VMinion - Ratrig
Ratrig VMinion: Análisis, guía y configuración de esta pequeña gran bestia DiY
Ratrig VMinion: Análisis, guía y configuración de esta pequeña gran bestia DiY
Normalmente cuando analizamos una impresora o dispositivo intentamos ser lo más imparciales posible pero en ocasiones como la de hoy en la que toca hacerlo de una máquina Ratrig el corazoncito nos tira un poco.
Hace ya algunos meses os presentamos la que bajo nuestro puntos de vista y comparando con otras máquinas similares es la mejor CoreXY actualmente, en formato DiY o háztela tu mismo, la Vcore3. En esta ocasión os enseñamos la visión de Ratrig en impresoras de pequeño volumen de impresión monobrazo.
Os volvemos a recordar, aunque en este caso por tamaño y simplicidad de su chasis/cinemática se reduce considerablemente, este tipo de máquinas DiY no vienen ensambladas por lo que os aconsejamos planificar bien el montaje algo que Ratrig facilita bastante con la documentación disponible.
Recordarte como siempre, que disponemos de una gran comunidad en nuestro canal de Telegram y disponemos de un canal específico para Ratrig en español.
La V-Minion de Ratrig tiene una clara similitud con la Prusa Mini por su diseño general aunque a parte de eso poco más tienen en común por su robusto chasis y sistema de cinemática, sistemas polivalentes de extrusión o libertad/versatilidad/potencia del sistema Klipper que la maneja.
Algunas de sus características más destacables:
Volumen de impresión de 180*180*180mm que junto con su chasis monobrazo la hacen muy compacta
Chasis construido con perfiles de aluminio 3060 que hacen que esta V-Minion sera un "tanque" en este aspecto permitiendo mayores velocidades de impresión con un bajo rango de vibraciones. Además incorpora guías lineales en sus 3 ejes que permiten movimientos precisos y suaves además de una reducción importante en el ruido que genera durante las impresiones.
Usa el sensacional sistema EVA en su cabezal de impresión que nos permitirá usar un gran rango y combinaciones de extrusores y hotends.
Al igual que el chasis cuenta con una robusta cama de aluminio de 5mm junto con un calentador Keenovo de 24v de silicona que dispone de protección termal integrada (termo-fusible)
Caja externa para la electrónica modular, en la que podemos instalar diferentes electrónicas siendo perfecta en el caso que queramos imprimir materiales técnicos y dejemos la impresora en un cerramiento y la electrónica fuera de el.
RatOS, es una distribución creada por Ratrig donde combinan Klipper junto con las configuraciones de sus máquinas para permitir que de una forma sencilla podamos controlar y gestionar la máquina.
Podéis encontrar los kits para haceros vuestra V-Minion desde la página web de Ratrig donde básicamente disponemos de dos kits:
Kit mecánico, donde básicamente se incluye chasis y cinemáticas con toda su tornillería
Full kit, que incluye el kit mecánico más la electrónica, extrusión y partes impresas
Distribuidores España disponibles, en el caso que quieras un trato más directo para construir tu kit a medida o soporte local:
Los podéis encontrar en Telegram en el canal específico para Ratrig en español
Ratrig también pone a nuestra disposición el BOM (lista de materiales a comprar) con todo lo necesario para montar la máquina nosotros mismos.
Como ya os hemos comentado una de las ventajas de Ratrig es que podemos escoger entre diferentes alternativas para montar nuestra V-Minion:
comprando el Full kit donde tendremos todo lo necesario y siendo el más adecuado si no quieres complicarte mucho la vida
usando el BOM (lista de materiales a comprar) y comprar nosotros mismos todos los componentes o reutilizar si ya tenemos algunos por casa
comprando el kit mecánico, quizás bajo nuestro punto de vista el mejor en el caso de usuarios avanzados o para aquellos que quieren personalizarse su máquina con respecto al kit original
Es importante aclarar que si elegimos usar el BOM o el kit mecánico es muy aconsejable que nos aseguremos que estos son compatibles con el cabezal EVA y por otro lado en el caso de la electrónica sean compatibles con RatOS... aunque si tenemos conocimientos medios/avanzados en Klipper podremos adaptar nosotros mismos las configuraciones.
