Huhu,
welche Art Schrittmotorsteuerung braucht man denn für eine (kleine)
CNC-Fräse? Reicht eine Halbschrittsteuerung oder muß es Microstepping
sein (bei Verwendung von Gewindespindeln oder Kugelspindeln)?
Wenn meine Spindel eine Steigung von 2mm hat und mein Motor 200 Schritte
pro Umdrehung, dann habe ich doch im Halbschrittverfahren eine
Schrittweite von 2mm/400 = 5um, korrekt?
Das müßte doch reichen. Wozu ist dann eigentlich Mikrostepping gut?
Ich hätte noch ein paar L6203 rumliegen, die müßten doch dafür geeignet
sein, oder?
Leider haben die ja keinen integrierten Chopper. Sehe ich das richtig,
daß man dafür nur einen Komparator und ein Flipflop braucht? Also
Sense-Ausgang des L6203 an - des Komp. und Referenzspannung an +, den
Ausgang dann auf das Flipflop, und damit dann die Enable-Leitung des
L6203 choppen?
Danke schonmal für die Infos.
Hallo!
P. Niss schrieb:> Huhu,>> welche Art Schrittmotorsteuerung braucht man denn für eine (kleine)> CNC-Fräse? Reicht eine Halbschrittsteuerung oder muß es Microstepping> sein (bei Verwendung von Gewindespindeln oder Kugelspindeln)?>> Wenn meine Spindel eine Steigung von 2mm hat und mein Motor 200 Schritte> pro Umdrehung, dann habe ich doch im Halbschrittverfahren eine> Schrittweite von 2mm/400 = 5um, korrekt?
Ja.
> Das müßte doch reichen. Wozu ist dann eigentlich Mikrostepping gut?
Noch feinere Auflösungen :-)
Außerdem hast Du dann natürlich eine weichere Drehbewegung und weniger
Probleme mit Resonanzen (nie unterschätzen!). Je näher Du der Idealform
(Sinus) kommst, desto ruhiger läuft Dein Motor.
> Ich hätte noch ein paar L6203 rumliegen, die müßten doch dafür geeignet> sein, oder?> Leider haben die ja keinen integrierten Chopper. Sehe ich das richtig,> daß man dafür nur einen Komparator und ein Flipflop braucht? Also> Sense-Ausgang des L6203 an - des Komp. und Referenzspannung an +, den> Ausgang dann auf das Flipflop, und damit dann die Enable-Leitung des> L6203 choppen?
Ja, so sollte das gehen.
Aber mittlerweile gibt es neuere, sehr schöne Chips, z.B. den TB6560AHQ
von Toshiba, der kann bis 1/16 Schrittweite mit Stromabsenkung, Decay,
hat Freilaufdioden usw. Da benötigt man auch nur einen Chip pro Motor
und kann direkt mit Takt/Richtung draufgehen. Gibt es schon für unter 5
Euronen das Stück.
Chris D.
> Wozu ist dann eigentlich Mikrostepping gut?
Die Fräse läuft sauberer, zuverlässiger, macht weniger Lärm und kann mit
mehr Strom (Verlustleistung) gefahren werden weil nicht 2 Spulen mit
vollem Strom, sondern 2 Spulen mit einem Summenstrom von maximal
1.414-fach versorgt werden, also 40% mehr Nennstrom und damit Kraft drin
sind.
Es gibt nur Vorteile.
> mein Motor 200 Schritte
marketingaufgehübscht.
Ein Zyklus des Schrittmotors bewegt dann um 1/50 Umdrehung.
200 Vollschritte für 50 Zyklen:
SpuleA: ++--
SpuleB: +--+
400 Halbschritte für 50 Zyklen:
SpuleA: ++oo--oo
SPuleB: +oo--oo+
> Schrittweite von 2mm/400 = 5um,
Wenn du sie driekt anflanscht, was wohl nur bei Kugelumlaufspindeln
geht, die meisten bauen zusätzliche Zahznriemenuntersetzungen rein
damit der Schrittmotor bei normalen Spindeln überhaupt die notwendige
Kraft hat, die Spindel zu drehen. Weniger Geschwindigkeit, mehr Kraft.
