Авто калибровка дельта принтера, на примере Prism Mini / forpes.ru

Главная
Авто калибровка дельта принтера, на примере Prism Mini

Авто калибровка дельта принтера, на примере Prism Mini +3

31.07.2015 14:06

tigeer 2 1581 Источник

В предыдущей статье было показано как произвести калибровку дельта принтера в ручном режиме. Но из за сложности и трудоемкости настройки решено было сделать авто калибровку. Так как финальная версия находится на этапе тестирования и изготовления, мы все же хотим облегчить жизнь нашим клиентам, и всем, кто сделал себе принтеры по этой схеме. Далее будет рассмотрен один из способов реализации авто калибровки.
Существует множество подходов, установка выдвижного щупа на эфектор с микропереключателем, FSR датчики, датчик Холла, и т.п. Но у этих систем имеется существенный недостаток — они измеряют расстояние не до сопла, а непосредственно до датчика, плюс ко всему в отдельных случаях может сбиться соосность (если датчик расположен не вместо сопла, то расчет геометрии может быть нарушен. Не говоря уже о точности).
Идеальный вариант — это фиксировать касание самого сопла о стол. И здесь можно пойти двумя путями:

Создать электрический контакт между HotEnd’ ом и эфектором, таким образом, что бы HotEnd был подвижен, и размыкал (или замыкал) контакт при нажиме на него .
Создать электрический контакт между металлическим соплом и столом.

Первый вариант более сложен в изготовлении и стабильности работы, но при правильном проектировании даст постоянный стабильный результат, без дополнительных телодвижений.
Второй вариант менее удобен в применении, но зато прост в реализации, а чаще всего калибровка требуется достаточно редко и ее можно производить по необходимости.
О втором методе мы и расскажем:

Из инструмента нам понадобится:

Алюминиевый скотч (по сути это алюминиевая фольга на клейкой основе, а не всякие там армирующие ленты)
“Крокодил” — для подключения одного из контактов на металический корпус hot-end, в принципе можно обойтись любой скрепкой, либо закрепить конец провода подав его винтом или припаяв (сурово но эффективно)
Канцелярская прищепка
Штырьевая колодка 2.54 для подключения нашего импровизированного датчика к плате RAMPS 1.4 (либо в соответствующий разъем EndStop на вашей плате). Мало у кого есть обжимка для монтажа таких колодок, но можно подобную колодку найти в блоке компьютера, сняв с “пищалки” или кнопок.
Паяльные принадлежности, желательно иметь активный флюс и более менее мощный паяльник.
Провода, примерно метр.

Самым простым способом нанести токо проводящий слой на нашу рабочую плоскость (стекло) оказался наклейка алюминиевого скотча, но важно его ровно наклеить и разгладить, что бы между полосками скотча был электро контакт, проверяется элементарно мультиметром на «прозвон».

Так же для коммутации следует изготовить провод, как писалось ранее, один из концов обжать в колодку 2.54 (или припаятся к ней), два других конца будут закреплены на радиаторе HotEnd’а и на столе с алюминиевым скотчем. Дабы подлезть к радиатору берем обычный крокодильчик и припаеваем один из концов провода к нему, для простоты пайки советую использовать кислоту, хотя с хорошим прогревом и обычной канифолью справлялся, второй же конец можно так же припаять к крокодилу, но в данном случае существует вероятность повредить скотч при закреплении, да и крокодил должен быть достаточно большим. Мы поступили следующим образом: возьмем канцелярскую прищепку и зачистим ее от краски (желательно со всех сторон). Здесь важным моментом является то, что мы будем припаивать к металлической прищепке медный провод обычным припоем (ПОС 61) и для удачной спайки как раз таки и нужен активный флюс, мы использовали обычную ортофосфорную кислоту (паяльная кислота).

Далее представлены фотографии подключения на плату и на сам принтер. Концы провода на нашем принтере подключаем к Z-max., а в прошивке необходимо указать какое нормальное состояние концевого выключателя (нашего датчика, замкнутый или разомнкутый). При данном подходе в нормальном состоянии датчик разомкнут.

Прошивка с авто калибровкой для дельта принтеров можно взять отсюда: Marlin Delta firmware with autocalibration updates. RichCattell
Настройки прошивки:
Cohfiguration.h

// Precision for G30 delta autocalibration function
#define AUTOCALIBRATION_PRECISION 0.03 // mm. Точность калибровки, используемая нами была равна 0.1мм.

