Welche Elektronik

Ramps, Rumba, Rambo, Radds... ich blicke bei der Elektronik langsam gar nicht mehr durch... Wer kann helfen?

Ich plane derzeit meinen zweiten 3D-Drucker. Es soll ein kompletter Eigenbau werden - inspiriert durch SparkCube und Ultimaker. Allzu weit ist die Planung noch nicht gediehen, weil ich noch nicht genau weiß welche Elektronik ich einsetzen soll.

Momentan schwanke ich bei der Mechanik noch. Eigentlich möchte ich eine X-Y-Mechanik haben die ähnlich der Ultimaker-Mechanik funktioniert. Was mich dabei allerdings stört sind die "gekoppelten" Achsen bzw. die drehenden Führungen. Also im XY-Schlitten gekreuzte Führungen wie beim Ulti und 4 außen liegende Schlitten die jeweils mit Zahnriemen angetrieben werden.

Spricht etwas dagegen dabei X- und Y-Achse mit jeweils zwei Steppermotoren zu betreiben die - wie bei den Mendel-Z-Achsen - an je einem gemeinsamen Treiber hängen? Ich verspreche mir damit einen wartungsärmeren und einfacheren Aufbau der Mechanik (keine Riemen zur Kopplung - kein Nachspannen). Mehr Motoren sind natürlich teurer - wobei man ggf. kleinere Stepper einsetzen könnte, da ja immer 2 Motoren parallel pro Achse arbeiten.

Vermutlich gibt es aber keine Elektronik die für X- und Y- Doppelanschlüsse für die Motoren bereitstellt? Einzeln ansteuern wird wohl an den Fähigkeiten der Firmware scheitern, oder? Außerdem müssten die beiden Motoren einer Achse ja möglichst absolut synchron laufen - keine Ahnung ob das mit getrennten Treibern/Ansteuerung überhaupt sinnvoll geht.

Auch für die Z-Achse bin ich noch unsicher. Das Druckbett soll hoch/runter fahren, aber an 2 - besser 3 - Führungen hängen. Entsprechend dann auch 2 - vielleicht auch 3 - Antriebsspindeln. 3 Motoren parallel dürfte die gängigen Treiber wohl überfordern, oder? 2 Motoren in Z geht ja bekanntermaßen.

Dazu kommen sollten mindestens 2 Extruder - jeweils mit Heizung, Stepper + Thermistor. Und ein Heizbett mit Thermistor. Und möglichst ein zusätzlicher Thermistor für die Messung der "Raumtemperatur".

Insgesamt also 8-9 Stepper:
2 für X
2 für Y
2-3 für Z
2 für Extruder

4 Thermistoren

3 Heizungen - eine mit möglichst 200 Watt oder mehr für das Heizbett

Spannung ist "eigentlich" egal.

Irgendwelche Ideen, welche Elektronik ich da nehmen könnte? Oder ob es überhaupt etwas mit dieser Spezifikation gibt?

Ciao, Udo

Also die FW kann meines wissen das "synchrone" ansteuerung von 2 steppern nicht für alle achsen.
Das Rumba board hat den vorteil das es für den Motoranschluss Schraubklemmen hat, d.h. du kannst da sehr einfach 2 oder auch 3 motoren paralelle an einen Treiber anschliessen.
Das Problem hier bei ist aber wenn du jetzt 3 Motoren für Z hast, das der strom natürlich auch durch 3 geteilt wird der Pro motor übrig bleibt, also wenn du einen 2,2A Treiber hast kannst du maximial ~0,73A Pro motor erwarten, und der Treiber ist damit am absoluten Maximum.

An sonst würde ich zum Rumba mit TMC2100 greifen,
Schraubklemmen für die motoren, genügend "leistungs ausgänge" (obwohl ich bei einem Heizbett mit 200W+ eher zu externem FET oder SSR greifen würde)...

die Frage ist ob die TMC für 2-3 Motoren pro Anschluss genügend Strom liefern.

Aber bei so vielen motoren ist sowieso die frage
1. Braucht man die wirklich?
2. evtl gleich mehr Treiber kaufen und diese parallel ansteuern
3. Starke 2,2A Treiber kaufen und mit den "nachteilen" leben?
4. 3A treiber kaufen [www.aliexpress.com] und extern beschalten, und mit diesen nachteilen dann leben

Möglichkeiten gibt es genug

Quote
mantus
Aber bei so vielen motoren ist sowieso die frage
1. Braucht man die wirklich?

