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Einen Blick auf Klipper riskieren

Screenshot
Ich habe das schlechte Wetter heute genutzt, um ein wenig mit der Firmware des AnyCubic i3 MEGA herum zu spielen. Normalerweise läuft hier Marlin, mich hatte aber interessiert, was hinter dem OctoPrint Plugin OctoKlipper steckt. Man muss ja elastisch bleiben. Dabei kam heraus, daß mit Klipper eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der Druckerei besteht. Mindestens genau so frickelig wie Marlin, das Display des Druckers wird (leider) gar nicht unterstützt, auch sonst muss man sich halbwegs ordentlich einlesen, um den Drucker überhaupt in Betrieb nehmen zu können. Das ist auch gut so, denn nur so lassen sich Schäden am Drucker oder Druckgut oder schlimmer: an Leib und Leben verhindern.

Grob gesagt unterscheidet Klipper sich von Marlin darin, daß nur ein kleiner Bootloader auf dem Drucker selber verbleibt, der dann mit dem Hostrechner - zum Beispiel einem RaspBerry PI kommuniziert und diesem die ganze Rechenarbeit überlässt. Diese Arbeit stellt die Himbeere vor keine besonders großen Herausforderungen, trotzdem sollte man möglichst zum RaspBerry Pi 3B+ greifen. Zur Installation verweise ich mal auf das Tutorial bei selbstgedruckt.de, die Menschen dort beteiligen sich auch rege in einem deutschsprachigen Fratzenbuch Forum.

Für den AnyCubic i3 Mega habe ich als Einstieg zwar die entsprechende Beispielkonfigurationsdatei auf github verwendet, da unser Drucker jedoch wegen ungebührlichen Lärmens zu einem Austausch der Lüfter (Noctua NF-A4x10 FLX 40mm zur Kühlung von Hotend und der Treiber über den Lüftungskanal hier auf thingiverse und Noctua NF-A9x14 Lüfter für das Netzteil sowie Sunon MF50151VX-A99 Radiallüfter zur Bauteilkühlung) und der Steppertreiber auf TMC2208 V1.2 verdonnert wurde, mussten die Achsen der Steppermotoren invertiert werden. Es gibt u.a. auch in der FAQ zu Klipper den Hinweis, daß die TMCs mitten im Druck aussteigen können. Das ist wohl vor allem dann der Fall, wenn die Geschwindigkeit der Achsen zu sehr hoch gesetzt wurden. (Es soll ja Leute geben, die unter Klipper mit 100mm/sec statt mit 60mm/sec drucken, tstststss...)

Bislang konnte ich derartiges Verhalten bei uns nicht beobachten. Mit der in diesen Tagen erscheinenden neuen Klipper Version sollen jedoch wohl auch diese Problem gelöst sein.

Wie auch immer: Erwähnenswert ist, daß diverse G-Code Variablen zu seltsamem Verhalten führen können. Das betrifft jedoch meistens Start- oder Endcodes sowie diverse Plugins von OctoPrint, die z.B. mit G117 eine Bildschirmausgabe erzeugen wollen.

Ein Switchen zwischen Marlin und Klipper ist problemlos möglich und in 5 Minuten bewerkstelligt, falls mal etwas nicht so klappt, wie es soll. Ich schließe zur Installation von Marlin über die Arduino IDE den ausgeschalteten Drucker via USB an meinen Rechner an, starte die Arduino IDE und wähle kompilieren / hochladen, nachdem ich den Drucker eingeschaltet habe. Das bügelt alles von Klipper weg.

