Первый пост... Или баллада о тензодатчике автоуровня без тензорезисторов.

Подписаться на 3Dtoday
D.I.M
Идет загрузка
Загрузка
01.10.18
6551
99
Техничка
112
5f70658e31882f67dc40ae4d7be0a4fe.png
Так, как первый пост здесь даже не знаю с чего начать... Ну да ладно, начнем пожалуй с лени. Да именно с нее. И так поехали...
Началось все с того что мне стало лень постоянно подкручивать винты регулировки стола для получения более или менее приемлемого первого слоя. Замахнулся я на постройку датчика на тензорезисторах. Но побегав по близлежащему радио рынку нашел либо очень дорого, либо встречая недоумевающие взгляды продавцов: мол "что за звери то такие? Эти твои резисторы" . Ну да ладно, вернувшись домой взялся за интернет и порывшись в нем с десяток минут понял, что то, что нужно мне, есть в больших количествах в Китае. Но ждать целый месяц заветные железячки как то не вдохновляло... Что же делать? И тут взгляд упал на блистер с smd резисторами тихонько лежащем на столе . Вспомнив из физики что любой проводник при деформации изменяет свое сопротивление меня посетила мысль: "а почему бы и нет?" Тут уж во всю включился "инженер" сидящий глубоко в душе. Из блистера были выковыряны четыре резистора номиналом 1кОм и типоразмера 2512 (больше площадь активного покрытия - больше изменение сопротивления при деформации ). На скорую руку была сооружена печатка под мостик Уитстона, все это дело через модуль HX711 был подключен к Arduino, в которую был залит пробный скетч для проверки теории... Пуск... И ничего... Как же так? Теоретически должны же были быть какие то изменения сигнала при деформации мостика. Начал просматривать файл платы в редакторе и... Оказалось, что неправильно развел соединения резисторов, видимо далось сидение за компьютером до поздней ночи. С помощью канцелярского ножа и пары проводков ситуация была исправлена. В итоге испытательный стенд приобрел такой вид:
7b477f11adfe706842b9e48fb200518c.jpg
Пуск , и результат на видео:
Хорошо, это работает, но хочется ведь реальный датчик автоуровня. Поэтому снова сажусь за sprint layout и через некоторое время получается вот такая плата сенсора:
1ead7e612c771dcc9c6f0ed3479115fa.jpg
Резисторы на ней располагаются по диагонали сверху и снизу, чтобы уменьшить влияние боковых сил приложенных к плате и в то же время несколько увеличить влияние вертикальных.Чтобы уменьшить длину проводов идущих от сенсора
была сделана небольшая плата с АЦП HX711 с одной стороны:
06dfb6e7b61cff2a2d098cb9a37c2e38.jpg
и ATtiny85 с другой:
cce51619f2efa6b0458e87aa24692fff.jpg
Платы спаяны между собой таким образом:
ae022bf170bb21dee2731d30fce03bb3.jpg
Подключается датчик к принтеру как обычный концевик так, как управляющий вывод сенсора в активном состоянии подтягивается к земле.
Для того, чтобы закрепить датчик и экструдер на принтере были распечатаны четыре детали:
e1f72cbbee1002670ebbcce2f9547038.jpg
ecd9112323a42593ca356b34164ce3e9.jpg
40040d3ce2758391d1fe9748303f4796.jpg
которые собираются таким образом :
5f70658e31882f67dc40ae4d7be0a4fe.png
и имеют следующий вид:
ce6875081a5e78c269024822d85f9a2d.jpg
Так, как печатаю я на принтере HyperCube: https://www.thingiverse.com/thing:1752766 ,то и кронштейн датчика и экструдера делался под этот принтер.
В итоге на принтере конструкция крепится и выглядит так:
b0d21daa4389474b3aefb0245ba8a917.jpg
Возникает вопрос: как это все работает в живую? Ответ, думаю, можно найти на видео, хоть и не лучшего качества.

Тестовая печать квадрата 120x120 мм в один слой пластиком ABS:
Результаты печати можно увидеть на фото:
86562e9d0fa6d90193597dd666c288b5.jpg
5c1f809bcbfd6791949689ff15bcbf3a.jpg
В целом результатом я удовлетворен. Все файлы проекта доступны для скачивания по этой ссылке:
https://github.com/IvDm/Z-probe-on-smd-resistors-2512 .

Напоследок хочу пожелать всем творческих успехов, и надеюсь что мой пост будет кому-то полезен. Если что-то упустил из внимания, или у кого-то возникнут вопросы по поводу вышеизложенного, постараюсь ответить в комментариях.
Подписаться на 3Dtoday
112
Комментарии к статье

Комментарии

01.10.18 в 06:56
3
Вот это дело! И голова и руки на нужных местах! А вопросец не скромный можно? А почему вообще каждый раз подкручивали стол? Даже на дрыгостоле я этого так часто не делаю.
01.10.18 в 07:54
0
На самом деле не очень часто, но при смене пластика и соответственно температурных режимов иногда приходилось. Я же говорю, что лентяй)
02.10.18 в 06:49
0
Мне например тоже приходится периодически подкручивать, потому как принтер постоянно трелюется с места "парковки" на место работы - кухонный стол, и обратно. Переносится "за уши" - поперечную балку, на которую опираются оси Z, а это чревато всякими смещениями.
02.10.18 в 07:02
0

