Darf ich Vorstellen: Mein Prusa I3 MK3S MMU2s

[mhier]

WIe wird dort eigenlich das Bett vermessen.

Die Wägezellen haben genau einen Vorteil gegenüber "allen" anderen Messmethoden: Es ist möglich, die Messung inhärent offsetfrei hinzubekommen. Alle anderen Methoden, die ich kenne, setzen auf einen irgendwie gearteten Schalter, der bei Annäherung an das Bett auslöst. In vielen Fällen wird der durch einen gesondeten Abtaststift ausgelöst, dessen Lage man ohnehin erstmal relativ zur Düse kalibrieren muss. Aber selbst wenn man die Düse direkt zur Auslösung des Schalters benutzt, gibt es immer noch einen Auslöseweg, den man kalibrieren muss. Das ist im Idealfall allerdings eine einmalige Sache. Beim gesonderten Abtaststift nicht, wenn man die Düse oder gar das Hotend tauscht. Dafür haben diese Methoden einen Vorteil gegenüber den Wägezellen (sieht man in Digibikes Video): sie sind viel schneller.

Für Klipper gibt es noch eine weitere Methode, die evtl. den Wägezellen zumindest als Z-Probe Konkurrenz machen könnte:
https://github.com/KevinOConnor/klipper/issues/3741

Die benutzen einen Beschleunigungssensor, um das Anstoßen der Düse auf dem Heizbett zu detektieren. Das wird auch nicht ganz ohne Auslöseoffset funktionieren, aber vielleicht ist der klein genug, um ignoriert werden zu könne. Ich habe mir nicht den kompletten Thread durchgelesen bisher... Womöglich hat das sogar eine Sensitivität in X und Y, das könnte dann interessant zum Fräsen (Kanten-Antasten) sein...

[Digibike]

...Die Wägezellen haben genau einen Vorteil gegenüber "allen" anderen Messmethoden: Es ist möglich, die Messung inhärent offsetfrei hinzubekommen. Alle anderen Methoden, die ich kenne, setzen auf einen irgendwie gearteten Schalter, der bei Annäherung an das Bett auslöst...

Das ist ja das lustige: Theoretisch mag das so sein, aber im Gegensatz zum RFx000 hat der Prusa gar keine Schalter und der RFx000 muß vorher den Schalter anfahren, ansonsten würde er ewig bis z=0 fahren... Im Prusa gibt es also auch keinen Z-Schalter, den er bis zum zerbrösseln an- und überfährt. Zumindest habe ich auf keinen unserer Prusa irgenwo einen Schalter verbaut oder gefunden. Einzig für das Filament selber sind einer bei meinem Junior und 2 bei mir, über die er den Ladezustand erkennt. Übrigens unabhängig von der Art des Filaments. Ist ein Optischer Sensor, der jedoch eine Metallkugel auslenkt und dadurch erfasst. Sobald irgendein Filament also sich durch die Öffnung zwängt muß es die Kugel verdrängen und damit in die Lichtschranke des Sensors wandern.
Wie kommt der Prusa nun ohne Schalter aus? In der Firmware sind die max. Verfahrwege ja hinterlegt und das Board ist offensichtlich in der Lage, sich ändernde Stromaufnahmen der Stepper auszuwerten. Stößt er auf Wiederstand, so hat er die Position. Da ist übrigens auch der Unterschied zu Conrad: Prusa nutzt das auch während dem Druck um Schrittverluste zu erfassen. Beim RFx000 wird das Feature Wägemesszellen nur über die Community-Firmware , während des Drucks, genutzt.

Gruß, Christian

[mhier]

im Gegensatz zum RFx000 hat der Prusa gar keine Schalter

Ich habe den Begriff "Schalter" hier sehr weit gefasst gemeint. Eine Lichtschranke oder ein (digitaler) Hall-Sensor o.ä. ist ebenfalls ein Schalter. Was ich eben damit meinte, ist, dass es nur die Information "An" oder "Aus" gibt. Unsere Wägezellen sind im Gegensatz dazu analog.

