DIY 3D Drucker Fragen

Der chaotische Hauptfaden

Moderatoren: Heaterman, Finger, Sven, TDI, Marsupilami72, duese

Antworten
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

Moin, moin...ich überlege mir einen 3D Drucker nach dem Delta Prinzip, wie den Rostock, selber zu bauen.
Ziel ist natürlich so viel wie möglich an vorhandenem Material zu verwenden, so daß im Endeffekt fast nur noch das Heatend, Arduino-Clone und Verbrauchsmaterial gekauft werden muß.

Nun habe ich einen ganzen Sack voll Luxu-Stepper liegen die aus alten Geldausgabegeräten stammen.
Es handelt sich um Sonceboz Motoren mit eingebauten Treiberstufen.
Das verkompliziert die Sache natürlich in sofern das die ansteuerung komplett anders läuft denn die Motoren besitzen folgende Anschlüsse:

Hier mal ein Datenblatt eines sehr ähnlichen Motors, leider finde ich zu den vorhandenen 8660R001 00W36 keine genaueren Daten, aber abmessungen und Daten müßten soweit passen.
http://www.sonceboz.com/medias/Products ... %20NEW.pdf

-GND
-Common
-24V DC
-Pulse
-Direction
-Boost
-Step Select
-Enable

Seht Ihr eine Chance die Teile für so ein Projekt auf Basis das Arduino einzusetzen, also die Firmware so anzupassen das sie mit den Motoren Läuft?
Wäre halt super Praktisch da schon Riemenräder aus alu Aufgepresst sind und die passenden Riemen habe ich auch liegen.

Da ich kein Programmierer bin und ich die Arduino Software für die 3D Drucke rnicht kenne bin ich mit der Frage ein wenig überfordert.

Marc
Benutzeravatar
Heaterman
Beiträge: 3990
Registriert: Fr 28. Jun 2013, 10:11
Wohnort: Am Rand der Scheibe, 6 m unter NN

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Heaterman »

Sieht fast so aus, dass die Motorendstufen am Arduino eingespart werden könnten, denn die meisten Eingänge Deiner Motoren sind genau die von Motorendstufen. Sogar optisch isoliert, sieht doch gut aus. Die bei den Arduino-Steuerungen eingesetzten Pololu-Endstufen haben genau diese Eingänge.
http://www.watterott.com/de/A4988-Schri ... ck-Edition
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

So, ich habe aufgrund des Gewichts und der Abmessungen noch einmal geschaut.
Es müßte ein 8660-15 sein, ist nur nicht klar ob Standart (1/2 oder 1/8 Schritt) oder ein Low Noise oder Cool Running (1/8 oder 1/256 Schritt).

http://www.axies.eu/resources/sp$C3$A9c ... r+8660.pdf

Wäre das denn ein Problem wenn der Motor nur zwei Auflösungen/Geschwindigkeiten unterstützt und nicht fünf wie bei den a4988 Treibern (1/1, 1/2, 1/4, 1/8 und 1/16 Schritt) ?

Marc
NilsRoe
Beiträge: 141
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:57
Wohnort: Hamburg

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von NilsRoe »

Die Schrittauflösung wird dir nicht vorgeschrieben, die Firmware hält sich an deine Vorgaben. Bei den Pololus wird das einfach einmal über Brücken oder Jumper eingestellt und dann die Anzahl Schritte pro mm auf jeder Achse in der Firmware festgelegt. Bei Vollschrittbetrieb können das 16 Schritte je mm sein, bei Halbschritt wärens dann 32. Viertelschritt 64, etc. etc.

Nils
NilsRoe
Beiträge: 141
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:57
Wohnort: Hamburg

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von NilsRoe »

Auf meinem Mendel sind die pololus auf 16tel Schritte eingestellt. Ich bin aber am Überlegen ob ich auf 4 oder 8 runter gehen sollte, da dann die Motoren stärker an der entsprechenden Position halten.

Auf der Z-Achse habe ich eingestellt, dass bei Nichtbewegung die Motoren abschalten um nicht unnötig belastet zu werden. dadurch kann schon mal eine Ungenauigkeit entstehen. hier gehe ich irgendwann mal von 16tel auf Vollschritt über.
Benutzeravatar
ferdimh
Beiträge: 9381
Registriert: Fr 16. Aug 2013, 15:19

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von ferdimh »

Die Haltekraft sinkt durch den Kleinschrittbetrieb nicht wirklich. Mal sollte aber mit der "Feinschrittung" aufpassen, weil irgendwann die Firmware Zicken macht. Da würde ich mir ab 1/64 Schritt Gedanken machen. Nützlich ist so feiner Betrieb sowieso nicht mehr wirklich.
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

Naja, bei diesen Delta-Kisten gibt es ja keine Spindeln, sondern der Motor treibt direkt einen Riemen an, an dem wiederum direkt der Schlitten befestigt ist.
In sofern vermag ich nocht zu beurteilen ob die Suflösung mit 1/2 bzw. 1/8 Schritten dann noch ausreichend ist.
Äregrlich auch das ich noch nicht weiß welche Motoren das genau sind, in sofern kann ich über die Teilschritte noch nichts genaues sagen.
Deshalb dürfen die Motoren bei dieser Druckertype auch nicht unbestromt bleiben, da die Schlitten ansonsten sicherlich einfach runterfallen.