Ja *g* Ich denke, dass durch die parallele Ansteuerung mit einem Treiber die Achsen "absolut" synchron laufen (+/- Winkelfehler der Stepper). Kein "verzögertes" Ansprechen der anderen Seite durch flexible Zahnriemen - keine Querspannung durch die Zahnriemenkopplung. Etc.

Quote

2. evtl gleich mehr Treiber kaufen und diese parallel ansteuern

Jo - passt halt auf kein Board. Und für SMD-Lötarbeiten bin ich zu alt (so gut kann ich nicht mehr gucken...)

Quote

3. Starke 2,2A Treiber kaufen und mit den "nachteilen" leben?

Welche Nachteile? Ich weiß halt auch nicht ob man sich irgendwelche Probleme einhandelt, wenn man 3 Stepper parallel anschließt. Da fließen ja ziemlich wilde Stromkurven mit Übersprechen, induzierten Spannungen von den Motorwicklungen etc. Bei meinem i3 kann ich einen Z-Achsen-Motor drehen indem ich - im stromlosen Zustand - den zweiten mit der Hand drehe.

Quote

4. 3A treiber kaufen [www.aliexpress.com] und extern beschalten, und mit diesen nachteilen dann leben

Ob ich eine Achse nun mit 1 Motor und 1A oder mit 2 Motoren mit je 0,5A antreibe sollte doch "eigentlich" relativ egal sein. OK - für die Überwindung des Haltemoments ist das Drehmoment schon nicht ganz unwichtig - aber sonst?

Klar sind viele Motoren erstmal "teuer". Dafür brauche ich aber weniger Zahnriemen, weniger Pulley, weniger Kugellager... Wird halt alles mechanisch viel einfacher.

Ciao, Udo

naja SMD löten brauchst ja nicht, und die ausgänge an den stiften abgreifen auf kabel anlöten um sie weiter zu schleifen.

als nachteil der 2.2A treiber (DRV8825) empfinde ich die maximale einstellung von 1/32 schritten, und das mehr oder weniger laute pfeifen im stillstand, je nach position, spannung, belastung.
Ein weiterer Nachteil ist wenn du z.b. 3x1,7A motoren anschliessen willst, das jeder nur 0,7 bekommt, also sehr viel drehmoment fehlt. .... aber brauchst du das dann noch bei 3 Motoren?

Wenns sowieso nur ein "normaler" cube werden soll nimm doch einfach ein rumba, und schraub an die klemmen eben 2 oder 3 motoren an. Sollte ja eigentlich laufen.
Obwohl alles seine Grenzen hat natürlich

"Normaler Cube" ist relativ *G* Ich hab' da schon ein paar nette Ideen die ich gerne ausprobieren möchte.

Ciao, Udo

Wenn Du programmieren kannst, dann das hier (Software muß man selbst anpassen, da ursprünglich für Ormerod):
[www.think3dprint3d.com]

Herzl. Grüße

mit normal meinte ich jetzt ... nicht 1mx1mx1m oder nicht 100kg schwer

Im Moment denke ich auch über RADDS nach. Scheint ja auch ziemlich brauchbar zu sein. Auf jeden Fall soll es ein schnellerer Prozessor werden damit ich 1/64 Stepping fahren kann. Einfach um auch das mal probiert zu haben und weil ich mir Vorteile bei der Genauigkeit und Lautstärke erhoffe (Ramps fährt schon "hörbar" eckig um die Kurven).

Das Duet scheint ja recht ähnlich dem RADDS zu sein bzw. mit dem Due4x dann deutlich mehr zu können. Schaut interessant aus. Warum muss man da programmieren können? Es scheint ja eine Firmware zu geben die viel "von Marlin geborgt" hat... Im Prinzip müsste doch auch Marlin auf dem Ding laufen, oder?

So ein richtiger "Standard" für ein Board mit schnellerem Prozessor scheint sich aber noch nicht durchzusetzen, oder?

