Установка датчика филамента Ender 3 (V2/Pro): 3 простых шага

При всей своей функциональности принтеры Ender 3 не имеют датчика филамента. Ознакомтесь, как установить на 3D-принтер Ender 3 датчик филамента!

Принтер Ender 3 компании Creality является одним из самых популярных 3D-принтеров для любителей, причем существует несколько его версий, включая оригинальную, Pro и V2. Хотя эти принтеры имеют небольшие отличия, все они могут быть улучшены с помощью множества возможных модификаций.

Одной из таких ценных и недорогих модификаций является датчик филамента. С ним вы сможете не беспокоиться, особенно при длительной печати, о том, что филамент закончится и возникнут проблемы. Нам не нужны катастрофические (или пагубные) сбои в печати!

Три варианта Ender 3 имеют небольшие отличия между компонентами, но их экструдеры и рамы оси Z в основном одинаковы, поэтому датчики и крепления в целом совместимы с любым из принтеров Ender 3. Важное отличие заключается в материнской плате V2, на которой установлена прошивка Marlin 2.0 с портом, специально предназначенным для подключения датчика наличия филамента.

В этой статье мы предложим вам два варианта датчика филамента для принтера Ender 3: с использованием оптического или механического концевика. Принцип работы в обоих вариантах практически одинаков, поэтому после того, как мы расскажем о плюсах и минусах каждого из них, вы сможете лучше понять, какой из них вам нужен. Наконец, мы расскажем об установке прошивки выбранного вами датчика как для Marlin, так и для OctoPrint, а также укажем, что отличается для основной платы V2.

Механический или оптический

Как мы уже говорили, мы рассматриваем два варианта датчиков: традиционный механический концевик и оптический концевик.

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНЦЕВИКИ

ОПТИЧЕСКИЕ КОНЦЕВИКИ

Шаг №1: Установка датчика

Независимо от того, оптический это датчик или механический, первым шагом является установка датчика филамента. Процессы установки и настройки для каждого типа датчиков отличаются, но в данном разделе мы рассмотрим оба типа датчиков, сначала оптический, а затем механический.

Оптический

После покупки переключателя для превращения его в универсальный датчик наличия филамента потребуется дополнительная деталь.

У вас есть несколько вариантов:

1. Быстрый и простой — напечатать модель из одной детали. Однако она не будет работать для обнаружения прозрачного филамента. Если вы планируете никогда не использовать прозрачный материал, то это простой выбор. Кроме того, для работы этого варианта не требуется дополнительная пружина — датчик просто ввинчивается в нее.
2. Если же необходимо, чтобы оптический датчик обнаруживал прозрачный филамент, то следует использовать многокомпонентный датчик. Для его работы потребуется дополнительная пружина. Кроме того, в нем используется направляющая из тефлона (PTFE), поэтому сборка несколько сложнее.
3. Вместо печати можно приобрести датчик с креплением, совместимым с Ender 3s. Отличным вариантом является интеллектуальный датчик филамента BigTreeTech с двумя PTFE-муфтами, в которые можно вставить трубки для 1,75-мм филамента.

Механический

Если вы решили использовать механический датчик, у нас есть два рекомендуемых варианта для печати:

1. Этот корпус датчика — отличный выбор, поскольку он выполняет двойную функцию: является датчиком филамента, а также направляет филамент в сторону от ведущего винта оси Z (поскольку он привинчивается к направляющей винта оси Z). Он должен работать со штатными винтами и не требует использования фторопластовой прокладки.
2. Если у вас есть концевой выключатель большего размера, то этот корпус датчика для вас. Для него требуется пара кусочков фторопласта в качестве вкладыша, но он хорошо разграничен стрелкой для направления загрузки филамента и маркирован сверху надписью «Ender 3».

Шаг №2: Оборудование и установка

После того как вы напечатали выбранный корпус и подготовили датчик, необходимо подключить устройство к материнской плате принтера.

На новых материнских платах Creality, таких как модели V4.2.2 или V4.2.7, а также на некоторых новых платах, не относящихся к Creality, имеется 3-контактный порт, предназначенный для подключения датчика филамента. Если у вас есть системная плата с выделенным портом для датчика, просто подключите 3-контактный (или 2-контактный) разъем датчика к этому порту, правильно расположив кабели заземления, питания и сигнала.

