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Höhenprofil scannen

Sven edited this page Jun 6, 2018 · 9 revisions

Höhenprofil scannen

Aufnahme des Höhenprofils eines Werkstücks

  • Es muss ein Messtaster an die CNC Maschine gebaut werden, welcher den "Probe" Pin von grbl triggert (A5 beim Arduino) wenn die Oberfläche des Werkstücks berührt wird. Ein NO (normally open) Taster, verbunden mit Masse und A5, wird benötigt. (Oder wenn ein NC (normally closed) Taster verwendet wird, ändere Setting $6=1).
    Achtung: wenn der Messtaster auslöst benötigt die Z Achse noch etwas Zeit und Weg um abzubremsen und anzuhalten, das kann mechanischen Stress am Messtaster verursachen (je nach Befestigung).
    Z Position an welcher der Messtaster ausgelöst hat -13.654: Z triggered
    Z Position nach Stop -13.794:Z stop
    Schwimmende Aufhängung: https://youtu.be/UWsjam4jfIQ

  • Die max. Geschwindikeiten $110, $111, $112 sollten nicht zu groß sein um Schrittverluste zu vermeiden

  • Ein Homing der Maschine wird empfohlen

  • Es muss der nötige Fahrweg der Z Achse nach unten ermittelt werden. Manuelles Probing kann mit dem Befehl "G38.3 Z-5 F200" (probe toward workpiece, stop on contact) gestartet werden, mit Z-5 als max. Fahrweg nach unten von 5 Units (mm) und einer Geschwindigkeit von 200. Wenn der Messtaster nicht auslöst bis Z=-5 eine Tiefe von -5 wird angenommen.
    Mit dem manuell ausgeführten Probing kann auch der Unterschied zwischen der Z Position wenn der Messtaster auslöst (siehe Meldung im COM Fenster) und der Stop Position überprüft werden (siehe Position im Hauptfenster).

  • Setup und starte das Scannen des Höhenprofils

  • Wende das Höhenprofil auf geladenen GCode an (Autoleveling)

  • Oder exportiere das Höhenprofils als STL oder X3D Datei

Der Messtaster

Beispiele selbstgebauter Messtaster:
probes
1 mit Mikroschalter, 2, 3 mit Nadel, 4, 5 aus Messing

Setup des Höhenprofilscans

  • Öffne das Fenster via [Maschine - Höhenprofil aufnehmen].
    Surface scan
  • Setze die zu scannende Fläche über den unteren-linken und oberen-rechten Eckpunkt oder den unteren-linken Eckpunkt und die Kantenlängen.
  • Setze "Grid size X and Y", der Abstand zwischen zwei Abtastpunkten in Units (mm)
  • Setze "Max. Tiefe", die max. Tiefe für das Probing bevor abgebrochen wird
  • Setze "Sichere Höhe" über dem Werkstück. Achtung: je geringer der Fahrweg der Z Achse ist, desto schneller wird das Oberflächenprofil aufgenommen.
  • Mit "Probing speed Z" legt man die Geschwindigkeit für das Runterfahren fest. Die Hochfahrgeschwindigkeit ist über $112 im Setup festgelgt, da der Befehl "G0" benutzt wird.
  • Stelle sicher, dass der Messtaster über dem Werkstück steht und die Z Koordinate auf Null steht.
  • Starte das Scannen mit "Generate Height Map"

Während des Höhenprofilscans

  • Das Hauptfenster zeigt das Scan raster in gelb
  • Die Tiefe wird von unten-links nach oben-rechts, Zeile für Zeile, Punkt für Punkt aufgenommen.
  • Da der finale Tiefenbereich anfangs nicht bekannt ist, ist die Farbverteilung etwas merkwürdig.
  • Wenn der Messtaster auslöst vor dem Start einer Probe, vor dem Runterfahren, wird ein Fehler ausgelöst und der Scann abgebrochen.
    Alarm 4 "Probe fail. The probe is not in the expected initial state before starting probe cycle, where G38.2 and G38.3 is not triggered and G38.4 and G38.5 is triggered."
    Error 9 "G-code locked out during alarm or jog state" - because there are still commands in the queue.

Nach dem Höhenprofilscann

  • Nach Beendigung des Scanns wird das Bild upgedatet und im richtigen Farbbereich dargestellt.
  • Der Offset zum max. Z Wert kann entfernt werden mit "set max. value = 0"
  • Das Höhenprofil kann auf einen bereits geladenen GCode angewendet werden. Das GCode Objekt muss innerhalb des Höhenrasters liegen!
    Alle Kreisbögen (G2, G3) werden in Liniensegmente umgewandelt Alle G1 Bewegungen werden in kleine Liniensegmente unterteilt Jedes Liniensegment erhält den interpolierte Z Wert aus dem Höhenprofil Achtung: jedes Liniensegment auserhalb des Höhenrasters bekommt den Zmax Wert zugeordnet (geringste Tiefe).

Export des Höhenprofils als X3D Model

Für ein Raster von 181 * 181 = 32761 Punkten in 0,1 mm Abstand wurden fast 9 Stunden benötigt.
Vor dem X3D Export wurde die max. Z-Tiefe beschnitten und die Z Achse mit dem Faktor 100 gestreckt.