CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
Isola
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CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Isola » 21.05.2018, 13:25

Hallo Leute,
ich begeistere mich schon lange für eine eigene CNC Maschine.
Und jetzt ich bin gerade dabei eine CNC Maschine zu bauen und brauche etwas Hilfe.
Der Mechanische Teil ist mir relativ klar aber der elektronisch Teil macht mir noch Kopfschmerzen.
Die Teile für den "Bausatz" habe ich schon bestellt. Den Rest habe ich via 3D-Drucker ausgedruckt.
Hier der link zu der CNC Maschine
https://www.thingiverse.com/thing:1750276

Gesteuert wird die Maschine mit einem Arduino und Ramps 1.4.
Ich habe wie in der Bauanleitung genau die gleichen Teile wie der Erfinder verwendet bzw bestellt.
Sicherlich gibt es bessere Steuerungskomponenten aber ich wollte es erst mal so hinbekommen wie das Original. Leider ist die Anleitung und die Teileliste des Erfinders eine echte Herausforderung.

Eine bessere Steuerung mit z.B. TB6600 habe ich schon auf dem Schirm aber erst mal sollte es mit der "Erfinderkonfiguration" funktionieren.

Das verwende ich für die Steuerung.
Arduino Mega 2560 mit Ramps 1.4
4x Nema23 (1*X-Achse / 2*Y Achse / 1*Z Achse)
Display 12864 LCD
Netzteil 12V/350W
4x DVR8825
Marlin
Pronterface

Daten Nema23 (23HS411804S)
Votage(VOC) 4.95
23HS411804S OSM
Schrittwinkel 1.8°(200Schritte)
Haltekraft 2.4Nm (340oz)
Marke OSM
Nennspannung genau 24-48V
Nennspannung ungefähr 24V, 48V
Nennstrom pro Phase 1,8A
Inductance 17mH+-20%(1KHz)
Phase Resistance 2,75 Ohm
Gewicht 1,5Kg

Den Strom (V) der Treiber "DRV8825" habe ich nach der Formel

Vref=Imax x (5x0.1) berechnet

Hier bin ich mir auch nicht ganz sicher ob der Widerstand wirklich 0.1Ohm beträgt.
Die Widerstände auf meinen Treiber haben zwei SMD Widerstände mit dem Aufdruck "R100"
002.jpg
Habe gelesen das man die Motoren nur mit max. 70% des max Stromes belasten sollte. Also...

1.8A x 0.7= 1.26A (70% von 1.8A)

Vref=1.26A x (5 x 0.1Ohm)

Vref=0,63V

Testweise habe ich mal einen Treiber eingesteckt und einen Motor an die Ramps angeschlossen.
Dann habe ich das Poti auf den Wert (0,63V) eingestellt. USB Verbindung und 12V an den beiden äußeren Klemmen des Ramps angeschlossen.
Leider zuckt der Motor nur.
001.jpg
Ich vermute mal das es an den 12V liegt die zu schwach für die Motoren sind. Ich habe auch noch ein 24V Netzteil hier liegen, traue mich aber nicht es
anzuschließen weil ich irgendwo gelesen habe, das dass Board 1.4 nicht mehr als 12 V bekommen darf.
Wenn man mehr z.B 24V nutzen will, muss man die Diode auslöten. Ist das Korrekt? Die Diode habe ich gefunden.
Hat jemand eventuell eine Anleitung dazu. Und wenn ja wo genau werde die 24V angeschlossen. Und brauche ich das 12V Netzteil zusätzlich?

Das mit den vielen Volt-Zahlen verstehe ich auch nicht nicht. Was bedeutet "Votage(VOC) 4.95". Die Motoren brauchen doch 24-48V? Und was stelle ich da am Treiber (0,63V) ein. Wie passt das zusammen?

Da am Ramps 1.4 nur für die Z Achse zwei Anschlüsse vorhanden sind, soll laut Anleitung die beiden Y Motoren jeweil an den Y-Anschluss und E0-Anschluss am Ramps Board angeschlossen werden. Wäre es nicht leichter die beiden Y-Motoren mittels Adapter auch an den Y-Port des Ramps 1.4
anzuschließen? Der Z-Anschluss(mit 8 Pins) hat doch auch nur die denke ich die 2x4Pins zusammen geschaltet oder?