Ciao, Udo


P.S.: Angestrebter Bauraum wird ca. X:40 cm, Y/Z:30cm. Also größer aber nicht übergroß. X etwas mehr damit der effektive Bauraum bei 2 oder mehr Extrudern nicht zu klein wird (kein Bowdne) Rahmenkonstruktion aus Alu-Profilen. Geschlossener Bauraum. Das Ganze so kompakt wie möglich mit Bereich für die Elektronik unter dem eigentlichen Drucker. Filament vermutlich oben außerhalb des Bauraums, weil so die Filamentführung am direktesten ist.

Anpassen von Marlin wäre viel Arbeit, eher Repetier. Schau' Dir die Firmware einfach mal an, am besten den Zweig von DC42.
Der Nachteil gegenüber RADDS ist das fehlende EEPROM (stattdessen SD-Card) und wenn kaputt, dann teuer.
Der Vorteil: Digipots für die Motortreiber und ausreichend Anschlüsse ohne Bastelei.

Herzl. Grüße

Genauigkeit über 1/32(16) bringts eigentlich nur beim Delta, bei allen anderen Varianten ist die genauigkeit so hoch das hotend und restliche mechanik da eine weit grössere ungenauigkeit rein bringen.
Gegen Lautstärke und Vibrationen schau dir mal den TMC2100 an, soll wirklich was bringen.

Das duet und das RADDS haben finde ich so gut wie nichts gemeinsam, also ausser das sie für einen 3D drucker verwendet werden können
das RADDS ist ein expansion board
Das Duet ist eine fix fertig lösung bei der nicht nur der Prozessor sondern auch auch stepper Treiber auf dem Board fix drauf sind.

PS.: was haben alle gegen Bowden? ich mein wer will 2 stepper motoren auf seinem schlitten mit 250mm/s durch die gegen "schupfen"

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.02.15 06:11.

Das einzige das heute noch gegen nen Bowden spricht ist eigentlich nur wenn man Flexible Filament drücken will.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

ja stimmt ninjaflex würde ich vermutlich nicht durch meine 40cm bowden schaffen

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.02.15 06:29.

Yepp - Flexmaterial ist ein Problem. Ein ggf. mal anzubauender Filament-Durchmessersensor ist auch besser näher am Extruder aufgehoben. Reibungslos funktioniert der Bowden auch nicht. Mehr Retract braucht man auch ( = druckt langsamer). So ganz überzeugen mich die Bowdens bisher halt nicht. Aber umrüsten kann man ja bei Bedarf immer.

Ciao, Udo

P.S.: Ähnlichkeit RADDS vs. Due4x = vor Allem der Prozessor.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.02.15 06:34.

Bei 1.75mm Filament und nem Direct Drive habe ich 120mm/s Retract (3mm aka 0,05s). Ich glaube nicht, dass das so ins Gewicht fällt.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

also ich komme bisher mit 2-3mm retract aus (bei 100mm/s) .... was macht das Gesamtheit über den druck ... so gut wie nix.
Durchmesser sensor ist eigentlich beim bowden dann nocht näher am hotend möglich, da der Extruder zwischen sensor und hotend wegfallen kann.

Woher hast du die Information das der bowden nicht reibungslos funktioniert? Ich mein das einfach so als Tatsache zu schreiben ist schon interessant.

Reibungslos ist hier wirklich im Sinne von "Reibung" gemeint. Das Filament wird halt durch einen Schlauch gedrückt an dessen Seiten es sich reibt. Das braucht halt Kraft.

Ciao, Udo

Hi,

im Prinzip gefällt mir ja auch das Konzept der Silencioso. Dabei könnte ich ja für mich einen Treiber an jeden Steppermotor bauen. Wird halt dann doch schon SEHR teuer, da die Silencioso ja nicht ganz billig sind.

Gibt es Alternativen mit einem ähnlichen Konzept?

Kann ich "normale" Treiber (z.B. Pololus) einfach parallel schalten um für jeden Motor einen eigenen Treiber zu haben? Oder kann es dabei Probleme geben?

Bei der Gelegenheit: Ist es möglich den Extrudermotor mit 1/128 zu fahren und die restlichen Motoren z.B. mit 1/32? Hintergrund: Wenn ich extrem langsam drucke wäre bei einem Direkt-Drive-Extruder mit kleineren Microschritten der Filamenttransport vermutlich gleichmäßiger. Keine Ahnung ob sich das bemerkbar macht, aber ausprobieren wäre mal schön.

