Überfordert mit Elektronik und Steuerung

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
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Bananenfräser
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Überfordert mit Elektronik und Steuerung

Beitrag von Bananenfräser » 26.05.2021, 19:28

Hallo zusammen,

mir ist diese Frage schon ein bisschen peinlich, weil sie mir so grundlegend vorkommt und ich das Gefühl habe, die ganze Zeit irgendwas übersehen zu haben, aber ich habe wirklich Schwierigkeiten eine gute Anleitung dafür zu finden wie ich meine Schrittmotoren und die dazu erforderliche Hardware auswähle und verkable. Mit der Mechanik habe ich keine Probleme, das ist für mich alles einleuchtend und geht mir gut von der Hand, aber bei allem was Kabel braucht schaltet mein Hirn irgendwie einen Gang runter.

Das ist gegenwärtig mein Stand: Ich baue eine Fräse im Gantry-Stil, brauche also vier Motoren. Weil die Fräse ein ziemliches Trumm wird (Verfahrweg knapp 1,0 x 1,2 m) will ich Nema 23 aufwärts. So wie ich das bisher verstanden habe werden 3 Nm Schrittmotoren für mich wohl dicke reichen.

Ich tendiere aktuell zu einem Closed Loop System, aber wie sich herauslesen lässt beruht das weniger auf eigener Erfahrung und mehr auf dem was ich so alles gelesen habe. Preislich kämen JMC für mich am ehesten infrage.

Betreiben will ich das Ganze mit bCNC auf einem Raspberry Pi, hauptsächlich weil ein Bekannter das viel benutzt und ich ihn darum gut mit Fragen löchern kann. Der betreibt damit aber "nur" normale Nema 17 Motoren ohne closed loop und kennt sich darum nicht so damit aus, wie das mit anderen Motoren aussieht (ist eher der Software-Typ; seine Fräse läuft und der Rest ist sekundär).

Als Fräsmotor dient für den Anfang eine Suhner, ich weiß, ist hier im Forum nicht die erste Wahl, aber für den Anfang für mich ausreichend (Es wird überwiegend Multiplex und MDF gefräst).

Soweit bin ich und nun stellt sich mir ganz grundsätzlich die Frage, welche Hardware ich überhaupt brauche. Motoren, ein Breakout-Board schätze ich mal (SimpleBOB?), natürlich die passenden Kabel, Stromversorgung für alles. Schaltschrank mit Lüftung, Notaus, Endschalter, klar. Raspberry Pi, Monitor, Tastatur, Maus. Aber da verließen sie ihn. Habe ich irgendwas Grundsätzliches vergessen?

Und gibt es irgendwo eine Lego-mäßige Bastelanleitung für Idioten wie mich?

(Und ja, mir ist bewusst, dass ich als Laie wohl nicht mit Strom rummachen sollte, aber je mehr ich vorbereite, umso weniger muss ich dem Elektriker nachher in die Hand drücken.)

Vielen Dank im Vorraus,
BF

VaTTeRGeR
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Re: Überfordert mit Elektronik und Steuerung

Beitrag von VaTTeRGeR » 27.05.2021, 10:25

Wirst dich ein wenig einlesen müssen, aber wirklich schwer ist das alles nicht.

Hier mal ein Beispielaufbau: https://www.estlcam.de/schaltschrank_klein.php

Es ist fast immer das gleiche:
  • Du hast eine Steuerung die ihre (GCODE-)Befehle vom PC bekommt und in Schritt/Richtung-Signale wandelt.
  • Pro Motor hast du eine Endstufe die aus diesen Schritt/Richtung-Signalen die Motorbewegung ableitet. Dabei ist es erstmal egal ob Open oder Closed Loop, die meisten hier eingesetzten Treiber akzeptieren Schritt/Richtung-Signale.
  • Den Fräsmotor steuerst du in deinem Fall (Mafell/Suhner) per Hand oder mit dem 0-10V Signal von deiner Steuerung, je nachdem welchen Fräsmotor du dir besorgst.
Bei Closed-Loop musst du aufpassen, es gibt Varianten wo es sich im Grunde um Encoder-überwachte Schrittmotoren handelt und Varianten wo ein BLDC mit einem Encoder gezähmt wird (Stichwörter sind "Servo" oder "3 Phasen"). Das letztere hat die höheren Leistungsdaten, ist aber etwas schwieriger zu parametrieren: https://www.youtube.com/watch?v=mfzoRT769Ik
MfG, Florian.

Bananenfräser
Beiträge: 2
Registriert: 24.05.2021, 08:51

Re: Überfordert mit Elektronik und Steuerung

Beitrag von Bananenfräser » 31.05.2021, 22:10

Hallo,

Danke für die Antwort.

Hier kam ein bisschen "echtes" Leben dazwischen, darum kommt die Antwort so spät.

Das Estlcam-Beispiel hilft schonmal weiter.

Das ganze Stepper vs. Servos Thema ist eine Kanne Würmer die mich auch schon herumtrieb, aber letztendlich komme ich zu dem Ergebnis, das Stepper für mich sehr wahrscheinlich ausreichend sind: Die schnelleren Verfahrgeschwindigkeiten von Servos kann ich mit einer großen Fräse vermutlich nicht umsetzen, ohne dass die Kugelumlaufspindeln zu schwingen anfangen, darum reichen Stepper und ich muss mich nicht mit der Komplexität von Servos herumschlagen (Korrigiert mich gern wenn ich was Falsches schreibe).

bernd55
Beiträge: 44
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Re: Überfordert mit Elektronik und Steuerung

Beitrag von bernd55 » 01.06.2021, 10:14

Hallo BF,

ich würd schon Closed Loop Stepper mit Servos Vergleichen, da kannst du den Dynamikverlust mit der einfacheren Konfiguration kompensieren.
Normalen Steppern fehlt halt die Rückantwort, ob die angeforderten Schritte auch wirklich die Positionsänderung am Motor bewirkt haben.

Gruß
Bernd

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