// Diameter of print bed - this is used to set the distance that autocalibration probes the bed at. Диаметр печатного стола, параметр используется для задания размера для авто калибровке, чем дальше расположены точки (больше диаметр), тем лучше, но при касании (в нашем случае, т.к. эфектор на магнитах) может отвалится эффектор.
#define BED_DIAMETER 170 // mm

// The pullups are needed if you directly connect a mechanical endswitch between the signal and ground pins.
const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool X_MAX_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Y_MAX_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Z_MAX_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop. Нас интересует именно этот параметр

После подключения проводов и настойки прошивки принтера необходимо запустить саму калибровку. И здесь очень важный момент, что калибровка должна производится с компьютера, т.к. сам принтер выполняет эту операцию не корректно. Видимо не хватает памяти устройства и калибровка заканчивается где то по середине.
Так же, одной из особенностей авто калибровки является то, что алгоритм последовательно подбирает параметры геометрии, что может занять значительное время, особенно если геометрия сильно нарушена или не правильно выставлены начальные параметры (к примеру задана длинна диагоналей 150 мм, а по факту 200 мм, и алгоритм с заданным шагом будет каждую итерацию повторять калибровку заново, в конце концов он откалибруется, но займет это не мыслимое количество времени)

Для запуска авто калибровки подключимся к принтеру по USB, и воспользуемся программой pronterface. Существует три вида калибровки:

Команда G30 — калибрует offset’s — по сути выставляет высоту до концевых выключателей.
Команда G30A — калибрует всю геометрию принтера, длину диагоналей, отступы концевых выключателей (высоту) и кривизну геометрии по “Tower” — башням( скорее всего имеется в виду разная высота опор принтера)
Команда G29 — так называемый AutoBedLevel — автоматическая калибровка кривизны стола. На дельта принтерах она работает наиболее корректно, и запускается непосредственно перед стартом печати в начальном g-code.

Соответственно наиболее актуальны последние два.
Далее представлен листинг консоли принтера без первоначальной калибровки и повторный ее запуск.
Краткий принцип калибровки:

Проверка / регулировка смещения endstop'ов
Проверка / регулировка дельта радиуса
Проверка ошибок геометрии башен
Подбор длины диагоналей> проверка геометрии башен> сверка смещений EndStop'ов. Когда первые два параметра меняются, подбирается третий и цикл повторяется до тех пор, пока не удовлетворятся все три параметра.

Листинг первоначальной калибровки - урезаны итерации с 4 по 17 т.к. там повторяется действия

Connecting...
start
Printer is now online.
echo:Marlin 1.0.0
echo: Last Updated: Jul 31 2015 11:09:21 | Author: (RichCattell, Prism Mini)
Compiled: Jul 31 2015
echo: Free Memory: 1753  PlannerBufferBytes: 1232
echo:Hardcoded Default Settings Loaded
echo:Steps per unit:
echo:  M92 X100.00 Y100.00 Z100.00 E156.00
echo:Maximum feedrates (mm/s):
echo:  M203 X200.00 Y200.00 Z200.00 E200.00
echo:Maximum Acceleration (mm/s2):
echo:  M201 X9000 Y9000 Z9000 E9000
echo:Acceleration: S=acceleration, T=retract acceleration
echo:  M204 S3000.00 T3000.00
echo:Advanced variables: S=Min feedrate (mm/s), T=Min travel feedrate (mm/s), B=minimum segment time (ms), X=maximum XY jerk (mm/s),  Z=maximum Z jerk (mm/s),  E=maximum E jerk (mm/s)
echo:  M205 S0.00 T0.00 B20000 X20.00 Z20.00 E20.00
echo:Home offset (mm):
echo:  M206 X0.00 Y0.00 Z0.00
echo:Delta Geometry adjustment:
echo:  M666 A0.000 B0.000 C0.000 I0.000 J0.000 K0.000 U0.000 V0.000 W0.000 R66.00 D154.00 H230.00
echo:Endstop Offsets:
echo:  M666 X0.00 Y0.00 Z0.00
echo:Z-Probe Offset:
echo:  M666 P X0.00 Y0.00 Z0.00
echo:PID settings:
echo:   M301 P15.09 I0.75 D76.13
echo:SD init fail
Setting hotend temperature to 190.000000 degrees Celsius.
Setting bed temperature to 70.000000 degrees Celsius.
>>> g30 a
SENDING:G30 A
Starting Auto Calibration..
Calibration precision: +/-0.100mm
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-7.8500			X:0.00 Y:0.00 Z:0.00
| -5.2400		-8.5900		Tower Offsets
| 	-6.8400			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -3.7200		-8.0400		I:0.00 J:0.00 K:0.00
| 	-5.6900			Delta Radius: 66.0000
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 154.0000



