Tôi đã thấy các điểm dừng cơ học (micro switch), quang học và từ tính (nam châm + cảm biến hội trường) dừng lại.
Có sự khác biệt nào trong cách chính xác họ chuyển đổi ở đúng vị trí không? Nếu vậy đó là chính xác nhất?
Tôi đã thấy các điểm dừng cơ học (micro switch), quang học và từ tính (nam châm + cảm biến hội trường) dừng lại.
Có sự khác biệt nào trong cách chính xác họ chuyển đổi ở đúng vị trí không? Nếu vậy đó là chính xác nhất?
Câu trả lời:
Có một số tiêu chí khác nhau mà chúng ta nên sử dụng để chọn loại chuyển đổi:
Điều quan trọng là phải hỏi, chúng ta thực sự cần bao nhiêu công tắc? Một máy in 3d truyền động thông thường sử dụng động cơ bước vi bước chỉ có thể định vị chính xác tải trọng di chuyển trong phạm vi +/- một bước 16/16 (ngay cả khi sử dụng vi bước nhỏ hơn đó) do các hiệu ứng gây ra lỗi như mô men ma sát và lỗi góc từ. Đó là khoảng +/- 0,01mm cho hầu hết các máy in. Công tắc homing chỉ cần chính xác như định vị của động cơ! Không có gì đạt được bằng cách có, kết thúc chính xác 0,001mm.
Độ chính xác +/- 0,01mm này có thể đạt được đối với tất cả các loại công tắc cuối, với lựa chọn và cấu hình công tắc phù hợp.
Sau đó, có ba loại chuyển đổi "tiêu chuẩn" được sử dụng trong máy in 3d tiêu dùng / sở thích:
Công tắc cơ
Độ chính xác / độ lặp lại phụ thuộc vào chất lượng công tắc, chiều dài của tay đòn kèm theo (tăng khoảng cách tiếp xúc lâu hơn nhưng kém hơn về độ chính xác) và tốc độ va chạm của vận chuyển với công tắc. Có thể có một công tắc cơ tốt hoặc một công tắc cơ xấu. Đây thường là một lựa chọn mặc định hợp lý vì nó đơn giản và rẻ tiền.
Một công tắc cơ nhỏ với một cánh tay đòn ngắn (hoặc cánh tay đòn bị loại bỏ) thường sẽ đạt được độ chính xác chuyển đổi cần thiết +/- 0,01mm. Các công tắc rất rẻ, tốc độ tiếp xúc cao và tay đòn dài có thể cung cấp độ phân giải không phù hợp cho việc dò tìm Z hoặc thăm dò, nhưng vẫn sẽ đủ cho các mục đích tìm kiếm X và Y có độ chính xác thấp.
Trường hợp các công tắc cơ có xu hướng gây ra vấn đề là trong loại bỏ tiếng ồn. Các bảng điều khiển khác nhau sử dụng các cách khác nhau để đấu dây cho công tắc: một số sử dụng hai dây và chỉ gửi tín hiệu khi được kích hoạt. Khi không được kích hoạt, dây tín hiệu bị vi điều khiển thả nổi hoặc kéo yếu, trong khi gắn với một dây dài hoạt động như một ăng ten để thu tiếng ồn EM. Đó là RẤT phổ biến cho hệ thống sưởi hoặc dây bước để phát ra EMR khó chịu do điều khiển dòng điện PWM. Cáp endstop hai dây phải luôn luôn chạy khỏi dây bước và dây nóng. Che chắn và xoắn dây dẫn cũng là một ý tưởng tốt.
Một cách tiếp cận mạnh mẽ hơn là sử dụng các công tắc ba dây chủ động kéo đường tín hiệu lên cao hay thấp tùy thuộc vào vị trí công tắc. Những điều này sẽ có xu hướng từ chối tiếng ồn tốt hơn.
Công tắc cơ rất rẻ có thể bị hỏng trong vòng đời của máy in. Tuy nhiên, hầu hết các công tắc giới hạn được xếp hạng cho hàng triệu chu kỳ, điều này khó xảy ra trong bất kỳ tuổi thọ của máy in thông thường.