Umgekehrt installiere ich Klipper, indem ich mich als pi per ssh auf dem OctoPI/OctoPrint Server anmelde, mit

cd ~/Klipper

ins Klipper Verzeichnis wechsle und dann erst mal herausfinde, auf welchem USB Port denn der jetzt am OctoPI angeschlossene Drucker lauscht. Dazu

ls -l /dev/serial/by-id/

eingeben, den ausgegebenen Port merken und dann beherzt den Klipper Bootloader mit

make flash FLASH_DEVICE=/dev/gemerkterPort

auf den Drucker kopieren. Dazu sollte man beachten, daß der Drucker nicht mit OctoPrint verbunden ist. Am besten danach rebooten, dann klappt das mit dem Drucken. ;-)

Hier noch mein config File für den AnyCubic i3 MEGA mit TNC2208 V1.2, und 8 Bit Board sowie Ultrabase. Die Achsen sind in der Firmware bereits invertiert, dazu ist das "!" vor den jeweiligen dir_pin gesetzt bzw. entfernt. Die Angaben für das PID Tuning beziehen sich auf meinen Drucker, bei anderen sollte das PID über das OctoKlipper Plugin gemacht werden. In Ergänzung zur Standard Config befindet sich ein Teil zur Regelung der Temperaturtoleranzen, ohne die mein Drucker nach wenigen Layern gleich ausgestiegen ist, die ich 1:1 aus der examples-extras.cfg Datei von Klipper entnommen habe. Noch nicht gekümmert habe ich mich um die anderen Gründe, warum ich mal einen Blick auf Klipper riskiere wie schnelleres und noch schöneres Drucken, schnellere Filamentförderung - Stichwort "pressure advance", Kaffee kochen und die Wäsche waschen...

# Anpassung der Pin Mappings für den AnyCubic i3 MEGA, TMC2208 und Ultrabase 
#
# Verwendung auf eigene Gefahr! Code kopieren und in octopi.url#conf einfügen
# 12 / 12 / 2018 thomas@trueten.de still under developement
#
# https://www.trueten.de/permalink/Einen-Blick-auf-Klipper-riskieren.html
#
#
# This file contains pin mappings for the Anycubic i3 Mega with
# Ultrabase from 2017. (This config may work on an Anycubic i3 Mega v1
# prior to the Ultrabase if you comment out the definition of the
# endstop_pin in the stepper_z1 section.) To use this config, the
# firmware should be compiled for the AVR atmega2560.
# See the example.cfg file for a description of available parameters.

[stepper_x]
step_pin: ar54
dir_pin: ar55
enable_pin: !ar38
step_distance: .0125
endstop_pin: ^!ar3
position_min: -5
position_endstop: -5
position_max: 210
homing_speed: 30.0

[stepper_y]
step_pin: ar60
dir_pin: !ar61
enable_pin: !ar56
step_distance: .0125
endstop_pin: ^!ar42
position_endstop: 0
position_max: 210
homing_speed: 30.0

[stepper_z]
step_pin: ar46
dir_pin: !ar48
enable_pin: !ar62
step_distance: .0025
endstop_pin: ^!ar18
position_endstop: 0.0
position_max: 205
homing_speed: 5.0

[stepper_z1]
step_pin: ar36
dir_pin: !ar34
enable_pin: !ar30
step_distance: .0025
endstop_pin: ^!ar43

[extruder]
step_pin: ar26
dir_pin: !ar28
enable_pin: !ar24
step_distance: .010799
nozzle_diameter: 0.400
filament_diameter: 1.750
heater_pin: ar10
sensor_type: ATC Semitec 104GT-2
sensor_pin: analog13
control: pid
min_temp: 0
max_temp: 260
min_extrude_temp: 170

[heater_fan extruder_fan]
pin: ar44

[heater_bed]
heater_pin: ar8
sensor_type: EPCOS 100K B57560G104F
sensor_pin: analog14
control: pid
pid_Kp: 74.883
pid_Ki: 1.809
pid_Kd: 775.038
min_temp: 0
max_temp: 110

[verify_heater extruder]
heating_gain: 2
check_gain_time: 20
hysteresis: 5
max_error: 120

[fan]
pin: ar9

[mcu]
serial: /dev/ttyUSB0
pin_map: arduino

[printer]
kinematics: cartesian
max_velocity: 300
max_accel: 3000
max_z_velocity: 10
max_z_accel: 60

