LDO Orbiter 2.0 Smart Filament Sensor
Das ist der neue LDO Orbiter 2.0 Smart Filament Sensor!
Die wichtigsten Funktionen sind:
- Automatisches Laden des Filaments
- Erkennung von Filament-Verhedderungen
- Erkennung von Filamentende
- Taster zum Entladen des Filaments
Entwickelt für den Betrieb unter Klipper, aber nicht darauf beschränkt.
Einfacher Direktanschluss an das Orbitool-USB-Toolboard des Orbiter v2.
Dies ist ein völlig neues Sensordesign, das gegenüber der vorherigen Sensorversion deutlich verbessert wurde.
Die erste große Änderung ist die Erkennung von Filament-Verhedderungen. Verhedderndes Filament ist eine der häufigsten Ursachen für fehlgeschlagene Drucke. Wenn sich das Filament auf der Spule verheddert, steigt die Kraft, die zum Einziehen des Filaments in den Extruder nötig ist. Das löst den Erkennungssensor aus und startet in der Folge ein Klipper-Makro, das den Druck pausiert und den Benutzer über das Problem informiert. Die Erkennung wird aktiviert, wenn die Zugkraft länger als eine Sekunde über zwei Kilogramm Kraft liegt. Auch der Verschleiß des PTFE-Schlauchs kann aufgrund der hohen Reibungskraft die Verhedderungserkennung auslösen.
Die zweite große Änderung ist die Signalfilterung und Plausibilitätsprüfung durch den integrierten Mikrocontroller. Die native Filamentsensor-Unterstützung von Klipper ist nicht der beste Weg, um alle Arten von Fehlerkennungen herauszufiltern und die Eingangssignale zu entprellen. Um das zu verbessern, ist dieser Sensor mit einem kleinen Acht-Bit-Mikrocontroller ausgestattet, der genau diese Aufgabe übernimmt. Zusätzlich steuert er die RGB-Eingangsbeleuchtung abhängig vom Sensorzustand auf deutlich schönere Weise, als es mit Klipper-Makros möglich ist.
Zu guter Letzt gibt es einen Push-Fit-Klemmring (Collet-Clip) für eine bessere Fixierung des PTFE-Schlauchs, mit einem RGB-beleuchteten Ring darum, der den Status von Filamentsensor / Extruder anzeigt:
Rot – kein Filament erkannt
Grün – Filament vorhanden
Blau blinkend – Filament wird entladen
Gelb blinkend – Filament verheddert
Design-Details
Das Design besteht aus einem im MJF-Verfahren gedruckten Gehäuse, der O2-Sensorkupplung, dem Verhedderungsring, einem kleinen Federlichtring, dem Collet-Clip und der elektronischen Platine, wie in der Abbildung gezeigt.
Die Filamenterkennung nutzt einen neuen Endschalter mit längerem Hebelweg; das hilft, Fehlerkennungen von Filamentende bei schnellen Beschleunigungen zu vermeiden. Der Sensor wird vom Filament über eine kleine 5.5 mm große Stahlkugel betätigt. Der Hauptgrund dafür
ist, die Reibung vom Schalthebel des Sensors fernzuhalten. Die Stahlkugel kann durch die Reibung nicht vom Filament zerstört werden, den Kunststoffhebel des Sensors würde es dagegen in kurzer Zeit abschleifen.
Die Verhedderungserkennung funktioniert, indem der Verhedderungsring nach unten gedrückt wird und dadurch den Verhedderungsschalter betätigt. Der Verhedderungsring wird von der kleinen Feder nach oben gedrückt.
Wenn die Kraft im PTFE-Schlauch die Federkraft (ungefähr zwei Kilogramm) übersteigt, wird der Erkennungsschalter betätigt und ein Signal an Klipper gesendet.
Damit dieser Mechanismus richtig funktioniert, muss der PTFE-Schlauch auch auf der Filament-Eingangsseite fixiert sein.
Die Platine wird von der Unterseite des Sensors durch einen Platinenhalter und eine Schraube fixiert.
So ist sichergestellt, dass die Platine kein Spiel hat und fest sitzt.
Details zum Sensorschaltplan
Der Sensor besteht aus zwei Endschaltern, einem für das Filament und einem zweiten für die Verhedderungserkennung, sowie einem Taster für das Entladen des Filaments. Diese Signale werden einem kleinen Mikrocontroller (ATtiny412) zugeführt, dessen Hauptaufgabe die Entprellung, Filterung und Aufbereitung der Signale ist. Der Mikrocontroller steuert außerdem die beiden RGB-LEDs an, die den Sensor-Eingangsring abhängig von der Filamentpräsenz und dem Sensorzustand beleuchten. Die Platine ist gegen verpolte Spannungsversorgung und Kurzschlüsse an den Sensor-Ausgangssignalen geschützt.
Pinbelegung des Smart Sensors
Die Schnittstellensignale des Sensors zum Klipper-Toolboard sind dieselben wie beim vorherigen Sensor. Der Anschluss hat vier Signale: GND, 3.3V (optional 5V), Filamenterkennung (FS) und Entladen/Verhedderung (FTU). Die Signale für Verhedderung und Entladen sind zu einem einzigen Signal gemultiplext, und die Unterscheidung erfolgt im Klipper-Makro. Befindet sich der Drucker im Druckzustand, gilt das Signal als Erkennung einer Filament-Verhedderung, und wenn nicht gedruckt wird, gilt es als Befehl zum Entladen des Filaments.
Lieferumfang
- 1x Sensorplatine
- 1x Sensorgehäuse, gedruckt in MJF Slack
- 2x D5.5 Kugel
- 2x M3x25 BHCS
- 4x M3-Unterlegscheiben (m3x6x0.5)
- 2x M3-Muttern
- 1x Kabelbaum
Weitere Informationen und Montageanleitungen findest Du hier:
