ENGLISH VERSION

$${\large\textsf{\color{red}Авторы не несут за собой ответственности за Ваши действия}}$$

$${\large\textsf{\color{red}и оставляют за собой право отказать в помощи без объяснения причин.}}$$

$${\large\textsf{\color{red}Всё, что Вы делаете, Вы делаете на свой страх и риск.}}$$

$${\large\textsf{\color{red}Если Вы приступили к данной модификации - Вы соглашаетесь,}}$$

$${\large\textsf{\color{red}что обладаете достаточными знаниями, навыками и опытом,}}$$

$${\large\textsf{\color{red}чтобы самостоятельно решить все свои проблемы.}}$$

Дальнейшая аппаратная модификация требуется для корректной работы применяемой в этом проекте программной реализации датчиков веса. На случай, если Вы захотите откатиться, стоковый PRTouch также поддерживает работу с одной АЦП (параллельными тензодатчиками), для этого требуется в секции [prtouch_ ...] указать значение pres_cnt: 1, а затем оставить только pres0_clk_pins и pres0_sdo_pins, в которых указать пины разъема, куда установлены датчики.

Порядок действий следующий:

1. снять стол;
2. отрезать лишнюю длину проводов тензодатчиков (по возможности обеспечить, чтобы она была одинаковая);
3. спаять согласно цветовой маркировке все датчики веса по параллельной схеме (каждый провод одинаковго цвета спаивается вместе с остальными такого же);
4. установить штекер в разъем платы АЦП (в любой, какой окажется наиболее удобным), номер порта запомнить/записать.

Действия продублированы на фото ниже.

все фото (c) ZeyHex

Записать\запомнить в какой слот воткнули запараллеленные датчики!

N.B. 1 На K1 MAX плата повернута на 180 градусов, не как на фото. Считайте номер канала либо от основного большого разъема по часовой стрелке, либо ориентируйтесь на надписи на плате:

N.B. 2 Нужно постараться сделать провода от тензодатчиков до основного разъема одинаковой длины.

После всех работ собрать стол обратно.

Важное замечание: при сборке стола либо заменить проставки между тензодатчиками и столом на более высокие (12+ мм), либо аккуратней укладывать перепаянные провода, особенно внимательно смотреть на основной провод подлючения к плате MCU - при штатных проставках плохо уложенные провода накрытые термоизоляцией могут упираться в стол, что негативно сказывается на правильной работе тензодатчиков, в частности плохая повторяемость и значительно отличающаяся точность в разных частях стола.

Необходимо собрать новые прошивки для модуля стола, головы и основной платы. Либо собираем самостоятельно - либо скачиваем ОТСЮДА

Для компиляции прошивок нужен любой Linux, далее инструкция на примере Debian.

sudo apt install build-essential gcc-arm-none-eabi

git clone https://github.com/cryoz/K1_Series_Klipper.git && cd K1_Series_Klipper
./build.sh

Если все пройдет без ошибок - появится папка outfw с тремя прошивками:

bed_klipper.bin
mcu_klipper.bin
noz_klipper.bin

Закачайте их на принтер во временную папку, например /usr/data/tenso/fw

Я (Cryoz) использовал проект K1-klipper в большей степени из-за его легкой установки, а потом модернизировал необходимыми модулями. Но потом решил форкнуть этот репозиторий, добавив сразу все необходимые модули от авторов garethky и ZeyHex

Сбэкапьте всю папку с конфигом принтера (/usr/data/printer_data/config), можно через helper-script.

Для установки клиппера на принтер:

cd /usr/data
wget --no-check-certificate https://raw.githubusercontent.com/cryoz/installer_script_k1_and_max/main/installer.sh
chmod +x installer.sh
./installer.sh

После окончания установки НЕ перезагружая принтер - закачать в папку /usr/data/klipper/fw/K1 все три файла прошивки. Если прошивки были ранее скачаны в папку /usr/data/tenso:

cd /usr/data/tenso/fw && cp *.bin /usr/data/klipper/fw/K1/    

Нужно сбэкапить лог-файл прошивальщика штатных прошивок на случай несовпадения версий или ревизий:

cp /tmp/mcu_update.log /usr/data/tenso/

N.B. если использовался скрипт Helper-script - нужно переустановить все модули, которые были установлены.

N.B. если использовался скрипт Helper-script - проверьте, что Вам точно требуются модули, которые Вы устанавливаете, что они уже не являются частью Klipper и/или не являлись костылем для решения проблем Creality Klipper

Сбэкапьте еще раз всю папку с конфигом принтера, можно через helper-script.

В первую очередь необходимо убрать из printer.cfg все секции [prtouch_v2] [prtouch_v1] [fan_feedback]

Поправить настройки тенз в файле /usr/data/printer_data/config/loadcell_probe.cfg взяв нужные пины из слота в который воткнули перепаянную тензу из этой таблицы:

Меняем на нужные в конфиг-файле :

[load_cell_probe]
sensor_type: hx711
dout_pin: leveling_mcu:PA4
sclk_pin: leveling_mcu:PA7

Здесь тензодатчик воткнут в слот 4, пины вписаны соответствующие.

