/mjrice/wilson                                        +
++                                                                         +
++ Please refer to the wilson-bom spreedsheet for a comprehensive list of  +
++ parts needed before you begin.                                          +
++                                                                         +
++ You will find photos of most of the steps below indexed by the step     +
++ number, located in the images/ folder.                                  +
+
+1. Assemble the Y axis (part 1)
+
+1.1 Gather the following parts
+
+       a. The two M10 threaded rods
+       b. The Y axis smooth rods
+       c. The plastic Y end pieces (2)
+       d. The two plastic frame brace supports
+       e. 12 M10 nuts and washers
+       f. Four linear bearings (LM8UU) 
+
+1.2 Hardware Assembly
+
+*      Slide a brace support onto each threaded rod. On each side of the 
+       supports, put a washer, a nut, another nut and another washer (in 
+       that order).
+*      Next, slide two two Y end pieces over the ends of the threaded rods. 
+       Place a washer then nut on each end.
+
+1.3 Tightening the Y axis
+
+*      Start at one end (either Y motor or Y idler end) and tighten the two 
+       nuts against the end so that the threaded rod is flush with the outside 
+       of the nut. Tighten both sides of the first end while everything else 
+       is loose along the threaded rods. Use two wrenches  to tighten the nuts 
+       against the end until snug (tight, but don't compress enough to deform 
+       or break the plastic).
+*      Place two linear bearings on each Y axis smooth rod.
+*      Next, with the other Y end still loosely attached, place the two Y axis 
+       smooth rods across the top and fit into the grooves along the top of 
+       the ends.
+*      Press down on the corners (not in the middle of the rods!) to seat the 
+       rods into the Y ends.
+*      Tighten one corner of the remaining end.
+*      Now take a moment to measure with a ruler between the end posts of the 
+       tightened side. (355mm for reference).
+*      Flip the assembly around and repeat the measurement as you tighten the 
+       remaining corner (tighten it just a little first, then measure. If the 
+       distance is a little less than the first side, tighten the inner nut 
+       outward toward the outer nut, if the distance is a little more than the 
+       first side, then tighten the outer nut toward the inner one. Try to get 
+       the two sides as close to the same distance as possible. This will help 
+       ensure your y axis bearings don't experience any binding forces).
+*      Repeat the measurement on the first side and check that all corners are 
+       nice and snug. Take your time on this step, it may require a couple 
+       iterations to get the axis square. 
+
+1.4 Prep the Print Bed
+
+While the Y axis assembly is free, it is a good time to prepare the print 
+bed which you will attach later.
+
+Gather the following materials
+
+       a.      The Y axis assembly you just completed
+       b.      The wood print bed support
+       c.      The heat bed
+       d.      The four linear bearing holders
+       e.      Eight miniature zip ties 
+
+*      Place the heat bed circuitboard over the wood bed and mark the four 
+       corner locations with a pencil.
+*      Put the heat bed circuitboard aside and place the four linear bearing 
+       holders over the linear bearings along the Y axis rods.
+*      Turn the Y axis assembly over so that the smooth rods (and bearing 
+       holders) are against the wood print bed surface.
+*      Align the front edge of the two bearing holders nearest the Y end idler 
+       with a line that is 80mm from the front edge of the bed.
+*      Align the back edge of the two bearing holders nearest the Y end motor 
+       mount with a line that is approx 10mm from the back edge of the bed.
+*      Mark all the holes for the bearing holders with a pencil.
+*      Remove the wood print bed and drill all the holes you marked with a 5mm 
+       drill bit. (You want the holes a little over-sized so that there is 
+       some room for the screws to "float" when you attach the bed).
+*      Attach the linear bearing holders to the Y axis linear bearings with 
+       zip ties.
+
+Set the prepared wood print bed aside.
+
+2. Assemble the Frame (part 1)
+
+2.1 Gather the following parts
+
+       a.      The two side pieces of 2020 aluminum extrusion (the longer ones, 
+               generally)
+       b.      One of the two horizontal pieces of 2020 aluminum extrusion (the 
+               shorter ones, generally)
+       c.      22 T-slot nuts
+       d.      14 M5 x 8mm screws
+       e.      The plastic Z motor holders (2)
+       f.      The plastic rear frame brackets (2) 
+
+2.2 Hardware Assembly 
+
+*      Slide 6 T-nuts into one side of the shorter extrusion (this wlll be the 
+       bottom piece of the frame).
