HexScan

Ich wollte mal mein zweites aktuelles Projekt vorstellen.

3D-Scanner, Codename: HexScan

Bevor ich mich dazu entschlossen hatte den, im Bau befindlichen, Hexagon Drucker aufzuskalieren und zu massiv zu verändern, hatte ich schon Profile für die Originalgröße geordert.
Um die überschüssigen Profile einer Verwendung zuzuführen hab ich mich dazu entschlossen daraus einfach einen Scanner zu bauen.

Das ist der aktuelle Stand der Dinge:





Softwareseitig soll die Horus-Software in Kombination mit einer modifizierten Horus-Firmware, aus dem aktuellen BQ Ciclop Scanner-Projekt Verwendung finden.
Momentan hänge ich da auch etwas fest. Ich muss der Firmware noch beibringen, dass mein Scanner ein 3/1 Kegelradgetriebe hat.
Da ich das CNC-Shield V3 anstatt des BQ ZUM Shield verwende, verwende ich auch eine modifizierte Firmware.

Der Scanner ist deutlich Größer als der Ciclop. Der Drehtisch hat einen Durchmesser von 350mm. Da alles noch nicht final ist, hab ich die Längsprofile noch nicht gekürzt. Höchstwahrscheinlich müssen die Vertikalen und die Ausleger für die Laser verlängert werden um den Tisch voll ausnutzen zu können.

ToDo:
- Kamerahalter für die Logitech C270 erstellen
- kleines Netzteil bestellen und montieren
- Kabel schön verlegen
- Firmware modifizieren (Getriebeübersetzung, allgemeine Probleme mit dem microstepping)
- Kalibrationsplatte inkl. Halter erstellen
- Horus-Scansoftware kalibrieren
- Testscan durchführen
- Längsprofile auf das Endmaß einkürzen
- evtl. die Vertikalen und die Ausleger in der Länge anpassen

Falls jemand Ahnung von der, auf Grbl 0.9 basierenden, Firmware hat, wäre ich um eine kleine Hilfestellung dankbar. Firmware ist (noch) nicht so 100% mein Ding.
Ich müsste vorläufig die 3-fache Anzahl Steps an den Pololu schicken.

Vorläufig bin ich erstmal froh, dass ich schon so weit gekommen bin.

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.04.15 15:08.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Hi, da ich grad ne sehr ähnliche Baustelle hab schau mal bei Configuring Grbl v0.9 .

Müsste dann 26,667 (x, step/deg) (mit 1/16 stepping )sein wenn die defaultwerte stimmen, hab das grad mal schnell mit drei multipliziert !

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.04.15 19:06.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Der Firmware scheint es ziemlich egal zu sein, was ich in der defaults.h angebe. Die Steps habe ich schon mit 3 (anstatt 16/1,8 steps/deg, 48/1,8 steps/deg)multipliziert --> kein Effekt.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Verbinde dich mal über eine Konsole und gib mal $$ ein, welcher Wert steht denn bei $100. Diese Vorgehensweise steht ja in der Anleitung.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Sieht alles sehr gut aus aber ich frage mich dann doch (ohne großartig Ahnung von Scannern zu haben) wieso du bei all dem Aufwand nur 20€ in eine Webcam investierst. Wäre es da nicht sinnvoller, auf irgendwas mit höherer Auflösung und Qualität zu setzen?

MfG Urs

@jesse_blue: Genau da ist das Problem. die einzige Rückmeldung die ich über die Konsole (in dem Fall einfach über den serial Monitor der Arduino IDE) bekomme, ist die Rückmeldung auf "?". Da bekomme ich dann gemeldet, dass alle Achsen auf Koordinate 0 sind. Sämtlich Abfragen mit "$" liefern keine Rückmeldung. Ich vermute, dass es an der abgespeckten/umgeschrieben Version von grbl liegt. Muss mir gleich nochmal genau die modifizierte Firmware zur Brust nehmen.