Công tắc cơ dễ dàng căn chỉnh và dễ kích hoạt bằng tay trong quá trình khắc phục sự cố.
Thiết bị chuyển mạch quang
Những cái này dựa vào một lá cờ chặn một cửa sổ giữa một bộ phát sáng và một máy dò. Đây là không tiếp xúc và có thể khá đáng tin cậy, nhưng giới thiệu một số thách thức. Vị trí kích hoạt chính xác (và do đó là độ chính xác) có thể phụ thuộc vào mức độ ánh sáng xung quanh trong phòng, bởi vì cảm biến đang theo dõi ánh sáng để giảm xuống dưới một cường độ cụ thể. Vì vậy, nó có thể rất lặp lại / chính xác trong thời gian ngắn nhưng có một số trôi nếu cảm biến di chuyển vào và ra khỏi mặt trời trong ngày.
Chuyển đổi có xu hướng phù hợp và đáng tin cậy hơn nếu cờ đi vào cửa sổ từ bên cạnh, chứ không phải trên đầu.
Công tắc quang sẽ chủ động kéo đường tín hiệu lên cao hoặc thấp, và do đó có khả năng loại bỏ nhiễu điện tốt.
Công tắc hiệu ứng Hall
Chúng đo cường độ của từ trường gần đó và kích hoạt khi vượt quá một lượng nhất định trong một cực nhất định. Điều này rất chính xác / có thể lặp lại (tốt hơn +/- 0,01mm) và cực kỳ chịu được các điều kiện môi trường và tiếng ồn. (Trừ khi máy in của bạn nằm cạnh thứ gì đó phát ra từ trường lớn, dù sao đi nữa.)
Các công tắc hội trường mà tôi thấy có một nồi trang trí có thể điều chỉnh để điều chỉnh khoảng cách kích hoạt. Đó là một tính năng hay khi cố gắng hiệu chỉnh thủ công Delta hoặc giường Z cho chiều cao lớp đầu tiên.
Nhược điểm chính của công tắc hội trường là chúng cần nam châm để kích hoạt công tắc. Điều này có thể khó kích hoạt bằng tay trong quá trình khắc phục sự cố và yêu cầu gắn một nam châm ở đâu đó trên cỗ xe đang di chuyển. Keo hoạt động tốt ... nhưng không dán nam châm ở vị trí ngược!
Thomas Sanladerer thực hiện chính xác so sánh bạn yêu cầu . Kiểm tra toàn bộ video.
Kết quả là các cảm biến cảm ứng là chính xác nhất, nhưng chúng phụ thuộc nhiều vào vật liệu giường được chọn.
Các công tắc cơ học (trần, không có cánh tay kim loại) có độ chính xác và giữ độ chính xác như nhau với mọi vật liệu trên giường (tuy nhiên bạn cần một cơ chế để rút lại chúng, có thể làm giảm hoặc không độ chính xác).
Các cảm biến khác là ít chính xác.
Trong mọi trường hợp, hầu hết trong số chúng đã tốt hơn nhiều so với yêu cầu, vì mọi thứ dưới 50 micron đều ổn và về cơ bản tất cả chúng đều đạt độ chính xác đó.
Chọn dựa trên các yếu tố khác như trọng lượng, cài đặt, giá cả. Cảm ứng, sau khi hiệu chuẩn dựa trên giường cụ thể của bạn, có thể là dễ nhất vì chúng không cần rút lại, nhưng chúng cồng kềnh. BLtouch có lẽ là sự lựa chọn thứ hai, microswitches cái thứ ba.
Tôi không nghĩ có một câu trả lời đơn giản.
Theo tôi, đối với độ chính xác của cảm biến gia đình không thành vấn đề. Phần sụn thường cho phép thiết lập độ lệch giữa vị trí được chỉ định và vị trí thực tế. Điều thực sự quan trọng là độ lặp lại. Mỗi lần cảm biến chỉ vị trí, vị trí là như nhau.
Công tắc cơ
Tôi đã tìm thấy thông qua thử nghiệm một số công tắc cơ học rằng sự kiện "make" ít lặp lại hơn sự kiện "break". Để có kết quả tốt nhất, tôi di chuyển về phía vị trí đóng công tắc, sau đó di chuyển theo hướng ngược lại cho đến khi công tắc mở. Nếu tôi nhớ chính xác, tôi có độ lặp lại "thực hiện" khoảng 0,02 "(0,5 mm) và độ lặp lại" phá vỡ "khoảng 0,005" (0,13 mm).