Ношу и в ус не дую. В начале этого года я взял его как сумку и отнес с котельной в машину, сутки катал в машине, потом на 4 этаж по лестнице и включил и стал печатать. Ни чего ни куда не регулировал.
Просто займитесь механикой.
01.10.18 в 07:00
1
Весьма круто!
На каких примерно усилиях срабатывает?
01.10.18 в 07:57
0
Если верить моим электронным весам, то в районе 90 грамм. При меньших усилиях бывали ложные срабатывания от перемещения головки и воздействия трубки боудена.
01.10.18 в 07:12
0
Шикарно. Не понял только сравнения печатной модели до и после. Окуда взялись вертикальные дефекты по дуге, или они появились после печати?
01.10.18 в 08:03
0
Это одна и та же модель просто сверху и снизу. А про дефекты немного не понял. Снимал модель еще горячую, поэтому ее и изогнуло.
01.10.18 в 12:33
0
Тогда понятно. Я думал что это сравнение печати до использования датчика и после.
01.10.18 в 07:49
1
Выглядит круто. Автору респект! А какая точность у этого чудо датчика?
01.10.18 в 08:07
0
Срабатывает приблизительно на 90грамм.Точнее не измерял.
01.10.18 в 08:56
2
А на ресурс не проверяли?
01.10.18 в 09:31
1
Еще не проверял. Если будет побольше свободного времени, то проверю.
01.10.18 в 09:38
2
и такой вопрос... если взять текстолит потоньше, то и чувствительность будет выше? Хорошо бы в схемку подстроечник уместить. А так интересное решение
01.10.18 в 09:58
1
Да,если уменьшить толщину текстолита, то теоретически чувствительность возрастет, но так, как плата является кронштейном экструдера, который крепится фитингом за верхнюю часть, то возможно он будет совершать вибрационные перемещения в горизонтальной плоскости, что скажется на качестве печати.Думаю, что в данном случае лучше уменьшить ширину лучей, удлинить их или сделать небольшие пропилы в лучах приблизительно там где центр резистора.Чувсвительность можно изменить в коде. Сначала была мысль поставить тактовую кнопку для увеличения и уменьшения чувствительности.Но для экономии места на плате отказался от этой идеи.
01.10.18 в 10:40
1
Интересно было бы получить график ухода характеристик от количества срабатываний датчика.

Как вариант можно так сделать: добавить концевик по Zmax не далеко от головки, при срабатывании концевика начинать опускать головку с датчиком (или поднимать стол) и считать сколько шагов или мм до срабатывания тензодатчика. При срабатывании поднимать головку (опускать стол). Такой цикл повторять до тех пор, пока количество шагов до срабатывания не превысит определённого значения. Если датчик не сработает, то тут тоже ограничение на количество шагов спасёт от сильного упора в стол.
Скрипт вроде не сложный получается. И лог выдавать в порт для записи истории.
Если предположить, что на 1 цикл секунды три, то за 1 час примерно 1000 циклов будет. Хорошо, если ресурс датчика будет пару тысяч циклов.
01.10.18 в 10:50
1
Да не обязательно следить за уходом характеристик так, как программно значения обнуляются после каждого цикла.Но про количестве шагов интересная мысль.Как говорится береженного бог бережет.
01.10.18 в 10:56
1
Уход характеристик интересен как показатель ресурса или наработки на отказ.
Смысл в том, что сейчас датчик срабатывает при 90 г на весах, а после 1000 циклов, например, будет срабатывать при 150 г - в этом случае и первый слой будет тоньше ровно на глубину прогиба/прожимания стола при большем давлении.
02.10.18 в 23:51
0
Ошибся в измерениях: датчик срабатывает на 45г, при команде G 28 первая проба происходит с большим усилием, и это ввело в заблуждение.
03.10.18 в 00:00
1
Первая проба идёт с большой скоростью, вторая уже с медленной. Поэтому и разное давление получается.
01.10.18 в 09:09
3
хм...
КРАСАВЧИК!!!
По схожему принципу центроискатели сканеры на ЧПУ работают, только там на размыкание контактов.
01.10.18 в 09:26
0
Спасибо.
01.10.18 в 09:47
1
Идея интересная.
А чем вызван выбор именно виндового спринтлэйаута? А не, например, кроссплатформенных КиКАДа или Орла?
Если в репе есть картинки с платами, то с вашего позволения попробую перерисовать платки и в том и в другом.
01.10.18 в 10:06
2
Думаю, потому, что в КиКАДе и Орле их сделал бы тот, кто работает в КиКАДе и Орле. Лично я использую Протеус (хотя никого к этому не призываю), а он в себя (насколько я знаю) все равно не всосет ни первое, ни второе.

Спринтлейаут вполне себе достойное решение для того, чтобы выгнать шаблон под утюг - мал и абсолютно бесплатен. И даже, насколько я помню, не требует установки - работает как portable. Но я его все равно не люблю ;).


Скромное КМК:, ни топикстартер, ни кто другой не станет возражать, если Вы сделаете платы в КиКАДе/Игле. Даже если картинок с платами в репе нет.

Только спасибо скажут :)
01.10.18 в 11:42
0
Даже если картинок с платами в репе нет.
Спринтлейаут вполне себе достойное решение для того, чтобы выгнать шаблон под утюг - мал и абсолютно бесплатен.
Вот только он не бесплатен и не кроссплатформен. Ну нету у меня этих ваших виндовсов.
d9bc2e021e4f508f45665f55b7d36d3d.PNG
Скрин с оффсайта.