Если у вас материнская плата Creality старого поколения или другая плата, не имеющая открытого порта датчика, мы рекомендуем использовать плату с выводом 27, чтобы легко подключить кабель датчика к материнской плате. При этом вам не придется резать провода или выполнять сложную пайку.

Если вы уже используете плату pin 27 для автовыравнивания Ender 3, то можно также попробовать использовать подключенную плату Raspberry Pi с установленным OctoPrint. Для этого необходимо подключить сигнальный провод к любому из выводов GPIO на штыревом разъеме Raspberry Pi и записать используемый вывод. Затем подключите отрицательный провод к любому из контактов заземления на большом контактном разъеме. Если вам нужна помощь, воспользуйтесь принципиальной схемой Raspberry Pi (мы включили изображение ниже).

Шаг №3: Настройка Marlin

Теперь необходимо настроить прошивку 3D-принтера, чтобы включить датчик подачи материала. Это позволит принтеру действительно использовать его для определения наличия нити.

Большинство людей делают это традиционным способом, редактируя программу прошивки извне и прошивая ее на материнскую плату принтера. Однако можно отредактировать микропрограмму принтера с помощью программы OctoPrint, которая позволяет не только запускать печать и контролировать температуру. В этом разделе мы рассмотрим оба способа!

Вариант №1: Прямое редактирование прошивки

Все принтеры Ender 3 работают на прошивке Marlin в стоковой конфигурации. Чтобы подключить датчик филамента к Ender 3 и интегрировать его использование, необходимо настроить прошивку. К счастью, компания Marlin очень легко вносит изменения в прошивку.

3D-принтеры Ender 3, Pro и V2 практически одинаковы за исключением обновленной (V4.2.2 или V4.2.7) 32-разрядной материнской платы Ender 3 V2. Новая плата имеет дополнительные порты для подключения BLTouch и датчика филамента, а также предустановленный загрузчик для прошивки новой прошивки через слот для карт памяти MicroSD.

Для оригинальных Ender 3 и Pro необходимо использовать разъем ISP-USB или микроконтроллер (например Arduino Uno), который будет служить в качестве загрузчика для плат V1 на оригинальных и Pro Ender 3. Вы можете ознакомиться с нашим руководством по установке новой прошивки для оригинальных Ender 3 и Ender 3 Pro, а также с нашим руководством по этому процессу для Ender 3 V2.

Если вы используете прошивку Marlin 1.1.9, с которой многие оригинальные принтеры и принтеры Pro поставляются с завода, то для редактирования прошивки вам понадобится программа Arduino IDE.

Если же вы используете прошивку Marlin 2.0, которой оснащен принтер Ender 3 V2, то вам понадобится Microsoft Visual Studio Code с плагинами PlatformIO и Auto Build Marlin.

Ниже приведены модификации и настройки прошивки, которые необходимо выполнить перед загрузкой в принтер:

• В файле «Configuration.h» раскомментируйте «FILAMENT_RUNOUT_SENSOR» (удалить «//»).
• В файле «Configuration.h», в разделе «FILAMENT_RUNOUT_SENSOR», убедитесь, что установлено значение «NUM_RUNOUT_SENSOR» равно 1.
• В файле «Configuration.adv.h» раскомментируйте «ADVANCED_PAUSE_FEATURE».
• В файле «Configuration.adv.h» в разделе «ADVANCED_PAUSE_FEATURE» установите значение «FILAMENT_CHANGE_UNLOAD_LENGTH» равным 300.
• В файле «Configuration.adv.h» в разделе «ADVANCED_PAUSE_FEATURE» установите значение «FILAMENT_CHANGE_FAST_LOAD_LENGTH» равным 300.
• В файле «Configuration.h» установите значение «EXTRUDE_MAXLENGTH» равным 301.

Кроме того, перед сборкой и прошивкой новой прошивки убедитесь, что распиновка выводов совпадает с тем, как подключен датчик на материнской плате. Однако, если у вас имеется штатная материнская плата и вы настроили Marlin для своей конкретной платы, то все должно быть правильно.

Вариант №2: Использование OctoPrint

Для тех, у кого уже работает OctoPrint, это не составит труда. Если нет, то ознакомьтесь с нашей статьей о настройке OctoPrint на Ender 3. Обратите внимание, что в данной модификации используется плагин OctoPrint filament plug-in.