+*      Turn the extrusion over (being careful not to let the nuts slide out 
+       that you just put in) and slide 8 more nuts into the opposite side that 
+       you begain with.
+*      Place the two remaining extrusions to the sides of the first, and slide 
+       two T nuts into each on the side facing up.
+*      Get the two corner braces and place one over each corner. Line up the 
+       two nuts on each extrusion and attach the braces with a total of 8 M5 
+       screws. Note that the longer extrusions (the "sides" of the frame) 
+       should cover the ends of the bottom extrusion piece. Leave the screws 
+       loose until all 8 are started. 
+*      Stand the frame "upright" to ensure the sides are slid down flush with 
+       the bottom and alternately tighten until all the screws are tight.
+*      Rotate the frame so the other side is facing you and put it back flat 
+       on your work surface.
+*      Slide two more T nuts into each side piece and attach the motor mounts 
+       the same way you did the rear brackets, using 6 more M5 screws.
+*      You should have four T nuts sliding around between the lower corners, 
+       which will be used to attach the Y axis to the frame in the next step.
+
+
+3. Mount the Y axis to the frame
+
+3.1 The following parts are used during this step: 
+
+       a.      The partially-assembled Y axis from step 1. 
+       b.      The partially assembled frame from step 2. 
+       c.      Eight M5 x 8mm screws   
+
+3.2 Mounting the Y axis
+
+*      Place the Y axis over the frame so that the Y motor end is toward the 
+       rear, and the Z motor brackets are toward the front.    
+*      Slide the Y axis along the threaded rods so that there is ** 135mm **
+       from the Y motor end and the frame braces       
+*      Tighten the nuts on the first side finger-tight against the frame brace 
+       then turn the assembly around and repeat on the other side. Measure a 
+       couple times to make sure the distance from the y motor end to the frame 
+       braces is the same on each corner. Next slide the Y axis assembly left 
+       or right along the lower frame extrusion so that there is ** 50mm ** 
+       from the upright extrusion to the inner edge of the frame brace on the 
+       "left" side of the printer (as viewed with the Y axis idler toward you).        
+*      Tighten the frame braces using 8 M5 screws into the T slot nuts that 
+       are alread in the lower frame extrusion. Finish tightening the nuts of 
+       the threaded rod against the braces, double-checking that the distance 
+       from the Y end to the braces is the same on each side. A convenient 
+       place to measure this after the nuts are snug is from the inside of the 
+       nuts (approx 116mm).    
+
+4. Assemble the X axis (part 1)
+
+4.1 Gather the following parts: 
+
+       a.      The two plastic X end pieces ("motor" and "idler") 
+       b.      Eight linear bearings (LM8UU) 
+       c.      The two X axis smooth rods 
+       d.      Two M5 nuts
+       e.      X endstop limit switch
+       f.      One M3 x 30mm screw and nut
+       g.      One spring      
+
+4.2 Hardware Assembly
+
+*      Press two linear bearings into each X end. 
+*      Using pliers, gently press an M5 nut into the provided insert in each 
+       end. 
+*      Place two linear bearings on each of the smooth rods. 
+*   Insert the X endstop switch (previously wired) into the slot provided
+       on the X motor end.  Route the wires down and through the guide on
+       the bottom side of the end.  Secure with a zip tie.
+*      Press an M3 nut into the bottom of the Z axis adjuster, then thread 
+       an M3 x 30mm screw through a spring and into the nut from the top side.
+*      Press each X end onto the pair of smooth rods, being sure to orient 
+       them so that the M5 nuts are on the same side of the rods.      
+
+5. Assembling the frame (part 2)
+
+5.1 Gather the following: 
+
+       a.      The two upper Z axis mounts. 
+       b.      The remaining piece of aluminum extrusion (the top bar) 
+       c.      Four t-slot nuts 
+       d.      Five more t-slot nuts if you are going to use the filament holder 
+               and SMART electronics mount. 
+       e.      Four M5 x 8mm screws    
+
+5.2 Assembly
+
+*      Insert two t-slot nuts into the top side of the aluminum extrusion. 
+*      If you will be using the filament holder, rotate the extrusion 90 
+       degrees and insert two more t-slot nuts into the top side. 
+*      Insert the remaining t-slot nuts into the side opposite from the one 
+       you started with. 
