IMA3/IMA4 2021/2023 P5

Présentation

Introduction

Dans notre école, Polytech'Lille, nous avons un Fabricarium équipé d'imprimantes 3D. Pour pouvoir utiliser ces imprimantes 3D, il faut prendre un rendez-vous aux horaires disponibles. Par la suite, il faut déterminer le modèle 3D désiré que l'on va convertir en fichier G-code. Ce fichier G-code est compréhensible par l'imprimante 3D par conséquent, il faut mettre ce fichier sur une carte SD que l'on va par la suite mettre dans l'imprimante. De plus, durant les premières minutes, il faut surveiller notre impression pour éviter un décollement de la matière. Tout cela implique plusieurs aller-retour entre la machine 3D et votre ordinateur et donc une perte de temps considérable.

Objectif

Notre projet se concentre sur l’implémentation d'une toute nouvelle solution de gestion du parc imprimante 3D de Polytech-Lille. En effet afin de palier aux indisponibilités des imprimantes lors des heures de grande sollicitation, de la nécessité d'être présent sur place pour lancer une impression ou de suivre les étapes du processus, nous allons mettre en place une interface en ligne permettant la réservation de créneaux et de développer une solution de surveillance de l'avancement.

Ainsi, notre but durant ces séances est de chercher des solutions pour répondre aux problèmes posés. En ce qui concerne les cartes SD et les clés USB, nous en aurons plus besoin puisque nous allons installer un Raspberry Pi sur notre imprimante. Celui-ci servira d’intermédiaire entre l'ordinateur utilisé pour lancer l'impression et l'imprimante 3D. Pour cela nous allons utiliser Octoprint, un logiciel open source qui nous permettra de lancer l'impression à distance, de l’arrêter, de connaître le temps d'impression mais aussi de pouvoir visualiser notre impression en temps réel. Octoprint pourra nous fournir plus d'informations concernant notre impression grâce à des requêtes que l'on va effectuer.

Description

Au niveau des imprimantes 3D de l'école, nous avons pour but d'installer des Raspberry Pie 4 que nous allons programmer au sein d'un réseau mettant en liaison toutes les imprimantes 3D. Des données issues des impressions vont ainsi être transmises afin d’accéder à l'état des impressions, la disponibilité des imprimantes et des erreurs potentielles. Cette Raspberry Pie 4 rattachée à une caméra retransmet en vidéo le déroulé de l'impression.

On pourra ainsi y détecter des défauts d'opération comme des décollements ou des malformations. Au-delà du recueil des informations des impressions, l'utilisateur grâce à notre interface aura la possibilité de programmer son impression dans un planning et donc la lancer à distance. Une aide d'utilisation de l'interface sera fournie et permettra à n'importe qui de se former au lancement d'impression.

Préparation

Gant

S7

Au cours de ce semestre, nous nous sommes lancés dans la recherche d’information afin d’aboutir à la conception de notre système et à la réalisation de tests. Dans ce but, une étape primordiale est de diviser notre travail afin d’avancer le plus rapidement dans la démonstration de la faisabilité d’un prototype. Ainsi, nous avons réparti nos tâches en fonction de nos compétences et nos connaissances.

En effet, Paul Amoros et Touria El Azrak se sont occupés de la partie Raspberry Pi et sa configuration. Notamment leur travail a consisté en la l’installation et la structuration d’Octoprint et des ses différentes librairies, la connexion au réseau et l’installation et le contrôle de la caméra sur la Raspberry.

D’un autre côté, Arthur Dollet et Grégoire Chichery ont développé la partie programmation et gestion de requêtes. Nous avons préparé un début d’interface pour l’envoie du Gcode, l’envoie à distance de commande et requêtes à l’imprimante, utilisation d’API pour Octoprint. Nous avons planifié notre organisation autour du diagramme de Gantt ci-dessous:

Choix technique/matériel

Pour pouvoir se connecter à distance aux imprimante 3D du fabricarium, et comme elles sont dépourvues d’antennes et de cartes réseaux : Nous avons fait le choix de connecter via liaison série une Raspberry Pi qui permettra de jouer ce rôle.

Dont voici les spécifications :

Processeur quadricœur ARM Cortex-A53 à 1,2 GHz Mémoire vive (RAM) de 1 Go Connectivité sans fil Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n) et Bluetooth 4.1 4 ports USB 2.0 1 port Ethernet Sortie audio et vidéo HDMI Prise jack audio 3,5 mm Slot pour carte microSD Alimentation via micro-USB Dimensions: 8,5 cm x 5,7 cm

Le choix de la raspberry était évident. En effet une carte Raspberry Pi est un petit ordinateur de la taille d’une carte de crédit, qui peut facilement être connecté à Internet et servir d’interface à de nombreux composants électroniques. En plus d'être efficace, il est petit. Nous ne cherchons pas quelque chose d’imposant. Puisque nous allons le coller à l'imprimante (ou le poser à côté), il est impératif que celui-ci ne soit pas imposant, puisqu'il ne doit pas déranger. S’ajoute à cela un prix peu coûteux.