Mekanik (mikro anahtar), optik ve manyetik (mıknatıs + hall sensörü) uç duruşları gördüm.
Doğru yerde ne kadar kesin geçiş yaptıkları konusunda herhangi bir fark var mı? Eğer öyleyse hangisi en kesin?
Mekanik (mikro anahtar), optik ve manyetik (mıknatıs + hall sensörü) uç duruşları gördüm.
Doğru yerde ne kadar kesin geçiş yaptıkları konusunda herhangi bir fark var mı? Eğer öyleyse hangisi en kesin?
Yanıtlar:
Bir anahtar türü seçmek için kullanmamız gereken bazı farklı ölçütler vardır:
Aslında ne kadar anahtar hassasiyetine ihtiyacımız olduğunu sormak önemlidir. Bir mikro adım step motor kullanan tipik bir 3d yazıcı aktarma organları, sürtünme torku ve manyetik kilit açısı hatası gibi hata indükleyici etkiler nedeniyle, hareketli yükü +/- bir 1/16 mikro adımda (bundan daha ince mikro adım kullanıldığında bile) doğru bir şekilde konumlandırabilir. Çoğu yazıcı için +/- 0.01mm civarındadır. Hedef arama anahtarının sadece motorun konumu kadar hassas olması gerekir! Örneğin 0.001mm hassas uçlara sahip olmakla hiçbir şey kazanılmaz.
+/- 0.01mm'lik bu hassasiyet, uygun anahtar seçimi ve konfigürasyonu ile tüm uç durdurma anahtarları için elde edilebilir.
Sonra tüketici / hobi 3d yazıcılarda kullanımda olan üç "standart" anahtarlama tipi vardır:
Mekanik Anahtarlar
Hassasiyet / tekrarlanabilirlik, anahtar kalitesine, takılı kol kolunun uzunluğuna (daha uzun temas mesafesini arttırır, ancak hassasiyet için daha kötüdür) ve anahtarla taşıyıcının darbe hızına bağlıdır. İyi bir mekanik anahtara veya kötü bir mekanik anahtara sahip olmak mümkündür. Basit ve ucuz olduğu için bu genellikle makul bir varsayılan seçimdir.
Kısa bir kol kolu (veya kol kolu çıkarılmış) olan küçük bir mekanik anahtar genellikle gerekli +/- 0.01mm anahtarlama hassasiyetine ulaşacaktır. Çok ucuz anahtarlar, yüksek temas hızları ve uzun kol kolları Z hedef arama veya problama için yetersiz çözünürlük sağlayabilir, ancak yine de düşük hassasiyetli X ve Y hedef arama amaçları için yeterli olacaktır.
Mekanik anahtarların sorun yaratma eğilimi olduğu yerlerde gürültü reddedilmektedir. Farklı denetleyici kartları, anahtarı kablolamanın farklı yollarını kullanır: bazıları iki kablo kullanır ve yalnızca tetiklendiğinde bir sinyal gönderir. Tetiklenmediğinde, sinyal teli yüzer halde bırakılır veya mikrodenetleyici tarafından zayıf bir şekilde yukarı çekilirken, EM gürültüsünü almak için anten görevi gören uzun bir tele bağlanır. Isıtıcı veya step kabloların PWM akım kontrolü nedeniyle kötü EMR yayması ÇOK yaygındır. İki telli uç durdurma kabloları her zaman step ve ısıtıcı kablolarından uzak tutulmalıdır. İletkenlerin ekranlanması ve bükülmesi de iyi bir fikirdir.
Daha sağlam bir yaklaşım, anahtar konumuna bağlı olarak sinyal hattını aktif olarak yüksek veya düşük çeken üç telli anahtarları kullanmaktır. Bunlar gürültüyü daha iyi reddetme eğiliminde olacaktır.
Çok ucuz mekanik anahtarlar yazıcının kullanım ömrü boyunca arızalanabilir. Bununla birlikte, çoğu limit anahtarı milyonlarca döngü için derecelendirilmiştir, bu normal yazıcının ömrü boyunca gerçekleşmesi olası değildir.