Thiết bị chuyển mạch quang
Đối với máy in 3D delta, tôi sử dụng cảm biến quang. Cảm biến quang có tích hợp đèn chiếu sáng và cảm biến, thường ở hai phía đối diện của cấu trúc ngã ba. Mặt cảm biến có một khe che ánh sáng được nhận, giúp che khuất nó khỏi ánh sáng xung quanh. Các khe dọc theo một trục được căn chỉnh với ngã ba hoặc bình thường với nó. Cờ bạn sử dụng cho bộ ngắt phải che hoàn toàn khe và để cạnh lặp lại tốt của cờ phải song song với khe. Nói cách khác, một số cảm biến mong đợi cờ nhập từ bên trong khi một số khác mong muốn cờ nhập từ trên xuống. Hoặc sẽ hoạt động, nhưng bạn cần chọn cảm biến phù hợp với cấu hình của máy.
Ánh sáng xung quanh với công tắc quang
Có lẽ ánh sáng xung quanh có thể là một vấn đề. Nếu vậy, nó có thể được giải quyết bằng cách tô bóng cảm biến.
Giả sử rằng đèn LED trong cảm biến có hiệu suất tương đương với đèn LED xung quanh. Để tham khảo, đây là một thông số kỹ thuật cho một bộ ngắt quang điển hình được sử dụng trong các cảm biến quang: http://www.isocom.com/images/stories/isocom/isocom_new_pdfs/H21A.pdf Gói cảm biến quang được thiết kế để giảm độ nhạy để ánh sáng xung quanh.
Cường độ ánh sáng giảm xuống khi khoảng cách ^ 2 và các đèn chiếu sáng trong cảm biến rất gần nhau. Làm thế nào nhiều ánh sáng có hiệu lực trên cảm biến?
Trong cửa hàng của tôi, tôi sử dụng bóng đèn thay thế LED 8 chân cho bóng đèn huỳnh quang. Với điều này, tôi có 72 watt ánh sáng LED, giả sử, chiếu sáng đồng đều nửa hình cầu dưới trần nhà. Một hình cầu đầy đủ là 12,56 sr (vô cực, hoặc âm thanh nổi radian), vì vậy nửa hình cầu là 6,28 Steradian, cho công suất 11,46 W / sr. Tại cảm biến, giá trị này phải được chia cho bình phương khoảng cách, giả sử là 8 feet. Điều này mang lại cho chúng tôi (11,46 W / sr) / (96in ^ 2) = 0,19 W / khu vực.
Đèn LED chiếu sáng có công suất (thông thường) là 1,2 V * 0,05 A hoặc 0,06 W. Hình nón ánh sáng từ đèn LED thông thường là khoảng 30 độ, là 1 sr, cho công suất 0,06 W / sr. Thu nhỏ để ước tính khoảng cách giữa bộ phát và cảm biến 4 mm hoặc 0,177 ", là (0,06 W / sr) / (0,177in ^ 2) = 2,43 W / khu vực.
Dường như ánh sáng xung quanh nói chung sẽ không thành vấn đề. Nếu đúng như vậy, việc gắn cảm biến có thể được thiết kế để che chắn cảm biến khỏi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng xung quanh.
Điều quan trọng là với các cảm biến quang học để đảm bảo cờ ngắt thực sự mờ đối với ánh sáng của đèn chiếu sáng. Như tôi đã tìm thấy, PLA đỏ không đặc biệt mờ đối với ánh sáng hồng ngoại, vì vậy tôi cần sơn những lá cờ bằng sơn màu đen.
Công tắc hiệu ứng Hall
Tôi không có kinh nghiệm với công tắc giới hạn từ hiệu ứng Hall. Các câu trả lời khác ở đây đã ca ngợi chúng vì chúng có một điều chỉnh có thể được sử dụng để đặt điểm phát hiện chính xác. Tôi không thích điều chỉnh vì chúng trôi dạt. Bình có thể bị mòn, oxy hóa, và cả sự biến đổi chậm và nhanh trong sức đề kháng của chúng. Tôi muốn có một cái gì đó không thể điều chỉnh và lặp lại trong phần cứng và sử dụng phần mềm để giữ hiệu chuẩn.