En nuestro caso, ya que nuestro espíritu maker así nos lo pide, escogimos el kit mecánico junto con la fuente y el excelente calentador Keenovo. A continuación os listamos todos los componentes que hemos usado:
En nuestro caso hemos usado una electrónica que no está directamente soportada por RatOS y la cual hemos adaptado la configuración a nuestras necesidades.
Hemos seleccionado esta electrónica por ser perfecta para esta máquina a un coste ajustado.
Si es tu primera impresora DiY te avisamos que el montar este tipo de impresoras puede ser un poco laborioso pero Ratrig ha hecho un gran trabajo con documentación paso a paso del ensamblado.
Por otro lado esta V-Minion es bastante sencilla de montar y en 4-6h dependiendo de tus conocimientos, maña y planificación al montarla.
Antes de comenzar con el ensamblado deberemos disponer del kit básico de piezas impresas que podéis encontrar en su repositorio o descargando el siguiente ZIP en el caso que no escogiésemos el full kit donde estas ya vienen impresas.
En el caso de la caja de electrónica también tenéis disponibles los ficheros en CAD para poder usar una CNC para cortarlas vosotros mismos o pedirlas cortadas.
También es muy interesante el acceso al diseño 3D para poder trabajarlo si queremos haciendo nuestros mods.
Desde Ratrig nos sugieren las siguientes configuraciones para imprimir estas piezas que os aconsejaríamos realizarlas en PETG, ASA o ABS. En nuestro caso nos decidimos por el uso de ePETG de Fiberlogy color Verde Translúcido y Vértigo que a parte de darle una gran rigidez le queda estupendamente a la impresora.
En nuestro caso hemos usado piezas modificadas que mejoran en algunos aspectos las originales de Ratrig que podéis encontrar aquí.
Por otro lado también incluimos algunos mods que podéis encontrar en nuestra colección de mods para Ratrig V-Minion en Printables.
Si nos hicimos con cualquiera de los kits de Ratrig tendremos todo lo necesario para montar la parte mecánica que junto con la documentación de ensamblado y el etiquetado que incluye la tornillería simplifican bastante el proceso de montaje.
Un buen consejo es imprimir las piezas de ayuda en el montaje de la máquina las cuales nos permitirán por ejemplo centrar correctamente las guías lineales o el ajuste de la varilla... podéis encontrar estas piezas de ayuda aquí.
Por otro lado también tenéis un video de instalación del compañero V3D que puede ser también de ayuda.
A modo resumen del proceso:
Comenzaremos preparando las piezas de unión o escuadras de los perfiles siguiendo estas instrucciones.
Montaremos el chasis en el siguiente paso.
Montaremos el motor de Z en su anclaje y posición del chasis
Continuaremos montando el eje Y y su cinemática
Instalaremos el soporte del rollo de filamentos, en nuestro caso optamos por un mod más simple que podéis encontrar en los mods que os pasamos más arriba.
Montaremos nuestro EVA, en este caso los videos e instrucciones hacen referencia al EVA 2 en nuestro caso optamos por montar el EVA 3 que las instrucciones no difieren mucho y por otro lado contamos con la última y mejorada versión de este cabezal de impresión, os tenemos que aconsejar que si usáis el EVA 3 intentéis usar la versión con insertos ya que queda más robusta y reduce un poco el peso.
En principio ya tendremos la parte mecánica montada!!!
Una vez finalizada la parte mecánica podemos comenzar a montar la electrónica, en este caso comenzaremos por montar la caja especialmente diseñada por Ratrig para nuestra V-Minion.
Como ya hemos comentado en nuestro caso hemos optado por algunos mods y la caja de la electrónica era uno de ellos ya que, aunque funciona relativamente bien es uno de los componentes que se pueden mejorar tanto en diseño como en funcionalidad.
Elegimos este modelo de caja al cual le aplicamos algún rediseño ya que mejoraba en varios aspectos el original como por ejemplo permitir la instalación debajo de nuestra V-Minion, más espacio y modularidad para nuestros componentes eléctricos, mejor sistema de ventilación, etc...
El kit full incluye una SKR 2 y os dejamos a continuación el esquema de cableado para esta electrónica. Aunque también tenemos soporte directo para la Octopus 1.1 aunque nos parece que, para esta máquina, es matar moscas a cañonazos.
