Voron 2.4 AES自动紧急停止系统安装与配置指南

系统概述

Voron 2.4 AES（Auto Emergency Stop）自动紧急停止系统是一种创新的安全保护机制，专为使用喷嘴触发Z轴限位开关的3D打印机设计。该系统能够在Z轴归位过程中检测异常情况，当喷嘴未能正确触发限位开关时，自动触发紧急停止，有效防止打印头撞击打印平台造成损坏。

系统工作原理

AES系统采用了一个智能的感应探测机制：

1. 待命状态：打印机正常工作时系统处于非激活状态
2. 激活阶段：当执行Z轴归位指令时，系统自动激活
3. 监控阶段：实时监测Z轴位置
4. 紧急响应：当检测到Z轴低于正常触发点时立即触发紧急停止
5. 复位阶段：Z轴归位完成后系统自动复位

该系统类似于汽车的安全气囊，平时不干扰正常操作，但在关键时刻能提供至关重要的保护。

硬件需求清单

组件	规格要求	数量
感应探头	LDO M8 Pinda 2（建议使用NC常闭型）	1
继电器	Rpi继电器扩展板或独立继电器模块	1
安装硬件	M4×8mm圆头螺栓	1
安装硬件	M4 T型螺母	1
辅助材料	螺纹紧固胶	适量

安装步骤详解

1. 传感器支架安装

1. 将AES系统传感器支架安装在打印机后侧左角的2020型材上
2. 确保支架与B电机之间有10-15mm的间隙（喷嘴位于打印平台时）
3. 使用螺纹紧固胶固定所有螺栓，防止振动导致松动

2. 感应探头安装

1. 将探头安装到传感器支架上
2. 调整探头尖端位置，使其距离B电机外壳约1mm
3. 同样使用螺纹紧固胶固定探头位置

3. 继电器连接

1. 根据所选继电器类型进行接线
2. 将继电器控制线连接到主控板的相应引脚
3. 典型探头接线方式（可能因型号而异）：
   • 棕色线：正极
   • 蓝色线：负极
   • 黑色线：信号线
   • 白色线：温度信号（可剪断并绝缘，不推荐使用）

软件配置流程

1. 系统基础配置

确保Klipper已配置为可通过Linux进程辅助MCU使用主机的GPIO引脚。

2. 宏文件修改

1. 打开Klicky-Macros.cfg文件
2. 定位到[gcode_macro _Home_Z_]部分
3. 在867行添加：

   SET_GCODE_VARIABLE MACRO=_AES_SYS VARIABLE=e_stop_armed VALUE=False # AES SYSTEM
   _AES_READ # AES SYSTEM
   

4. 在839行添加：

   SET_GCODE_VARIABLE MACRO=_AES_SYS VARIABLE=e_stop_armed VALUE=True # AES SYSTEM
   _AES_READ # AES SYSTEM
   

3. 宏添加

在Macros.cfg中添加以下宏（如使用完整宏包则无需添加）：

[gcode_macro _AES_SYS]
variable_e_stop_armed: False
gcode:

[gcode_macro _AES_READ]
gcode:
 {% set aes_vars = printer["gcode_macro _AES_SYS"] %}
   
     {% if aes_vars.e_stop_armed == True %}
       RESPOND TYPE=COMMAND MSG="Homing Z AES System ARMED"
       SET_PIN PIN=AES_SYSTEM_ENABLE_-_KLIPPER_CONTROLLED VALUE=1.0
     {% else %}
       RESPOND TYPE=COMMAND MSG="AES System DISAMRED"
       SET_PIN PIN=AES_SYSTEM_ENABLE_-_KLIPPER_CONTROLLED VALUE=0.0
     {% endif %}

4. 打印机配置文件修改

在Printer.cfg中添加：

########################################
#   AES SYSTEM CONTROL
########################################
[gcode_button AES_System_Sensor]
pin: ****
press_gcode:
 {% set aes_vars = printer["gcode_macro _AES_SYS"] %}
 {% if aes_vars.e_stop_armed == True %}
   {action_emergency_stop("AES System TRIGGERED!")}
 {% endif %}

########################################
#    Output Pin
########################################
[output_pin AES_SYSTEM_ENABLE_-_KLIPPER_CONTROLLED]
pin: !host:gpio21

注意：

• 根据实际探头类型（NO/NC）可能需要调整引脚定义
• 确保选择正确的GPIO引脚

系统调试与测试

1. 探头位置校准

1. 归位打印机
2. 将喷嘴移动到Z5.0位置
3. 缓慢降低Z轴，找到探头的触发点
4. 调整探头位置，确保触发点位于Z限位开关触发点和喷嘴接触平台之间

2. 系统测试方法

方法一：手动触发测试

1. 将Z轴升至Z150位置
2. 执行Home_Z命令
3. 在Z轴下降过程中用金属物体触碰探头
4. 系统应触发紧急停止

方法二：指令测试

1. 执行Home_All归位
2. 移动喷嘴至Z5.0位置
3. 发送_AES_READ确认系统状态
4. 使用指令激活系统：

   SET_GCODE_VARIABLE MACRO=_AES_SYS VARIABLE=e_stop_armed VALUE=True
   

5. 缓慢降低Z轴，系统应在设定点触发紧急停止

故障排除指南

问题现象	可能原因	解决方案
系统不触发	探头位置不当	调整探头与电机外壳距离
误触发	探头过于敏感	检查并调整触发高度
无响应	电源未接通	确认继电器控制信号正常
状态不更新	宏配置错误	检查变量传递逻辑

安全注意事项

1. 调试过程中保持警惕，随时准备手动停止打印机
2. 确保所有接线牢固，避免短路风险
3. 完成调试后移除测试用的响应消息，减少系统负载
4. 定期检查系统功能，确保保护机制始终有效

通过正确安装和配置AES系统，您可以为Voron 2.4打印机增加一层重要的安全保护，有效避免因Z轴归位错误导致的硬件损坏。