@Urs: Mit der Logitech C270 in Kombination mit der Horus Software soll angeblich erstmal alles plug&play sein. Im Prinzip hab ich den Scanner aus Bestandsmaterial (mein Bastelschrank ist momentan sehr gut gefüllt) aufgebaut.
Wenn das alles läuft, kann ich immer noch die 15MP Nikon D3300 montieren. Dann wird vermutlich aber der Fokus der 3€ Linienlaser nicht mehr ausreichen.
Bevor vor vornherein alles aus dem Rahmen läuft, gebe ich mich erstmal mit kleinen Schritten zufrieden.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Update:

Bin, zum gefühlt 20sten mal, alles durchgegangen. Auf einmal funktioniert die Kommunikation mit der Firmware einwandfrei und ich kann die Steps/deg auf den gewünschten Wert anpassen.
Woran es lag? Kein Ahnung.
Auf jeden Fall macht die Drehscheibe jetzt eine perfekte 360° Drehung
Die modifizierte Firmware funktioniert also wunderbar mit dem CNC-shield.

ToDo:
- Kamerahalter für die Logitech C270 erstellen
- kleines Netzteil bestellen und montieren
- Kabel schön verlegen
- Firmware modifizieren (Getriebeübersetzung, allgemeine Probleme mit dem microstepping)
- Kalibrationsplatte inkl. Halter erstellen
- Horus-Scansoftware kalibrieren
- Testscan durchführen
- Längsprofile auf das Endmaß einkürzen
- evtl. die Vertikalen und die Ausleger in der Länge anpassen

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Also hast Du es über die serielle Konsole eingestell ?
Hat denn der Wert gepasst, bzw. welchen hast du jetzt eingetragen ?

In der Arduino IDE muss man auf Zeilenende CR stellen.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Ja, über die serielle Konsole eingestellt.
Wie errechnet 26,667 steps/deg

Habs mehrfach getestet und bekomme reproduzierbar eine 360° Fahrt hin.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Super,
endlich mal ein Mutiger der sich an den Bau eines Scanners traut
Super wäre es, wenn du uns allen eine BOM und die Software zur Verfügung stellen würdest - ich wäre sofort dabei.
Weiter so

Gruß
Walter

@Walter:

Wenn du alles einfach haben möchtest, brauchst du nur den Ciclop nachbauen. Alle benötigten Links sind im Anfangspost.
Auf das nicht zu beschaffende ZUM Scan-Shield kann man, nun nachweislich, verzichten.

Mir war Ciclop nur zu klein und viel zu sehr Plastikspielzeug. Wenn ich schon einen Scanner baue, soll der auch mal ein großen und schweren Gegenstand schleppen können.
Wenn der HexScan im groben funktioniert, veröffentliche ich gerne alle benötigten Daten.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Zum Einstieg ist der ciclop ganz nett, leider fehlen die Laser noch.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Was versprichst du dir von dem TMC Treiber?

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Quote
toolson
Was versprichst du dir von dem TMC Treiber?

Moin Lars

Ich lese hier still mit, weil es mich wirklich auch interessiert ...

Aber was verspricht man sich von diesen TMC Treibern ... naja, Ruhe halt ...
Es ist wirklich ein Unterschied bei 16er Micorsteps zu hören.

Ich hab sie mir vor kurzem gekauft, eben weil ich Ruhe haben wollte, und was soll ich sagen ... klappt
Das die nicht genauer sind was die Positionierung an geht als 16tel ist klar, aber sie sind halt wirklich deutlich leiser.


Gruß Peter

Hallo Peter,

Ich nutze die TMC in meinem i3 ja auch und schätze die Vorteile.
Die für den Scanner benötigte Geschwindigkeit und Beschleunigung bringen meinen A4988 nicht in Verlegenheit.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Quote
toolson
Was versprichst du dir von dem TMC Treiber?