1. Подключите SD-карту к компьютеру.
2. Откройте файл «config.txt» с помощью хорошего текстового редактора, например Notepad++. (Не рекомендуется использовать WordPad, так как он будет искажать файл).
3. Поместите в файл следующий код (он может располагаться где угодно). Обратите внимание, что первая строка не должна быть вставлена, вторая должна быть вставлена через два пробела, а третья и четвертая должны быть вставлены через четыре пробела.

plug-ins:

  filament:

    pin: XX

    bounce: 400

И наконец, «XX» следует заменить номером вывода GPIO, к которому был подключен сигнальный провод.

После этих нескольких шагов датчик наличия филамента Ender 3 готов к работе. Наслаждайтесь ночной печатью!

БОНУС: Датчик филамента Creality Ender 3

Датчик филамента поставляется в красивой большой коробке, но на самом деле в ней не так уж много. На самом деле там только сам датчик уже установленный на большом металлическом кронштейне и кабель. Инструкций нет, но это не имеет значения — на каналах 3D-принтеров на YouTube есть множество видео, которые покажут вам, куда подключать кабель к материнской плате (подсказка: это единственный пустой порт, в который он помещается), а когда вы поймете, что такое кронштейн, сборка станет совершенно очевидной.

На самом деле кронштейн — это новая боковая пластина для одной из кареток, по которым движется печатающий луч — замена той, к которой крепится экструдер в стандартном Ender 3. Все, что вам нужно сделать, это снять существующую пластину и заменить ее новой. Ну, я говорю «все». Это одна из тех работ, которые начинаются просто, но по мере их выполнения вы понимаете, что нужно снять все больше и больше деталей, чтобы все получилось.

Начните с удаления ведущего винта оси Z. Отсоедините и снимите экструдер, затем открутите три гайки, удерживающие пластину на месте и снимите ее. Перенесите направляющую ведущего винта со старой пластины на новую, не забыв о двух маленьких пружинных шайбах, которые находятся между ней и пластиной, но пока не затягивайте винты. Затем установите пластину на три болта в каретке и закрепите ее гайками. Теперь проверьте, что балка по-прежнему плавно движется вверх и вниз по вертикальной раме; если необходимо, отрегулируйте эксцентрики, чтобы добиться нужного натяжения. После этого можно снова установить ведущий винт оси Z, проверить, правильно ли он выровнен, и затянуть крепежные винты на направляющей. Наконец, установите экструдер на место.

Для установки осталось сделать еще два шага. Во-первых, снимите верхнюю часть электронного блока и найдите свободный разъем на материнской плате. Один конец кабеля помечен надписью «Filament runout sensor»; подключите другой конец к материнской плате, установите крышку и проведите кабель вдоль кабеля, идущего к экструдеру, закрепив его несколькими кабельными стяжками. Вставьте свободный конец в боковую часть датчика. Наконец, загрузите правильную прошивку с сайта Creality, загрузите ее на чистую TF-карту, вставьте ее в принтер и включите.

Датчик филамента Creality — это очень изящная небольшая модернизация, если вы используете стандартный Ender 3. Сменная пластина безупречно интегрируется с остальной конструкцией, а сам датчик маленький и ненавязчивый.

Однако если вы обновили свой 3D-принтер до прямого привода, есть пару проблем. Расположение датчика создает очень запутанный путь между катушкой и экструдером. Кроме того, этот путь довольно длинный. После датчика остается немного филамента, которая может оборваться и возможно, это более вероятно из-за пути, по которому она идет. Если в этой части системы произойдет обрыв, датчик об этом не узнает, потому что внутри него все еще будет филамент, удерживающая выключатель открытым.

Это должно быть достаточно просто решить. Разработать и напечатать новое крепление для датчика, чтобы перенести его с каретки на пластину прямого привода, на которой закреплены экструдер и хотенд. Это позволит выпрямить траекторию движения филамента, а также расположить датчик там, где он должен быть — на пару сантиметров выше экструдера.

Где купить датчик филамента Creality Ender 3?

Датчик филамента Creality Ender 3 можно купить на следующих сайтах:

• Aliexpress
• Яндекс.Маркет