В репе платы только в lay.
С телефоны в репе увидел *.lay и несколько фоток, но картинки ещё не смотрел, поэтому и спросил про наличие картинок с платками, или схемы.
01.10.18 в 12:27
1
Вечером сделаю скрины с lay.
01.10.18 в 13:23
1
Вечером сделаю скрины с lay.
Буду благодарен. Спасибо.

И ещё вопрос: под какой лицензией опубликована ваша работа?
Например, используемая вами либа HX11 — опубликована под GPLv2.
Соответственно ваш код идёт либо по GPLv2, либо по GPLv3.
Для электроники просится либо CC BY-SA 4.0, либо OpenSourceHardware.
Это будет приятно гармонировать с идеологией RepRap.
01.10.18 в 22:22
0
Добавил скрины плат и схему в репозиторий. Лицензия GPLv3.
09.10.18 в 09:32
0
Никогда не мог понять, что заставляет людей есть этот самый кактус-линупс.. Ладно если это какой-то сервер, который настроил на рутинную работу и год не заглядываешь.. А дома... Один геморрой без конца и края.
09.10.18 в 12:43
0
Никогда не мог понять, что заставляет людей есть этот самый кактус-линупс.. дома... Один геморрой без конца и края.
Склонен с вами не согласиться.
Виндовсу купи, офис купи, антивирус купи, все (почти) программы платные. А то, что не платное — всё из линуксов перетащено.
Либо гуляние по просторам интернетов в поисках репаков и крякойгенов, а потом гадание — взлетит ли этот зоопарк и когда что-то очередное отвалится просто так.
Плавали — знаем. Ушёл из энтого рабства более десяти лет назад и ни о чём не жалею.
Документы редактируются, интернеты сёрфятся, мультимедиа развлекается, игорей в Стиме уже более 5000.
09.10.18 в 14:49
0
Виндовсу можно по разному приобрести. 10-ка вообще чуть ли не насильно раздавалась. Антивирь там между прочем встроенныи, т.е. бесплатный, а офис уже давно работает и без регистрации - просто выводит при каждом запуске окошко с этой информацией, а так пользуйся на здоровье! Что касаемо других программ, то если они платные под виндой, то они платные и везде. Почти все же опенсорсные проги есть под большинство платформ. Так что если какая-то байда есть под пингвинуса, то и под винду сборка есть. Если только авторы не упоротые принципиальные линупсоиды, а в этом случае прога будет - нечто странное с CLI onli или типа того. Браузецца -да, музыкаиграецца- тоже, а вот шаг вправо-шаг влево и линуксоид пищит жалобным голосом "а под линукс что-то похожее есть??" - что вы и продемонстрировали при упоминании sprint Layout - проги мега-популярной в среде самодельщиков. Я не против линукса - он наступает на пятки винде, что дает пинка мелкософту его допиливать, я против линукса на персональном компе - во всех его формах, которые я видел это УГ-УГ-УГ, которое само не работает, а чинить его надо быть тем еще задротом.
09.10.18 в 15:19
0
что вы и продемонстрировали при упоминании sprint Layout - проги мега-популярной в среде самодельщиков
Это только благодаря тому, что её украли, перевели и выложили в рунете (я не буду тут называть всем известный сайт).
Мне пришлось слегка поднапрячь поисковик, чтобы он мне не «русские ператки» выдавал, а офф. сайт.
Прога может и норм, но узкоплатформенность для меня показатель.

Хотя я качнул у них с сайта вьюер и отскринил все слои платы ч\з Вайн. И продолжил рисовать в Орле и КиКАДе.
Я не против линукса, я против линукса на персональном компе - во всех его формах, которые я видел это УГ-УГ-УГ, которое само не работает,
Может ваши сведения сильно устарели? Сейчас линуксы хорошо шагнули вперёд за последние лет пять–семь.
Либо вы смотрели какой–то неправилиный дистр.

Я тоже не против виндовсов в каком-нибуть диком корпоративном энтэрпрайзе, но на персоналке им места нету.
Все-таки, прошивка для игровых приставок очень плохо выполняет роль операционной системы общего назначения! © Eddy_Em
Предлагаю закончить наш холивар. Каждый останется при своём мнении.
09.10.18 в 20:10
0
Это только благодаря тому, что её украли, перевели и выложили в рунете (я не буду тут называть всем известный сайт).
Мне пришлось слегка поднапрячь поисковик, чтобы он мне не «русские ператки» выдавал, а офф. сайт.
Прога может и норм, но узкоплатформенность для меня показатель.
И для меня показатель. Того что в первую очередь все программы пишут для винды, а уже потом для всех остальных ущербных систем. Как - дело способностей и совести пользователя. Главное что под виндой есть а под пингвином - нет.

Может ваши сведения сильно устарели? Сейчас линуксы хорошо шагнули вперёд за последние лет пять–семь.
Либо вы смотрели какой–то неправилиный дистр.