+*      Attach the upper Z axis mounts to the ends of the extrusion, tightening 
+       the M5 nuts just until snug. Be sure to keep the two t slot nuts for 
+       the filament holder on the "top" and the t slot nuts for the SMART 
+       electronics mount and filament holder to the back (side away from the 
+       rod holders).
+
+6. Mounting the X axis to the Z axis
+
+6.1 Gather the following
+
+       a.      The partialy assembled frame from step 3.
+       b.      The X axis assembly from step 4.
+       c.      The upper frame assembly from step 5.
+       d.      The remaining two smooth rods
+       e.      The Z axis threaded rods (M5)
+       f.      Two NEMA17 stepper motors
+       g.      Eight M3 x 10mm screws (washers recommended)
+       h.      Two Z axis couplers (either 5mm x 5mm couplers or 3/16" vinyl tubing)
+       i.      Eight t-slot nuts
+       j.      Eight M5 x 8mm screws 
+
+6.2 Mounting the X axis onto the frame.
+
+*      Attach the two Z axis motors to the motor mounts using four M3 x 10mm 
+       screws each. Place the z axis couplers on each motor shaft.
+*      Press each Z axis smooth rod firmly down into the rod holder of each motor 
+       mount, being careful to keep the rods straight up and down to avoid 
+       breaking the mounts.
+*      Gently slide the X axis assembly down over the Z axis rods. If the linear 
+       bearings in each X end do not align with the Z axis rods, remove the X 
+       axis assembly and gently push/pull the two ends to get the distance right. 
+       The motor end of the X axis assembly should be on your left (with the Y 
+       idler end toward you).
+*      Insert two t-slot nuts into both the front and back sides of each end (8 
+       total). You may want to hold the frame assembly on your lap with the 
+       upright extensions horizontally at the point, so that the t slot nuts 
+       don't slide down to the botttom of the frame. If they do, simply place 
+       your hands over the tops of the extrusions, keeping the z axis smooth 
+       rods supported, and tip the assembly over to slide the nuts back toward 
+       the top.
+*      Place the upper frame assembly on the frame. Fit the tops of the z axis 
+       smooth rods into the rod holders.
+*      Secure the top of the frame using 8 M5 x 8mm screws. Be sure to press 
+       the top of the frame down securely onto the vertical extrusions, and 
+       then press inward on each top corner to seat the upper extrusion against 
+       the sides.
+*      With the X axis assembly resting at the bottom of the Z axis smooth 
+       rods, thread the z axis threaded rods down through the nut in each X 
+       end until the threaded rods rest against the Z axis motor shafts. 
+*      Tighten the z axis couplers. 
+
+7. Completing the Frame Assembly
+
+7.1 Mount X and Y motors
+
+*      In addition to the frame from the previous step, gather the following:
+
+       a.      Two NEMA17 stepper motors
+       b.      Two belt pulleys
+       c.      The two idler bearings and plastic bearing guides
+       d.      Three M3 x 10mm screws
+       e.      Three M3 x 14mm screws
+       f.      Two M4 x 20mm screws and nuts
+
+*      Mount the motors to the X and Y axis motor mounts using three screws 
+       each.  
+*      Fit a pulley on each motor shaft and tighten the grub screws to keep 
+       them secure.
+*      Snap an idler bearing into each pair of plastic bearing guides, then
+       attach the idlers to the opposite ends of the X and Y axis from where
+       you attached the motors.  Don't overtighten the screws that hold on
+       the idlers.
+
+7.2 Attach print bed
+
+*      You will need:
+
+       a.      The print bed you prepared earlier.
+       b.      Eight M3 x 14mm screws and an equal number of M3 nuts and washers.
+
+*      Mount the print bed to the Y axis bearing holders.      The washer should 
+       go on the screw first, which should go downward through the wood print 
+       bed and bearing holder, and secured with a nut.  Attach each screw only 
+       loosely first, then check that the bed slides smoothly back and forth 
+       along the Y axis. Tighten the nuts a little at a time until secure.     
+
+7.3 Attach the X carriage.
+
+*      You will need:
+
+       a.      The printed X carriage
+       b.      Eight miniature zip ties 
+
+*      Attach the X carriage with the belt guide "up" and with the flat 
+       surface (where you will attach the extruder) toward the front of the
+       printer (the Y idler end).
