Авторизация
Зарегистрироваться

avatar RSS блога Подписка

Индуктивный датчик приближения для принтера Tronxy P802M + два более дешевых датчика


Добрый день!
У меня в пользовании находится 3D принтер TRONXY X3. У принтера есть небольшая проблема с калибровкой, а именно с калибровкой Z оси. В штатной комплектации идут на все три оси обычные кнопочные концевики, X и Y оси особой точности не требуют, а оси Z необходима точность в десятые доли миллиметра. Обычный концевик не всегда срабатывает корректно, из 10 раз 1-2 раза калибровка проходит неудачно, из-за чего пластик неплотно ложится на поверхность, в следствие чего, деталь отклеивается, не успев напечататься. На обзор мне прислали индуктивный датчик приближения с креплением для принтера Tronxy P802M (14.33$), а также я заказал два более дешевых датчика Lefircko SN04-N (3.99$) и Chiib SN04-N(3.02$)



Индуктивный датчик — бесконтактный датчик, предназначенный для контроля положения объектов из металла. В основу его работы положено свойство дросселя с воздушным зазором изменять свою индуктивность при изменении величины воздушного зазора.

Принцип действия основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферро-магнитного или аморфного материала определенных размеров. При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора. В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Триггер Шмитта преобразует аналоговый сигнал в логический.

Структура:
Индуктивные бесконтактные выключатели могут состоять из следующих основных узлов:
  • Генератор создает электромагнитное поле взаимодействия с объектом.
  • Триггер Шмитта обеспечивает гистерезис при переключении.
  • Усилитель увеличивает амплитуду сигнала до необходимого значения.
  • Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.
  • Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.
  • Корпус обеспечивает монтаж датчика, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется крепежными изделиями


Рабочий зазор — это любое расстояние, обеспечивающее надежную работу бесконтактного выключателя в допустимых пределах температуры и напряжения.

Так же стоит учитывать поправочный коэффициент рабочего зазора.

Поправочный коэффициент дает возможность определить рабочий зазор, который зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.
Материал Коэффициент
Сталь 40 1,00
Чугун 0,93…1,05
Нержавеющая сталь 0,60…1,00
Алюминий 0,30…0,45
Латунь 0,35…0,50
Медь 0,25…0,45

У обозреваемых датчиков рабочий зазор от 4 мм. до 8 мм. при коэффициенте 1.

Датчики Tronxy и Chiib SN04-N получил через две недели после заказа, а вот датчик Lefircko SN04-N пришел через 1.5 месяца.

Датчик TRONXY® 6-38V:
Заявленные характеристики:
  • Рабочий ток: DC 6 ~ 38V;
  • Расстояние обнаружения: 8 мм ± 15%.







Датчик Chiib SN04-N:
Заявленные характеристики:
  • Напряжение: 6-36В;
  • Ток: 300 мА.
  • Расстояние срабатывания: 4 мм






Датчик Lefircko SN04-N:

Заявленные характеристики:
  • Номинальный ток: 0.4A;
  • Номинальное напряжение: 10-30 В (на корпусе указано 5-30 В)
  • Расстояние срабатывания: 4 мм







Управляющая плата принтера выдает 12 вольт, все датчики потребляют приблизительно одинаковый ток.

Индикация датчиков:



Ни один из датчиков не работает через стекло толщиной 4 мм.

Модернизация:
До модернизации узел выглядел вот так:

Распечатал пробный корпус с креплением под датчик:

снял старый корпус и обдув:

после сборки у меня получился небольшой косяк, датчик находится далеко от стола, временно закрепил лезвие строительного ножа (решение не самое лучшее),

так оставлять не захотел, в итоге в программе Simplify3D отзеркалил все элементы корпуса, теперь кулер находится слева, а датчик справа:


В напечатанной модели есть два регулировочных винта, один является стопором, а другим непосредственно осуществляется регулировка высоты:

на моем принтере размер стекла больше чем стол (вместо 220 мм. на 220 мм. у меня установлено стекло 240 мм. на 240 мм.) и из-за этого датчик все же не срабатывает от стола, в итоге решил наклеить имевшийся под рукой металлический диск:

расстояние между датчиком и металлическим диском 7 мм.:

Подключение к плате:
отключил штатный концевик (он имеет два контакта)

и на это место подключил новый датчик:

Сборка заняла приблизительно 30 минут, переделка еще приблизительно столько же.