IMPORTANTE!!! es imprescindible que en el caso de comprar el kit full de Ratrig y en el caso de que uséis endstops físicos del propio kit, nuestro consejo para X Y es utilizar sensorless por comodidad y simplicidad en la instalación, se revise que el cableado es el correcto dado que algunas unidades llevan un cableado que pueden dañar la electrónica.
También aunque aconsejan la alimentación de la Raspberry Pi desde la electrónica y por GPIO os aconsejaríamos siempre que os sea posible alimentarla directamente por el conector USB de alimentación y usando la fuente de alimentación original.
El DCDC de las electrónicas puede no ser muy estable e incluso dañar la Raspberry Pi ya que por GPIO cuenta con muy pocas o ningunas protecciones.
En esta ocasión nosotros optamos por el uso de una SKR Mini v3 que nos parece una electrónica más ajustadas a una máquina como la V-Minion y que es relativamente más barata que la SKR 2. Otra electrónica que puede ir muy bien es la SKR Pico especialmente pensada para máquinas que usen Klipper.
Os recordamos que en nuestro caso la electrónica elegida, aunque a nivel de conexiones es muy similar, no es una opción que lleve por defecto RatOS y que hemos tenido que adaptar. En el caso que estéis interesados podéis solicitarnos ayuda vía Telegram en el canal específico para Ratrig en español.
Como ya os adelantamos al inicio de esta guía RatOS es una distribución de Ratrig para Raspberry Pi que incluye en su imagen todos los componentes y configuraciones para las máquinas de Ratrig, aunque esto no quiere decir que podamos usar RatOS para otras máquinas.
No vamos a entrar mucho en detalle explicando que es o cómo funciona Klipper pero sí nos gustaría indicar que es un firmware extremadamente versátil y potente aunque por otro lado requiere de cierta curva de aprendizaje.
Klipper básicamente consiste en tres componentes básicos sobre los cuales se pueden integrar otros para extender el sistema.
Klipper es el componente central y encargado de interpretar el gcode y control de tu impresora.
Moonraker, es una API que permite enlazar servicios externos con Klipper exponiendo estados de impresión o métodos para permitir que otros servicios hablen con Klipper.
UI/Interfaz, permite un control sencillo de Klipper usando Moonraker para interactuar con él.
RatOS incluye Klipper, Moonraker, Mainsail y KlipperScreen con lo que tener el entorno es bastante sencillo, aunque también os aconsejamos instalar Kiauh como podréis observar mas adelante.
Klipper usa un host para ejecutarse, normalmente una Raspberry Pi, el cual es el cerebro del sistema y controlando directamente la electrónica de nuestra impresora que pasa a ser un simple gestor de motores y sensores.
Esto por un lado nos obliga a tener que tener dos o más electrónicas, decimos dos o más porque Klipper es modular y podemos controlar varias electrónicas de forma simultánea ya sea para controlar una impresora o varias mediante instancias de Klipper, pero por otro lado nos da una potencia y versatilidad increíble.
Para preparar nuestra Pi comenzaremos por preparar nuestra SD (8GB o más grande) con el RatOS de Ratrig que podréis descargar la imagen en su repositorio RatOS de Github y quemarla en nuestra SD siguiendo estos sencillos pasos:
Descargaremos la imagen en su repositorio RatOS de Github y la "quemaremos" en nuestra SD usando Raspberry Pi Imager o balenaEtcher.
Cuando finalice el proceso de preparar nuestra SD la insertaremos en nuestra Raspberry Pi y la encenderemos.
Verificaremos que nuestra pi arranca, ten en cuenta que dependiendo del modelo puede tardar unos pocos segundos o minutos. En el caso que nuestra Raspberry Pi tenga WiFi nos creará un punto de acceso WiFi llamado RatOS al que nos conectaremos usando como contraseña WiFi raspberry. Una vez conectados podemos abrir en nuestro navegador favorito http://RatOS.local/configure or http://192.168.50.1/configure donde seguiremos el asistente para terminar de configurar. En el caso que usemos cable directamente nos asignará una IP de nuestra red si nuestro Router tiene DHCP y con esa IP asignada... que podremos obtener consultando nuestro Router, usando una herramienta de escaneo de IPs como Fing o conectando una pantalla a nuestra Pi con el comando ifconfig... y una vez la tengamos iremos al navegador tal como se explicó en la opción WiFi.