После этого добавить в printer.cfg файл настроек тензодатчиков:

[include loadcell_probe.cfg]

Вписываем в секцию [stepper_z] файла printer.cfg следующие изменения: Вместо:

endstop_pin: tmc2209_stepper_z:virtual_endstop# PA15   

Нужно прописать:

endstop_pin: probe:z_virtual_endstop

Сохраняем. После этого нужно перезапустить принтер по питанию - прошивки зашиваются только в этом случае.

Если клиппер выдал ошибки об устаревшем MCU - новые прошивки не зашились, смотреть лог прошивки в /tmp/mcu_update.log Если выдал ошибки по конфигам - смотреть по месту: либо переустанавливать нужные модули через helper-script либо удалять встроенные секции креалити типа prtouch_v2.

Если все завелось и клиппер не показывает никаких ошибок - можно переходить к проверке тенз и их калибровке.

для проверки работоспособности тензодатчиков нужно выполнить в консоли:

$ LOAD_CELL_DIAGNOSTIC LOAD_CELL=load_cell_probe
// Collecting load cell data for 10 seconds...
// Samples Collected: 832
// Measured samples per second: 83.7, configured: 80.0
// Good samples: 832, Saturated samples: 0, Unique values: 464
// Sample range: [0.49% to 0.50%]
// Sample range / sensor capacity: 0.00257%

Если вывод похож на этот - значит тензы работают

Основная статья от автора: https://github.com/garethky/klipper/blob/adc-endstop/docs/Load_Cell.md#calibrating-a-load-cell

Краткий пересказ. Убрать из рабочей области голову принтера, чтобы не мешала.

Запустить в консоли следующую команду:

$ CALIBRATE_LOAD_CELL LOAD_CELL=load_cell_probe
// Starting load cell calibration.
// 1.) Remove all load and run TARE.
// 2.) Apply a known load, run CALIBRATE GRAMS=nnn.
// Complete calibration with the ACCEPT command.
// Use the ABORT command to quit.

Далее:

$ TARE
// Load cell tare value: 0.53% (89146)
// Now apply a known force to the load cell and enter the force value with:
// CALIBRATE GRAMS=nnn

Записываем значение tare value: 89146

Далее нужен предмет более 1кг и точные весы - взвешиваем предмет на весах, запоминаем и ставим предмет на стол принтера. Вводим команду (GRAMS - вес предмета в граммах):

$ CALIBRATE GRAMS=1828
// Calibration value: 0.25% (42719), Counts/gram: 25.39770, Total capacity: +/- 657.07Kg
// ERROR: Tare and Calibration readings are less than 1% different!
// Use more force when calibrating or a higher sensor gain.
!! ERROR: Tare and Calibration readings are less than 1% different!

Из-за особенностей тензодатчиков на K1 и реализации алгоритма и калибровки в клиппере - эта ошибка норма. Записываем значение Counts/gram: 25.39770

Получившиеся значения вписываем в конфиг тензодатчиков loadcell_probe.cfg:

reference_tare_counts: 89146
counts_per_gram: 25.39770

Можно пробовать хоумиться, если все успешно - снимать карту.

Дальнейшая тонкая настройка тенз - через графики https://github.com/garethky/klipper/blob/adc-endstop/docs/Load_Cell.md#viewing-live-load-cell-graphs

При штатной скорости Z-Home сопло втыкается в стол с усилием в 1.5кг, что не способствует здоровью ни стола ни покрытия ни сопла. Для уменьшения скорости хоминга добавить в секцию [stepper_z] параметр:

homing_speed: 2

Компенсация расширения сопла: https://github.com/garethky/klipper/blob/adc-endstop-k1-debug/docs/Load_Cell_Probe.md#temperature-compensation

Замечание - в g_code тензопробы внесен лимит температуры сопла, выше которого она откажется работать - во избежания повреждения покрытия стола. Для настройки компенсации температурного расширения нужно временно увеличить параметр PROBE_TEMP в файле loadcell_probe.cfg:

activate_gcode:
    {% set PROBE_TEMP = 150 %}
    {% set MAX_TEMP = PROBE_TEMP + 5 %}
    {% set ACTUAL_TEMP = printer.extruder.temperature %}
    {% set TARGET_TEMP = printer.extruder.target %}

А после настройки вернуть обратно до 140-150 градусов.