Mekanik anahtarların hizalanması kolaydır ve sorun giderme sırasında elle tetiklenmesi kolaydır.
Optik Anahtarlar
Bunlar bir ışık yayıcısı ve bir dedektör arasındaki pencereyi engelleyen bir bayrağa dayanır. Bu temassızdır ve oldukça güvenilir olabilir, ancak bazı zorluklar ortaya çıkarır. Kesin tetik konumu (ve dolayısıyla hassasiyet) odadaki ortam ışığı seviyelerine bağlı olabilir, çünkü sensör ışığın belirli bir yoğunluğun altına düşmesini izlemektedir. Bu nedenle kısa vadede çok tekrarlanabilir / hassas olabilir, ancak sensör gün boyunca güneşin içine ve dışına doğru hareket ederse biraz sürüklenir.
Eğer bayrak pencereye üstten değil, yandan girerse, anahtarlama daha tutarlı ve güvenilir olma eğilimindedir.
Optik anahtarlar sinyal hattını aktif olarak yüksek veya düşük çeker ve bu nedenle iyi bir elektriksel gürültü reddi olur.
Hall Efekt Anahtarları
Bunlar yakındaki manyetik alanın yoğunluğunu ölçer ve belirli bir polaritede belirli bir miktarı aştığında tetiklenir. Bu son derece hassas / tekrarlanabilir (+/- 0.01 mm'den daha iyi) ve gürültüye ve çevre koşullarına karşı son derece dayanıklıdır. (Yazıcınız zaten büyük manyetik alanlar yayan bir şeyin yanında değilse.)
Gördüğüm salon anahtarları, tetik mesafesini ayarlamak için ayarlanabilir bir kırpma kabına sahip. Bu, bir Delta veya Z-yatağını ilk katman yüksekliği için manuel olarak kalibre etmeye çalışırken güzel bir özelliktir.
Salon anahtarlarının birincil dezavantajı, anahtarı tetiklemek için bir mıknatısa ihtiyaç duymalarıdır. Bu, sorun giderme sırasında elle tetiklenmesi zor olabilir ve hareketli taşıyıcıda bir yere bir mıknatıs takılmasını gerektirir. Tutkal iyi çalışıyor ... ama mıknatısı geriye doğru tutkallamayın!
Thomas Sanladerer tam olarak sorduğunuz karşılaştırmayı gerçekleştirdi . Tüm videoyu kontrol edin.
Sonuç, endüktif sensörler en doğru olanıdır, ancak seçilen yatak malzemesine oldukça bağımlıdırlar.
Mekanik anahtarlar (çıplak, metalik kol yok) yaklaşık doğrudur ve her yatak malzemesi için aynı doğruluğu korur (ancak bunları geri çekmek için doğruluğu azaltabilecek veya düşürmeyecek bir mekanizmaya ihtiyacınız vardır).
Diğer sensörler daha az doğrudur.
Her durumda, çoğu zaten gerekenden çok daha iyi, çünkü 50 mikronun altındaki herhangi bir şey iyi ve temelde hepsi bu doğruluğa ulaşıyor.
Ağırlık, kurulum, fiyat gibi diğer faktörlere göre seçim yapın. Endüktif, özel yatağınıza dayalı bir kalibrasyondan sonra, geri çekilmeye ihtiyaç duymadıkları için en kolay olabilir, ancak hantaldırlar. BLtouch muhtemelen ikinci seçimdir, mekanik mikroswitch ise üçüncü seçimdir.
Basit bir cevap olduğunu sanmıyorum.
Bence, bir ev sensörü için doğruluk önemli değil. Ürün yazılımı genellikle belirtilen konum ile gerçek konum arasında bir ofset ayarlanmasına izin verir. Asıl önemli olan tekrarlanabilirlik. Sensör konumu her gösterdiğinde konum aynıdır.