Der Sensor in Z-Richtung wird also ein irgendwie gearteter Schalter sein, der dem Controller mitteilt, dass das Bett erreicht ist. Wenn der Schalter schnell reagiert (und nicht so langsam auszulesen ist wie unsere Wägezellen), kann man den zum Homing benutzen. Mit einem schnelleren ADC (HX711 vielleicht?) würde das evtl. auch beim RF1000 gehen. Aber: Es gibt dann eben einen Offset, den man kalibrieren muss, oder man muss noch mal langsam genauer nachmessen, was aber nur bei analogen Sensoren wirklich offsetfrei geht.

Sensor-less Homing funktioniert in X und Y durch die "Stall-Erkennung" der Motortreiber. D.h. du fährst einfach stumpf vor die Wand, und der Motortreiber meldet, dass er nicht mehr die Bewegung ausführen kann. Das ist ziemlich ungenau, da es beim 3D-Druck aber in X und Y überhaupt nicht drauf ankommt, kann man das dort so machen. Ich finde das allerdings ziemlich unelegant, richtige Endschalter sind mir lieber. Spätestens mit Kugelumlaufspindeln und stärkeren Motoren sind die Kräfte dann evtl. auch nicht mehr so wiztig Ansonsten könnte man das auch bei unserem Drucker machen, unsere Treiber können das auch. Bringt aber ja keine Vorteile.

Versteh mich nicht falsch: Prusa hat da sicher vieles richtig gemacht. Aber unterschiedliche Lösungen haben eben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Wägezellen sind ganz sicher kein Muss an einem 3D-Drucker, denn bei weitem die meisten haben ja keine

[Digibike]

Ich versteh es nicht falsch. Jede Lösung ist aus einem anderen Hintergrund entstanden. Prusa ging halt nach der Methode vor, wo nichts ist, kann nichts kaputt gehen oder falsch verkabelt werden, oder Kabelbruch erleiden... Beim RFX000 ist ja das Hauptproblem die großen Massen, die bewegt werden. Da so etwas umzusetzen, ginge, würde im Umkehrschluß jedoch auch bedeutet, dass hier Massiv beim Homeing auf die "Bremse" getreten werden müßte, den Masse, die einmal in Schwung ist, hat Potenzielle Energie, die definitiv nicht schlagartig abgebaut bzw. umgewandelt werden kann. Je größer die Masse ist, desto langsamer muß verfahren werden, wenn man im Nebel die "Wand" sucht... Beim Prusa "rummst" da übrigens auch nichts. Liegt wohl daran, dass er sehr sensibel die Änderungen Richtung ende registriert und recht schnell beim abbremsen ist...

Allerdings, wie bemerkt, hat der RFx000 zwar Analoge Wägemesszellen, kommt aber nur theoretisch ohne einen Schalter aus. Die zerbrösselten Z-Schalter sprechen da Bände... Es wäre zwar möglich, den Schalter überflüssig zu machen, aber das willst du nicht - ansonsten brauchst ´ne Menge "Snickers" (wenn es mal wieder etwas länger dauert oder so ähnlich war doch die Werbung... ).

Gruß, Christian

[AtlonXP]

Hallo Leute,
dann werde ich hier mal diesen Beitrag kapern:

Wenn man unsere DMS mal außen vorlässt, dann sehe ich nur noch eine gute Alternative.
Das Stichwort heißt: „Precision Piezo“!

Der Vorteil ist:
Ein Piezo Element funzt etwa wie ein Schalter.
Dieser Schalter hat aber so gut wie keine Schalthysterese.

Es gibt Verschieden Möglichkeiten die Piezo Elemente anzuwenden:

- Man verbaut drei Elemente unter das Heizbett.
- Man setzt vor dem Z Offset der Düse einen Aufsatzt auf und misst somit.
- Mein Favorit, man baut so ein Element direkt in den Halter des E3D V6 ein.

Dann hat man Hemd und Hose an einem Stück gemessen!