+       
+7.4    Attach Belts
+
+*      You will need:
+
+       a.      The X axis drive belt
+       b.      The Y axis drive belt
+       c.      The Y belt holder
+       d.      8 Miniature zip ties
+
+*      Thread the X axis belt into place and secure with four zip ties (two
+       on each side of the extruder, trimmed short after tight).
+*      Turn the printer over or have a friend hold it upside down, being 
+       careful not to lift by or put pressure on the X axis rods.  
+*      Thread the Y axis belt into place.  Hold the belt tight and use as a
+       guide for placing the Y belt holder.  The leading edge of the belt 
+       holder should be approximately in the middle of the wood print bed.
+*      Mark the holes for the Y belt holder, then set the holder and belt 
+       aside and drill the two holes with a 4-5mm hand drill.  
+*      Attach the Y belt holder with the head of the screws to the bottom,
+       with a washer and nut on the wood side.  
+
+7.5    Attach accessory mounts
+
+*      You will need:
+       a.      Filament holder mounts
+       b.      SMART display mounts
+       c.      RAMPS electronics frame mount
+       c.      Eight M5 x 8mm screws
+
+7.6    Attach heat bed
+
+*      You will need:
+
+       a.      The heat bed circuitboard
+       b.      Four M3 x 30mm screws and locknuts
+       c.      Four springs (approx 1" long uncompressed)
+
+*      This is a good time to attach the heat bed thermistor if you have not
+       already done so.  Depending on your heat bed and thermistor, the most
+       likely procedure here is to secure the thermistor to the middle of the
+       bottom-side of the heat bed with a strip of Kapton tape.  
+*      Attach the heat bed with a screw through each corner, with the head of
+       the screw up, down through the heat bed, through a spring, then through 
+       the wood print bed, and into a lock nut.  Compress the springs about 
+       halfway (you will adjust each corner later to level the bed more 
+       precisely).
+
+7.7    Attach Limit Switches
+
+*      You will need:
+
+       a.      Three micro limit switches
+       b.      The Z axis limit switch mount
+       c.      One T-slot nut and M5 x 8mm screw
+       c.      M2 x 16mm screws and nuts as needed (up to 6 each)
+
+*      If your limit switches do not already have wires attached, do that
+       now.  You will need approximately 45cm (18") of wire on each switch
+       (depending on where you locate the electronics).
+
+*      Slide a T nut into the outer side of the left upright piece from
+       the bottom.  Attach the Z endstop holder with a M5 x 8 screw.
+
+8.     Extruder Assembly and Mounting
+
+8.1 Assemble the Extruder
+
+*      You will need:
+
+       a.      The extruder body and idler.
+       b.      The hot end.
+       c.      The M8 Hobbed bolt
+       d.      Two M8 nuts (or one M8 locknut), and washers (probably 4).
+       e.      Two springs (approx 1" long uncompressed)
+       f.      The M8 x 20mm smooth rod (or M8 x 20mm grub screw)
+       g.      Three 608 bearings
+       h.      Two M3 x 60mm screws 
+       i.      The larger extruder gear.
+       j.      Three M3 x 30mm screws
+       k.      Five M3 nuts
+
+*      If your hot end was not previously assembled (heater resistor and 
+       thermistor), do that now.  Follow the instructions for your particular
+       hot end.
+*      Slide the M8 x 20mm shaft through a 608 ball bearing then push this 
+       assembly inside the extruder idler. You may have to use pliers to snap
+       the shaft into place.  Apply even pressure on top of the shaft/bearing
+       to avoid cracking the plastic idler.
+*      Insert an M3 nut into the inner recess provided on the idler.  Use 
+       pliers or a hot iron to fix the nut into place (be careful not to break
+       the idler in the process).  
+*      Thread an M3 x 30mm screw through the outer side of the idler on the
+       side you just inserted the nut, just until the screw starts into the 
+       nut.
+*      Fix the idler assembly to the Wade Body Extruder and then finish 
+       screwing the M3 x 30 bolt all the way through the fulcrum support.
+
+*      Slide the Wade Big Gear through the hobbed bolt so that the hex head of
+       the bolt is secured in the recess of the big gear.  Slide 3-5 M8 washers
+       onto the bolt (they go between the gear and the body of the extruder to
+       provide spacing) followed by one 608 bearing.  Insert the bolt into the
+       extruder body, securing the bearing in the hole provided.  Add another 
+       608 bearing on the loose end of the bolt, followed by another M8 washer 
+       and     locknut.  Tighten the lock nut just enough to keep the hobbed bolt 
+       in place; it should spin freely.