Edit: Ich habe die Belegung herausgefunden, es gibt nur eine Schrittgröße und die ist 1/2 Schritt, für eine Komplette Umdrehung benötigt der Motor 400 Pulse.
Was mich wundert ist das die Teile verdammt heiß werden, ~50°C bei 1U/Sekunde (Ansteuerung mit 400Hz Puls), ist das normal bei Steppern?
Stromverbrauch liegt bei den 24V dann bei ~0,6A im Leerlauf und auch wenn ich vergeblich versuche den Motor mit der Hand anzuhalten und das obwohl ein Riemenrad mit 10mm Durchmesser montiert ist.
Laut Datenblatt hat der Motor, je nach Drehzahl, zwischen 200 und 600 mNm, ist das Ausreichend für einen 3D Drucker?

Marc
NilsRoe
Beiträge: 141
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:57
Wohnort: Hamburg

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von NilsRoe »

Das ist durchaus normal. Kann man den Strom irgendwo einstellen?

Das Haltemoment dürfte reichen, die meisten Drucker Stepper haben um die 0,3Nm

Nils
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

Ne, eine Stromreduzierung gibt es da soweit nicht, die Motoren laufen normal im Stromsparbetrieb, nur nicht wenn man den Boost aktiviert.
Was ich noch nicht ganz verstehe ist wie ich den Motor dazu bringe das eine Haltespannung anliegt, das ist auf jeden Fall laut meinem Test von gestern Abend nicht der Fall wenn lediglich die 24V, aber kein Puls anliegen.
Vielleicht muß der Puls-Eingang auf dauer High (5V) liegen, oder der Boost-Eingang muß auf high liegen, das werde ich beides mal probieren.

Hier mal ein Auszug aus dem Datenblatt:

Sonceboz 8660-15 Halbschritt

Speisespannung (± 20%) 24 VDC
Max. Leistungsaufnahme 36 W
Stromreduktion im Stillstand nach 20 ms 2/3 I nom
Haltemoment im Stillstand (reduzierter Strom) 330 mNm
Steuereingänge: Puls, Drehrichtung, Boost: 4,5 - 5,5 V
Max. Frequenz 18 kHz
Schritte/Umdrehung 400
Rotorträgheitsmoment 131 gcm2
Restmoment 26 mNm

STECKER
1. GND
2. GND
3. +24V
4. +24V
5. BOOST
6. DREHRICHTUNG
7. PULS
8. COMMON

Leistungsmerkmale
Kompakte Kraft
Der integrierte Hochleistungs-
Verstärker und der drehmomentstarke
Hybridschrittmotor
ergeben ein Kraftpaket
mit kleinsten Abmessungen.
Interface
Die Ansteuerung erfolgt
über galvanisch getrennte
Steuereingänge für Puls,
Drehrichtung und Überstrom
(Boost).
Hohe Drehzahl
Dank Halbschrittbetrieb
lassen sich hohe Drehzahlen
bis 2000 U/min erreichen.
Intelligente Steuerung
Für kurzzeitig erhöhten
Leistungsbedarf lässt sich
mit dem Boostsignal das
Drehmoment bis 25%
erhöhen. Im Stillstand wird
der Strom nach 20 ms
automatisch auf 2/3 des
Nennwertes reduziert, um
unnötige Wärmeverluste
zu vermeiden.


EDIT: Sehe ich das richtig das all diese PCB's die man bei Ebay Chinesen findet und den Zusatz "Mega2560" im Namen tragen, clone eines Arduino Mega2560 sind?
Ist es ferner richtig das man als Endschalter mechanische Taster sowie auch Gabellichtschranken nutzen kann?

Marc
elmo
Beiträge: 116
Registriert: Mo 19. Aug 2013, 21:35

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von elmo »

Beide male JA !

mfg Elmar
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

Benötigt man dann noch zwingend diese Ramps Platine?

Ansonsten gibt es bzgl. der Motoren eher schlechte Nachrichten, die eingebauten Controller scheinen soetwas wie Haltemoment nicht zu kennen.
Sprich es gibt nur zwei Zustände, entweder der Motor bekommt einen Puls und dreht sich, oder er steht und die Spulen sind unbestromt.
Pulse und/oder Boost auf Dauerhigh schafft auch keine Abhilfe...ich denke mal da die Motoren nur Geld auf Spulen hin- und herwickeln mußten war diese Funktion nicht nötig, das ist wohl der Nachteil an individuell angepassten Steppern.