Ví dụ về sự lựa chọn lai
Trên một máy CNC kiến trúc delta 6 trục mà tôi xây dựng, tôi sử dụng phương pháp lai để cảm nhận vị trí nhà. Công tắc cơ cho biết vị trí gần nhà và xung chỉ số của bộ mã hóa quay xác định vị trí nhà chính xác. Phần mềm điều khiển di chuyển về nhà cho đến khi công tắc cơ đóng lại, sau đó tắt cho đến khi mở, sau đó quay về nhà cho đến khi phát hiện xung chỉ số. Vì có sáu trục, nên có sáu bộ công tắc và bộ mã hóa này. Sử dụng một công tắc cơ học để tạo ra tiếng gồ ghề có ý nghĩa cho cỗ máy này bởi vì cảm biến chỉ số được chạm một lần trên mỗi vòng quay, vì vậy nó không phải là một chỉ báo duy nhất về nhà và máy này tạo ra rất nhiều bụi và chip, có thể chặn cảm biến quang .
Vì vậy, không có câu trả lời tuyệt đối, sở thích của tôi là dành cho các công tắc quang để lặp lại.
Tôi nghĩ rằng có một số yếu tố liên quan đến cảm biến nào là tốt nhất, nhưng thứ tự chung cho tôi sẽ là Hall, Quang theo sau là cơ học. Tất cả các loại sẽ bị trôi do rung động và thay đổi trong máy in qua việc sử dụng. Do đó, điều chỉnh dễ dàng cũng như độ chính xác của điểm dừng được tính trong đánh giá.
Theo kinh nghiệm của tôi, các cảm biến hiệu ứng hội trường là chính xác nhất và dễ dàng nhất. Họ không dựa vào chuyển đổi vật lý (như với cơ học) có nghĩa là không có "hao mòn" trên thành phần và điểm chuyển đổi sẽ vẫn cố định. Chúng có một chiết áp có thể được điều chỉnh để làm cho vị trí của điểm dừng thay đổi mà không cần bất kỳ sự can thiệp cơ học nào cho phép điều chỉnh rất tốt. Họ có thể rất chính xác.
Quang có độ chính xác tương tự nhưng thường có một bộ phận cố định cắt chùm tia để bật / tắt cảm biến. Việc điều chỉnh điểm dừng thường sẽ là cơ học vì các điểm lắp sẽ cần được điều chỉnh - điều này làm giảm độ chính xác của chúng. Có nhiều loại gắn kết có thể điều chỉnh khác nhau để giảm bớt điều này trên điều tương tự hoặc tương tự.
Các công tắc cơ học tương tự như quang học về mặt điều chỉnh với sự không chính xác được thêm vào của cơ chế chuyển đổi thực tế có thể suy giảm theo thời gian.
Nếu bạn xem qua RepRap Wiki , họ sẽ giải thích ngắn gọn về ba công tắc này:
" Endstops cơ học là hình thức cơ bản nhất của endstops, được làm bằng một công tắc thông thường, hai dây. Thay đổi trạng thái công tắc báo hiệu các thiết bị điện tử.
"Những thiết bị quang học này quan sát mức độ ánh sáng và phản ứng với những thay đổi đột ngột."
"Những thiết bị đầu cuối này, cảm biến hiệu ứng Hall là một bộ chuyển đổi thay đổi điện áp đầu ra để đáp ứng với từ trường. Cảm biến hiệu ứng Hall được sử dụng để chuyển đổi gần, định vị, phát hiện tốc độ và các ứng dụng cảm biến hiện tại."
Liên quan đến câu hỏi của bạn, nó phụ thuộc vào hoàn cảnh của bạn. Tuy nhiên, hầu hết thời gian, một Công tắc cơ khí tốt có thể lặp lại và phục vụ tốt mục đích của nó.
