BLTouch: Auto Bed Leveling Sensor for 3D Printers

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요약

 

BLTouch는 베드 표면의 기울기를 정확하게 측정 할 수있는 3D 프린터 용 자동 레벨링 센서이다. 그것은 유리, 금속, 나무 등 어떤 재질의 베드에서도 정확하게 잘 작동한다.

특징

 

BLTouch의 주요기능과 제어방법은 RC Servo와 Micro Switch로 구성된 기존의 Auto Bed Leveling Sensor와 동일하다. 따라서 BLTouch는 거의 모든 보드에 적용 할 수 있다.

BLTouch는 혁신적으로 설계된 Solenoid와 Hall Sensor를 통해 구조가 간단하고 High precision의 Auto Bed Leveling Sensor를 실현하였으며, Self-test, Alarm, Alarm Release, 터치스위치모드, 서보 신호 확인 및 Z- 프로브 (Zmin) 테스팅을 위한 청색 LED 등 스마트 기능을 추가하여 사용자의 편의와 즐거운 프린팅을 도모하였다.

 

Simple

BLTouch는 작고 구조가 간단하여 쉽게 설치할 수 있다.

BLTouch의 일반적인 Auto Bed Leveling Sensor와 동일하게 작동하므로 정보를 수집하고 펌웨어를 설정하는 것이 쉽다.

 

Smart

셀프테스트 : 전원이 켜지면 푸시 핀이 두 번 작동한다.

알람 : 셀프테스트 또는 작동 중에 문제가 발견되면 LED가 깜박인다.

 

High-precision

BLTouch의 Standard Deviation은 약 0.005mm 내외로 매우 정밀하다.

BLTouch vs. other sensor

 

※ 위의 데이터는 X축과 Y축을 고려하지 않은 Z축만에 대한 것으로 3D프린터 조립상태 및 기타 환경에 따라 달라질 수 있다.

그러나 조잡하게 조립된 3D 프린터는 동일한 BLTouch를 사용하더라도 0.001 ~ 0.05mm의 값을 얻을 수 있다. 사실, FDM 타입 3D 프린터에서 0.05 내외는 별 문제가 되지 않지만 0.02mm 보다 클 경우 3D프린터의 조립상태를 점검할 필요가 있다.

■ BLTouch 

BLTouch의 푸시핀은 지면과 수직으로 설치되어야 한다.

만약 BLTouch 푸시핀이 지면과 수직을 이루지 못한다면 BLTouch는 잘못된 신호를 출력한다.


■ 마이크로스위치(Micro switch)

BLTouch는 마이크로 스위치, 서보 모터 및 서보 암의 3 가지 기능을 모두 갖추고 있습니다.

베드 레벨링을 위한 마이크로 스위치 센서에 오므리기(철회) 및 펴기(배치) 방법이 포함되지 않으면 비교가 무의미하다.

■ 유도성 근접센서(Inductive Proximity Sensor)

유도 형 근접 센서에서 다른 적용 조건에 대한 감지 거리를 계산하려면 감지 거리에 영향을 미치는 다음 매개 변수를 고려해야한다. (예 : 주변 온도 변화 (Kθ), 대상 재질의 종류 (Km), 감지 물체의 크기 (Kd), 공급 전압 변동 (Kt)

Sa(assured sensing distance) = Sn x Kθ x Km x Kd x KtSn : nominal sensing distance

무접촉유도형근접센서가 전체측정영역에서 안정된 Parameters을 수신할 수 있다면 그것은 틀림없이 최고의 3D프린터용 베드레벨링 센서를 될 수 있을 것이다. - 그러나 그것이 가능한가?

대부분의 금속베드는 하나의 베드에서 다양한 온도(Kθ)영역을 가지며, 볼트, 너트 또는 서포터 등으로 인해 두께(Kd)와 물질(Km)의 종류가 다양하다.

BLTouch History

                Aug. 2015                          ~ Jan. 2016                 ~ Apr. 2016                       ~ May. 2017                             BLTouch-Smart 

현재시판버전 : BLTouch-Smart 

Technology

 

BLTouch는 Atmel ATtiny13A, 솔레노이드 및 푸시 핀으로 이루어져있다.