Por defecto en RatOS SSH, terminal de linea de comandos, viene habilitado y verificaremos que podemos conectar por SSH ya que vamos a necesitarlo en diferentes pasos. Sugerimos usar Terminus que es un cliente SSH multiplataforma muy sencillo de utilizar.
Nos aseguraremos que nuestra Raspberry Pi sincronice correctamente la hora, algo importante para evitar problemas de actualizaciones y para que muestre correctamente la hora en algunas funciones. Puedes seguir esta guía.
Algo aconsejable, no obligatorio, es cambiar el password por defecto para acceder a nuestra Raspberry Pi. Nos conectaremos por SSH y ejecutaremos sudo raspi-config
:
Haremos un reset del password por defecto
configuraremos el hostname si queremos
Instalar Kiauh no es algo imprescindible pero dado que nos puede proveer de más herramientas que nos ayuden a la gestión de Klipper siempre aconsejamos su instalación que es muy sencilla siguiendo las instrucciones aquí.
Ahora que ya tenemos la base de nuestro firmware Klipper instalado vamos a comenzar con la configuración inicial/básica del mismo:
Os aconsejamos que el primer paso a realizar sea el de comprobar si tenemos actualizaciones pendientes y hacerlas. Para ello iremos a la pestaña MACHINE y en la sección Update Manager pulsaremos sobre el icono de Refresh y si tenemos alguna actualización pendiente la aplicaremos. Es muy importante tener todos los componentes actualizados antes de realizar los pasos siguientes.
Como ya hemos comentado en varias ocasiones RatOS nos ha facilitado el trabajo enormemente en algunos pasos uno de ellos en el de compilar el firmware para nuestra electrónica. Disponemos de la macro COMPILE FIRMWARE que nos va a dejar en la carpeta /config/firmware_binaries todos los firmwares para las electrónicas soportadas.
Una vez tenemos generado nuestro firmware Klipper y desde la UI iremos a /config/firmware_binaries y descargaremos el firmware adecuado para nuestra placa y renombrando a firmware.bin, de nuevo entendiendo que usamos las electrónicas soportadas, lo copiaremos en la SD de nuestra electrónica para actualizarla.
Al igual que el paso anterior Ratrig nos ha facilitado las pre-configuraciones de nuestro printer.cfg, y los cfg incluidos en este, para que nos monte los cfg para nuestra V-Minion lanzaremos la macro INSTALL VMINION CONFIG
Ahora que ya tenemos el firmware Klipper en nuestra electrónica y nuestros cfg configurados para nuestra V-Minion ya habremos terminado con la configuración básica!!!
Por defecto la macro INSTALL VMINION CONFIG viene ajustada para los kit full, en el caso que tengamos componentes diferentes deberemos ajustar la configuración de nuestro printer.cfg:
CONTRO BOARD, en esta sección deberemos habilitar o deshabilitar (habilitar quitando # delante de la linea, deshabilitar poniendo # delante de la linea) el cfg correcto para nuestra electrónica. Por defecto viene habilitada la SKR 2 (v429) pero tenemos cfg para las Octopus, PRO v1.2 y Fysetc Spider.
STEPPER MOTORS/DRIVERS/SPEED LIMITS, al igual que la sección anterior dispondremos de varias configuraciones por defecto
HOMING, esta sección nos permitirá escoger el sensor de nivelación, el uso de endstops físicos o sensorless
INPUT SHAPER, en el caso que queramos usar un acelerómetro podremos configurarlo en esta sección. Está pensado para ser conectado directamente a vuestra Pi pero os recordamos que podéis usar una Pi Pico o Arduino como MCU externa.
TOOLHEAD, en esta sección podremos configurar nuestro tipo de extrusor y hotend con aquellos que soporta EVA
MACRO CONFIGURATION, es una sección muy útil ya que nos permite el ajuste de algunos parámetros generales usados por otras macros o configuraciones como por ejemplo realizar el proceso de mallado de la cama en cada home, el tipo de linea de purga, el estacionado del cabezal en determinados eventos, etc...