Ха-ха! Линуксоиды постоянны в своем мнении как пирамиды! Каждые лет пять мне говорят эту фразу дословно! И каждый раз на поверку оказывается что всё как было, так и осталось! Никогда нельзя просто поставить линукс на новый (а не 10 летний) комп и чтобы он заработал. Хорошо если рабочий стол увидишь.. Да, браузерить можно.. А на чем нынче нельзя браузерить? Скоро в кофеварки браузер будут ставить! Вы там что-то про игры упоминали.. Напомните, как там с драйвером nvidia дела обстоят? Последний раз когда их при мне пытался поставить один линуксоид (года 4 назад на работе было) - после каждой попытки убунту переставал загружаться! Курение кучи форумов ему не помогло. Я только успел заметить что подобных проблем (о которых в наше время даже слышать дико) в мире пингвиноидов - воз и маленькая тележка! Вот когда всё будет работать само, а то что нужно настраивать будет настраиваться через нормальный GUI, а не через ковыряние в системных файлах с помощью cli, а все вновь выпускаемые игры, выходящие, допустим, в стиме будут автоматически доступны под всеми этим пингвиньим зоопарком (который к слову, совместим друг с другом как однофазная вилка с трёхфазной розеткой) - тогда поговорим. А пока, как и 5 и 10 лет назад линукс - это не ОС, а прошивка для необслуживаемых компьютеров (серверов, сетевых активных свичей, модемов и т.п.) и игрушка для мозго@$ов, которым доставляет кайф сам процесс печатанья кода и бесконечное ковырянье в софте, вместо пользования им. В конце концов есть люди, которые делают краску, кисти и бумагу, а есть люди, которые рисуют картины.
09.10.18 в 20:35
0
Никогда нельзя просто поставить линукс на новый (а не 10 летний) комп и чтобы он заработал.
На прошлой неделе получали на работе компы. Неттопы от HP, Intel i3-6xxx (достаточно новый?). Linux Mint 18.1 прекрасно устанавливается практически сам. Рабочий стол видится, а то что нужно настраивать, настраиваться через нормальный GUI.

Напомните, как там с драйвером nvidia дела обстоят?
Если вы не покусанный Столлманом красноглазик, то драйвер спокойно ставится с сайта нивидии, или пакетом из менеджера пакетов.
Менеджер пакетов — это такая специальная программа, при помощи которой можно устанавливать другие программы в ОС из тысяч доступных одной кнопкой. Как гуголплей или эплсторе, только появилось задолго до него.
Последний раз когда их при мне пытался поставить один линуксоид (года 4 назад на работе было) - после каждой попытки убунту переставал загружаться!
Это известная проблема убунты и нивидии (вроде починили в 16.04, но я ушёл с убунты раньше). Сборщики пакета где-то накосячили. Решается удалением пакетов и установкой драйвера с сайта.

а все вновь выпускаемые игры, выходящие, допустим, в стиме будут автоматически доступны под всеми этим пингвиньим зоопарком
Учитывая, что Гейб в конце лета выкатил Протон, это только вопрос времени.
09.10.18 в 20:45
0
Политике тут не место.
09.10.18 в 20:47
0
Согласен. Выше я уже предложил это прекратить.
01.10.18 в 10:06
1
Пожалуйста, дорабатывайте на свое усмотрение. В лайоуте просто уже привык так, как делаю платы в основном для себя.В репе платы только в lay.
01.10.18 в 10:11
1
А пайка со временем не треснет?
01.10.18 в 10:21
0
Думаю,что не треснет так,как изгиб платы на самом деле очень мал.
01.10.18 в 10:23
2
Скорее резисторы треснут
01.10.18 в 12:28
0
Скорее резисторы треснут
резисторы сами по себе может и не треснут, а вот резистивный слой быстро от подложки или контактных площадок отлетит или будет повреждён подложкой со всеми вытекающими последствиями. Пьезопищалку ЗП-1 за 100р. или что-то помельче буржуинское надо было купить и прикрутить грамотно, наберут изобретателей по объявлениям...
01.10.18 в 14:58
0
А вы не учитывали,что толщина текстолита, длина лучей, площадь прилегания которую занимает экструдер на плате тоже влияет на прилагаемую нагрузку?Без кронштейна и без экструдера датчик срабатывает от легкого прикосновения так, что, полагаю, что изгиб проводящего слоя резисторов ничтожно мал для того, чтобы отлететь. Эти резисторы расчитаны на 1Вт мощности и при работе в других устройствах весьма сильно разогреваются, полагаю, что разогрев сильнее деформирует токопроводящий слой, и работают они при этом годами. Как то так).
01.10.18 в 22:08
0
Эти резисторы расчитаны на 1Вт мощности и при работе в других устройствах весьма сильно разогреваются, полагаю, что разогрев сильнее деформирует токопроводящий слой, и работают они при этом годами. Как то так).
ну, кому-то интересно потратить время жизни на непонятно что, я больше не буду мешать... Нормальное оборудование стОит копейки...
Разогрев (и деформация от него) идёт равномерно, а деформация в данной схеме - не очень.
01.10.18 в 22:31
0
Да Вы и не мешаете. А конструктивная критика иногда очень полезна. Оборудование, да, стоит копейки, но захотелось воплотить новую идею в жизнь, и из этого что-то вышло, значит время потрачено не зря.
09.10.18 в 10:00
0
Отличная работа! Весьма показательно и полезно! Я думаю смысл в "специальном оборудовании" только в том, что характеристики элементов более линейны (или нормированы как-то). В остальном - тот же резистор. Когда не надо измерять давление или перемещение с высокой точностью, а нужно только пороговое значение определять - будет один хрен. Тем более, что простые резики перепаять, даже если они через пару лет накроются - как 2 пальца. И не надо хз где искать специяльное оборудование, которое обычно не продается в каждом магазине радиодеталей, а только в крупных конторах, а те работают только с юр. лицами и партиями штук по 500, ну минимум 100.

Что касается реализации, у меня есть пара вопросов.