Ciao, Udo

Quote
ubit
Ist es möglich den Extrudermotor mit 1/128 zu fahren und die restlichen Motoren z.B. mit 1/32?

Natürlich, ich lasse X und Y mit 1/128 laufen, E mit 1/64 und Z mit 1/32

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Grüße
Marco

Thingiverse

Quote
ubit
Reibungslos ist hier wirklich im Sinne von "Reibung" gemeint. Das Filament wird halt durch einen Schlauch gedrückt an dessen Seiten es sich reibt. Das braucht halt Kraft.

Ciao, Udo

und weiter? das ist in wie weit jetzt ein "Problem"?

Na es braucht halt mehr Kraft. Das heißt, dass der "Hobbed Bolt" oder was man auch immer verwendet leichter durchrutscht. Besonders wenn man Sachen druckt die viel Retract in sehr kurzen Abständen benötigen wodurch das Filament ggf. etwas ausfranst.

Klar bekommt man das alles irgendwie wohl in den Griff. Trotzdem sind mir Nicht-Bowden einfach sympathischer.

Zudem bin ich der Meinung, dass wir in ein paar Jahren ohnehin ohne Filament drucken werden. Der einzige sinnvolle Extruder wird mit Pellets gefüttert *g* Da sind aber wohl noch ein paar "kleinere Probleme" zu lösen...

Ciao, Udo

also das mit dem ausfransen und durchrutschen ist bei einem guten extruder und einem MK8 gear eigentlich 0 Problem.
Wohingegen die mechanischen Probleme einen schweren Extruder mit >100mm/s nicht von der hand zu weisen sind

aber ich will jetzt in keinen glaubenskrieg abdriften

Jo - keine Glaubenskriege.


Irgendwie lande ich immer wieder beim RADDS. Duet kann ja nur 1/16 Microstepping, wenn ich das richtig sehe. Außerdem: Wenn ich Probleme mit 2 oder 3 Motoren an einem Treiber bekomme, könnte ich beim RADDS relativ einfach die Signale abgreifen und an 2 oder 3 Treiber "verteilen".

Rumba gefällt mir eigentlich auch ganz gut. Wenn das jetzt mit einem Arduino Due betreibbar wäre...

Mist alles :-( Eine CPU der Kategorie Arduino Due soll es schon werden - schon allein weil ich ein Grafikdisplay nutzen möchte (ist einfach "hübscher"). Da scheint es ja dann nicht mehr so viel Auswahl zu geben.

Naja - vielleicht nehme ich für die ersten Experimente doch erstmal ein ganz normales Rampps - aufrüsten geht ja dann immer noch und bis der Drucker steht wird ja noch einige Zeit ins Land gehen.

Ciao, Udo

Nur mal so nebenbei ich habe das Smoothieboard.
Damit kannst du bequem ein Grafikdisplay ansteuern und noch mit 1/64 oder 1/128 fahren.
Alles was die anderen können kann das board auch.
Da ist auch dir Firmware stable und wird konstant verbessert/erweitert.
Ich nutze für die X und Y Achse die China THB6128 die laufen super.

Wenn du mehrere Motoren parallel steuern willst kannst du dir auch selbst sehr einfach ein paar Motortreiber auf ein Lochrasterplatine packen und nur die Steuersignale jeweils an mehrere Treiber gehen lassen.
Ich persönlich würde eher die Z-Antriebe koppel und einen starken Motor z. B. Nema 23 verwenden als mehrere Nema 17.

Die THB6128 sind momentan aber schon arg teuer, oder?

Smoothieboard steht auch schon auf meiner Merkliste. Scheint wirklich brauchbar zu sein. Aber so ganz fertig scheinen die mit der Entwicklung noch nicht zu sein, oder?

Ciao, Udo

[de.aliexpress.com]
14,4$, also ~ 12 euro .... naja "teuer"?

Stimmt. Ich hatte auf die Schnelle Teile für 24 $ gefunden. Die Dinger sind aber größer und mit Schraubklemmen.

