开源改变世界!!

添加温度传感器 #673

推推 grbl 1年前 (2023-01-27) 113次浏览
关闭
gisep 打开了这个问题 2019 年 6 月 7 日 · 14条评论
关闭

添加温度传感器#673

gisep 打开了这个问题 2019 年 6 月 7 日 · 14条评论

注释

添加温度传感器 #673

嗨,
我正在重新设计我的激光切割机,并认为温度计(温度传感器)可以很好地控制二极管温度并在它变得太热时暂停工作。

这将是避免二极管燃烧和节省资源(和金钱)的重要资源。

你认为这很容易吗?怎么办?
也许它需要修改固件,以便在温度信号超过限制时用计数器暂停工作​​。

我想(在紧急情况下)用一个带有继电器的外部控制器来做这件事,这个继电器可以关闭激光驱动器(和/或 arduino),就像一个非常严格的限制,以免失去二极管的完整性,也不会失去它的坐标。

你怎么认为?

添加温度传感器 #673
作者

主意!

a thermometer like this:
https://it.aliexpress.com/item/32519582116.html?spm=a2g0o.detail.100009.5.40d7393d5F6rKD&gps-id=pcDetailLeftTopSell&scm=1007.13482.95643.0&scm_id=1007.13482.95643.0&scm-url=1007.13482.95643.0 &pvid=6986f8ae-493a-4ebd-a7a4-60c8c983486b

可以集成将继电器连接到限位开关引脚之一。Tmax 可以直接在该电路上设置,无需修改固件。

添加温度传感器 #673
所有者

您可以将其连接到进给保持和循环启动。
https://github.com/gnea/grbl/wiki/Connecting-Grbl

然而,我认为适当的冷却和安全的电流驱动(即设置激光驱动器提供比最大二极管电流低 20-25% 的电流)应该可以防止激光过热。

添加温度传感器 #673
作者

谢谢 Arkypita!
我认为这可能比限位开关销更好,以避免硬重置并控制自动暂停-恢复。但是这两个引脚怎么能被继电器控制呢?他们可能需要一些简单的附加电路。

正如您所说,冷却和现行法规是防止过热的最佳方法。这将是一种我想采取的令人上瘾的预防措施,因为我炸了第一个二极管并想更好地控制下一个;可视化温度我会了解它加热了多少,这取决于时间使用和环境温度。

添加温度传感器 #673

嗨,大家好,

只是想分享我是如何解决激光冷却问题的。我使用了珀耳帖元件和珀耳帖控制器。Peltier 元件的成本为 2 美元,控制器的成本约为 24 美元。

您可以通过搜索“WH7016K”在易趣上找到控制器。我使用的珀耳帖元件是 30×30 毫米,因为它非常适合外壳。

添加温度传感器 #673

添加温度传感器 #673

在上图中,您可以看到使用导热膏将珀耳帖元件安装在外壳上。您需要添加一个铝块,您可以使用激光控制电路中的风扇来冷却块(我将风扇连接到永久 12V)。

要安装温度传感器,您可以使用用于安装风扇的退出螺纹。您只需钻一个 4 毫米的孔,然后将传感器压入其中。

控制器可让您设置应冷却的温度。

希望能帮助到你。

添加温度传感器 #673
作者

你用什么二极管?
Peltier 电池可能是一个很棒的系统,但我读到它的效率很低。那个散热器散热够用吗?通常我看到 biiiig 冷却系统..

前段时间我在考虑建立一个 Peltier 冷却系统,但与 Alexdam 交谈(我们现在正在一起建造两个激光切割机)他建议,如果设计不当,这可能是无用的,甚至是危险的。因此,我们可以采取的最佳考虑是开始了解我们的真正需求。

收到您对其趋势、优缺点的反馈可能会很有趣(例如,热不对称性和变形如何?)

最后一个问题:我不太了解你的激光支持。那个引擎是通过旋转镜头来控制焦点的吗?

