Come posso determinare il valore di accelerazione per la mia stampante?


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Quando la testina di stampa cambia direzione, la stampante deve accelerare e decelerare la testina di stampa. Se calibrata correttamente, la stampante è in grado di farlo rapidamente e senza far tremare troppo la stampante, senza rallentare drasticamente il processo di stampa.

Se l'ho impostato troppo alto, la mia stampante trema violentemente, specialmente durante il riempimento. Se l'ho impostato su un valore troppo basso, i tempi di stampa sono raddoppiati o triplicati.

Quale processo posso seguire per determinare (o come posso calcolare) il valore di accelerazione più veloce che la mia stampante può utilizzare senza causare problemi nella mia stampa?

Preferirei un processo che posso seguire su una formula in cui posso inserire valori, specialmente se la formula include numeri magici.


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Ricerca binaria , vale a dire provare valori fino a quando non ne trovi uno che funzioni.
Tom van der Zanden,

Risposte:


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Come ha sottolineato Tom, la ricerca binaria è il modo migliore. Nel caso in cui quel termine non sia familiare a tutti i lettori, ecco un po 'più di dettaglio:

  1. Stabilisci un valore di accelerazione che sei sicuro sia troppo basso (chiamalo L ) e uno che sei sicuro che sia troppo alto ( H ). Sembra che tu conosca tali valori già dall'esperienza.

  2. Scopri la velocità nel mezzo: (L+H)/2 . Chiamata che M .

  3. Provare a stampare a velocità M . Qualcosa come un cubo di calibrazione a gradini potrebbe essere una buona scelta di oggetti (molti disponibili su Thingiverse).

  4. Se M è ancora troppo veloce, prendi M come nuovo limite ad alta velocità (ovvero, resetta H al valore di M ) e ripeti dal passaggio 2.

  5. Se è abbastanza lento da funzionare, prendi M come nuovo limite di bassa velocità ( L ) e ripeti dal passaggio 2.

Ogni ripetizione ridurrà l'intervallo a metà. Continua a ripetere fino a quando L e H si avvicinano quanto vuoi; ad esempio, entro il 5% l'uno dall'altro.

Non mi preoccuperei di provare ad avvicinarmi molto, perché il valore praticabile varierà un po 'nel tempo (attrito dalla polvere che arriva su varie parti; lievi differenze di tensione; diversa massa e tensione di trazione per il rotolo di filamento, temperatura dei motori, complessità di l'oggetto che stai stampando, il comportamento del programma di slicing che usi, lo chiami).


Sembra un metodo di calibrazione interessante! C'è un posto in cui posso leggere di più al riguardo?
Tormod Haugene,

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È un metodo molto comune per la ricerca nei programmi per computer. Cerca "ricerca binaria" e troverai molte informazioni. Non conosco buoni riferimenti su come usarlo per l'ottimizzazione dell'hardware in particolare.
TextGeek,

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Uno strumento che potresti trovare utile per sperimentare l'accelerazione è RepRap Centrals Acceleration Calculator (in basso).

Impostando un'accelerazione , la lunghezza della corsa e la velocità target , puoi vedere:

  1. La velocità teorica che può essere raggiunta durante il viaggio con l'accelerazione impostata (linea gialla).
  2. La distanza richiesta per raggiungere la velocità target e per quanto tempo manterrà quella velocità prima di rallentare (linea blu).

Ad esempio, l'impostazione acceleration = 3000, length = 30 and speed = 150significa che percorrerà 4 mm prima di raggiungere la velocità desiderata di 150 mm / s, mentre quella stessa accelerazione teoricamente potrebbe dare una velocità di 300 mm / s per la distanza data:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Calcolo di velocità, accelerazione e jerk:

In molti casi la stampante presenterà alcune limitazioni nella velocità massima o nelle impostazioni fornite dal provider che possono essere utilizzate come punto di partenza. In caso contrario, tentativi ed errori sono il modo più semplice per farlo.

Vorrei separare la calibrazione della velocità in tre attività:

  1. Innanzitutto trova la velocità massima che la tua stampante può tollerare. Un modo per farlo è stampare un oggetto con lunghe distanze di spostamento e variare la massima velocità di spostamento.
  2. Utilizzando la calcolatrice sopra, aumentare l' accelerazione per varie distanze di viaggio fino ad ottenere curve di accelerazione adeguatamente lisce per la velocità desiderata per distanze di viaggio medio-lunghe.
  3. Regola le impostazioni del jerk per consentire una rapida accelerazione su brevi distanze. La velocità a scatti è la velocità a cui la stampante salterà immediatamente prima di prendere in considerazione l'accelerazione. Con uno scatto di 20 mm / s, la stampante eseguirà un salto immediato da 0 a 20 mm / s, e successivamente accelererà fino alla velocità desiderata seguendo il profilo di accelerazione.