Ciao, Udo

jop im grössenvergleich habens gegen die RAPS natürlich keine Chance

Bitte nicht falsch verstehen...
In Deutschland zahlt man leider noch. 19% einfuhrsteuer. Ohne eori Nummer kann es sein, das man sich das beim zoll bezahlen und abholen muss. Und bei freiem Versand ist man auf 3-4 Wochen Wartezeit.

Ich will das nicht schlecht reden, sondern nur mal erwähnen, damit es keine ueberaschungen gibt.

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Mein Club: [hackerspace-ffm.de]
RADDS-Shield -> Commercial [max3dshop.org]

Quote
ubit
Smoothieboard steht auch schon auf meiner Merkliste. Scheint wirklich brauchbar zu sein. Aber so ganz fertig scheinen die mit der Entwicklung noch nicht zu sein, oder?

Der Chef-Marketingmensch dieses Boards versucht mir gerade weis zu machen, dass ein 32-bit Board nur deswegen besser läuft, weil es 32 Bit ist. Der @dc42 so ähnlich, doch der programmiert ausschliesslich für das Duet. Darüber, dass 32-bit schneller sind, sind wir uns einig. Dass ein 8-bit genau die gleichen Algorithmen rechnen kann scheint irgendwie jenseits der Vorstellungskraft dieser Leute zu liegen. Das Smoothie wirbt mit 120'000 Schritten/Sekunde und wenn jetzt ein ATmega 10 Mal langsamer ist, ist man bei 12'000 Schritten/Sekunde, was etwa der Marlin ohne Quadstepping entspricht. Für mich sieht das so aus, als ob deren Algorithmen zwar besser, aber genauso effizient sind. Und auch auf 8-bit für normalschnelle Drucker schnell genug wären.

Smoothie wirbt ja damit, dass es "smoother", also ruhiger läuft. Zeit, all den Quellcode zu lesen, habe ich noch nicht gefunden, doch das wird wohl damit erreicht, dass ein konstanter Takt von 120 kHz vorgegeben wird und so die Schritte gleichmässiger verteilt werden. Nicht mehr mit bis zu 50% Fehler, sondern max. mit 1/120'000 Sekunde Fehler.

@dc42 sagt, er hätte es geschafft, dass er bei _jedem_ Motor die Schritte auf die Mikrosekunde genau ausführen kann. Das wäre noch 8x genauer (und damit ruhiger) als bei Smoothie. Ausserdem stückelt er Kurven nicht mehr in kurze Geraden, sondern fährt echte Kurven. Letzteres wäre ein echter Durchbruch. Bei Polar- und Delta-Druckern fahren die Motoren ja quasi nur Kurven, damit sich der Druckkopf dann geradeaus bewegt.

@thejollygrimreaper hat sowohl ein Smoothie als auch eine Rumba mit Teacup drauf und sagt, dass Teacup deutlich ruhiger als Marlin, etwa so ruhig wie Smoothie läuft.

Ach, die Teacup. Da gibt es bald Neuigkeiten, ich nenne es mal die "1-Klick-Konfiguration": [github.com]



Insgesamt kommt es wohl auf die Algorithmen an, also wie die ganzen Schrittpulse berechnet werden. Da trauen sich jetzt wieder ein paar Leute, die vorher glaubten, dass die ATmegas am Ende wären. Sehr schön.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.02.15 06:21.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Naja - mehr CPU-Speed bzw. höherer möglicher Takt an den Stepper-Drivern bietet halt die Möglichkeit 1/32, 1/64 oder noch kleinere Microsteps zu fahren. DAS macht den Lauf der Stepper auf jeden Fall sanfter und leiser. Wenn man das mit einem normalen Arduino macht, wird es halt schon arg langsam bei den Verfahrgeschwindigkeiten, weil der "Kleine" einfach nicht schnell genug pulsen kann. Klar gibt es da noch ein paar Kniffe - aber schön ist das nicht.

Insofern gehört den stärkeren CPU's ganz klar die Zukunft. Zumal sie genug Reserven haben um z.B. ein einfaches Webinterface zu hosten und ein Grafikdisplay anzusteuern ohne das deshalb gleich der Druck aus dem Tritt kommt. Und wesentlich mehr müssten 32-Bit Elektroniken "eigentlich" auch nicht kosten. Zumindest ist der Preisunterschied zwischen einem normalen Arduino und einem Due nun wirklich nicht der Rede wert.

Ciao, Udo