Die 5um kannst du eh vergessen, es geht nicht um die
Positionierauflösung, die ist eh ausreichend, sondern um die Kraft, die
ist meist zu gering.
> paar L6203 rumliegen
Wenn der Strom ausreicht, kannst du die versuchen.
> Leider haben die ja keinen integrierten Chopper.
Du brauchst allerdings eine Stromregelung bei CNC Fräsen, denn man
verwendet NIE Schrittmotoren mit 24V an 24V Versorgungsspannung, sondern
IMMER (Beispiel) 2.4V an 24V, also Motoren mit viel kleinerer Spannung,
damit man schnell genug die Magnetfelder aufbauen kann und drehen kann,
also muß man den Strom regeln, also braucht man einen Chopper.
Ob man eine Stromregelung wirklich selbst aufbauen sollte.... es gibt
doch so schöne ICs dafür, sogar alles in einem, TB6560.
OK, der TB6560 sieht ja nicht schlecht aus, nur sind die Werte etwas
schlechter als beim L6203:
Spannung 40V vs. 48V
Strom 3,5Ap vs. 5Ap
RDSon 0,7Ohm vs. 0,3Ohm
Gut, es fehlt halt die ganze Ansteuerelektronik. Aber die könnte auch
ein ATMega übernehmen, was dann schlußendlich flexibler wäre. Außerdem
könnte man dann je nach Anforderung andere H-Brücken nehmen - Software
bleibt gleich.
Als erstes werd ich mal eine Halbschrittsteuerung mit diskretem Chopper
aufbauen.
P. Niss schrieb:> OK, der TB6560 sieht ja nicht schlecht aus, nur sind die Werte etwas> schlechter als beim L6203:>> Spannung 40V vs. 48V> Strom 3,5Ap vs. 5Ap> RDSon 0,7Ohm vs. 0,3Ohm
Woher hast Du die 0,7 Ohm?
Ich finde hier nur 0,3 für den TB6560 - bei deutlich besserem
Maximalwert.
> Gut, es fehlt halt die ganze Ansteuerelektronik. Aber die könnte auch> ein ATMega übernehmen, was dann schlußendlich flexibler wäre.
Vor allem deutlich fehleranfälliger.
> Als erstes werd ich mal eine Halbschrittsteuerung mit diskretem Chopper> aufbauen.
Wie gesagt - State of the Art ist das schon länger nicht mehr. Aber für
einen Einstieg in "Mechanische Resonanz in der Praxis" durchaus geeignet
;-)
Chris D.
@ P. Niss
Um zu deiner Ausgangsfrage zurück zu kommen.
Ich habe relative genau vor einem Jahr eine kleine Fräse aufgebaut.
Arbeitrsbereich A4 Blatt. Einfachster Aufbau MDF Platten / Regalschienen
und M8 Gewindestangen (1,25mm Steigung)
Angesteuert wird das ganze mit Hilfe von L297 / L298 und LPT Port.
Ich war überrascht wie gut und präzise das ganze ist, trotz des
einfachen aufbaus. Für meinen Einsatzzweck: Modellbau Holzteile fräsen,
geätze Platinen bohren ist dies bestens geeignet.
Also ich kann dir empfelen die L6203 zu verwenden, da du diese sowiso
schon hast. Die Elektronik kannst du später immernoch austausche, sollte
sie deinen Anforderungen nicht mehr genügen.
So werde ich wohl bei meiner CNC demnächst die Elektronik auf den L6208
umstellen...
Grüße
Smarti
@myfairtux:
Die 0,7Ohm hab ich von hier:
http://www.glyn.de/data/glyn/media/doc/TB6560HQ_FG.pdf
Gleich die erste Seite ...