+
+*      Insert two M3 nuts in their slots on the top of the extruder body.  
+       Place an washer, then spring, then another washer on each M3 x 60mm 
+       screw, then thread the screws through the slots of the idler and into
+       the nuts you inserted in the extruder body.  Tighten the screws until
+       the springs are well compressed (this keeps tension on the printer 
+       filament).  If either spring is too short (or the bolts are too long)
+       to compress properly, remove the bolt and place an M3 nut on first
+       (before the washer/springs).
+
+*      Insert the hot end into the 16mm hold on the bottom of the extruder.  
+
+*      Secure the hot end to the extruder body by threading in two M3 x 30mm 
+       screws through the front of the extruder (they will pinch the sides of 
+       the hot end on their way through the plastic body).  Secure with M3
+       nuts and tighten well (it is critical that the hot end be rigid and 
+       not wobbly).
+
+8.2    Connecting extruder to X-axis
+
+*      You will need:
+
+       a.      Extruder assembly
+       b.      Wade Small Gear
+       c.      One NEMA 17 motor
+       d.      The plastic fan duct.
+       e.      One 40mm x 40mm x 10mm fan.
+       f.      Four  M4 x 25 mm screws
+       g.      Four  M4 nuts
+       h.      One   M3 x 30mm screw
+       i.      Seven M3 x 14mm screws
+       j.      Three M3 washers
+       k.      One   M3 x 8mm screw
+       l.      Five  M3 nuts
+       m.      One   M3 locknut
+
+*      Insert two M4 nuts in the bottom of the extruder body in the slots 
+       provided.  Use pliers to gently press the nuts into the plastic, or 
+       press them in with the tip of a hot soldering iron if the holes are 
+       too tight.  
+*      Insert two M4 nuts into the slots on the sides of the extruder body.
+*      The extruder is held to the X carriage by the four M4 x 25mm screws.  
+       Insert the four screws through the back of the X carriage and then 
+       slide on the extruder assembly (thread the top two screws into the 
+       nuts you just inserted).  Then screw the two lower M4 nuts into 
+       place and tighten all four screws.
+*      Insert an M3 nut into the slot on the small gear.  Use pliers or a hot
+       iron to press into place if necessary.  
+*      Slide the small gear onto the shaft of the NEMA 17 motor.  If 
+       necessary, drill out the shaft hole on the small gear with a 5mm drill 
+       bit.
+*      Insert the M3 x 8mm screw and tighten against the shaft of the motor.
+*      Place the motor assembly against the Wade Extruder Body (supply wires 
+       upwards). Insert three M3x14 mm screws and three Ø3 mm washers without 
+       tightening.  Slide the motor assembly against the Wade Big Gear and 
+       tighten the screws to hold the motor secure.
+*      Attach the 40mm fan to the fan duct using four M3 x 14mm screws and 
+       M3 nuts.  Make sure the fan is oriented so that airflow is going toward
+       the duct (usually this means the side of the fan with a label on it
+       will be against the fan duct).
+*      Fix the Fan Duct assembly on the Wade Extruder Body with an M3 30mm 
+       screw and an M3 lock nut.  Do not overtighten.
+
+8.3    Install glass bed
+
+*      Now is a good time to install the glass bed.  Place the glass on top
+       of the heat bed and secure with four paper-binder clips.  If the X axis
+       is too low, you may have to manually turn the two Z axis rods to lift
+       it high enough so that the glass will fit underneat the hot end nozzle.
+
+9.     Connect the Electronics
+
+*      You will need:
+
+       a.      The electronics controller of your choice (e.g. RAMPS)
+       b.      The power supply
+       c.      SMART display (optional)
+
+*      Use the checklist below as you connect the electronics.  If your 
+       electronics board has multiple options for connecting devices, make a
+       note of which connection you use so that you can input the settings
+       to your firmware.
+
+       [ ]     X axis stepper motor
+       [ ] Y axis stepper motor
+       [ ] Z axis stepper motors (2)
+       [ ] Extruder stepper motor
+       [ ] X axis limit switch
+       [ ] Y axis limit switch
+       [ ] Z axis limit switch
+       [ ] Heat bed power
+       [ ]     Extruder heater power
+       [ ]     Extruder fan power
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+