ZeyHex добавил в прошивку чтение температуры с каждого из mcu из встроенных датчиков - что дало возможность мониторить температуру на контроллерах стола, головы и основной платы. Для включения отображения температур нужно добавить сенсоры в printer.cfg:

[temperature_sensor mcu_temp]
sensor_type: temperature_mcu
sensor_mcu: mcu
min_temp: 0
max_temp: 100

[temperature_sensor nozzle_mcu_temp]
sensor_type: temperature_mcu
sensor_mcu: nozzle_mcu
min_temp: 0
max_temp: 100

[temperature_sensor bed_mcu_temp]
sensor_type: temperature_mcu
sensor_mcu: leveling_mcu
min_temp: 0
max_temp: 100

Для данного функционала пришлось пропатчить клиппер для возможности работы нескольких проб одновременно, а также написать плагин (lc_auto_z_offset.py) для клиппера с GCODE командой для определения Z-Offset. Чтобы включить эту возможность необходимо использовать ветку multiprobe из репозитория модифицированного mainline клиппера.

Используется следующий конфиг:

[load_cell_probe lc]
sensor_type: hx711
dout_pin: leveling_mcu:PA4
sclk_pin: leveling_mcu:PA7
z_offset: 0.0
counts_per_gram: 25.39770
reference_tare_counts: 89146
safety_limit: 5000
trigger_force: 160
trigger_count: 1
samples: 2
speed: 2
lift_speed: 5.0
pullback_dist: 0.5
pullback_speed: 0.2

[lc_auto_z_offset]
center_xy_position: 150.0,150.0
secondary_probe: lc

Ключевой момент - именованный датчик уровня, в данном случае тензодатчик с именем lc. И это имя нужно указать в параметре secondary_probe в секции [lc_auto_z_offset]

Это дает возможность:

1. вызывать все команды для пробы добавляя префикс имени к команде, например проба с именем lc может вызывать GCode вида LCPROBE, LCPROBE_ACCURACY и так далее, при этом основная проба будет работать со стандартными командами (PROBE)
2. использовать автокалибровку Z-Offset через команду LC_AUTO_Z_OFFSET
3. использовать именованный датчик как концевик по оси Z: в секции [stepper_z] с подобным конфигом endstop_pin: lc:z_virtual_endstop, где lc - имя вторичного датчика уровня

Это все работает не только с тензодатчиками, но с любым датчиком (и их количеством) которые имеют поддержку в клиппере.

Параметры команды LC_AUTO_Z_OFFSET:

NOMOVE - 0/1 (default 0) - не передвигаться при выполнении команды к точке, указанной в настройках плагина center_xy_position - а использовать текущую позицию

SET - 0/1 (default 0) - устанавливать вычисленный Z-Offset после выполнения команды

SAVE - 0/1 (default 0) - сохранять вычисленный Z-Offset в конфигурацию основной пробы

Остальные параметры передаются напрямую в команду PROBE вызываемую плагином.

Пример:

LC_AUTO_Z_OFFSET NOMOVE=1 SAVE=1 SAMPLES=3 PROBE_SPEED=2

В текущем положении вычисляет Z-Offset с параметрами проб в 3 попытки со скоростью 2 и сохраняет вычисленное значение в конфиг основной пробы.

Пример вывода:

    // LC_AutoZOffset: Probing main probe ...
    // probe at 185.000,150.000 is z=0.798340
    // probe at 185.000,150.000 is z=0.800684
    // probe at 185.000,150.000 is z=0.799316
    // LC_AutoZOffset: Probing nozzle probe ...
    // probe at 150.000,150.000 is z=-0.019642
    // probe at 150.000,150.000 is z=-0.015027
    // probe at 150.000,150.000 is z=-0.012001
    // LC_AutoZOffset:
    // Nozzle: -0.016
    // Probe: 0.799
    // Diff: 0.815
    // Config Manual Adjust: 0.000
    // Total Calculated Offset: 0.815

N.B.

• LC_AUTO_Z_OFFSET при запуске сбрасывает текущий Z-Offset в 0.0
• грейте стол и сопло до рабочих температур, но не выше 150 градусов на сопле во избежание повреждения покрытия стола соплом. Команда сама не греет стол и сопло

Макрос брать тут

Авторы:

• Cryoz (данная инструкция, реализация автоопределения z_offset)
• ZeyHex (портирование и отладка adc-endstop, фикс багов C-side Klipper для GD32)
• Hyvesite (портирование макроса очистки сопла)
• garethky (автор adc-endstop)

Использованные репозитории:

• https://github.com/Klipper3d/klipper
• https://github.com/CrealityOfficial/K1_Series_Klipper
• https://github.com/garethky/klipper/tree/adc-endstop
• https://github.com/K1-Klipper/klipper
• https://github.com/K1-Klipper/installer_script_k1_and_max
• https://github.com/hawkeyexp/auto_offset_z

Статьи и материалы:

• https://klipper.discourse.group/t/strain-gauge-load-cell-based-endstops/2134
• Klipper3d/klipper#6555
• https://www.loadcells.net/high-temperature-load-cells-connection-methods.html

© Cryo 2024 v1.4