В некоторых прошивках 3Д принтера есть калибровка стола принтера по 4 точкам, в которых будет измеряться расстояние от датчика до стола. Процесс очень прост, датчик проезжает по четырем точкам, опускается – поднимается и определяет расстояние между датчиком и столом. Разницы величин учитываются прошивкой 3Д принтера, и начинается печать.
У меня в этом нет необходимости, стол моего 3D принтера двигается по двух направляющим и практически идеально ровный.

Итог:
Все датчики исправно работают и не вижу смысла платить 14$ за «фирменный» датчик Tronxy P802M, так как ни крепление ни разъем не стоит 10 долларов.
Если выбирать из двух дешевых датчиков Chiib SN04-N, Lefircko SN04-N, то здесь стоит ориентироваться только на длину кабеля, длина первого 190 см., второго 150 см. разницы в их работе не обнаружил.
Расстроило, что ни один датчик не работает через стекло 4 мм.
Очень интересует опыт тех людей, у которых калибровка стола осуществляется по 4 точками, есть ли смысл заморачиваться?

Если есть вопросы, обращайтесь, постараюсь на них ответить.
Всем спасибо за внимание!
Если обзор понравился, не забываем нажать «Обзор понравился»!) Всем добра!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +15 Добавить в избранное +22 +34
свернуть развернуть
Комментарии (36)
RSS
+
avatar
  • mr_om
  • 01 февраля 2018, 00:00
0
У меня работает на зеркале 4мм, для верности с обратной стороны зеркала фольга приклеена. Датчик круглый такой цилиндр с оранжевой шайбой на конце, здоровенный. Нет под рукой маркировки.
+
avatar
0
У меня принтер Tronxy P802. Датчик шёл с принтером. Перед печатью детали меряет стол в 5 точках.
Недавно решил попечатать на боросиликатном стекле (толщина 3 мм) — датчик не срабатывает. Положил алюминиевую фольгу под стекло — датчик не срабатывает. На работе взял кусок магнитной фольги и положил под стекло — датчик сработал на расстоянии примерно 20 мм от стекла. Со стальной фольгой под стеклом было поменьше — 16 мм. С медной фольгой под стеклом — 8 мм.
Так как датчик меряет в 5 точках по всему столу, а по размеру стола подходящую фольгу на работе и в городе не нашел, то заказал медную фольгу в Китае за 260 руб. (0.1х200х1000 мм). Скоро придёт и посмотрю что получится.
+
avatar
  • P43YM
  • 01 февраля 2018, 00:10
+7
Типичный пункт 18. Ну хоть бы тест на повторяемость через m48 для приличия прогнали. Дачик датчику рознь. Мой например не супер



И это еще неплохой прогон
+
avatar
+1
Спасибо, завтра протестирую и выложу результаты.
+
avatar
+1
4 сотки? Куда уже точнее, даже пол десятки нет. Это как я на работе на пильном центре чпу замеряю деталь на выходе цифровым штангелем, там 100,02 — мне пытаются доказать что должно быть ровно 100. 2 сотки, карл! это даже не 2 десятки, на которые в некоторых случаях можно забить. Ворс при распиле пилой дсп больше этих значений на порядок. Просто порой не весе догоняют порядок цифр. Еще один момент таких датчиков, они плохо работают на приближение, гистерезис пляшет, они гораздо лучше работают если мимо них двигать металл поперек оси. Точность и повторяемость в разы возрастает. Они просто не предназначены для точного срабатывания при приближении вдоль оси, это уже побочное применение.
+
avatar
  • P43YM
  • 01 февраля 2018, 00:58
+2
Это хороший прогон, иной раз больше 0.1. При толщине слоя в 0.1 — 0.2 это очень плохо. А по поводу чпу, аж дрожь по спине прошла — я до недавнего времени работал штатным наладчиком на предприятии с «дубовыми» совковыми директорами. Я еще в начале старался, а потом забил и перешел в режим сочинения сказок про влияние торсионных полей на датчики. Классическая ситуация когда маркетологи лапши на уши навесили начальству, продавая оборудование, а то что то самое оборудование не выдает таких показателей даже в вакууме по их собственным ттх никого не волнует. Либо оно выдает, да вот только не на самом дешевом материале из нижнезажопинской мануфактории.
+
avatar
  • servolk
  • 01 февраля 2018, 16:48
0
Если хотите улучшить стабильность — используйте медную пластину толщиной не менее 0,5 мм.
+
avatar
  • servolk
  • 02 февраля 2018, 01:39
0
А как изменится погрешность, если скорость движения снизить раза в 4?
+
avatar
  • ksiman
  • 01 февраля 2018, 00:19
+3
Индуктивные датчики не имеют фиксированного расстояния срабатывания, оно гуляет при изменении питающего напряжения, температуры и т.д
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 07:03
0
А так же интенсивность включенного нагревателя на столе.
+
avatar
  • servolk
  • 01 февраля 2018, 16:51
0
Делал подобный датчик для измерения зазора до 20 мм с погрешностью 5 мкм в диапазоне температур от -20 до +60 «С.
+
avatar
  • ksiman
  • 01 февраля 2018, 23:43
0
Это наверняка был измерительный датчик приближения с аналоговым выходом.
+
avatar
0
Расскажите поподробнее. Очень интересно.
+
avatar
  • Sanja
  • 01 февраля 2018, 00:36
+10
индуктивные датчики — печаль и грусть. С алюминием работают плохо. Если на столе лежит стекло — плохо. Те, что более дальнобойные — стоят по-конски. Установить соосно с соплом нельзя.