@smarti:
Genau so was schwebt mir auch vor, allerdings weiß ich noch nicht, ob
ich alles selber baue, nur den X-Y Tisch kaufe, oder eine komplette
billige Proxxon/Chinafräse und die dann auf CNC umrüste ...
Wie hast Du die Führung mit den Regalschienen realisiert? Mit
Kugellagern? So wie hier?
http://www.youtube.com/watch?v=6drMZqmyXQc
Hi,
also meine CNC entspricht eher dieser hier:
http://www.youtube.com/watch?v=BJbhcJqmwtQ&feature=related
allserdings als Führungen Regalausziehschienen jeweils 4 Stück pro Achse
(links und rechts jeweils 2 90° zueinander angeordnet)
Fräsmotor: Dremel
Ich kann später einige Bilder posten...
B. G. schrieb:> allserdings als Führungen Regalausziehschienen jeweils 4 Stück pro Achse> (links und rechts jeweils 2 90° zueinander angeordnet)>> Fräsmotor: Dremel>>> Ich kann später einige Bilder posten...
Mach das blos nicht!
Das landet dann bei http://kaesefraese.com/
;)
Hallo MaWin!
> Die Fräse läuft sauberer, zuverlässiger, macht weniger Lärm und kann mit> mehr Strom (Verlustleistung) gefahren werden weil nicht 2 Spulen mit> vollem Strom, sondern 2 Spulen mit einem Summenstrom von maximal> 1.414-fach versorgt werden, also 40% mehr Nennstrom und damit Kraft drin> sind.
Mehr Strom (pro Phase) ja, mehr Verlustleistung nein. Rechne mal nach:
Vollschritt (2-Phase on):
2 Phasen * Inenn² * R = 2*I²*R
Mikroschritt (z.B. nur eine Phase an, Strom*1,42)
1 Phase * (Inenn*1,42)² * R = 2*I²*R
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Hallo P.!
> Das müßte doch reichen. Wozu ist dann eigentlich Mikrostepping gut?>> Ich hätte noch ein paar L6203 rumliegen, die müßten doch dafür geeignet> sein, oder?
Ich könnte Dir eine fertige Platine mit ATmega8 und L6506 zu deinen
L6203 anbieten. Incl. Mikroschritt und Kurzschlussschutz. Zugegeben:
Wenn man alles zusammenrechnet bekommt man das inzwischen fertig aus
China billiger. Wenn man aber verstehen will wie's funktioniert und bei
Bedarf auch selbst anpassen möchte ist ein Bausatz die bessere Wahl
finde ich.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
MaWin schrieb:> Regalschienen und Gewindestangen, a-ha.
Warum nicht?
Man muss halt wissen, wo die Grenzen einer solchen Konstruktion sind.
Aber wenn man erstmal überhaupt etwas laufen soll, können es auch
Spanplatten sein.
@OP:
Schau Dir mal den Artikel im neuen Embedded-Projects-Journal an. Da
beschreibt jemand so einen Selbstbau für unter 100 Euro.
Die Ergebnisse sind überraschend gut.
Chris D.
> Mehr Strom (pro Phase) ja, mehr Verlustleistung nein.
Deswegen schrieb ich Verlustleistung in Klammern. Soll heissen:
Mehr Strom (wegen der Begrenzung des maximalen Stroms durch die Summe
der Verlustleistungen der beiden Spulen)
> > Gewindestangen, a-ha.> Warum nicht?
Weil eine Gewindestange ABSICHTLICH darauf ausgelegt ist, sich
festzufressen, schliesslich sollen die Muttern nicht wieder von alleine
runterkullern. Völlig falsche Wahl.
Das Schlackern von Regalschienen kann jeder selbst ausprobieren.
MaWin schrieb:> Das Schlackern von Regalschienen kann jeder selbst ausprobieren.