Iteration: 1
Checking/Adjusting endstop offsets // Проверка / регулировка смещения endstop'ов
			x:-3.6800 (adj:-3.6800) y:-7.9600 (adj:-7.9600) z:-7.7700 (adj:-7.7700)
			X=ERROR Y=ERROR Z=ERROR
			x:0.7500 (adj:-2.9300) y:-0.1900 (adj:-8.1500) z:-0.2200 (adj:-7.9900)
			X=ERROR Y=ERROR Z=ERROR
			x:0.1600 (adj:-2.7700) y:-0.0800 (adj:-8.2300) z:0.0500 (adj:-7.9400)
			X=ERROR Y=OK Z=OK
			x:0.0300 (adj:-2.7400) y:-0.0200 (adj:-8.2500) z:0.0100 (adj:-7.9300)
			X=OK Y=OK Z=OK
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-0.0300			X:-2.74 Y:-8.25 Z:-7.93
| -0.0200		0.1500		Tower Offsets
| 	-0.2800			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.0300		-0.0300		I:0.00 J:0.00 K:0.00
| 	-0.1900			Delta Radius: 66.0000
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 154.0000
Checking delta radius //Проверка дельта радиуса
Adjusting Delta Radius //Регулировка дельта радиуса
			x:-0.0600 (adj:-2.8000) y:-0.0300 (adj:-8.2800) z:-0.0500 (adj:-7.9800)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.2000 delta radius:66.0000 prec:0.010 tries:0
			 done:false
			x:0.0700 (adj:-2.7300) y:0.0900 (adj:-8.1900) z:0.0300 (adj:-7.9500)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.2100 delta radius:66.2000 prec:0.010 tries:0
			 done:false
			x:0.0600 (adj:-2.6700) y:0.0300 (adj:-8.1600) z:0.0600 (adj:-7.8900)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.1500 delta radius:66.4000 prec:0.010 tries:0
			 done:false
			x:0.0400 (adj:-2.6300) y:-0.0100 (adj:-8.1700) z:0.0300 (adj:-7.8600)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.0800 delta radius:66.6000 prec:0.010 tries:1
			 done:false
			x:0.0300 (adj:-2.6000) y:0.0400 (adj:-8.1300) z:0.0600 (adj:-7.8000)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: 0.0200 delta radius:66.8000 prec:0.010 tries:2
			 done:false
			x:-0.0100 (adj:-2.6100) y:0.0200 (adj:-8.1100) z:-0.0200 (adj:-7.8200)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.0900 delta radius:66.7000 prec:0.010 tries:3
			 done:false
			x:-0.0000 (adj:-2.6100) y:-0.0000 (adj:-8.1100) z:-0.0000 (adj:-7.8200)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.0500 delta radius:66.7500 prec:0.020 tries:0
			 done:false
			x:0.0500 (adj:-2.5600) y:0.0100 (adj:-8.1000) z:0.0300 (adj:-7.7900)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: -0.0400 delta radius:66.8000 prec:0.020 tries:1
			 done:false
			x:-0.0100 (adj:-2.5700) y:-0.0500 (adj:-8.1500) z:-0.0400 (adj:-7.8300)
			X=OK Y=OK Z=OK
			 c: 0.0100 delta radius:66.8500 prec:0.020 tries:1
			 done:true
			 
			 
			 
