Двигатели 0,9° для принтеров Delta?

Я построил дешевый принтер Delta с платой ATmega и двигателями 1,8°. Микрошаг ограничен 1/16. Помимо приличного качества печати, я наблюдаю муаровый эффект на плоских поверхностях. Муар явно вызван сочетанием того и другого: ступеней двигателя 1,8° и низкой микрошаговости.

Я думал об использовании шаговых двигателей 0,9° вместе с комбинацией платы и драйверов, которые поддерживают Есть ли где-нибудь сравнение, иллюстрирующее потенциальные различия в качестве на больших дельта-принтерах, и можно ли таким образом устранить эффект муара? Для декартовых принтеров я бы не стал использовать такие двигатели, но я заметил, что для дельта-принтеров желателен более высокий удерживающий момент при меньших шагах.

Пример

Ни один из моих отпечатков, но вот как это выглядит

, 👍3


3 ответа


3

Дельта-ботам всегда нужно, чтобы все двигатели ступали, чтобы поддерживать ровный уровень. Микрошаг, это не волшебство, добавочный крутящий момент уменьшается за шаг, так что вы с большей вероятностью пропустите несколько микрошагов. Кроме того, сигнал, который создает напряжения для позиционирования микрошага, обычно не является идеально синусоидальным (широтно-импульсная модуляция напряжения используется для достижения микрошага путем управления током; драйвер посылает две синусоидальные волны напряжения, отклоняющиеся от фазы на 90 градусов к обмоткам двигателя), микрошаговые приводы могут только приближаться к истинной синусоидальной волне. Это означает, что некоторые колебания крутящего момента, резонанс и шум остаются и, следовательно, приводят к странному поведению шагового двигателя, как показано ниже в этом разделе. (после половины шага шаговый двигатель переходит на полный шаг и сохраняет это значение в течение некоторого времени):

Это воспринимается как муаровый узор в вашей печатной продукции. Например, если голова перемещается в направлении Z на микрошаг, вы почти наверняка заметите, что голова движется не на каждом микрошаге, а только на каждом 3-м или 4-м микрошаге (в качестве примера). При использовании более высокого разрешения, степперы, как на 0,9° шагового двигателя, вам все равно будет не хватать микро-шагов (например, то же самое, так еще и на каждом 3-м или 4-м микро-шаг глава движения), но и как микро-шаг-половина размера, что один из 1,8° шаговый двигатель, точность как в точности и разрешение выше.

В этом смысле, если вы измените свое шаговый драйверы для высших микро-шаговые драйверы (от 1/16 до 1/32 как вы упоминаете), это не поможет вам улучшить разрешение, потому что во добавочного крутящего момента от одного к другому 1/32 микро-шаговый ниже, чем для 1/16 микро-шагов как видно на рисунке ниже (взято из этого справ.).

Incremental stepper torque as function of micro-step size

Таким образом, использование двигателей под углом 0,9° (и микрошаг 1/16) повышает точность позиционирования, как описано выше, а также снижает уровень шума, поскольку крутящий момент на единицу угловой погрешности почти удваивается. Также помните, что если вы используете 8-разрядную электронику (вы намекаете на плату ATmega), то даже 1/32 микрошага нагружает процессор для достижения разумной скорости перемещения. В 8-битной электронике обычно рекомендуется использовать шаг 1/16.

Модернизация существующего принтера с шаговых двигателей под углом 1,8° до 0,9°, вероятно, не стоит для большинства пользователей (обратите внимание, что максимально допустимая скорость также снижается при использовании шаговых двигателей под углом 0,9°). Если вы не проектируете и не строите новую delta или у вас нет ограниченного бюджета, вы можете отказаться от дополнительных затрат на покупку шаговых двигателей 0,9°.

Обратите внимание, что обновление до более высоких значений микрошагов не обязательно означает, что качество вашей продукции также повысится. См., например, эту ссылку.


,

Точно, моя идея состояла в том, чтобы сделать новый принтер с 32-битной электроникой и шаговыми двигателями 0,9°. Что касается муара, я не был уверен, является ли это результатом пропущенных микрошагов или низкой угловой точности. Спасибо за объяснение., @dgrat

@dgrat В вашем вопросе не упоминалось об использовании 32-битной платы. Тем не менее, вы бы пошли дальше 1/16 шагов с такой платой, зная, что добавочный крутящий момент с 1/16 до 1/32 уменьшается вдвое? Положительным моментом является то, что вы можете использовать лучшие шаговые драйверы, которые могут обрабатывать больший крутящий момент (усилители через драйвер)., @0scar

Высокий микрошаг всегда лучше. Двигатели работают намного плавнее и тише. Крутящий момент на микрошаг снижается, но самое худшее, что может произойти, - это то, что двигатель перейдет на следующий полный шаг., @dgrat

Я протестировал, чтобы уменьшить микрошаг с 1/32 до 1/2 на другом принтере. Моторы с каждой итерацией становились все громче и вибрировали все сильнее и сильнее. Качество печати тоже снизилось., @dgrat

@dgrat Верно и обратное: Вы, скорее всего, не увидите заметного улучшения при обновлении с 16x или 32x до 64x или 128x микрошагового драйвера. В зависимости от двигателей, которыми вы управляете, и размера нагрузки вы действительно можете увидеть снижение качества., @0scar


3

То, что вы видите там, обычно называют "шкуркой лосося", и это не результат работы двигателя, а из-за обратной подачи энергии от двигателей. Установите набор обратных диодов на каждой оси (вы можете купить их, изготовленных специально для двигателей принтера, обычно в наборах по 8 диодов на двигатель), и вы обнаружите, что проблема либо минимизирована, либо полностью устранена. Это очень дешевое обновление, и я удивлен, что это не стандартная функция на принтерах, которая в наши дни влияет на драйверы.

,

1

Я смотрю на предоставленный вами пример печати и пытаюсь понять дефекты. Был ли объект напечатан вертикально, так что ось Z объекта проходит сверху вниз на картинке?

Если это так, то горизонтальные дефекты выглядят как артефакты резонанса, которые могут быть вызваны проблемой, вызванной тем, что шаговый двигатель не реагирует на команды малого перемещения. Единственное, что помешает двигателю реагировать, - это застревание или затруднение начала движения. Прилипание-это нелинейный аспект трения, в котором "начальное" трение выше, чем "скользящее" трение. Возможно, стоит проверить поверхности, которые должны скользить друг по другу, и убедиться, что они смазаны сухой, не липкой смазкой.

Типичная дельта-машина ведет себя одинаково на каждом уровне. Уравнения,которые определяют, какой высоты на башне должна быть вершина дельта-ножки для каждой точки x, y и z, линейны в Z, но нелинейны в X и Y. С учетом этого у меня нет гипотезы, описывающей дефекты, которые были бы описаны как соборы, если бы они были древесным зерном.

Или, может быть, объект был напечатан так, чтобы показанная поверхность была параллельна столу? Если это так, то дефекты выглядят как нечто большее, чем пара микрошагов. Возможно ли, что один диск работает неправильно? Если это так, я бы предположил, что двигатель на башне, на которую указывают (или с которой указывают) соборы, работает не так, как другие. Он может быть слишком крепко привязан к башне, или щель может быть ослаблена, или драйвер неправильно работает для одной из двух катушек.

,