Tôi, cá nhân, sẽ đặt cả công tắc quang và từ trong danh mục của một thành phần đa chức năng. Có nghĩa là, cả hai loại công tắc này (nói chung) cung cấp một phạm vi có giá trị để phát hiện đối tượng. Điều này có khả năng có thể dẫn (tùy thuộc vào máy của bạn) vào lệnh được đẩy để báo cho máy của bạn chạy chậm lại khi đến gần điểm dừng mềm.
Một lần nữa, cá nhân tôi, tôi sẽ cảnh giác khi sử dụng một điểm dừng quang học với tiếng ồn ánh sáng trắng tiềm ẩn từ ánh sáng phòng xung quanh hoặc các nguồn khác. Tôi có thể sai trong mối quan tâm của tôi đối với một số mô-đun giải quyết các loại vấn đề này.
Vì vậy, nếu chúng ta thu hẹp giữa cơ và từ: - Từ sẽ cung cấp cách tiếp cận nhẹ nhàng hơn, giảm (có khả năng) lượng hao mòn - Tuy nhiên, tôi giả sử, các công tắc từ yêu cầu "quay số" tùy thuộc vào các thành phần được sử dụng trong cảm biến . Điều này có thể dẫn đến một phạm vi không mong muốn mà cảm biến được kích hoạt. - Công tắc cơ rất đơn giản. Chúng có thể chạm hoặc không chạm (bật hoặc tắt) - Một pro (hoặc con) có thể là khả năng điều khiển kích hoạt bằng tay, dễ dàng hơn. Tôi đã gặp phải một tình huống một vài lần khi tôi cần phải tự kích hoạt điểm dừng như một phần của bước khắc phục sự cố. Nhưng, nếu bạn vô tình va vào điểm dừng của bạn trong khi máy đang chạy, không tốt.
Một vấn đề riêng biệt không được giải quyết trong các câu trả lời khác là điểm dừng cuối cho trục X / Y có các yêu cầu khác với yêu cầu đối với trục Z.
Khi máy in cung cấp hiệu chuẩn XYZ (như Prusa i3 MK2), các thuộc tính của công tắc X và Y đóng vai trò, vì đối với đầu dò Z, đầu dò phải được đặt ở giữa các fiducials (vòng tròn đồng) trên giường. Phần XY của hiệu chuẩn đo vị trí của các fiducials so với điểm kích hoạt điểm dừng. Sau đó, hiệu chuẩn Z đo chiều cao của mỗi fiducial.
Khi hiệu chuẩn XYZ không được cung cấp, thường không cần định vị lặp lại liên quan đến kết thúc hành trình X và Y, và trên hầu hết các máy in, bạn có thể chỉ cần di chuyển các động cơ cho đến khi chúng bắt đầu bỏ qua các bước và gọi đó là một ngày - sẽ chính xác trong một vài bước
Trục Z luôn có yêu cầu cao về độ chính xác và độ lặp lại, và có hai cách tiếp cận chung để xác định vị trí của nó:
Không có điểm dừng trên hệ thống truyền động trục Z, đầu dò được gắn trên đầu in và được sử dụng để phát hiện khi đầu nằm ở một khoảng cách nhất định so với giường in. Điều này có thể được sử dụng để hiệu chuẩn 9 điểm của hình dạng giường và do đó loại bỏ sự cần thiết phải san bằng giường.
Điểm dừng được sử dụng trên hệ thống truyền động trục Z. Không có cảm biến trên đầu in. Giường cần được phân cấp riêng biệt theo tham chiếu đến vòi phun - do đó, vít cân bằng giường.
Đối với Delta, về cơ bản bạn có ba trình điều khiển trục Z và tương tự như ổ XYZ của Cartesian, bạn không cần bất kỳ điểm dừng cuối nào nếu bạn có đầu dò trên đầu in. Bạn cũng có thể thực hiện san lấp giường đa điểm với đầu dò như vậy.
Kết thúc X và Y trở nên không cần thiết khi bạn sử dụng điều khiển bước vòng kín, chẳng hạn như Mechaduino hoặc cảm biến vị trí kỹ thuật số tuyến tính (ví dụ như được sử dụng trong các máy CNC).
Đầu dò Z vẫn hữu ích nếu bạn không muốn thực hiện san bằng giường một cách thủ công.