Iteration: 2
Checking/Adjusting endstop offsets // Проверка / регулировка смещения endstop'ов
			x:-0.0000 (adj:-2.5700) y:0.0300 (adj:-8.1200) z:0.0300 (adj:-7.8000)
			X=OK Y=OK Z=OK
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	 0.0100			X:-2.57 Y:-8.12 Z:-7.80
| 0.0100		0.1700		Tower Offsets
| 	 0.0000			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| 0.0200		-0.0200		I:0.00 J:0.00 K:0.00
| 	-0.1900			Delta Radius: 66.8500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 154.0000
Checking for tower geometry errors.. //Проверка ошибок геометрии башен
			x_diff = 0.15000
			y_diff = 0.03000
			z_diff = 0.20000
			high_diff = 0.20000
			xy_equal = false
			xz_equal = true
			yz_equal = false
			Opp Range = 0.36000
			t1:Err t2:OK t3:Err
			Tower geometry OK
Checking DiagRod Length //Проверка длины диагоналей
			target:0.0033 c:0.0000 adj:0.00000
			|	Z-Tower			Endstop Offsets
			| 	-0.0000			X:-2.57 Y:-8.12 Z:-7.80
			| 0.0400		0.2000		Tower Offsets
			| 	-0.0000			A:0.00 b:0.00 C:0.00
			| -0.0100		-0.0000		I:0.00 J:0.00 K:0.00
			| 	-0.2000			Delta Radius: 66.8500
			| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 154.0000
			
			
			
Iteration: 3
Checking/Adjusting endstop offsets  // Проверка / регулировка смещения endstop'ов
			x:-0.0100 (adj:-2.5800) y:0.0300 (adj:-8.0900) z:0.0300 (adj:-7.7700)
			X=OK Y=OK Z=OK
			|	Z-Tower			Endstop Offsets
			| 	-0.0300			X:-2.58 Y:-8.09 Z:-7.77
			| 0.0300		0.1400		Tower Offsets
			| 	-0.0200			A:0.00 b:0.00 C:0.00
			| 0.0100		-0.0400		I:0.00 J:0.00 K:0.00
			| 	-0.2200			Delta Radius: 66.8500
			| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 154.0000
Checking for tower geometry errors..  //Проверка ошибок геометрии башен
			x_diff = 0.13000
			y_diff = 0.07000
			z_diff = 0.19000
			high_diff = 0.19000
			xy_equal = true
			xz_equal = true
			yz_equal = false
			Opp Range = 0.36000
			t1:Err t2:OK t3:Err
			Tower geometry OK
Checking DiagRod Length //Проверка длины диагоналей
			target:-0.0033 c:-0.0200 adj:-0.20000
			target:0.2133 c:0.2000 adj:-0.20000
			target:0.4267 c:0.4000 adj:-0.20000
			target:0.6233 c:0.6200 adj:0.00000
Diag Rod Length changed .. Homing Endstops  //Длина диагоналей изменилась... "хоумимся" - едем в нулевое положение по Endstop
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-0.4600			X:-2.58 Y:-8.09 Z:-7.77
| -0.4000		-0.2900		Tower Offsets
| 	-0.4600			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.4500		-0.5200		I:0.00 J:0.00 K:0.00
| 	-0.6900			Delta Radius: 66.8500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 153.4000

Iteration: 17
Checking/Adjusting endstop offsets
x:0.0100 (adj:-3.0300) y:0.0300 (adj:-8.5000) z:0.0100 (adj:-8.2300)
X=OK Y=OK Z=OK
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-0.0300			X:-3.03 Y:-8.50 Z:-8.23
| 0.0400		0.1200		Tower Offsets
| 	-0.0300			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| 0.0100		-0.0600		I:0.00 J:0.00 K:0.00
| 	-0.2600			Delta Radius: 66.8500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 153.3453
Checking for tower geometry errors..
x_diff = 0.11000
y_diff = 0.10000
z_diff = 0.23000
high_diff = 0.23000
xy_equal = true
xz_equal = false
yz_equal = false
Opp Range = 0.38000
Tower 3 has largest error
t1:Err t2:Err t3:Err
Tower3 Error: Adjusting
 tower: -0.0400 opptower:-0.2700 tower radius adj:0.0000
 done:false
x:0.0000 (adj:-3.0300) y:0.0000 (adj:-8.5000) z:-0.0600 (adj:-8.2900)
X=OK Y=OK Z=OK
 tower: -0.0700 opptower:-0.1300 tower radius adj:-1.0000
 done:false
x:-0.0600 (adj:-3.0900) y:-0.0900 (adj:-8.5900) z:-0.0900 (adj:-8.3800)
X=OK Y=OK Z=OK
 tower: -0.0900 opptower:0.0900 tower radius adj:-2.0000
 done:false
x:-0.0500 (adj:-3.1400) y:-0.0400 (adj:-8.6300) z:-0.0700 (adj:-8.4500)
X=OK Y=OK Z=OK
 tower: 0.0400 opptower:0.0500 tower radius adj:-1.5000
 done:true
Tower Postions changed .. Homing Endstops
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	 0.6400			X:-3.14 Y:-8.63 Z:-8.45
| 0.3300		0.4500		Tower Offsets
| 	 0.0900			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| 0.0900		0.0100		I:0.00 J:0.00 K:-1.50
| 	-0.0200			Delta Radius: 66.8500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 153.3453