Я остановился на грошовых пъезо-датчиках:



результат —



Повторяемость:

15:48:50.365 : Z-probe:16.02 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:51.583 : Z-probe:16.03 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:53.421 : Z-probe:16.04 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:55.124 : Z-probe:16.02 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:56.187 : Z-probe:16.03 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:57.843 : Z-probe:16.04 X:-8.68 Y:-49.24 
15:48:58.947 : Z-probe:16.03 X:-8.68 Y:-49.24 
15:49:01.025 : Z-probe:16.04 X:-8.68 Y:-49.24 
15:49:02.336 : Z-probe:16.04 X:-8.68 Y:-49.24 
15:49:04.285 : Z-probe:16.04 X:-8.68 Y:-49.24 

15:50:41.256 : Z-probe:15.99 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:42.480 : Z-probe:16.02 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:44.361 : Z-probe:16.03 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:45.362 : Z-probe:16.03 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:47.711 : Z-probe:16.04 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:48.703 : Z-probe:16.04 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:49.869 : Z-probe:16.01 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:51.695 : Z-probe:16.02 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:53.223 : Z-probe:16.01 X:-32.14 Y:38.30 
15:50:55.303 : Z-probe:16.03 X:-32.14 Y:38.30 

15:51:24.868 : Z-probe:15.97 X:49.24 Y:8.68 
15:51:26.121 : Z-probe:15.95 X:49.24 Y:8.68 
15:51:28.226 : Z-probe:15.97 X:49.24 Y:8.68 
15:51:29.303 : Z-probe:15.97 X:49.24 Y:8.68 
15:51:31.014 : Z-probe:15.96 X:49.24 Y:8.68 
15:51:32.662 : Z-probe:15.97 X:49.24 Y:8.68 
15:51:33.703 : Z-probe:15.96 X:49.24 Y:8.68 
15:51:34.791 : Z-probe:15.96 X:49.24 Y:8.68 
15:51:36.245 : Z-probe:15.97 X:49.24 Y:8.68 
15:51:38.190 : Z-probe:15.95 X:49.24 Y:8.68 
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 07:00
0
Да даже простая кнопка. Выломать металический язычек и точности становится за глазища )
А если еще и омрон и прочее качественное, то вообще шоколад. А тут…
Управляющая плата принтера выдает 12 вольт
И втыкает в 5В. Когда только одна по бумажке работает с 5В. И то так себе.
+
avatar
  • Sanja
  • 01 февраля 2018, 11:24
0
на дельтах «простая кнопка с отломанным язычком» — плохо, очень плохо. При прощупывании периферии стола кнопку чуть скашивает вбок и повторяемость падает — стандартное отклонение может превышать 0,2мм влёгкую.

Я всё перепробовал — механические кнопки надо в утиль. Теперь даже endstops — оптические.

+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 13:59
0
То что вы выбрали кривой вариант крепления концевика не значит что сам концевик в этом виноват:

И ни чего ни куда не выворачивает.
Теперь даже endstops — оптические
Дело в том что оптическому эндстопу тоже не всегда хорошо. особенно если у тебя в этот момент светит не прилично ярко солнышко в окошке. Лично у меня 4 механических концевика. И мне хватает с головой. Как настроил один раз, так и печатаю. Пока не двину стол или сопло.
+
avatar
  • Sanja
  • 01 февраля 2018, 14:15
+1
Такой я тоже пробовал. Менее удобное, но все те же проблемы с повторяемостью — в этом достаточно убедиться, засадив серию из полста замеров в одну точку и перегнав результаты в Excel.