Зачем плата сделана в виде крестовины?Мне кажется форма в виде Н была бы удобнее - длиннее плечи, меньше усилие.. И чтобы уменьшить влияние тряски (угловые перекосы) крепить хотэнд нужно двумя такими платами (с датчиками только на одной из них) в двух вертикально разнесенных плоскостях. Да это и при печати полезно, а то так получается маятник в виде хотэнда. Нижняя плата, получается, должна крепиться в районе между нагревателем и радиатором. Её можно из тонкой стали или алюминия сделать - гнуться-пружинить будет, а в стороны болтаться не даст. Это раз в десять уменьшит помехи от тряски.
Ну и еще момент - по мне так слишком избыточно делать датчик на отдельном контроллере с прошивкой. Лучше бы на аналоге всё сделать, только на выходе компаратор, чтобы четко включался без дребезга.
09.10.18 в 20:48
0
Здравствуйте. Руководствовался, как вы и сказали, тем, что точность и линейность измерений для концевика не важна, главное, чтобы надежно срабатывал при достижении определенных усилий.

По поводу реализации: плату сделал такой конфигурации пытаясь уменьшить влияние горизонтальных воздействий на датчик, т.е. для уменьшения количества ложных срабатываний при перемещении по X и Y, что частично удалось: в горизонтальных плоскостях чувствительность датчика несколько ниже, чем в вертикальных. Хотя,как показала практика, в этом нет особой необходимости.

Жесткости платы достаточно, чтобы не было эффекта "маятника", даже при креплении радиатора за верхнюю часть. Возможно, если поставить директ экструдер, то нужно будет укреплять конструкцию и вариант описанный вами выше, думаю, вполне подойдет.

Чувствительности датчика вполне достаточно, для надежного срабатывания, тем более, что программно ее еще есть куда увеличивать.Так, что увеличивать гибкость платы особой надобности не вижу. Хотя конфигурация ее может быть и более удобной (зависит от фантазии и поставленных задач)).

Вот с контроллером несколько сложнее: пришлось пойти на такой шаг так, как измеряемые напряжения весьма малы и при использовании только ОУ или компаратора - будет много ложных срабатываний из-за изменений температуры, изменения давления на датчик, неидеальность резисторов и многое другое... Контроллер компенсирует эти погрешности.
01.10.18 в 10:24
2
Идея великолепная! Спасибо и респект!
Если оно еще и работать будет так, как выглядит - просто нет слов!

А насколько изменяется сопротивление резистора (% от номинала)?
А что показывает осциллограф? Вибрации от моторов, смена направления движения головы при калибровке?

...Так, как плата является кронштейном экструдера, который крепится фитингом за верхнюю часть, то возможно он будет совершать вибрационные перемещения в горизонтальной плоскости, что скажется на качестве печати...
На крайний случай можно и к токарю на поклон сходить; выточить бронзовую/капролоновую направляющую втулку приятного диаметра под посадочные пояски хотенда и вклеить/вплавить/впрессовать ее в площадку. Все равно решение В РАЗЫ лучше, чем сверленые пьезодатчики.
И можно помозговать про включение 4-х резисторов в мост (или попарно в два моста), чтобы противофазные изгибные движения (боковые отклонения головки) взаимно вычитались, а синфазные движения (вертикальные) - складывались.
01.10.18 в 11:01
3
Резисторы и так включены в мост в количестве четыре штук, на фото просто не видно. Два сверху и два снизу платы т.е располагаются крестом. И да это сделано для уменьшения влияния противофазных изгибных движений экструдера.Осциллографом не мерил но при чувсвительности АЦП в 20мВ и питании моста напряжением около 4.7В можно сделать несложные расчеты. И после каждого цикла касания значения с АЦП каждый раз обнуляются так,что к дрейфу сопротивления датчик не очень чувсвителен.Есть конечно еще над чем поработать, но это уж как будет свободное время.

Спасибо за отзыв.
01.10.18 в 11:26
3
А можно еще на гитхаб схему дивайса приложить? Было бы совсем здорово!
01.10.18 в 12:30
1
Набросаю, выложу. Собирал просто без схемы)
01.10.18 в 22:23
1
Выложил схему.
03.10.18 в 19:13
0
А не могли бы вы на гитхаб плату датчика с резисторами в lay6 выложить? А то там теперь только в виде картинки jpg есть.

P.S. Сорри, я уже нашел (обе платы в одном файле "Strain gage switch.lay6")
01.10.18 в 19:26
0
А насколько изменяется сопротивление резистора (% от номинала)?
Тоже задумался над этим и нашёл в даташитах такой параметр: при прогибе платы с резистором, его сопротивление не должно отклоняться более, чем +-(1%+0,05 Ом) от номинала.
На это там есть описанная методика - там плата длинной 90мм, по середине припаян резистор, контактами в стороны. На плату с обратной стороны давят так, чтобы прогиб был 2мм (для резисторов в корпусе 2512).
В данном случае, прогиб явно меньше.
01.10.18 в 10:49
0
А экструдер не будет "флексить" из-за крепления только на текстолит? Можно было сделать такой датчик внешним с чувствительным щупом
01.10.18 в 10:58
2
Да все можно! Главное - "плодотворная дебютная идея" (с) - дешевые доступные надежные (будем надеяться...) элементы для использования в качестве тензометров.
Но так не хочется возится с механизмом выдвижения/убирания щупа...
Вот признайтесь: вам хочется?
01.10.18 в 11:49
1
Интересное решение. Просьба к автору, сделайте тест на повторяемость. Например, результат выполнения через Pronterface gcode:
M48 X100 Y100 P5
01.10.18 в 12:29
0
Хорошая мысль, попробую как будет время,а результаты выложу.
02.10.18 в 23:58
0
Вот, как обещал, лог теста из 20 циклов:

SENDING:M48 P20 X100 Y100 V2
M48 Z-Probe Repeatability Test
echo:busy: processing
echo:busy: processing
1 of 20: z: 0.095
echo:busy: processing
2 of 20: z: 0.102
echo:busy: processing
3 of 20: z: 0.105
echo:busy: processing
4 of 20: z: 0.110
5 of 20: z: 0.112
echo:busy: processing
6 of 20: z: 0.093
echo:busy: processing
7 of 20: z: 0.100
echo:busy: processing
8 of 20: z: 0.080
echo:busy: processing
9 of 20: z: 0.105
echo:busy: processing
10 of 20: z: 0.110
echo:busy: processing
11 of 20: z: 0.090
echo:busy: processing
12 of 20: z: 0.118
echo:busy: processing
13 of 20: z: 0.100
echo:busy: processing
14 of 20: z: 0.102
echo:busy: processing
15 of 20: z: 0.105
16 of 20: z: 0.110
echo:busy: processing
17 of 20: z: 0.093
echo:busy: processing
18 of 20: z: 0.095
echo:busy: processing
19 of 20: z: 0.100
echo:busy: processing
20 of 20: z: 0.102
Finished!
Mean: 0.101375 Min: 0.080 Max: 0.118 Range: 0.038
Standard Deviation: 0.008605


И, как оказалось, ошибся при замере усилия срабатывания: на самом деле датчик срабатывает приблизительно на 45 граммах.
03.10.18 в 12:22
1
Вполне неплохо. Можно попробовать улучшить точность:
1) Поменять порог усилия срабатывания.
2) Увеличить частоту измерений с 10 до 80. Делается подачей 1 на 15 вывод микросхемы.
Результаты можно отдельной статьей: тут уже мало кто их увидит, а тема, на мой взгляд, интересная.
05.10.18 в 23:35
0
Спасибо, за отзыв, продолжение, полагаю, все таки напишу т.к. судя по комментариям есть много моментов, которые следует уточнить.
01.10.18 в 12:57
1
Очень круто!

Однако иногда сопло так скачет по напечатанному. Не то что текстолит, валы изгибаются.
01.10.18 в 14:36
1
Класс! Наверное скоро китайцы этим торговать начнут !
А предложение готового решения будет?
Если я правильно понял то модули программировать надо и еще какие-то манипуляции. Для тех кто знаком с этим все прозрачно.
Платы соорудить тоже не всем доступно.

В закладку однозначно, интересно продолжение, модернизация, хотелось бы реализовать.
01.10.18 в 17:43
0
так как только вникаю, после прочтения поста уже хотел выкладывать это )
модерам просьба не смотреть )
https://www.youtube.com/watch?v=BKuRGHZ89i0
но посмотрев комментарии ко мне дошло что это )
01.10.18 в 18:19
1
А обычные тензорезисторы можно использовать в вашей схеме?
Например наклеить прямо на пластиковую каретку, возле крепления хотенда.
01.10.18 в 19:02
0
Так и хотел сделать в начале. В сети есть несколько таких решений.
01.10.18 в 23:40
0
Ничего подобного в сети, кроме Smart Effector oт David Crocker не встречал… не поделитесь ссылочками на другие подобные решения, которые попадались вам?
02.10.18 в 01:03
1
Да хоть вот, например.
02.10.18 в 07:40
1
02.10.18 в 09:40
1
Просто в копилку идей...

Существует (было?) направление кварцевых акселерометров (для навигационных систем). В институтском курсе читали, а друг даже работал в лаборатории где ими плотно занимались. Суть: кварцевая пластина работает резонатором в генераторе. При деформации (естественно, интересовал изгиб узкой пластины по одной оси, и перемещения конца ничтожны) частота генерируемых колебаний меняется. Частоту измерить не сложно, точность измерения величины той деформации очень высокая.
02.10.18 в 23:41
1
Просто в копилку идей...
как Вы думаете, про что я писал выше? Ну, про пьезопищалку за 100 рублей. Припаять к ней щуп, прикрутить чип и превед! Без всяких институтов, лабораторий и прочих идеологических задвигов.
03.10.18 в 00:12
0
Такие решения уже используются и в интернете встречал. Недостаток пьезо излучателя в том, что нужно фильтровать сигнал поступающий с него т.к. возможны ложные срабатывания от посторонних шумов (шаговые двигатели, движение кареток, шум вентилятора, кто-то громко чихнул :) ). Борются с этим выделяя какой то узкий спектр сигнала, максимальной амплитуды, т.е. приходится резко стучать соплом по столу, а это для небольшого отверстия в не самом твердом металле, полагаю, сказывается не лучшим образом, со всеми вытекающими.
03.10.18 в 07:07
0
Есть огромная разница. Метод другой.
У пьезопищалки модуляция сигнала амплитудная, у кварцевого резонатора - частотная.
09.10.18 в 11:21
0
Это "не сложно", сдается мне, выливается в устройство, сложностью как fm - радиоприемник. И готовых таких устройств в отличие от ардуин и прочей обвязки - нет. Значит их кто-то должен разрабатывать и изготавливать. А речь об устройстве, выполняющем функцию кнопочного выключателя, только с высокой точностью. Так-то можно и лазерный интерферометр к голове прикрутить и мерить нанометры, только нафига?
02.10.18 в 01:41
0
Благодарю
02.10.18 в 06:56
1
По крайней мере подсказали вариант конструкции головы. У меня лежат тензорезисторы специально для постройки автоуровня, все не мог придумать, как получше сделать крепление головы. Ваш вариант весьма симпатичен.