Mekanik Anahtarlar
Birkaç mekanik anahtarları test ederek "make" olayının "break" olayından daha az tekrarlanabilir olduğunu gördüm. En iyi sonucu elde etmek için, düğmeyi kapatan konuma ilerlerim, daha sonra düğme açılana kadar ters yönde hareket ederim. Eğer doğru hatırlıyorsam, "0.0" ("0.02") tekrarlanabilirlik ve 0.13 mm ("0.00") tekrarlanabilirlik elde edeceğim.
Optik Anahtarlar
Delta 3D yazıcı için optik sensörler kullanıyorum. Optik sensörler, genellikle çatallı bir yapının karşı taraflarında yerleşik bir aydınlatmaya ve sensöre sahiptir. Sensör tarafında, alınan ışığı maskeleyen ve ortam ışığından örtülmesine yardımcı olan bir yuva vardır. Yuva, çatalla hizalanan veya normal olan bir eksen boyuncadır. Kesici için kullandığınız bayrak yuvayı tamamen örtmeli ve bayrağın iyi tekrarlanabilirlik kenarı yuvaya paralel olmalıdır. Başka bir deyişle, bazı sensörler bayrağın yandan girmesini beklerken, diğerleri sensörün yukarıdan girmesini bekler. Her ikisi de çalışır, ancak makinenizin yapılandırması için doğru sensörü seçmeniz gerekir.
Optik Anahtarlı Ortam Işığı
Belki de ortam ışığı bir sorun olabilir. Öyleyse, sensör gölgelenerek adreslenebilir.
Sensördeki LED'lerin ortam LED ışıkları ile aynı verimlilikte olduğunu varsayalım. Referans için, optik sensörlerde kullanılan tipik bir optik kesici için teknik özellik sayfası: http://www.isocom.com/images/stories/isocom/isocom_new_pdfs/H21A.pdf Optik sensörün paketi duyarlılığı azaltmak için tasarlanmıştır ortam ışığına.
Işık şiddeti ^ mesafe olarak düşüyor ve sensördeki aydınlatıcılar çok yakın. Oda ışığının sensör üzerinde ne kadar etkisi vardır?
Dükkanımda, floresan ampuller için 8 metrelik LED yedek ampuller kullanıyorum. Bununla, tavanın altındaki yarı küreyi eşit olarak aydınlatan 72 watt LED aydınlatmam var. Tam küre 12.56 sr (steradians veya stereo-radyan), bu nedenle yarım küre, 11.46 W / sr güç için 6.28 steradians. Sensörde, bu mesafenin karesine bölünmelidir, diyelim 8 feet. Bu bize (11.46 W / sr) / (96in ^ 2) = 0.119 W / alan verir.
Aydınlatıcı LED'in gücü (tipik olarak) 1.2 V * 0.05 A veya 0.06 W'tır. Tipik bir LED'den gelen ışık konisi, 0.06 W / sr güç için 1 sr olan yaklaşık 30 derecedir. Verici ve sensör arasındaki 4 mm veya 0.157 "arasındaki mesafenin tahmini için ölçeklendirilmiş (0.06 W / sr) / (0.157in ^ 2) = 2.43 W / alandır.
Genel ortam ışığının bir sorun olması muhtemel görünmüyor. Eğer öyleyse, sensör montajı, sensörü doğrudan ortam ışığına maruz kalmaktan korumak için tasarlanabilir.
Optik sensörlerde, kesen bayrağın aydınlatıcı ışığına gerçekten opak olduğundan emin olmak önemlidir. Bulduğum gibi, kırmızı PLA özellikle kızılötesi ışığa opak değildir, bu yüzden bayrakları siyah pigmentli bir boya ile boyamam gerekiyordu.
Hall Efekt Anahtarları
Hall efektli manyetik limit anahtarları ile ilgili hiçbir deneyimim yok. Buradaki diğer cevaplar onları övdü, çünkü kesin algılama noktasını ayarlamak için kullanılabilecek bir ayarlamaları var. Ayarlamaları sevmiyorum çünkü sürükleniyorlar. Kaplar aşınmaya, oksidasyona ve dirençlerinde hem yavaş hem de hızlı değişime maruz kalır. Donanımda ayarlanamayan ve tekrarlanabilir bir şey olmasını ve kalibrasyonu tutmak için yazılım kullanmayı tercih ederim.