Der lag grad von ner andern Baustelle griffbereit, ausserdem hatte ich die Jumper noch nicht verdrahtet und die benötigen die nicht ;-)

Kommt aber noch nen a4988 rein, denk ich ... ^^

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.04.15 19:18.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Success:



Für den ersten Test finde ich das schon sehr gut. Den umgedrehten Kaffeebecher kann man auf jeden Fall erkennen.

Heute Nacht ist mir aber noch eine gute Idee gekommen. Ich werde die Hardware nochmals etwas ändern.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Die Hardware hab ich nochmals verändert und von der todo-Liste ist vorläufig nichts mehr übrig.

Testscans mit Horus sind absolviert. Gute Ergebnisse sind momentan mit nur einem Laser zu erzielen.
Es werden brauchbare Punktwolken produziert. Der Rest ist dann in Meshlab zu erledigen.
Bei Scans mit beiden Lasern werden 2 in sich verdrehte Punktwolken erzeugt.
Das sollte aber mit einer genaueren Justierung von Hard- und Sofware in den Griff zu bekommen sein.
Als ersten Erfahrungswerte muss ich festhalten, dass eine gleichmäßige Ausleuchtung, ein Hintergrund , Farbe und Glanzgrad des zu scannenden Objekts sehr wichtig sind.
Der Umgang mit der Software erfordert ein wenig Übung.
Für eine Software mit einer Versionsnummer 0.1 läuft Horus erstaunlich stabil und ist brauchbar.
Das lässt auf eine Positive Entwicklung hoffen.

EDIT: Ach ja, zu scannende Durchmesser ist durch Horus auf max 250mm limitiert. Der gesamte Tisch lässt so (noch) nicht nutzen.

Der Scanner ist nun deutlich modularer geworden und sollte sich deutlich leichter an evtl. andere Kamera und Softwarelösung adaptieren lassen.
Stabil ist er auch geworden. Meine Körpergewicht (irgendwas um die 70 kg) hält er locker aus.
Welche Gewichte sich letztlich mit dem Servo drehen lassen, muss ich noch testen. Könnte man sicherlich auch ausrechnen.

Da Bilder mehr als Worte sagen:

Jaja, ich weiss, ist böse ohne Schutzleiter.




Ach ja, die größte Neuerung: "Platzsparmodus"


1-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.04.15 16:16.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Na das sieht doch gut aus, BQ ist es ja auch schon aufgefallen ;-)

Wie sind denn deine Ergebnisse bisher, also seit meiner das was er soll halbwegs macht ist das ganze doch eher ernüchternd ^^

Becher oder Tassen gehen schonmal ^^



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.04.15 17:56.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Ernüchternd triffts ganz gut. Ich habe bislang aber nicht mehr viel Zeit investieren können.

Sehr nervig ist die Einstellung sämtlicher Kameraparameter.
Insbesondere, dass die Einstellungen nicht automatisch in jede workbench übernommen wird.
Ohne vernünftige Einstellung der Kameraparameter läuft gar nichts.
Die Kalibration scheint nur bei sehr klarem und natürlichen Bild gut durchzulaufen.
Ein vernünftiger Scan benötigt scheinbar sehr verstellte Parameter, so dass quasi hauptsächlich die Laser zu sehen sind.

Einen vernünftigen Scan von z.B. dem Henkel deiner Tasse habe ich auch noch nicht hinbekommen.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Ja die automatische Kalibrierung hat noch kein mal so richtig funktioniert, ich mach das bisher manuell über die calibration workbench.

Hab mal dimmbare LED-Leisten an die Arme der Laser gemacht um die Beleuchtung anzupassen, ich "bilde mir ein" das es seitdem gleichmässiger beleuchtet (aber recht dunkel eingestellt) ist.