Вопрос по конструкции. Консолька крепления хотенда - шейка радиатора в ней плотно сидит или с люфтом для изгибы платы с "датчиками"?
02.10.18 в 07:31
0
Диаметр шейки радиатора 16мм, отверстие в кронштнйне 17мм, плата приподнята над кронштейном на бобышках на 1мм.
02.10.18 в 13:31
0
А какого смещения головы достаточно для сработки датчика?
02.10.18 в 14:55
0
На глаз не видно, достаточно прикоснуться пальцем к соплу без особого нажима так, что чувствительность датчика довольно высокая, и особой надобности в пружинах не нужно, разве, что в предохранительных целях.Крепить плату к кронштейну через них подобно нагревательному столу к каретке, прикрепить микрик к одному из винтов, который будет дублировать датчик: т.е. если сопло вдруг зароется в стол- плата на пружинах поднимется вверх и нажмет на него.
02.10.18 в 11:50
1
Более сложным, но идеологически правильным (особенно для проведения экспериментов) может быть вариант:
89f531f8351f9278db0fcf4eaaa6402e.jpg


Хотенд может перемещаться только вверх (зазоры в соединении - как можно меньше), пружинами регулируете усилие прижима, а площадки тензометров работают исключительно на изгиб (без растяжения).
Пружина может быть кольцевой (с лепестками - 4, 8 - сколько хотите). Пружина может быть крестовой (как держатель головы в этом проекте), и ее не обязательно зажимать фитингом. Но тогда вы будете плоскую пружину не только изгибать, но и растягивать.
Площадки тензометров могут касаться не верхушки хотенда, а лепестков пружины сверху. И держатель тензометров тоже может быть кольцевым, расположенным выше прижимной пружины.
02.10.18 в 12:05
0
Возьму на заметку. Но уже зреет другая конструкция с целью упрощения и удешевления. Жаль, что для проэкта времени катастрофически не хватает.
02.10.18 в 13:32
1
Я б ограничил движение и вверх тоже. Мало ли что не сработает
02.10.18 в 16:13
2
Можно, конечно. Без ограничителя:
1) Целее стол будет. Особенно, если на хотбеде лежит тонкое стекло;
2) Как раз на этот ход вверх "более расчетного, но тензометры еще живы" можно навесить концевик;
3) Да там уже и верхнее ребро радиатора недалеко - сработают как ограничитель. Вот, кстати, поскольку на верху уже все занято (пружины, тензометры, фитинг (а то и экструдер!), на верхнее ребро радиатора можно наклеить магнит, а сбоку подвести датчик холла - концевик готов.
Но в целом - дело на 200% хозяйское.

P.S. А кстати... Тензометры сверху, пружины снизу. Снизу, в площадке, углубления под концы вертикальных спиральных пружин. Пружины упираются в верхнее ребро радиатора. Или верхнее ребро просверлено под наружный диаметр пружин, и пружины упираются во второе ребро радиатора.

Скажем, так, как на эскизе. Поджим пружин можно регулировать винтом. Оригинальные пояски с головы хотенда сточить, навинтить бронзовую втулку. В площадку - выточенный под размер втулки стальной вкладыш, посадка H7/g6 (Если удастся. Или что токарь скажет/сможет - ему виднее). Нет предела совершенству. Но деньги могут закончиться. :)
98ac6b6ac0166a0e119a0bafab4f8906.jpg