Die Teile, die bei jedem HP-Server beiligen, machen aber einen soliden
Eindruck (und veralten lange nicht so schnell, wie der dazugehörige
Server;-)
MfG Klaus
MaWin schrieb:>> > Gewindestangen, a-ha.>> Warum nicht?> Weil eine Gewindestange ABSICHTLICH darauf ausgelegt ist, sich> festzufressen, schliesslich sollen die Muttern nicht wieder von alleine> runterkullern.
Sicher nicht. Diese Gewindeart ist nur sehr einfach per Drehbank und vor
allem Rollen herstellbar - das war damals der Grund.
Zweckentfremden lassen sie sich für diesen Zweck aber eben trotzdem.
> Völlig falsche Wahl
Alles eine Budgetfrage - ist dieses klein, hat man eben keine andere.
> Das Schlackern von Regalschienen kann jeder selbst ausprobieren.
Wenn man vernünftige Schienen verwendet (und die findet man durchaus
auch auf dem Schrottplatz), schlackert da auch nichts.
Die Praxis zeigt, dass das bei einfachen Aufgaben sehr leidlich
funktioniert.
Schau Dir die Ergebnisse im Journal an.
Nicht alle haben das Geld für THK-Linearführungen, Servos und
Stahl/Polymerbeton.
Immer dieses Miesmachen >:-/
Lass die Jungs doch ihre Käsefräse bauen - wenn sich erstmal etwas
bewegt steigt auch die Motivation, besser zu werden.
Chris D.
> http://kaesefraese.com/> Schau Dir die Ergebnisse im Journal an.
Hab ich.
Es ist spätestens seit eBay KEIN Problem mehr,
sich besseres Material zu günstigeren Preisen
zu kaufen.
Einer Drehbank ist es egal, ob sie ein Gewinde,
ein Trapezgewinde oder eine Kugelumlaufspindel
schneidet, alles dieselbe Arbeit. Daß die besseren
dann gehärtet sind, hat natürlich auch Gründe.
MaWin schrieb:>> http://kaesefraese.com/>> Schau Dir die Ergebnisse im Journal an.>> Hab ich.>> Es ist spätestens seit eBay KEIN Problem mehr,> sich besseres Material zu günstigeren Preisen> zu kaufen.
Was kostet ein Meter M8-Gewindestange? Hier im Baumarkt keine 3 Euro.
Dazu noch 10 Muttern für 50 Cent - fertig.
Das zahlst Du bei ebay schon für Porto.
Dazu kommt die viel höhere Steigung bei Trapez -> deutlich mehr Kraft
nötig -> größere Schrittmotoren.
> Einer Drehbank ist es egal, ob sie ein Gewinde,> ein Trapezgewinde oder eine Kugelumlaufspindel> schneidet, alles dieselbe Arbeit.
Heutzutage ja - nicht zu der Zeit, wo die Normgewinde festgelegt wurden.
Und: besonders die Kugelumlaufmuttern werden gerne aus einem Stück
gedreht ;-)
Wie dem auch sei: niemand bestreitet, dass man mit mehr Einsatz mehr
erreichen kann. Aber wenn das Schülerbudget eben nur so und so groß sein
darf, dann verbieten sich manche Lösungen eben.
Chris D.
Wo ist denn das Problem, wenn sich jemand eine Käsefräse aus
Baumarktgeraffel zusammenstümpert?
Hier wird beispielsweise gesagt, dass normales metrisches Gewinde nicht
für Spindeln ausgelegt ist. Denkt ihr tatsächlich die Erbauer einer
Käsefräse wüssten das nicht?
> http://kaesefraese.com/
Hehe. :) Jo. Lustige Satire.
Im Endeffekt kommt es aber immer auf den Einsatzzweck an. Und sei es nur
der Spaß am Bauen.
Ich besitze auch eine Käsefräse. Wer möchte findet dazu auch ein paar
Bilder im Netz. Ich erwarte auch schon freudig eure Kommentare zu all
den "Fehlern", die ich gemacht habe.