[heater_fan stepstick_fan]
pin: ar7

# Define the BLTouch servo
[servo bltouch]
pin: ar11
maximum_servo_angle: 180
minimum_pulse_width: 0.0006
maximum_pulse_width: 0.0024

# Define a probe using the BLTouch
[probe]
pin: ar2
x_offset: 26.0
y_offset: 0.0
z_offset: -1.7
activate_gcode:
    SET_SERVO SERVO=bltouch ANGLE=10
    SET_SERVO SERVO=bltouch ANGLE=60
    G4 P200
deactivate_gcode:
    SET_SERVO SERVO=bltouch ANGLE=90
    G4 P100

# Mesh Bed Leveling. One may define a [bed_mesh] config section
# to enable move transformations that offset the z axis based
# on a mesh generated from probed points. Note that bed_mesh
# and bed_tilt are incompatible, both cannot be defined.
[bed_mesh]
speed: 50
#   The speed (in mm/s) of non-probing moves during the
#   calibration. The default is 50.
horizontal_move_z: 5
#   The height (in mm) that the head should be commanded to move to
#   just prior to starting a probe operation. The default is 5.
samples: 1
#   The number of times to probe each point.  The probed z-values
#   will be averaged.  The default is to probe 1 time.
sample_retract_dist: 2.0
#   The distance (in mm) to retract between each sample if
#   sampling more than once.  Default is 2mm.
min_point: 19,32
#min_point: 0,32
#   An X,Y point defining the minimum coordinate to probe on
#   the bed. Note that this refers to the nozzle position,
#   and take care that you do not define a point that will move
#   the probe off of the bed. This parameter must be provided.
max_point: 199,212
#max_point: 175,198
#   An X,Y point defining the maximum coordinate to probe on
#   the bed. Follow the same precautions as listed in min_point.
#   Also note that this does not necessarily define the last point
#   probed, only the maximum coordinate. This parameter must be provided.
probe_count: 5,5
#   A comma separated pair of integer values (X,Y) defining the number
#   of points to probe along each axis. A single value is also valid,
#   in which case that value will be for both axes. Default is 3,3
#   which probes a 3x3 grid.
#fade_start: 1.0
#   The z-axis position in which to start phasing z-adjustment out.
#   Default is 1.0.
#fade_end: 0.0
#   The gcode z position in which phasing out completes.  When set
#   to a value below fade_start, fade is disabled. It should be
#   noted that fade may add unwanted scaling along the z-axis of a
#   print.  If a user wishes to enable fade, a value of 10.0 is
#   recommended. Default is 0.0, which disables fade.
#fade_target:
#   The z position in which fade should converge. When this value is set
#   to a non-zero value it must be within the range of z-values in the mesh.
#   Users that wish to converge to the z homing position should set this to 0.
#   Default is the average z value of the mesh.
#split_delta_z: .025
#   The amount of Z difference (in mm) along a move that will
#   trigger a split. Default is .025.
#move_check_distance: 5.0
#   The distance (in mm) along a move to check for split_delta_z.
#   This is also the minimum length that a move can be split. Default
#   is 5.0.
#mesh_pps: 2,2
#   A comma separated pair of integers (X,Y) defining the number of
#   points per segment to interpolate in the mesh along each axis. A
#   "segment" can be defined as the space between each probed
#   point. The user may enter a single value which will be applied
#   to both axes.  Default is 2,2.
#algorithm: lagrange
#   The interpolation algorthm to use. May be either "langrange"
#   or "bicubic". This option will not affect 3x3 grids, which
#   are forced to use lagrange sampling.  Default is lagrange.
#bicubic_tension: .2
#   When using the bicubic algoritm the tension parameter above
#   may be applied to change the amount of slope interpolated.
#   Larger numbers will increase the amount of slope, which
#   results in more curvature in the mesh. Default is .2.