Marc
NilsRoe
Beiträge: 141
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:57
Wohnort: Hamburg

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von NilsRoe »

es geht auch ohne ramps, aber dann musst du jeden pin einzeln am arduino anschließen. Die drei mosfet Ausgänge für Hotend, Druckbett und Lüfter wären dann auch noch fällig. Das Ding ist dazu gedacht, möglichst schnell zum Ergebnis zu kommen (aufs arduino stecken, Treiber aufstecken, 12V drantüddeln und Motoren, Sensoren und Heizelemente verbinden)
Benutzeravatar
Cobra71
Beiträge: 82
Registriert: Di 13. Aug 2013, 08:40

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Cobra71 »

So, ich habe jetzt mal einen Motor aufgeschraubt und im Betrieb mit 24V und 100Hz Puls an den Spulen gemessen.
Da ich leider wenig Zeit hatte geschah das nur kurz mit dem TrueRMS Multimeter auf AC und nicht mit dem Oszi.
Das Fluke hat auf AC an den Spulen normal 10,5V und mit Boost 11,2V gemessen.

Ich habe dann anschliessend die Controller-Platine des Motors entfernt und mal an den Spulen gemessen, 1Ohm messe ich pro Spule und das Spulenmaterial ist Kupferlackdraht mit 0,5mm Durchmesser. (Btw. wieviel A kann so ein Draht verkraften ohne zu heiß zu werden?)
D.h. bei 1V an der Spule fliessen 1A, bei 2V sind es dann schon 2A, was ja für die A4988 Treiber mit Kühlkörper schon das Limit ist.
Als minimale Eingangsspannung für die Motoren am A4988 lese ich im Datenblatt 8V, d.h. es müssen 6-7V am Chip verbraten werden, oder?

Ist es sinnvoll sich weiter mit diesen Motoren zu beschäftigen oder sollte man lieber die Nema17 für 12V kaufen?

Alternativ könnte man natürlich evtl. die Firmware auf dem PIC des eingebauten Controllers umflashen, aber ich denke das ist schon ein hartes Stück arbeit, wenn die sich überhaupt neu beschreiben lassen.
Ist ein wenig schade, denn eigentlich ist ja die komplette Hardware onboard nur die software ist halt so umgestrickt das es keinen Haltemoment gibt.



Marc
NilsRoe
Beiträge: 141
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:57
Wohnort: Hamburg

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von NilsRoe »

Die Spannung wird im Controller nicht verbraten sondern gepulst. Das ganze ist keine Spannungsquelle sondern eine Stromquelle. Der Spulenstrom wird eingestellt, und der Controller versucht, diesen Strom dauerhaft in den Spulen zu halten, indem er die Spannung anpasst.

An sich könntest du die eingebaute Steuerung rauswerfen und gegen ein fertiges Board wie den EasyDriver, den StepStick oder den Pololu ersetzen, wenn du nicht viel Lötaufwand willst. Diese gibts z.T relativ günstig (um die 11-14€ das Stück) und sind bei RepRap-Druckern die Bausteine der Wahl. Die klassische Kombination aus L297/L298 ginge natürlich auch, aber es ist eben etwas mehr Aufwand. Wichtig ist, dass Kühlkörper auf dem Treiberchip montiert werden, sonst ist der Spaß nach wenigen Minuten vorbei.

Wie sieht die interne Beschaltung denn genau aus? Was steuert der Zentraldenker an?

Nils
Benutzeravatar
xlr8r
Beiträge: 633
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 20:52
Wohnort: 95473
Kontaktdaten:

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von xlr8r »

Hi.

Sagt mal hat jemand schonmal versucht motorsense faden als fillament zu benutzen?
Gibts ja jn allen möglichen stärken u d materialien. Unter anderem mit alu beimischung?

Wuerde mich mal interessieren ob das geht


Mfg jan
uli12us
Beiträge: 2293
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 08:20

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von uli12us »

Laut deiner Beschreibung wird im Stillstand der Strom runtergeregelt, d.h. er müsste ein Haltemoment von etwa der Hälfte des normalen Moments haben. Da Boost und step nichts bringen, hast du schon probiert, Dir anstehen zu lassen in Kombination mit Step auf High. Ansonsten wär so ein Motor genau das, was ich für meine in Planung befindliche Abwälzfräse brauche.
Benutzeravatar
eJunkie
Beiträge: 756
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 20:05

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von eJunkie »

Bei Spulen die schnell getaktet bestromt werden bestimmen Induktivität der Spule, DC Widerstand, Schaltfrequenz und Pulsweite den Strom. Da kann es sein das der DC Widerstand völlig unbedeutend wird. Von daher sagen die 1 Ohm nicht viel aus.
Benutzeravatar
Geistesblitz
Beiträge: 1934
Registriert: Di 5. Nov 2013, 17:53
Wohnort: Dresden

Re: DIY 3D Drucker Fragen

Beitrag von Geistesblitz »

Ich würde auch vorschlagen, einfach mal Step auf High lassen und gucken, ob er dann hält. Um einen Schritt zu tätigen, kann man dann ja kurz auf Low gehen (10-20µs) und dann wieder auf High. Wenn das nichts bringt, scheinen die Stepper wirklich nicht geeignet zu sein.

Mal ne andere Frage: wieviele von den Teilen hast du denn bei dir liegen? Hätte vielleicht auch Interesse an welchen.
Antworten