PRINTER CONFIGURATION, es otra sección importante donde se incluyen configuraciones que normalmente pueden requerir de ajuste fino y específico para nuestra máquina.
USER OVERRIDES, en esta sección es aconsejable añadir aquellas configuraciones personales que queramos aplicar
SAVE_CONFIG, esta sección es gestionada por Klipper directamente así que no realizaremos ningún cambio... por norma general... o añadir nada por debajo de extra bajo ningún concepto
Es muy importante NO modificar ningún fichero de configuración del directorio /config ya que estos ficheros se actualizan automáticamente y se perderán dichos cambios.
Cualquier ajuste sobre la configuración de los cfg originales se ha de hacer en tu printer.cfg dentro de la sección PRINTER CONFIGURATION o USER OVERRIDES
Ya tenemos la máquina lista para continuar con los ajustes iniciales importantes a realizar antes de comenzar con la calibración.
El ajuste del PID es un punto importante a realizar durante la puesta en marcha y siempre que modifiquemos alguna pieza/componente relacionada con el sistema de calentado de nuestra máquina.
El proceso es muy sencillo y se hace muy rápido así que no tenemos excusa para hacerlo siempre que veamos fluctuaciones anormales de temperatura:
Hotend/Extrusor, lanzaremos desde el terminal el comando PID_CALIBRATE, por ejemplo: PID_CALIBRATE HEATER=extruder TARGET=200 Una vez finalizado haremos SAVE_CONFIG para que se guarde en nuestro printer.cfg nuestra configuración de PID.
Cama, en este caso lanzaremos el comando de la siguiente forma: PID_CALIBRATE HEATER=heater_bed TARGET=60 Una vez finalizado haremos SAVE_CONFIG para que se guarde en nuestro printer.cfg nuestra
Es importante verificar que nuestros motores van en la dirección correcta para ello disponemos de dos formas de verificarlo:
Usando el comando STEPPER_BUZZ STEPPER=stepper_x desde la consola donde el valor de STEPPER es el eje que queremos verificar. Tenéis más información del proceso aquí.
Por otro lado RatOS nos facilita el trabajo con la macro SET_CENTER_KINEMATIC_POSITION. Para usarla es recomendable que coloquemos manualmente nuestros ejes en el centro de su recorrido y ejecutemos la macro. La macro indicará a Klipper que la máquina está posicionada en el centro de sus coordenadas en cada eje y nos dejará mover con los controles de la UI los motores para verificar que se mueven en la dirección correcto.
En el caso que usemos SET_CENTER_KINEMATIC_POSITION es muy importante hacer un home una vez finalicemos nuestros tests. Estamos "falseando" coordenadas y puede ser peligroso hasta que no hagamos un proceso de homing en todos los ejes normal.
Si encontramos que el movimiento no sea hacia la dirección correcta deberemos verificar dir_pin dentro de la sección PRINTER CONFIGURATION de nuestro printer.cfg y añadiremos o eliminaremos ! al inicio de la definición del pin
Podemos comprobar el estado de nuestros finales de carrera desde nuestra UI en la pestaña MACHINE donde veremos un apartado ENDSTOP STATE.
También podéis realizar el proceso mediante comandos de consola, tenéis más información aquí.
Para el endstop de Z que usaremos un sensor de nivelación el proceso, aparte de verificarlo en el punto anterior la correcta activación y lógica del endstop, y podemos usar dos procesos para obtener el z-offset:
Método sencillo
haremos un home de todos los ejes
pondremos un folio debajo del nozzle
usando los controles de babystep en Z moveremos el eje Z hasta que notemos que el nozzle hace resistencia con el folio al intentar moverlo
lanzaremos el comando GET_POSITION en la consola que nos retornará las coordenadas // kinematic: X:0.000000 Y:0.000000 Z:-0.400000 (ejemplo)
Iremos a la sección PRINTER CONFIGURATION de nuestro printer.cfg y sumaremos el valor entero de Z (0.4 en el ejemplo) a nuestro z_offset:
Método preciso, si queremos usar la forma precisa de ajustar nuestro z-offset usaremos el asistente PROBE_CALIBRATE siguiendo este procedimiento.