> особенно если у тебя в этот момент светит не прилично ярко солнышко в окошке

У меня принтер в каркасе из стали 3мм и термобоксе из рулонной теплоизоляции, «там солнце не всходит»
+
avatar
0
Интересное решение.
И сегодня по ним у меня прям вал открытий. Просматривал продукцию «Треугольника», и наткнулся на такое aliexpress.com/store/product/piezo20-Z-Z-3D/1654223_32835568408.html
aliexpress.com/item/Z-Z/32846884926.html
тоже пьезодатчик, но прям в хотенде.
И чет нифига не грошовое решение, видимо за плату деньги дерут, поскольку все, что там требуется, это распечатать бесплатные детальки с тиньки, поставить пьезу, и обработать данные с нее.

Ардуинка у меня есть. Можете посоветовать, какую пьезу лучше взять из этих
+
avatar
  • Sanja
  • 01 февраля 2018, 11:28
0
я изначально попробовал поставить пьезодатчики на голову принтера, извёл их много, плюнул.

Проблем две —

— очень зашумлённые данные — фиксируются все вибрации моторов даже на холостом ходу. Программно отчистить невозможно.
— очень легко сбить настройки. Голову принтера вы трогаете чаще, чем стол (смена филамента, чистка, замена сопел) — и каждый раз будете настраивать с нуля.
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 14:09
0
и каждый раз будете настраивать с нуля.
По этому в подобных системах применяют фиксатор.Надо «пощупать» стол, фиксатор убираем, появляется свободный ход для работы датчиков. Потом обратно фиксатор и все стоит жестко. Остается только после этого проверить оффсет реальный и программно его исправить.
+
avatar
  • Sanja
  • 02 февраля 2018, 10:46
0
если датчик — это пьезо, то на его показания может повлиять даже пылинка, попавшая на рабочую область. Они очень своенравные. Я извёл на эксперименты около полутора десятков пластин и суммарно часов 5-10 времени и знаю, о чём говорю.

Поэтому стоит ставить пьезо туда, где датчик будет оставлен в покое на многие месяцы.
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 14:07
0
По факту решение грошовое. нам нужно 2 пластины проводника, маленько проводов, операционный усилитель с обвязом и подстроечным резистором и схема переводящая аналог в тригер (1, 0). Ну и закрепить это все в нужном месте. В идеале еще фиксатор на электромагните, чтобы убирать свободный ход на датчике. И все это ставится как прослойка мужду хотэндом и кареткой и в путь. По времени конечно малость повозиться прийдется, но вот по железкам — рублей в 150 вполне уложиться. Сами пластины контактные на али продавали по 100 рублей 5 штук с доставкой. Паять их правда только розе надо.
+
avatar
+1
Начать можно было с самого простого и бесплатного — снять рычажную лапку с концевика, чтобы каретка давила непосредственно на сам толкатель концевика. Точность заметно вырастает.
+
avatar
  • sav13
  • 01 февраля 2018, 05:45
0
А что, Z-щуп каким то образом отменяет концевик по Z?
Первую точку все равно по нему выставлять с зазором по бумажке.
У меня такой датчик стоит штатно

В принципе свои функции этот датчик отлично выполняет, когда принтер достаешь из шкафа и первый раз настраиваешь перед длинным рабочим днем.
Вот только изредка возникает устойчивая помеха:
Error:z-probe did not untrigger after going back to start position.
[ERROR] Error:z-probe did not untrigger after going back to start position.