Innovative Solenoid : Ultra Power Saving

BLTouch의 솔레노이드는 Push-pin Up 또는 Down된 idle state에서 Solenoid에 전류가 전혀 흐르지 않게 하여 Ultra Power Saving을 실현하였다. 대기전류는 15mA, 푸시핀이 움직이는 약 100ms 동안 300mA 미만의 전류가 흐른다.

저전력은 발열을 낮추고 열로 인한 문제를 예방한다.

 

Hall Sensor : Free Bed Selection

BLTouch는 광 센서 또는 근접 센서 (유도성 / 용량성)를 사용하지 않는다. 

BLTouch는 홀 효과에 의해 제어되며 고정밀도를 제공한다. 따라서 베드 재료는 자유롭게 선택 될 수 있다.

Optimized structure : Larger Build Size

BLTouch는 작고 기술 집약적 인 장치이다. 빌드 사이즈는 기존의 다른 자동 bed leveling 센서보다 크게 설정할 수 있다.

 

Easy to Use :

BLTouch는 기존의 RC 서보 모터 신호를 그대로 사용하므로 서보 모터를 제거한 후 동일한 핀에 BLTouch를 연결하기 만하면 된다.

 

Control by G-code :

Signal Timing Diagram :

internal 3.3V logic conversion

3.3V 로직을 원한다면이 사진처럼 PCB상의 패드 사이의 구리 선을 자른다.

BLTouch-Smart는 3.3V 로직 보드를 위해 240Ω 저항을 필요로 하지 않는다.

 

 

서보신호표시 및 Z-프로브(Zmin) 테스트 용 파란색 LED

■ M280 P0 S60 명령에서 파란색 LED가 꺼지고 푸시 핀이 다운 상태 인 경우.

    ☞ 서보신호 배선이 바르지 않다. 주황색 선을 확인하시오.

 

■ M280 P0 S60 명령에서 파란색 LED가 켜지고 푸시 핀이 위로 올라온 상태인 경우.

    ☞ Z-프로브에 문제가 있다. 솔레노이드 코어를 공장설정 값으로 조정하십시오.

문제가 지속되면 ANTCLABS에 이메일을 보내 도움을 받으시오.

BLTouch의 파란색 LED는 매우 희미하다.

Push-pin

   BLTouch-Smart V1.0 Push-pin (Aluminium) 

Specification (Smart V2.x)

BLTouch-Smart V2.0 Push-pin(Engineering plastic)

To protect the device, it can bend more easily than aluminum pins.

※ BLTouch는지면과 직각을 유지해야합니다.

※ 보드에 충분한 전류가 공급되지 않는 경우 추가 전원 공급 장치가 필요할 수 있습니다.

※ 잘못된 측면 극성에 연결하면 전자 장치가 손상되거나 파손될 수 있습니다.

※ 푸시 핀을 당기거나 강하게 누르는 동작은 BLTouch가 손상되어 덜 정확해질 수 있습니다.

※ 3D 프린터의 종류에 따라 보드 일부를 제거하거나 추가해야 할 수 있습니다.

※ 자가 테스트를 연속 10초 이상 하면 정밀 센서에 악영향을 미친다.

※ 엔드 스톱 입력 회로에 커패시터가 큰 보드는 지원되지 않습니다.

※ 3.3V logic 변환없이 3.3V 로직 칩에서 5V 로직을 활성화하지 마십시오 . 

노이즈 등의 간섭이 예상되는 경우에는 간섭 방지 확장 케이블(차폐 케이블 또는 비틀림 케이블)을 사용해야 한다.

※ 판매 가격 및 사양은 예고없이 변경 될 수 있습니다.

내 보드 Zmin핀에는 대용량 캐패시터를 내장하고 있다  ☜  click here

※ Melzi 호환 보드 (일부 Creality3D, ANET 등) 

   

Package List

 

1 X BLTouch(BLTouch-Smart) 

 

​예비 부품 - 혹시 필요할 경우를 대비하여..