Hibrit Seçim Örneği
Yaptığım 6 eksenli bir delta mimarisi CNC makinesinde, ev konumunu algılamak için hibrit bir yaklaşım kullanıyorum. Mekanik anahtarlar, eve yakın bir konumu belirtir ve bir döner kodlayıcının indeks darbesi, kesin başlangıç konumunu tanımlar. Ana konum yazılımı, mekanik anahtar kapanana kadar eve, ardından açılana kadar uzaklaşır, ardından indeks darbesini algılayana kadar eve döner. Altı eksen olduğundan, bu anahtarların ve kodlayıcıların altı seti vardır. İndeks sensörü her devirde bir kez vurulduğundan, bu makine için kaba ana konum için mekanik bir anahtar kullanmak, bu yüzden evin benzersiz bir göstergesi değildir ve bu makine bir optik sensörü engelleyebilecek çok fazla toz ve talaş oluşturur .
Bu yüzden, kesin bir cevap olmadan, tercihim tekrarlanabilirlik için optik anahtarlar için.
Sensörlerin en iyi olduğu birkaç faktör olduğunu düşünüyorum, ancak benim için genel sıralama Hall, Optik ve ardından mekanik olacaktı. Titreşimler ve yazıcıda aşırı kullanım değişiklikleri nedeniyle tüm türler bir miktar kaymaya maruz kalacaktır. Bu nedenle, ayarlama kolaylığı ve değerlendirmede önemli olan durağın doğruluğu.
Deneyimlerime göre salon efekt sensörleri en doğru ve en kolay olanlardır. Fiziksel anahtarlamaya güvenmezler (mekanikte olduğu gibi), bileşen üzerinde "aşınma ve yıpranma" olmadığı anlamına gelir ve anahtarlama noktası sabit kalacaktır. Çok ince ayar yapmaya izin veren herhangi bir mekanik müdahale olmadan durma pozisyonunu yapmak için ayarlanabilen bir potansiyometreye sahiptirler. Çok doğru olabilirler.
Optik benzer şekilde doğrudur, ancak genellikle sensörü açmak / kapatmak için ışın kesen sabit bir bileşene sahiptir. Durdurucunun ayarlanması genellikle mekanik olacaktır, çünkü montaj noktalarının ayarlanması gerekecektir - bu doğruluklarını azaltır. Bunu bir şey veya benzeri üzerinde hafifletmek için çeşitli ayarlanabilir bağlar vardır.
Mekanik anahtarlar, gerçek anahtar mekanizmasının zamanla bozulabilecek ek yanlışlığı ile ayar açısından optiklere benzer.
RepRap Wiki'ye bakarsanız, bu üç anahtarı kısaca açıklarlar:
" Mekanik Endstops , sıradan bir anahtar, iki kablodan yapılmış en temel uç yuvalarıdır. Anahtar durumunun değiştirilmesi elektroniklere işaret eder.
"Bu Optik Endstops ışık seviyesini gözlemliyor ve ani değişikliklere tepki veriyor."
"Bu uç yuvalar; Hall efekti sensörleri, manyetik bir alana tepki olarak çıkış voltajını değiştiren bir dönüştürücüdür. Hall efekti sensörleri yakınlık değiştirme, konumlandırma, hız algılama ve akım algılama uygulamaları için kullanılır."
Sorunuzla ilgili olarak durumunuza bağlıdır. Bununla birlikte, çoğu zaman iyi bir Mekanik Anahtar tekrarlanabilir ve amacına iyi hizmet eder.
