Menlu Strip Feeder 8mm/12mm cho LumenPnP

Dù mình khá thích thiết kế tối giản của strip feeder gốc của LumenPnP, nhưng nó gặp vài vấn đề: với paper tape dày (ví dụ dày khoảng 1.2mm với mấy con capacitor “to xác”) thì rất khó đẩy đi hết hành trình; còn plastic tape mỏng thì lại không được dẫn hướng và đỡ tốt, nên cực kỳ nhạy khi lỡ chạm vào tape, dễ làm linh kiện bị bật ngửa hoặc rớt khỏi tape. Vì vậy mình thử làm một thiết kế strip feeder linh hoạt hơn, có thể xử lý nhiều độ dày tape khác nhau và kẹp/đỡ tape chặt hơn trên toàn chiều dài.

Feeder Menlu chủ yếu gồm 2 phần: một outer guide rail kẹp tape từ phía trên (gần giống feeder gốc) và một inner slider có lò xo kéo, chạy trên hai ramp hơi nghiêng, nên khi thả ra sẽ “nhấc lên” và đẩy tape áp sát lên phía trên. Nhờ vậy giảm việc linh kiện bị ảnh hưởng khi vô tình chạm vào phần cover tape bị thò ra, hoặc khi thao tác ở các feeder kế bên.

Thiết kế này đỡ phần tape ~3mm có dãy lỗ từ phía dưới. Nếu in bằng màu khác với loại tape đang dùng, nó còn giúp nhận diện lỗ (hole detection) trong vision pipeline của OpenPnP tốt hơn.

Ở cuối slider có thể gắn thêm một alignment pin đường kính 1.5mm, giúp canh pocket về đúng vị trí mỗi lần kéo tape tiến lên, nên không cần “re-teach” lại vị trí lỗ trong OpenPnP. Lưu ý: Lỗ 1.5mm khi in ra hơi nhỏ (dù mình đã nới kích thước), có thể cần doa lại bằng mũi khoan 1.5mm.

Để vừa dẫn hướng phần cover tape đã lột ra, vừa che/giữ các linh kiện còn lại khi không dùng hoặc lúc kéo tape, có một cái clip trượt lên phía trên, và phần tape đã lột có thể luồn vào trong clip.

Để gắn feeder lên LumenPnP, mình làm các dovetail plate nhiều kích thước khác nhau để cắm feeder vào. Cả feeder 8mm và 12mm có thể cắm sát nhau theo bất kỳ thứ tự nào mà không lãng phí diện tích trên staging plate. Dovetail plate được làm theo bội số 15mm (đúng khoảng cách lỗ của LumenPnP). Các plate có lỗ cho vít M3 countersunk tiêu chuẩn, khi siết sẽ phẳng mặt với bề mặt trên.

Printing

Mình in toàn bộ bằng PLA (thực tế là Overture PLA+/Professional) trên Prusa Mini+ và Prusa MK3S+, nhưng chắc máy in 3D ổn là in được. Không cần support.

Phần slider phải in lật ngược, tức là để mặt trên úp xuống bàn in. Hai bên có khoét rãnh nên sẽ cần bridging. Nhớ kiểm tra hướng bridge trước khi in: bridge nên bắc qua khe theo chiều ngắn nhất. Lưu ý: Trong PrusaSlicer, bridging angle = 0° nghĩa là kiểu “tự động”, đôi khi slicer tính sai. Nếu cần thì đặt 180°.

Outer guide rail cũng cần bridging qua phần dovetail, nhưng chỉ khoảng 3mm nên không có gì khó. Vụ bridging angle cũng giống như trên.

Do slider chạy trên ramp hơi nghiêng trong outer guide rail để tạo chuyển động lên/xuống, bề mặt ramp nên mịn nhất có thể — mà đây lại là điểm khó với FDM ở các top surface. Mình đạt kết quả ổn khi dùng “Variable Layer Height” trong PrusaSlicer: nó nhận ra các đoạn hơi nghiêng và giảm layer height ở những lớp đó. Mình đặt Quality/Speed = 0.3 và chọn “Adaptive”. Kết quả là layer height 0.07mm ở đoạn ramp của cả outer guide rail lẫn slider. Nếu in tất cả ở layer height 0.1mm thì bridging bị xấu, nên dùng Variable Layer Height sẽ lợi hơn.

Cái clip cho cover tape đã lột cũng cần in lật ngược.

Mình có thêm ba file .3mf cho feeder 8mm, feeder 12mm và dovetail plate (cho Prusa Mini+) đã kèm các setting như trên. Đồng thời có thêm file .bgcode sẵn để in với PLA thông dụng.

Finishing

Để đỡ tape tốt nhất theo toàn bộ bề ngang, độ hở giữa slider và outer guide rail nên nhỏ. Theo thiết kế khe hở là 0.15mm, hoạt động ổn trên máy in 3D tốt. Một số bản in mình phải chà nhám nhẹ hai bên slider trên giấy nhám (chủ yếu do overshoot ở góc trục x/y hơn là sai số kích thước thật), nhưng như vậy vẫn tốt hơn là làm khe hở quá lớn.

Assembly

Lắp ráp chỉ cần gắn lò xo. Đặt outer guide rail xuống bàn, móc một vòng lò xo vào pin và để phần thân lò xo nằm trong khe mở phía dưới. Sau đó đưa slider vào đến chỗ lò xo, canh lò xo nằm giữa để rãnh lõm phía dưới của slider trượt qua lò xo, rồi đẩy slider vào hết. Bước tiếp theo hơi lắt nhắt: khi lật feeder, lò xo có thể tuột khỏi pin và phải làm lại. Cách tốt hơn là cầm feeder dựng đứng, để khe mở phía dưới quay về phía mình. Dùng kìm hoặc nhíp kẹp vòng còn lại của lò xo và trượt nó vào pin thứ hai (pin này sẽ thấy được qua khe mở phía dưới).

Mounting

Dovetail plate có thể bắt ở bất kỳ vị trí nào trên LumenPnP bằng vít M3 countersunk với chiều dài phù hợp. Nhớ siết sao cho đầu vít phẳng với mặt trên.

Feeder có các rãnh ở đáy để trượt lên dovetail của mounting plate; khi ép xuống thì feeder sẽ trượt và khóa lên dovetail. Độ chặt sẽ tùy dung sai in của bạn, có thể chặt hơn hoặc lỏng hơn một chút.

Additional Parts

Mỗi feeder cần một tension spring để kéo slider lên vị trí “up”. Lò xo có free length 25mm và đường kính 5mm. Alignment pin cho lỗ tape đường kính 1.5mm. Dưới đây là vài link phụ kiện mình dùng.

• Tension Spring 25mm/5mm: https://www.amazon.de/dp/B07PLBJPQG (EU link), https://www.amazon.com/uxcell-Extended-Compressed-Diameter-Stainless/dp/B07NRJY862/?th=1 (US link)
• Alignment Pin 1.5mm/6mm: https://www.amazon.de/dp/B07NVFRZTT (EU link), https://www.amazon.com/uxcell-100Pcs-Stainless-Support-Elements/dp/B07MNP4N5K/?th=1 (US link)

Comments

Pick height của các feeder này cao hơn một chút so với strip feeder tham chiếu (reference) gốc của LumenPnP (khoảng 1mm), nhưng vẫn nằm trong vùng lấy nét của top camera.

Questions

Cứ liên hệ thoải mái. Mình rất mong nhận được góp ý, đề xuất và ý tưởng để cải thiện thêm!