Und wenn das mal funktionieren sollte, wie synchronisiere ich die beiden Motoren der Y-Achse wenn einer bei Y und der andere bei E0 angeschlossen wird? Ich denke das reicht erst mal für Heute. Werde mich wohl noch sehr viel mit Marlin beschäftigen müssen :)

Sorry für die vielen Fragen aber ich bin noch CNC-Anfänger und vieles ist mir noch sehr unverständlich.
Vielen Dank schon mal.

Stud54
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Stud54 » 21.05.2018, 14:14

Und mit deinen Komponenten wirst du mehr Frust als Spass haben, aber egal.

Hast du die passende Firmware auf dem Ramps und dort auch die Steps richtig eingestellt?

Ach ja, deine DRV's haben ja eine Mircoschrittauflösung, die via Jumper auf dem Ramps eingestellt wird, dass muss natürlich zur Firmware passen. Und zu schwach sind die natürlich auch, die sterben den thermischen Tod.


Gruß

Isola
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Isola » 21.05.2018, 14:24

Und mit deinen Komponenten wirst du mehr Frust als Spass haben, aber egal.
Ich hoffe es reicht erst mal um einiges darüber zu lernen. Die Treiber, bzw die Steuerung wird dann auch irgendwann gewechselt.
Hast du die passende Firmware auf dem Ramps und dort auch die Steps richtig eingestellt?
Die Steps habe ich noch nicht eingestellt. Habe die Mechanik ja noch nicht zusammen. Nutze zur Steuerung Marlin.
Ich habe das bei meinem 3D Drucker gemacht. Mit messen der Fahrwege. Wie kann ich die Steps einstellen wenn die Motoren auf dem Tisch stehen?
Ach ja, deine DRV's haben ja eine Mircoschrittauflösung, die via Jumper auf dem Ramps eingestellt wird, dass muss natürlich zur Firmware passen. Und zu schwach sind die natürlich auch, die sterben den thermischen Tod.
Ich habe alle drei Jumper per Kanal gesteckt. Das heißt soweit ich das richtig verstanden habe 1/32.
Ich habe da auch meine Bedenken aber angeblich funktioniert das mit entsprechender Kühlung.

django013
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von django013 » 21.05.2018, 14:36

Dumme Frage, aber warum wendest Du Dich nicht ans Forum der Ersteller?
Wäre doch das naheliegendste - bei Problemen die anzusprechen, die so ein Teil schon gebaut haben?!?

Isola
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Isola » 21.05.2018, 15:00

Dumme Frage, aber warum wendest Du Dich nicht ans Forum der Ersteller?
Wäre doch das naheliegendste - bei Problemen die anzusprechen, die so ein Teil schon gebaut haben?!?
Hab ich versucht. Aber da kommen so gut wie keine Antworten. Ich habe schon Stunden damit verbracht spärliche Informationen aus der Facebookseite oder dem Forum zu gewinnen. Und die Dokumentation der CNC-Elektronik ist auf den Seiten des Erfinder so gut wie nicht vorhanden.

Es heißt immer halte dich an die Konfiguration wie beim 3D Drucker. Das habe ich auch gemacht. Aber z.B. hat ja die Motorensteuerung nicht viel mit einem 3D Drucker zu tun wenn ich den E0(Extruder Anschluß) als zweiten Y-Motor Anschluß verwenden soll.
Dazu kommt noch das viele "Nachbauer" ihre eigene Steuerung verwenden oder Teile nach ihren Vorstellungen modifizieren.

Ich dachte das hier eventuell Experten sind die mir dabei Helfen können das System zu verstehen.
Danke

django013
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von django013 » 21.05.2018, 16:06

Moin moin,
Ich dachte das hier eventuell Experten sind die mir dabei Helfen können das System zu verstehen.
Hm, Experten hat es hier reichlich, aber keiner von denen gibt sich mit so einem Spielzeug (sorry, aber das Gebilde ist nix anneres!) ab.

Deine Wahl der Komponenten ist auch nicht gerade einsteigerfreundlich!
Der mega2560 ist der langsamste Mega überhaupt, also nicht gerade die erste Wahl.
Um einen mega mit Ramps aufzusetzen, sollte man schon eine gewisse Grundkenntnis der Materie haben.