Hier zwei Link zum Einstimmen:
https://de.aliexpress.com/item/32832426899.html

https://www.youtube.com/watch?v=5XpanUQDHKY

LG AtlonXP

[mhier]

Prusa ging halt nach der Methode vor, wo nichts ist, kann nichts kaputt gehen oder falsch verkabelt werden, oder Kabelbruch erleiden...

Ja, oder man verlegt halt vernünftige Kabel

Beim RFX000 ist ja das Hauptproblem die großen Massen, die bewegt werden. Da so etwas umzusetzen, ginge, würde im Umkehrschluß jedoch auch bedeutet, dass hier Massiv beim Homeing auf die "Bremse" getreten werden müßte, den Masse, die einmal in Schwung ist, hat Potenzielle Energie, die definitiv nicht schlagartig abgebaut bzw. umgewandelt werden kann.

Das ist kein Unterschied, ob du schlagartig bremst weil der Endschalter oder die Stall-Erkennung auslöst. Es gibt auch beim RF1000 keine Geschwindigkeitsrampe,
wenn der Endschalter auslöst.

Allerdings, wie bemerkt, hat der RFx000 zwar Analoge Wägemesszellen, kommt aber nur theoretisch ohne einen Schalter aus. Die zerbrösselten Z-Schalter sprechen da Bände...

Was hat die schlechte Endschalterkonstruktion damit zu tun? Man kann ein gutes Konzept immer schlecht umsetzen. Es gibt ja auch Bekannte Lösungen dafür, eine davon hat Conrad ja sogar beim RF2000 dann (wohl auch nicht ganz optimal) umgesetzt.

Es wäre zwar möglich, den Schalter überflüssig zu machen, aber das willst du nicht - ansonsten brauchst ´ne Menge "Snickers" (wenn es mal wieder etwas länger dauert oder so ähnlich war doch die Werbung... ).

Naja wie gesagt, wenn der ADC schnell genug ist, kein Problem. Dein sensorless homing basiert auch auf einem ADC, der schnell genug die induzierte Spannung des Motors digitalisieren kann und meldet, wenn diese unter einen Schwellwert fällt (keine induzierte Spannung = Motor dreht sich nicht). Funktioniert ja anscheinend auch.

[mhier]

Ein Piezo Element funzt etwa wie ein Schalter.

Ich würde einen Piezo eher mit einer Wägezelle vergleichen. Der ist nämlich genauso analog und misst die Kraft, die auf ihn wirkt - nur halt mit einem anderen physikalischen Prinzip. Man könnte also unsere Wägezelle durch Piezos ersetzen, wenn man die Elektronik entsprechend anpasst. Außerdem ist die Bauform etwas anders, was evtl. mehr Möglichkeiten eröffnet: Ein Piezo kann kleiner sein und misst den Druck, nicht eine Scherung.

- Mein Favorit, man baut so ein Element direkt in den Halter des E3D V6 ein.

Wo ist dann noch genau der Unterschied zu unseren Wägezellen?

[AtlonXP]

Wo ist dann noch genau der Unterschied zu unseren Wägezellen?

Hallo mhier, bist du der Physiker oder ich?

Spaß bei Seite.
Schaue doch bitte oben bei #15 meine Formulierung noch mal genau an.
Genau deine Frage und die Diskussion darüber möchte ich vermeiden.

Die Precision Piezo Technik sehe ich nicht als Konkurrenz zu den DMS.
Ich möchte diese Technik mit den anderen Möglichkeiten bei 3D Druckern vergleichen.

Ich denke zumindest in der Theorie, sollte diese Technik enorme Vorteile bieten.
Da ich noch nicht einmal so ein Ding in der Hand hatte, sind Aussagen natürlich schwer.
Außer den Z- Wert zu ermitteln, sehe ich noch einen weiteren guten Anwendungszweck für diese Technik.

Man könnte sich daraus einen Tastkopf bauen und diesen z.B. in mein China Fräsle einbauen.
Dieser Tastkopf würde nach meinen Vorstellungen vermutlich besser funzen, wie so wie du, die DMS vergewaltigst.