Iteration: 18
Checking/Adjusting endstop offsets
x:0.1000 (adj:-3.0400) y:0.0600 (adj:-8.5700) z:0.6500 (adj:-7.8000)
X=OK Y=OK Z=ERROR
x:-0.0500 (adj:-3.0900) y:-0.0400 (adj:-8.6100) z:0.0600 (adj:-7.7400)
X=OK Y=OK Z=OK
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-0.0000			X:-3.09 Y:-8.61 Z:-7.74
| -0.0600		0.0200		Tower Offsets
| 	-0.1100			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.0000		-0.0700		I:0.00 J:0.00 K:-1.50
| 	 0.0200			Delta Radius: 66.8500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 153.3453
Checking delta radius
Adjusting Delta Radius
x:-0.0200 (adj:-3.1100) y:-0.0300 (adj:-8.6400) z:0.0200 (adj:-7.7200)
X=OK Y=OK Z=OK
 c: -0.1100 delta radius:66.8500 prec:0.010 tries:0
 done:false
x:0.0500 (adj:-3.0600) y:0.0400 (adj:-8.6000) z:0.0100 (adj:-7.7100)
X=OK Y=OK Z=OK
 c: -0.0400 delta radius:67.0500 prec:0.010 tries:1
 done:false
x:0.0400 (adj:-3.0200) y:0.0800 (adj:-8.5200) z:0.0600 (adj:-7.6500)
X=OK Y=OK Z=OK
 c: -0.0000 delta radius:67.2500 prec:0.010 tries:1
 done:true
 
 
 
Iteration: 19
Checking/Adjusting endstop offsets
x:-0.0000 (adj:-3.0200) y:-0.0200 (adj:-8.5400) z:0.0100 (adj:-7.6400)
X=OK Y=OK Z=OK
|	Z-Tower			Endstop Offsets
| 	-0.0200			X:-3.02 Y:-8.54 Z:-7.64
| -0.0600		0.0200		Tower Offsets
| 	 0.0000			A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.0100		-0.0300		I:0.00 J:0.00 K:-1.50
| 	 0.0200			Delta Radius: 67.2500
| X-Tower		Y-Tower		Diagonal Rod: 153.3453
Autocalibration Complete
SENDING:M500
echo:Settings Stored

Полный листинг повторной калибровки

SENDING:G30 A
Starting Auto Calibration..
Calibration precision: +/-0.100mm
| Z-Tower Endstop Offsets
| -0.1800 X:-3.02 Y:-8.54 Z:-7.64
| -0.3000 -0.1600 Tower Offsets
| -0.2200 A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.2200 -0.2000 I:0.00 J:0.00 K:-1.50
| -0.1500 Delta Radius: 67.2500
| X-Tower Y-Tower Diagonal Rod: 153.3453
Iteration: 1
Checking/Adjusting endstop offsets
x:-0.2100 (adj:-3.2300) y:-0.2000 (adj:-8.7400) z:-0.1700 (adj:-7.8100)
X=ERROR Y=ERROR Z=ERROR
x:0.0100 (adj:-3.2200) y:0.0100 (adj:-8.7300) z:-0.0200 (adj:-7.8300)
X=OK Y=OK Z=OK
| Z-Tower Endstop Offsets
| 0.0200 X:-3.22 Y:-8.73 Z:-7.83
| -0.1000 0.0300 Tower Offsets
| 0.0000 A:0.00 b:0.00 C:0.00
| -0.0200 -0.0300 I:0.00 J:0.00 K:-1.50
| 0.0100 Delta Radius: 67.2500
| X-Tower Y-Tower Diagonal Rod: 153.3453
Autocalibration Complete

Комментарии (2)

Oval
31.07.2015 21:11
#8722752
а для Prism Pro тоже есть прошивка?
1. LaptevIvan
  31.07.2015 21:55
  #8722784
  Да. Принцип тот же. Но там процесс может затянутся. Для Pro применили другой вариант. Но и этот можно применять. Просто стол на Pro большой

Авто калибровка дельта принтера, на примере Prism Mini +3

Комментарии (2)

Oval

LaptevIvan