Şahsen, hem optik hem de manyetik anahtarları çok işlevli bir bileşen kategorisine yerleştirirdim. Yani, bu tür anahtarların her ikisi de (genellikle) nesne algılama için değerli bir aralık sağlar. Bu, potansiyel olarak (makinenize bağlı olarak) makinenize yumuşak durağa yaklaştığında yavaşlamasını söyleyen itilmiş bir komuta yol açabilir.
Yine, kişisel olarak, ortam odası aydınlatmasından veya diğer kaynaklardan potansiyel beyaz ışık gürültüsü olan optik bir uç durdurma kullanmaktan çekinirim. Bu tür sorunları ele alan bazı modüller için endişem yanlış olabilir.
Bu nedenle, mekanik ve manyetik arasında daraltırsak: - Manyetik daha yumuşak bir yaklaşım sağlar, aşınma miktarını azaltır (potansiyel olarak) - Ancak, manyetik anahtarların sensörde kullanılan bileşenlere bağlı olarak "içeri arama" gerektirdiğini varsayıyorum . Bu, sensörün tetiklendiği istenmeyen bir aralığa yol açabilir. - Mekanik anahtarlar basittir. Dokunuyorlar veya dokunmuyorlar (açık veya kapalı) - Olası bir profesyonel (veya con), tetiği manuel olarak daha kolay bir şekilde manipüle etme yeteneğidir. Bir sorun giderme adımının bir parçası olarak bitişi manuel olarak tetiklemem gereken birkaç kez bir duruma girdim. Ancak, makine çalışırken uç ucunuzu yanlışlıkla çarptıysanız, iyi değil.
Diğer cevaplarda ele alınmayan ayrı bir sorun, X / Y eksenleri için uç durdurmaların Z ekseni için olanlardan farklı gereksinimleri olmasıdır.
Yazıcı XYZ kalibrasyonu sunduğunda (Prusa i3 MK2 gibi), X ve Y anahtarlarının özellikleri bir rol oynar, çünkü Z probunun araştırılması için prob yataktaki fiducialların (bakır daireler) üzerinde ortalanmalıdır. Kalibrasyonun XY kısmı, uç nokta tetikleme noktasına göre referans noktalarının konumunu ölçer. Daha sonra Z kalibrasyonu her bir referansın yüksekliğini ölçer.
XYZ kalibrasyonu önerilmediğinde, genellikle X ve Y hareket uçlarına göre çok tekrarlanabilir konumlamaya gerek yoktur ve çoğu yazıcıda, adımları atlamaya başlayana ve bir gün diyene kadar motorları hareket ettirebilirsiniz - doğru olacaktır birkaç adım içinde.
Z ekseni her zaman doğruluk ve tekrarlanabilirlik konusunda yüksek bir gereksinime sahiptir ve konumunu belirlemek için iki genel yaklaşım vardır:
Z ekseni tahrik sisteminde uç durdurma yoktur, baskı kafasına bir prob monte edilmiştir ve kafanın baskı yatağının üzerinde belirli bir mesafe olduğunu tespit etmek için kullanılır. Bu, yatak şeklinin 9 noktalı kalibrasyonu için kullanılabilir ve böylece yatak düzleme ihtiyacını ortadan kaldırır.
Z ekseni tahrik sisteminde kullanılan uç durdurucular. Yazdırma kafasında sensör yok. Yatağın nozüle göre ayrı olarak düzeltilmesi gerekir - bu nedenle yatak düzeltme vidaları.
Delta için, esasen üç Z ekseni sürücünüz var ve Kartezyen XYZ sürücüsüne benzer şekilde, yazdırma kafasında bir prob varsa herhangi bir uç durdurmaya ihtiyacınız yoktur. Böyle bir prob ile çok noktalı yatak tesviyesi de yapabilirsiniz.
Mechaduino veya doğrusal dijital konum sensörleri (örneğin CNC makinelerinde kullanıldığı gibi) gibi kapalı döngü kademeli kontrol kullandığınızda X ve Y uçları gereksiz hale gelir .
Yatak ayarını manuel olarak yapmak istemiyorsanız Z probu hala kullanışlıdır.