(우리는 3D 프린터 제조사에 예비 부품을 제공하지 않는다)

2 X Screw & Nut & Washer

2 X Dupont Housing Shell 3Pin

2 X Dupont Housing Shell 2Pin

2 X Dupont Housing Shell 1Pin

10 X Dupont Terminal

1 X Jumper Cap

Firmware

​다른 오토베드레벨링 설정 문서(Youtube 또는 G + 등)들을 참조하시오..

Troubleshooting : https://plus.google.com/communities/109126963511513081214

Slic3r 또는 Cura 등에 다음 G 코드를 삽입하시오.

 

M280 P0 S160 ; BLTouch 알람해제

G4 P100 ; delay for BLTouch
G28 ; home
G29 ; auto bed leveling

e.g. Slic3r

배선

 

BLTouch는 다음과 같은 조건에서 작동 할 수 있다.

 

제어를 위한 하나의 I/O (오렌지색 와이어 : PWM 또는 소프트웨어 PWM)

Zmin을 위한 하나의 I/O (흰색 와이어 : 엔드 스톱 / Z 프로브)

GND 및 + 5V 전원

대부분의 보드는 자체 서보 핀을 제공하므로 BLTouch는 해당 서보 핀 중 하나에 연결하여 사용할 수 있다. 각 서보 핀이 고유 한 번호를 가지고 있기 때문에 BLTouch는 다음과 같이 서보 핀 번호로 제어된다.

(드문 경우이지만 납땜 및 펌웨어 업데이트가 필요할 수 있다)

M280 P0 S90 ← SERVO0_PIN

M280 P1 S90 ← SERVO1_PIN

M280 P2 S90 ← SERVO2_PIN

Blue & Red LED : 청색 및 적색 LED로 배선 결함을 확인하십시오. (스마트 V2.0 이상)

예 :  RAMPS1.4 배선

서보 신호 (오렌지색 선) : D11 (SERVO0), Zmin (흰색 선) : D18 (Zmin 엔드 스톱)

 

 

More Wiring

 

 

내 보드에서 서보 핀을 찾을 수 있다.            ☜  click here

RAMPS1.3/1.4, MKS-Gen V1.3, MKS-Base V1.4 등.

 

 

내 보드에 서보 핀을 찾을 수 없다.  ☜  click here

If your control board does not provide Servo Pin please change your code as below.

Please connect orange wire to the spare pin such as Endstops or Extensions pin (e. g: Xmax, Ymax, Zmax, etc.) and modify as following refer to pins_YourMotherboard.h.

MKS-Base V1.2, mini-Rambo 등. 

 

내 보드에서 Servo Pin을 찾을 수 없으며

#define SERVO0_PIN 항목이 pins_YourMotherboard.h에 포함되어 있지 않다.    ☜  click here
If your control board does not provide Servo pin, please modify as following. Connect orange wire to the spare I/O pin such as Endstops or Extensions pin (e. g : Xmax, Ymax, Zmax, etc.) and add following code to pins_YourMotherboard.h.

Sanguinololu1.3a, Melzi ,Ender-3, CR-10, CR-10S, Anet, FlashForge, Azteeg X3 등.

내 보드 Zmin핀에는 대용량 캐패시터(≥1㎌)를 내장하고 있다  ☜  click here

32비트 보드  ☜  click here

Smoothieboard, MKS-Sbase, BBP1S, Alligator, AZSMZ, STEVAL-3DP001V1, Duet 등.

BLTouch 확장 케이블

노이즈 등의 간섭이 예상되는 경우에는 간섭 방지 확장 케이블(차폐 케이블 또는 비틀림 케이블)을 사용해야 한다.

                 (Shielded  Cable)                                       (Twisted Cable)

케이블 위치를 재정렬

필요시 그림과 같이 핀셋이나 커터로 케이블 위치를 재정렬 할 수 있다.

Address l  B-416, H Business Park, 25, Beobwon-ro 11-gil, Songpa-gu, Seoul, Republic of Korea

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