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Mendel90 kit from Nophead / marlinfirmware from NeilDarlow / auto leveling by IFM / e3d V6 hotend / Octoprint on RasberryPi

Sodale,

Da will ich doch auch mal so ein Gerät bauen,
Technisch ist mir erstmal alles klar was da dran muss, und das ist auch schon bestellt.
2 LAser 650nm 5mW
1 Uno R3ATmega328P
1 CNC V3
1 Pololu 4988
1 EMA 17
1 Webcam Logitech C270
1x Kegelräder

Jetzt frage ich mich nur wie es mit der Dimensionierung ausschaut da ich den Rahmen mit Zeug bauen will was ich hier so herumliegen habe?
Kann mir da jemand helfen?
Ich hab dafür mal eine hochpräzise Prinzipskizze angefertigt

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 19.08.15 15:44.

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
--------
Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

Solange wir über die Verwendung mit Horus reden, kannst du in deine hochpräzise Zeichnung eintragen:

Winkel zwischen den Lasern: 60°
Winkel zwischen Kamera und Laser: 30°

Position der Kamera ist abhängig von der Scannergröße. Dank der 6-eck Geometrie kannst du den Drehteller beliebig vergrößern ohne die Kunststoffteile anpassen zu müssen.
Aber ganz ehrlich: ich hab keine Ahnung mehr. Habe mir damals die ungefähre Position der Kamera aus den Cyclop-Freecad Zeichnungen geholt.
Vielleicht kann hier einer der Cyclop Besitzer mal schnell nachmessen.
Die Position hängt aber sicherlich auch von der Kamera ab.
Die Logitech C270 ist nicht unbedingt der Renner, zum rumspielen reicht es aber.

Alle Aluprofile, bis auf die beiden langen im inneren, sind 150 mm lang. Die waren halt da.

Das ganze Ding wird nachher eh in Horus kalibriert.

Viel Spaß damit. Freut mich das sich jemand an den Nachbau wagt.

Du kannst den Drehteller auch mit jeder beliebigen anderen Scansoftware verwenden.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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OK,

Und das Objekt wird in einer fließenden Bewegung gescannt oder alle paar Grad?

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
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Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

OK,

Und das Objekt wird in einer fließenden Bewegung gescannt oder alle paar Grad?

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
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Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

Keine fließende Bewegung.
Die Auflösung, also die Gradzahl, ist in der Horus Sofware einstellbar.

Such mal was in Youtube rum, da findest du weitere Informationen.
z.B.: [www.youtube.com]

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Wenn ich das mal so herumrechne komme ich auf 600 Schritte für eine Umdrehung des Tellers, ist das ausreichen oder muss man hier mit Halb oder sonstwas Schritten herangehen?

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
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Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

Soweit richtig, es sind mit dem Kegelradgetriebe 600 Vollschritte für eine Umdrehung.

Du solltest aber trotzdem mit Microstepping arbeiten, sonst springt der Drehteller von Position zu Position.
Ausserdem ist die Anwendung nicht ansatzweise zeitkritisch für den UNO.
Damit der sich nicht langweilt und du eine ruhige und gleichmäßige Drehung des Tellers hinbekommst solltest du mit dem maximalen Microstepping des A4998 arbeiten.
Also 1/16 Microstepping.
Durch Microstepping und das Kegelradgetriebe wird maximale theoretische Auflösung ebenfalls erhöht.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Kannst du mir da mal ein Bild von deinen Jumpern machen? ich Raff das "high Low" Gefasel in den Tabellen nicht


So, Laserhalter sind gedruckt
ebenso der Kamerahalter (Wegen meinen 30x30 Profilen habe ich da mal Fix was eigenes gezeichnet
Kamera lässt sich mit 2 Schrauben justieren (Auf dem Foto ist nur eine)
Damit die Kamera dauerhaft "geradeaus" guckt wird der Halter nach dem Einrichten mit einem Tropfen Sekundenkleber fixiert, da war ich zu faul mir was auszudenken.

Ist jetzt alles in allem 560mm lang......aber das muss so sein

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
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Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

Quote
Kenny-F-Powers
Kannst du mir da mal ein Bild von deinen Jumpern machen? ich Raff das "high Low" Gefasel in den Tabellen nicht

Alle 3 Jumper verwenden.

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