Error:Probing had returned errors — autoleveling canceled.
[ERROR] Error:Probing had returned errors — autoleveling canceled.
Несколько раз передергивание питания ее решает
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 07:04
0
Датчик и есть концевик.
+
avatar
  • sav13
  • 01 февраля 2018, 08:11
0
У меня в принтере концевик подключается к Z-, а датчик уровня к Z+
И настройка автоуровня запускается прямо в меню Repetier именно через датчик уровня
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 09:16
0
И зачем держать лишними 2 провода и концевик? У меня были все виды датчиков (емкость, индукция, самодельный на ИК, самодельный на датчике холла, серва с концевиком и сейчас юзаю блтач). Ни разу не потребовалось иметь отдельно z. Просто если сопло изменило положение по высоте относительно датчика, то меняем оффсет в eeprom и ни чего не надо ни крутить, ни вертеть.
+
avatar
  • sav13
  • 01 февраля 2018, 09:34
-1
Не знаю.
У меня на принтере это штатно сделано.
Мне кажется и логика немного разная.
Одно дело, когда по Z у меня концевик всегда одинаково срабатывает вне зависимости от положения головки по X и Y, так как датчик прямо на оси установлен. Другое дело, он мерит от поверхности стола, при этом не всегда зная правильного положения X и Y
Да и в крайнем положении индуктивный датчик не сработает ибо там головка уже выходит за пределы стола
+
avatar
  • sir0ta
  • 01 февраля 2018, 14:02
0
он мерит от поверхности стола, при этом не всегда зная правильного положения X и Y
Включаем Z-safe чего-то там и забываем о подобной проблеме.
когда по Z у меня концевик всегда одинаково срабатывает вне зависимости от положения головки
чего? Опять же по дефолту что в марлине что в репитере пока вы не хомните Z ниже стартового положения вам прошивка не даст опустить программно.
Да и в крайнем положении индуктивный датчик не сработает ибо там головка уже выходит за пределы стола
читайте выше,
У меня на принтере это штатно сделано.
У вас китаец головой не подумал и лишнюю работу сделать не захотел. А вы и радуетесь.
+
avatar
  • Zhenya88
  • 01 февраля 2018, 08:53
0
попробуйте на края стола сверху наклеить крадратный 1*1см из фальги пищевой и датчик будет в этих местах нормально срабатывать на стекле. С учётом, что у вас стекло крепится прищепками, вы в площади печати не потеряете, но надо точки отбора настроить.
+
avatar
  • spc
  • 01 февраля 2018, 09:09
+1
Очень интересует опыт тех людей, у которых калибровка стола осуществляется по 4 точками, есть ли смысл заморачиваться?
У меня не сказать, что потрясающий опыт печати, но за год я пришел к выводу, что от калибровки по 9 точкам (так выравнивается у меня) абсолютно никакого толка. Лучше поточнее выровнять стол по отношению к соплу руками.

Но надо иметь в виду, что я печатаю только PLA и не работаю на заказ, поэтому мое мнение относится только к тому, что я печатаю для себя.
+
avatar
  • tupercav
  • 01 февраля 2018, 13:48
+1
Вот никогда не понимал все эти пляски с бубном для установки датчика — нужно и каретку допилить (ну или найти если есть), распечатать крепление, поставить, подключить все это, тем самым утяжелив голову (а в зависимости от механики это может привести к дефектам печати на скоростях, на которых раньше печаталось нормально). А не понимаю я это из-за того, что при наличии адекватного стола (который не стоит бугром), нормальных болтах на столе и правильно работающем концевике по Z (лучше оптику), настройку стола я делал раз в месяц наверно при каждодневной печати. Просто ставил и все.
+
avatar
  • Sanja
  • 01 февраля 2018, 20:49
0
это у вас, небось, картезианец, а не дельта, да и к тому же не хлипкий, скорее всего. Мой дельта-принтер, пока не обзавёлся «экзоскелетом» из стальных уголков в шесть кило весом приходилось перекалибровывать даже после того, как его подвигали по столу.

Не обобщайте свой опыт на всех, в общем :)
+
avatar
  • dimastyj
  • 01 февраля 2018, 19:22
0
Bltouch или 3Dtouch не рассматривали?
Вот тут проводили исследование, где выяснилось что эти с сервой немного менее точны чем обычный концевик, а он раза в 3 грубее безконтактных способов измерения.
Чем вообще руководствовались при выборе?
На дешёвых принтерах обычно стоит проблема выравнивания стола и его неровности, стекло конечно здорово устраняет неровность стола. Я пока заказал датчик от Geeetech 3dtouch, в надежде что при некоторых перемещениях коробки с принтером он потом откалибруется обратно. Без перемещений пока и концевик более-менее устраивает, после выравнивания стола по уровню. Но это заморочно порой, да. Его плюсы — он срабатывает на любую поверхность (металл/стекло), минусы — погрешность больше.
+
avatar
0
Спасибо за ссылку на познавательное видео. Увы, но такие датчики не рассматривал, так как сильно в это в углублялся. Мне предложили один датчик на обзор (по цене не из дешевых), для сравнения я заказал еще два. Думаю для печати соплом 0.1 или 0.2 необходимы более точные датчики (на примере описанных в видео), но для моих целей (печать соплом 0.3, 0.4) вполне подходят и обозреваемые мной. Безусловно, если заказывать, то лучше более точные, которые проверил автор видео.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.