LG AtlonXP

[mhier]

Schaue doch bitte oben bei #15 meine Formulierung noch mal genau an.

Erklär's mir bitte!

Die Precision Piezo Technik sehe ich nicht als Konkurrenz zu den DMS.
Ich möchte diese Technik mit den anderen Möglichkeiten bei 3D Druckern vergleichen.

Naja, wenn's erhebliche Vorteile gegenüber unseren DMS biete, könnte man ja umbauen

Man könnte sich daraus einen Tastkopf bauen und diesen z.B. in mein China Fräsle einbauen.
Dieser Tastkopf würde nach meinen Vorstellungen vermutlich besser funzen, wie so wie du, die DMS vergewaltigst.

Stimmt, da hab ich auch schon drüber nachgedacht. Wobei das nicht ganz einfach wird, denn der Tastkopf muss in alle Richtungen sensitiv sein. Vielleicht klappt das aber tatsächlich sogar mit einem einzigen Piezo, wenn man den ähnlich "vergewaltigt". Also im Prinzip so, dass man den Piezo quasi zwischen zwei Schäften befestigt (wie auch immer das genau geht), so dass der Piezo bei Druck von unten oder von der Seite "irgendwie" unter Spannung gesetzt wird.

Piezos kriegt man übrigens ziemlich günstig (sind die selben, wie für die Piepser), man muss sich nur überlegen, wie man sie mechanisch mit irgendwas verbindet (und gleichzeitig die Kabel noch anlöten kann). Die Precision Piezo Dinger schienen die in Platinen einzubauen. Dann ist man aber nicht so sehr weit entfernt von einer Wägezelle (die gibt's ja auch in anderen Bauformen als unsere Doppelbiegebalken).

[AtlonXP]

Wenn man unsere DMS mal außen vorlässt, dann sehe ich nur noch eine gute Alternative!

Also gut, etwas deutlicher:

Unterschied DMS zu Piezo Element.
Der DMS verändert sein Widerstand je nach der Zugkraft.
Solange die Kraft bestand hat, bleit dementsprechend auch der Widerstand konstant.
Meistens ist der DMS so ausgelegt dass er nur in einer vorgeben Zugrichtung richtig reagiert.

Das Piezo Element reagiert auf Zug und Druckänderung.
Es gibt während der Verformung eine entsprechende Spannung ab.
Die kann je nach Kraftaufwand variieren.
Jedoch geht die Spannung nach der Mechanischen Arbeit wieder gegen Null.
Sonst wäre es ja eine Batterie, wenn ich ein paar KN Druck ausübe…
Es dürfte nicht einfach sein, durch die entstehende Spannung auf die mechanische Kraft zu schlussfolgern.

Ich schätze diesen Aufwand sehr hoch ein, um eine Genauigkeit zu erzielen.
Das braucht es aber auch nicht.
Mich interessiert nur die Spannungsspitze um einen I.O. Impuls zu bekommen.
Der OP Amp. triggert natürlich diesen Impuls.
Auch wird mit diesem die Empfindlichkeit geregelt.

Da wir nun auch über die Düsenspitze mit dem Piezo Element überprüfen können, ist in der Gesamtrechnung auch der Düsen Bettabstand vorhanden.
Wir wissen anhand unserer RFX000 Klasse, dass es hervorragend funzen kann, so zu messen.
Wenn man mit BL Touch oder irgendeinem Sensor misst, dann wird nur das Höhenprofil der Druckplatte ermittelt.
Darum drehen die meisten an ihrem Drucker das Bett hoch zur Düse um den passenden Düsen <-> Bett Abstand zu bekommen.
So was find ich sch….

Ich hoffe das war jetzt klar genug.
Diese Verbesserung zieht natürlich nicht in meinem RF1000 ein.
Die DMS sind hier besser.
Aber mein TronXY oder ein Pursa könnten so ein Upgrade schon gebrauchen!

LG AtlonXP