Come regola generale, potrebbe essere intelligente impostare la velocità, lo strappo e l'accelerazione effettivi di circa il 20% al di sotto del massimo trovato come protezione durante la stampa.

Inoltre, tenere presente che la forza dei motori passo-passo diminuisce per le velocità più elevate , in modo che l'ugello non trattiene molto bene il suo percorso se ostruito. Se questo diventa un problema, considera di ridurre la velocità.


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Ottimo punto finale: la mia stampante ha un grande asse Y (1200 mm), quindi molta inerzia. Ho dovuto guidare lo stepper molto lentamente perché avesse una coppia sufficiente per girare la vite. Sono passato a una vite "5 start" (quindi gira 1/5 più veloce per lo stesso movimento), e non ho più problemi.
TextGeek

@TextGeek Grazie! Questo è il tipo di cose che capisci nel modo più duro. La mia introduzione alla curva di resistenza del motore passo-passo è stata che difetti molto lievi dovuti al livellamento del letto troppo vicino avrebbero spinto l'ugello fuori dal suo percorso durante i viaggi ad alta velocità.
Tormod Haugene,

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Non capisco completamente come si arriva al numero di "un po 'meno di 5 secondi". Il calcolatore dovrebbe mostrare la lunghezza sull'asse xe l'accelerazione potrebbe teoricamente dare una velocità di 300 mm / s, su una lunghezza di 30 mm secondo quanto indicato da te tenendo conto che la stampante deve accelerare e accelerare entro il 3000 dato mm / s ^ 2. Lo vedo correttamente? Altrimenti risposta eccellente!
Kamuro,

@kamuro, ottima domanda! Ho aggiunto un'immagine in cui ho evidenziato le informazioni. Notare dove la linea verde interseca l'asse x (a circa 4 secondi). :-)
Tormod Haugene il

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Ma non può essere una coincidenza che l'asse x del grafico si ridimensioni con il campo "distanza o lunghezza dell'asse", vero?
Kamuro,

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La maggior parte delle stampanti utilizza tra 2000 e 5000 mm / s 2 .... i movimenti di estrusione sono in genere 2000 (in media, tra stampanti diverse), il viaggio è normalmente visto a 3000-5000, sebbene per la maggior parte degli estrusori a trasmissione diretta di fascia inferiore o duello (pesante ) stampanti, questo valore dovrebbe essere inferiore (in parte 500-1000, in parte 2000 per i viaggi). Gli estrusori più pesanti necessitano di valori più bassi, nonché di valori di jerk più lenti, per evitare che i motori saltino. L'impostazione del jerk impostata su un valore più basso può effettivamente essere utile, poiché ciò rende l'estrusione più regolare dopo un angolo o un buco (alcune persone vedranno increspature vicino a queste aree mentre accelera fuori dal cambio di direzione - valori più bassi rendono queste increspature più piccole, ma leggermente aumentare i tempi di stampa).

Ho appena modificato il mio con un prototipo di carrozza su cui sto lavorando. Sono stati aggiunti circa 100 grammi al peso di serie. In precedenza era stato messo a punto con precisione, quindi questo peso extra lo ha collocato su quel cuscino del 20-30% nell'ambientazione e fa saltare la X e la Y mentre si scuote attorno al piatto; specialmente nei modelli ad alta risoluzione, in particolare i cerchi ad alta risoluzione con 200 facce sull'asse verticale, perché la stampante tenta di scuotere dopo ogni nodo - normalmente questo non è un problema, ma in progetti pesanti, l'impostazione dello strappo deve essere abbassata. Ho avuto il mio cretino a 20 anni per XY, ed è ora a 4, dopo aver testato e fallito 8 e 15 valori. L'accelerazione è stata a 2000 sia per l'estrusione che per i viaggi (alcuni firmware non consentono valori separati per spostamenti e spostamenti dell'estrusione, ma se il tuo lo fa, è ' è meglio avere un valore di viaggio circa il doppio dei movimenti di stampa - quando il viaggio è il doppio della velocità dei movimenti di estrusione - quindi utilizzare quella formula 1-1 in relazione alla velocità, ridimensionarla per ogni velocità desiderata impostata nell'affettatrice). Il mio è stato testato a 2000, 1500, 1000 e 800, fallendo tutti, con impostazione jerk di 5. Ora testando 500 per l'accelerazione e iniziando a diventare un po 'confuso sul perché questo sta accadendo.

Ora sto ripensandoci ... Dopo essere sceso a 800 dal 2000, e ancora saltando (apparentemente peggio), sto andando indietro? Ho bisogno di un valore più alto se il motore salta su movimenti rapidi? La mia comprensione è che inferiore è meglio per questi problemi, ma forse mi sono confuso.


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