#*# <---------------------- SAVE_CONFIG ---------------------->
#*# DO NOT EDIT THIS BLOCK OR BELOW. The contents are auto-generated.
#*#
#*# [extruder]
#*# pid_kp = 18.387
#*# pid_ki = 0.936
#*# pid_kd = 90.325


HINWEIS:
Alle gemachten Angaben sind ohne Gewähr auf Funktion und Richtigkeit. Für eventuell entstehende Schäden übernehmen wir keinerlei Haftung. Sämtliche Veränderungen geschehen auf Eure Verantwortung und Gefahr.

Das Tutorial ist für das AnyCubic i3 MEGA Board verfasst worden. Bei anderen Boards und Herstellern bitte auf die aktuelle Beschreibung / Installationsanweisung auf https://github.com/KevinOConnor/klipper achten!

Irgendwie muss ich das alles finanzieren, daher sind die allermeisten Links Affiliate. D.h.: Solltet Ihr über diese Links zu einem Onlinehändler geraten und dort etwas bestellen, bekomme ich eine kleine Provision, für Euch ändert das am Preis natürlich nichts. Für die Inspirationen geht ein herzliches Dankeschön an die genannten Personen, insbesondere an die OctoPrint Community!

Keep on Coding Printing!

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Kommentare

Ansicht der Kommentare: Linear | Verschachtelt

Michael Casett am :

Hallo Thomas

Ich habe auch einen Any i3 Mega und Klipper auf meinen Any mit BlTouch, jedoch habe ich mit 1-2 Probleme zu kämpfen, ich würde gerne deine Printer.cfg probieren, jedoch habe ich keine TMC2208 verbaut, könntest du mir vielleicht bitte sagen was sich da ändert bei den Einstellungen zwischen den TMC2208 und den Standardtreibern?
Vielen dank für deinen Bericht
Lg
Michael Casett

Thomas Trueten am :

Hallo Michael,
also ich bin jetzt eher nicht so der Klipper Spezialist ;-) und vielleicht schaust Du auch mal in der deutschsprachigen Facebook Gruppe vorbei. Aber zu Deiner Frage: Die TMC 2208 invertieren die Drehrichtung der angesteuerten Motoren. Sprich: Wenn Du die Konfiguration unverändert übernimmst, werden Deine Achsen andersrum fahren. Du musst also bei den "dir_pin: " Anweisungen der stepper_y und stepper_z und stepper_z1 Stepper das "!" entfernen und bei der stepper_x hinzufügen. Also ungefähr so:

CODE:
[stepper_x] step_pin: ar54 dir_pin: !ar55 enable_pin: !ar38 step_distance: .0125 endstop_pin: ^!ar3 position_min: -5 position_endstop: -5 position_max: 210 homing_speed: 30.0 [stepper_y] step_pin: ar60 dir_pin: ar61 enable_pin: !ar56 step_distance: .0125 endstop_pin: ^!ar42 position_endstop: 0 position_max: 210 homing_speed: 30.0 [stepper_z] step_pin: ar46 dir_pin: ar48 enable_pin: !ar62 step_distance: .0025 endstop_pin: ^!ar18 position_endstop: 0.0 position_max: 205 homing_speed: 5.0 [stepper_z1] step_pin: ar36 dir_pin: ar34 enable_pin: !ar30 step_distance: .0025 endstop_pin: ^!ar43 [extruder] step_pin: ar26 dir_pin: ar28 enable_pin: !ar24 step_distance: .010799 nozzle_diameter: 0.400 filament_diameter: 1.750 heater_pin: ar10 sensor_type: ATC Semitec 104GT-2 sensor_pin: analog13 control: pid min_temp: 0 max_temp: 260 min_extrude_temp: 170


HTH,
Thomas

Michael Casett am :

Hallo Thomas,
Vielen dank die Config läuft super! Endlich funktioniert alles wie es soll :)
Vielen Dank :)
Lg
Michi

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