Zwei Motoren auf einer Achse ist ein Gantry-Antrieb. Such einfach mal nach Marlin und Gantry - da wirst Du nix bis wenig finden. Ist in der 3D-Druckerszene nicht notwendig.
Das einzige, was Du machen kannst, ist zwei Motoren an einen Ausgang zu klemmen. Damit werden beide Motoren mit Schritten versorgt. Das Ausrichten des Portals ist Dein Problem.
Das mit den vielen Volt-Zahlen verstehe ich auch nicht nicht. Was bedeutet "Votage(VOC) 4.95". Die Motoren brauchen doch 24-48V? Und was stelle ich da am Treiber (0,63V) ein. Wie passt das zusammen?
Nun, die Fragen zeigen, dass Du mit den Basics des 3D-Druckers nicht vertraut bist.
Also solltest Du eher die Finger von Ramps und Co lassen!

Ein Smoothieboard ist da wesentlich einsteigerfreundlich - und wenn ich mich nicht irre, hat Smoothie auch Funktionen für eine cnc-Fräse in Petto.

Aber auch ein Smoothieboard hält Dich nicht davon ab, die Grundlagen zu lernen.
Und das solltest Du, wenn Du eine Maschine aufsetzen willst. Bevor Du nicht verstanden hast, was da im Einzelnen abgeht, solltest Du überhaupt die Finger von CNC lassen. Zumindest von spanabhebender Fertigung!
... und wer eine Steuerung mit Ramps und einzelnen Treiber-Platinen aufsetzen will, sollte auch Grundkenntnisse in Elektronik beherrschen.

Gruß Reinhard

P.S.: zu Deiner Frage: VDC heißt Gleichspannung und die 4,95VDC sagen aus, dass der mega nicht mehr Spannung bekommen darf. Die Motorspannung ist ein anderes Kapitel und die 0,63V ist die Referenzspannung, die am Messwiderstand abfällt. Über diese Spannung wird indirekt der Strom gemessen/eingestellt.

Stud54
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Stud54 » 21.05.2018, 16:17

Ich könnte dir das alles erklären bzw auch einstellen. Aber, sicher nicht mit Texten hier, denn es erfordert auch, dass man weiß, wo in Marlin die Ports und Pins ändert dass eben Y auch auf dem E Platz ausgegeben wird.

Mess die Motoren durch, such dir die Polpaare und schließ die richtig an, richtig findest du in der Beschreibung der DRVs.

Dann solltest du schon was bewegt bekommen.

Steps über Verfahrweg? Ähm, ausrechnen eben! Das solltest du noch schaffen. Den genauen Wirkumfang deiner Zahnriemenräder musst du halt kennen.

Gruß

Isola
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Isola » 21.05.2018, 17:35

Nun, die Fragen zeigen, dass Du mit den Basics des 3D-Druckers nicht vertraut bist.
Also solltest Du eher die Finger von Ramps und Co lassen!
Ich kann eure Bedenken verstehen. Aber ich sehe das Projekt eher als Lernprojekt um eben zu verstehen wie die Technik funktioniert.
Den Rat die Finger von etwas zu lassen was man nicht versteht ist nicht meine Meinung. Wenn alle so denken würden wären wir noch Jäger und Sammler mit Bärenfell und Steinaxt. Zumal es ja nicht mal um lebensgefährliche Ströme geht. :)
Steps über Verfahrweg? Ähm, ausrechnen eben! Das solltest du noch schaffen. Den genauen Wirkumfang deiner Zahnriemenräder musst du halt kennen.
Ich habe die Pulleys noch nicht hier. Aber die Fahrwege zu berechnen bekomme ich dann schon hin. Habe es beim 3D Drucker ja auch geschafft.
Abgesehen von zig anderen Steuermöglichkeiten würde ich es gerne erst mal mit dem Arduiono versuchen da ich die Komponenten ja schon da habe.
Eine bessere Steuerung werde ich mir dann auch zulegen, sobald ich weiß was ich tue. :)

Kann mir dann wenigstens jemand sagen welche Spannungen wo an das Ramps Board angeschlossen werden muss, damit sich die Motoren bewegen? Ich habe 12V und 24 V Netzteile?
Ich wollte lieber ein paar dumme Fragen stellen als gleich beim ersten Versuch die Elektronik zu grillen :)
Danke trotzdem :wf

Stud54
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Stud54 » 21.05.2018, 18:30

12V...außer es ist ein Taurino Power, das verträgt 24V.
Du kannst aber auch deine DRVs extern mit 24B versorgen...blablabla...;)

Isola
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Re: CNC Steuerung mit Arduino R1.4

Beitrag von Isola » 21.05.2018, 19:02

O, Alles klar. Danke für die Hilfe.

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