添加温度传感器 #673

我使用了一个 2.5W 蓝色 445nm 二极管。

说实话,我也不确定珀耳帖装置,但想测试它并准备好它,因为如果我得到改变,我很乐意将激光器更换为 NUBM 44 7W。

我认为如果使用得当,它是一个相当有效的冷却系统。我的意思是,当珀耳帖处于活动状态时,一侧很冷,而另一侧相对较快地变暖/变热。安装时,我确保抛光所有冷却表面,正确使用导热膏(即使是薄层)并使用 12V 风扇永久激活。

我将控制器设置为 20 摄氏度并进行了一些测试。用红外线温度计测量温度,我很高兴地看到雕刻数小时后激光温度与设定温度相同。

激光器有一个 12V 直流电机,内部装有迷你变速箱。直流电机由带有两个继电器的 5V 信号(因此电机运行速度较慢)控制。我用一个两位开关来激活它。在准备工作时,它已成为一个非常实用的功能。

我希望这有所帮助。

添加温度传感器 #673
所有者
阿尔基皮塔 评论了 2019 年 6 月 10 日  

如果您是制造商,您可以使用 TO92 温度传感器
(如 DS18B20 或 TMP36 / LM335)和 arduino nano 构建简单的温度监控,或者使用 digispark attiny85 来读取传感器。

在散热器上开一个小孔,尽可能靠近激光器的安装位置,然后将传感器放入该孔中。将其连接到微控制器的模拟输入(或 DS18B20 的数字输入)并编写一个简单的程序,在超过温度阈值时激活进给保持,并在温度低于施密特触发器中的较低阈值时恢复工作。

我不太可能认为这个功能不能在定制的 grbl 固件中实现,因为 grbl 代码使用它的所有 arduino 资源,但我可能是错的。如果有一点空间,也许优化好的代码可以容纳它。

添加温度传感器 #673
所有者
阿尔基皮塔 评论了 2019 年 6 月 10 日  

我的激光是 2W M140 蓝色二极管,就像这个来自jtechphotonics的激光二极管。然而我的是来自dtrlasershop

众所周知,该二极管可以支持高达 1.8A 的电流,但正如您所见,jtech raccom 并在 1A(约 1.3W 的光功率)下使用它以保持其使用寿命。我的设置是 1.5A,冷却是用一个简单的铝制散热器和径向风扇完成的。我从来没有注意到散热器过热。

添加温度传感器 #673
所有者

关于散热片设计,举个例子:

在大约 5V(8.5W 的电功率)下吸收 1.7A 电流以产生 2W 的光功率的二极管浪费了 6.5W 的功率(并非所有电功率都转换为光功率;这是正常现象,称为效率) .

这种功率浪费是热量,应该将其排出,否则二极管会烧毁。

我不是热设计工程师,但根据我在网上找到的一些工具,似乎一个 3x3x6 厘米的散热器和一个温和的气流就足够了。

添加温度传感器 #673

添加温度传感器 #673
作者

@Focus3
感谢您的分享经验,
当耗散在数量上变得更加重要时,当应用到 NUBM44(我购买并等待的同一二极管)时,该系统将更加惊人。

@arkypita
你有没有用那个激光二极管切割那个连接框架?

我真的不知道进给/保持命令的功能(它是否已经包含在固件中,不是吗?)但是如果继电器足以控制它,我在第二篇文章中链接的传感器已经有了外部大脑可视化和控制 Tmax 和阈值。
如果进给/保持必须在固件中编程,我认为使用外部大脑几根弦就足够了。唯一的困难是之前的研究,但我乐观的无知让我认为这是可能的。

计算散热器尺寸的网站很棒。

添加温度传感器 #673
所有者

@Focus3
感谢您的分享经验,
当耗散在数量上变得更加重要时,当应用到 NUBM44(我购买并等待的同一二极管)时,该系统将更加惊人。

是的,但我认为通常与这种二极管一起出售的散热器应该没问题。
添加温度传感器 #673

@arkypita
你有没有用那个激光二极管切割那个连接框架?