Desde la versión 2.1 de Marlin puedes habilitar que la sección Z-OFFSET al ser modificada permita guardar el valor ajustado directamente desde los controles.
RatOS viene con unas macros predefinidas que podemos llamar directamente desde nuestro slicer lo cual nos permite de forma centralizada desde Klipper gestionar los gcodes de inicio, final u otros que nos interesen.
Podemos encontrar las macro START_PRINT y END_PRINT en config/printers/v-minion/macros.cfg. En cualquier caso dependiendo de nuestro slicer deberemos de realizar algunos ajustes:
Start GCode
End GCode
Asegúrate que en el perfil de la impresora usas Klipper como salida gcode.
En el caso de usar las macros predefinidas, que es lo aconsejable, debemos asegurarnos que solamente tengamos en los gcodes de inicio y fin lo indicado anteriormente.
Una función interesante de Mainsail es poder tener una previsualización del gcode, para ello os remitimos a las instrucciones de Mainsail para previsualización de gcode.
Ya tenemos los ajustes básicos de nuestra V-Minion listos, en todo caso y para que la dejemos perfecta os aconsejamos realizar los siguientes ajustes finos/avanzados:
Calibración de los pasos del extrusor
Pressure Advance
Input Shaper
Backup configuraciones Klipper
Moonraker Telegram
La V-Minion, como buena máquina DiY, cuenta con una gran cantidad de mods para mejorarla. Aunque ya os hemos ido indicando algunos los hemos ido recopilando en nuestra colección de Printables.
En todo caso os listamos los que aplicamos a nuestra máquina que si bien no son estrictamente necesarios si que le dan un toque único y algunas mejoras:
En lugar de las piezas originales de Ratrig del kit básico hemos usado piezas modificadas que mejoran en algunos aspectos las originales de Ratrig que podéis encontrar aquí
Por otro lado usamos la v3 de EVA, enconcreto la versión con insertos que queda estupenda. Además por otro lado hicimos algunas modificaciones en el embellecedor frontal para poder instalar un par de leds neopixel para iluminación de la zona de impresión además de notificación de eventos. También añadimos unos cuantos leds en el perfil de Z para disponer de una segunda iluminación más general.
Elegimos este modelo de caja por parecernos una mejora tanto en diseño, funcionalidad como versatilidad para lo que buscábamos
Añadimos este mod para poner cadenetas en el eje Y ya que no nos gustaba el diseño original. Aunque no lo instalamos de forma completa también tenéis el mod para el eje X y para el eje Z.
La V-Minion de Ratrig cuenta con un diseño compacto pero muy robusto que para una impresora del tamaño y tipo junto con el sistema Klipper van a permitirnos un grado de calidad y velocidad en nuestras impresiones por encima del resto de impresoras similares en el mercado.
Gracias de nuevo al gran trabajo de Ratrig con su documentación, videos de soporte, RatOS y su comunidad creciendo cada día han facilitado bastante el ensamblado y uso de esta pequeña bestia de impresora.
Durante el tiempo que llevamos usándola, tanto nuestra unidad de test como otras montadas anteriormente, podemos deciros que nos ha dado una gran calidad y fiabilidad en nuestras impresiones.
Os mostramos algunas piezas de test que se han realizado sin apenas ningún ajuste fino en la máquina usando el perfil proporcionado por nuestro laminados con unas velocidades entre 100-140mm/s, que en cualquier caso os aconsejamos hacer siguiendo nuestra guía de calibración.
La V-Minion es una sensacional, potente, robusta máquina y muy rápida máquina dentro del rango de tamaño/cinemática por lo que podriamos decir que estamos ante una impresora "premium" calidad/precio.
Aunque Ratrig han tenido algunos problemas pasados con la calidad y disponibilidad en algunos componentes aunque nos consta que han trabajado duro para solventarlos. El éxito de sus máquinas junto con el contexto actual de disponibilidad de componentes ha creado la "tormenta perfecta" en algunos casos.
El esfuerzo en documentación al igual con su RatOS ayudan a que el conjunto sea una impresora pese a su contenido tamaño, muy aconsejable si quieres aprender en serio en el mundo 3D con una máquina compacta, potente y con un precio ajustado.
Configuración | Valores |
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PROS | CONS |
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