"Остап со вчерашнего дня еще ничего не ел. Поэтому красноречие его было необыкновенно" (с)
02.10.18 в 14:12
1
В любом случае, есть с чем поэкспериментировать, не завязываясь на тензорезисторы. Уж очень нежные они, одно неловкое движение и в аут. А тем более, что их приклеивать надо. Так что плюс однозначный.
03.10.18 в 00:17
0
Спасибо.
04.10.18 в 14:41
1
Автору за исследование и креатив плюс, за (мое мнение) бесполезность затем и потраченное время - сочувствие.
Потому как ТС борется со следствием, а не причиной, которая выражается в общей хлипкости конструкции.
Тем не менее - проект перспективный просто в плане того, что поверхность нагреваемого стола размерами 300+ мм уже является не идеально ровной и может требовать сканирования.
Держите плюсище. Два поставить не могу.
04.10.18 в 18:06
0
Спасибо.
09.10.18 в 14:21
0
Дело не только в хлипкости, а в том, что калибровка ручным тыканьем вверх-вниз с подкладыванием щупа - это колхоз! А а авто-калибровка - это приближение инструмента к уровню проф. техники.
09.10.18 в 14:29
0
калибровка ручным тыканьем вверх-вниз с подкладыванием щупа - это колхоз!
Т.е. вы свой принтер "вверх-вниз" не тыкали и щуп не подкладывали? А сразу на автокалибровку с кривым столом отправили?
Я говорю про то, что качественно и крепко собранный принтер требует первичной ручной калибровки и ее корректировки раз в несколько месяцев, по этой же причине нужды в автокалибровке нет.
10.10.18 в 14:56
0
У меня нет своего принтера - у нас принтер на работе и он был готовый, я его не собирал. Стол ему выравнивал - это да. А вот калибровать зазор приходилось несколько раз. И если бы калибровка была автоматическая, то это избавило бы от этих калибровок и еще пары проблем, от которой ручным тыканьем не избавиться. У нашего мерзотного принтера датчик нуля по z магнитный, а значит +- 1 десятку при каждой печати первого слоя он дает на ура. Это выливается в то что в половине случаев деталь отслаивается при печати, в другой половине впекается в стол и её не отдерешь - приходится стамеской сбивать. И с этим никакими листками и ручными калибровками ничего не сделаешь. Если бы вместо этого недоразумения штатно стояла такая штука как у автора статьи, я бы о такой проблеме и не узнал!
04.10.18 в 18:50
0
Пост классный. Но у меня вопрос остаётся. Налипание пластика. На сколько чувствительный датчики и сможет ли его обмануть капля пластика на кончике экструдера?
04.10.18 в 19:48
0
Спасибо за отзыв. Как я писал выше, чувсвительность датчика около 45 грамм. При начале печати я не очищаю сопло от пластика. Усилия, возникающего при калибровке достаточно, чтобы продавить каплю пластика, и сопло коснулось стола. В целом результат вполне стабильный и качество первого слоя получается вполне приемлемым. Единственное, что доставляет неудобство то , что налипший на сопло пластик может приклеиться к модели в процессе печати.
05.10.18 в 10:11
1
За творческий подход, автору плюс.
Но как правильно заметил xolodny , это борьба со следствием, а не с причиной. В своём принтере я связал ремнём валы подымающие столик и посадил на один шаговый двигатель, выкинул пружинки под столиком и сделал жёсткое крепление через болты с гайками и усилил жёсткость столика дополнительными алюминиевыми пластинами. Сейчас столик как монолит, ни малейшего люфта, один раз выставил уровень и забыл!
05.10.18 в 11:10
0
Здравствуйте, а, скажите, любопытства ради, при смене там, допустим сопла , или температуры стола с, допустим 50 градусов на110, для печати другим пластиком вам не приходится перекалибровывать зазор между столом и соплом?Так-то у меня возникали проблемы только с этим т.к. при печати PLA режимы я выставляю: стол 45, сопло 215, а при печати ABS : стол 110, сопло 240, еще и стекло у меня не совсем ровное - по средине горб, который при повышении температуры увеличивается, естественно зазор плывет.При смене сопла тоже не всегда получается привинтить его так же как было до этого, особенно от разных производителей. Этот датчик меня избавил от данных проблем и разрабатывался, с моей стороны, только ради этого. За комментарий спасибо.
05.10.18 в 11:50
1
Сопло меняю крайне редко, а при смене пластика меняю только в EEPROM значение Z, которое один раз определил для разных пластиков и записал в блокнотик. Печатаю в основном PLA и HIPS. ABS не рассматривал в принципе, из-за его не экологичности и собираюсь отказаться от HIPS. Надоело бороться с плохой спекаемостью слоёв, с терморасширениями и т.д., уж очень он капризный... При печати PLA вообще ни каких проблем! После первых пяти напечатанных слоёв, столик вообще отключаю, правда на столик кладу лист металла толщиной 1мм, на который наклеил термоковрик. После окончания печати, модель снимаю небольшим сгибанием листа, очень удобно, не надо "химичить" со всякими "соками" из пластика, скотчами, клеями карандашами, лаком для волос, пивом... :)) Пробовал печатать на стекле, даже покупал каминное стекло, но всё равно иногда была плохая адгезия первого слоя, очень зависит от площади соприкосновения первого слоя модели. Сейчас на коврике, всё липнет отлично.
05.10.18 в 23:30
0
Спасибо за исчерпывающий ответ. Про адгезию можно рассуждать бесконечно, как говорится: сколько людей, столько и мнений :). Мне понравилось решение с листом металла и термоковриком, но на моем столе оно к сожалению не подойдет, да и привык уже к стеклу.
07.10.18 в 11:38
1
У меня тоже с термоковриком не получилось подружиться. Печатал PLA на стекле, но в какой-то момент устал его мазать и мыть - мыть и мазать. Решил поставить на запасное стекло купленный на Али весной вот такой коврик. Ровненько наклеил, но при печати с 50-60ти градусным столом к нему "нифига" (простите за моветон) не прилипает. Точнее, если буквально намазывать соплом пластик к поверхности, то конечно пришквариться, но это не работа. Вернулся к стеклу и сахарному сиропу. Может коврик этот дерьмо или он рассчитан на работу по холодному столу?

P.S. Прежде чем увидел Вашу статью делал датчик на тензорезисторах. У меня директ и довольно плотный по монтажу, потому планировал залить тензики в тонкую спец силиконовую прокладку и поместить её между 2-я спец напечатанными пластинами, но временно остановил этот проект после дискуссии (ещё незавершённой) с svs0724 о программном концевике Z на базе TMC2130. Если по SPI правильно запрограммировать правильно распаянный драйвер, то никакие BLTUOCH, пьезодатчики и тензорезисторы вообще не потребуются. К сожалению, svs очень занят, а я не имею технической возможности на сегодняшний момент поэкспериментировать с этой моей идеей.
07.10.18 в 11:54
0
Мне тоже интересен вопрос программирования драйверов tmc для срабатывания по току, но к реализации пока не добрался.
06.10.18 в 10:54
1
Прекрасная работа!!! Поздравляю!!!
06.10.18 в 16:53
0
Спасибо.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Autodesk Future Night – вечеринка в честь Дня инженера на Artplay

Уровень шума 3D принтера SkyOne

Rocket Lab наращивает темпы запусков ракет-носителей с 3D-печатными двигателями

iGo3D Stories. Петр Чегодаев: 3D-печать скульптур

Несколько слов об эластичности и твердости полимеров

Друзья, а как вы калибруете цветовосприятие?