是的,我的第一个框架是使用抽屉指南构建的。
我用那个框架切割了钢棒、直线轴承等的支撑。
http://lasergrbl.com/it/my-own-engraver/

我真的不知道进给/保持命令的功能(它是否已经包含在固件中,不是吗?)但是如果继电器足以控制它,我在第二篇文章中链接的传感器已经有了外部大脑可视化和控制 Tmax 和阈值。

Feed hold 的作用与按下 LaserGRBL 界面右下角“红手”按钮的效果相同。在 grbl v1.1 中,它会停止任何移动并关闭激光器电源,而不会丢失位置,也不会释放命令缓冲区。作业从停止的地方重新开始。

arduino 上有两个引脚可用作进给/保持和恢复的输入引脚,因此您可以连接按钮,或者更好的“智能”温度控制,可以在二极管过热时暂停工作: https://github .com/grbl/grbl/wiki/Connecting-Grbl

计算散热器尺寸的网站很棒。

是的,但我不确定它的可靠性。在设计散热片时,有很多变数是该模块没有考虑的。

我认为只是估计有用,总比没有好。

添加温度传感器 #673
作者

[散热器]

是的,但我不确定它的可靠性。[…] 我认为估算总比没有好。

是的,例如环境温度会直接影响效率。

[2W 激光]

我用那个框架切割了钢棒、直线轴承等的支撑。

如果使用 2W 激光可以切割 3mm 的木材,而使用真正的 15W 激光则至少可以切割 6-8mm 的木材!
这些都不是真的。
仅供参考……您需要以何种速度切割木头多少次?

[FEED HOLD]
关于“feed hold” 没关系,而且很容易升级。只有一个继电器(这个)
的“温度控制器扩展”更难进行自动保持/恢复控制:最简单的解决方案是使用控制器扩展“进给保持”,然后手动“恢复”。或者有没有办法将 A1“进给保持”转换为可逆“按钮”?

添加温度传感器 #673
所有者
阿尔基皮塔 评论了 2019 年 6 月 13 日  

仅供参考……您需要以何种速度切割木头多少次?

使用我的激光,我可以以 100 毫米/分钟的速度在 6-10 次切割中切割最大 5 毫米的胶合板。
通道数取决于胶合板质量和木材本质。

[进给保持]

用于进给/保持和作业恢复的 Grbl 硬件引脚设计为连接到按钮,因此我认为当您使用按钮将它们关闭到地面时它们会做出正面反应,因为它们通过内部上拉电阻器保持在高电平。

对于与您链接的继电器“温度控制器”一起使用,您至少应该构建一个小电路,将继电器的开关信号转换为保持恢复输入(前端检测器)的脉冲。带有一些晶体管和电容器的电路或一对 555 定时器 IC 应该可以完成这项工作,但你需要电子技能来设计和构建它。

在我看来,您链接的温度控制器解决方案不是一个好的解决方案,因为它仅作为激光器的“热功率切断”,但不会停止电机或通知 grbl 停止处理命令。此外,就我所发现的而言,它不允许您对滞后进行编程,我的意思是两个不同的阈值:一个停止和一个不同的(较低)阈值恢复。

恕我直言,您可以构建的最佳温度控制是使用 arduino nano 或 digispark attiny85 和 TO92 温度传感器(如 DS18B20 或 TMP36 / LM335)完成的。

添加温度传感器 #673
作者
吉赛普 评论了 2019 年 6 月 13 日  

使用我的激光,我可以以 100 毫米/分钟的速度在 6-10 次切割中切割最大 5 毫米的胶合板。

这真的很好,与“强大”的中国二极管相比也很好。

[进给保持]

它不允许您编程滞后

我不确定,但我认为这可能是P1 函数(返回差异)

我想我会将它连接到“进给保持”引脚并手动恢复,直到学习如何对 arduino nano 进行编程以自动化该过程。感谢所有的建议!