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Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley

geschrieben von VDX 
VDX
Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
10. July 2015 15:06
... im Rahmen einer Kooperation entwickle ich gerade zusammen mit meiner Frau einen Paste-Dispenser für die Lotpastenbestückung von Platinen oder kleinere Klebe-Anwendungen, dessen 'ersten Schritte' ich hier vorstellen möchte.

Das Gerät soll im Herbst zunächst als 'Paste-bot' mit Motor- oder Piezo-betriebenen Kartuschen gezeigt werden, da sollen aber später auch Austausch-Köpfe fürs Lasergravieren, 3D-Drucken oder "Laserbasierte Additive Fertigung" drauf grinning smiley

Anbei ein Bild von dem ersten Prototypen, den ich heute fertig zusammengebaut (aber noch ohne Aufnahmen) reinbekommen habe - der 'Bauraum' beträgt 200x150x50mm (XYZ), in X+Y hat das Teil Zahnriemen, in Z eine Spindel ... die XY-Zahnriemen können aber auch durch Spindeln ersetzt werden.

Die Stabilität würde auch fürs Fräsen reichen (in X+Y doppelte Industrie-Linearführungen, in Z kurze Rundachsen+Kugelumlaufbuchsen - wird aber noch geändert, NEMA-23-Stepper), ist aber erstmal nicht vorgesehen winking smiley

Für die erste Variante ist eine auf Printrun/Marlin4Due basierende, entsprechend modifizierte 'RepRap'-Steuerung mit Import-Plugins für Gerber-Files in Arbeit, später wird es auch einige mehr Industrie-orientierte Varianten geben.

Der angepeilte Endpreis liegt irgendwo bei 2200€.



2-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.07.15 15:14.


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
10. July 2015 15:27
Das Teil sieht ja ziemlich stylisch aus.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
10. July 2015 15:44
... mit den später für die Laserdioden notwendigen gebogenen Hauben wird es optisch nochmal mehr hermachen winking smiley


Viktor
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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
11. July 2015 16:14
... hier sitzt das Teil 'Huckepack' auf einer Portalfäse, die ich vorher zum Programm-Anpassen verwendet hatte, und von der ich momentan auch noch die Endstufen verwende ... der eigentliche Controller ist ein ArduinoDue mit Marlin4Due als Firmware:




... und hier das Video von den "ersten Schritten" beim Abarbeiten einer Lotpastenbestückung mit noch nicht ganz optimal eingestelltem Vorschub:

https://vimeo.com/133231815


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
12. July 2015 03:56
Eeeecht cool Viktor.....

Da hast du dir echt Mühe gegeben. thumbs up

Gruß


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
12. July 2015 05:15
... meine 'Mühe' bestand bisher in der vorhergehenden Bearatung des Herstellers in Richtung verwendbare Software und Erweiterungsoptionen, sowie in der Koordination der Softwareentwicklung über meine Frau winking smiley

Erst jetzt fange ich selber an mitzuprogrammieren, die Hardware anzupassen/einzufahren und die verschiedenen Toolhead-Varianten aufzubauen oder zu integrieren, wenn wir sie (wie den piezobetriebenen Pastedispenser) schon fertig von einem Hersteller bekommen.


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
12. July 2015 09:04
sehr cooles Projekt!
kannst du schon genaueres sagen zu der minimalen große der pads? also wie fein kann man paste damit auftragen?

LG Alex
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
12. July 2015 10:40
... mein kleinster Dispenser hat 0.03mm geschafft ... ginge aber auch noch kleiner winking smiley


Viktor
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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 07:14
... hab's heute mit einem ersten Test fürs Iso-Fräsen von Leiterplatten probiert.

Der G-Code-Export von Target ist anders, als die typischen 3D-Druck-Files - ich habe erstmal alle Codes außer G0/G1 entfernt, damit läufts.

Hier das 2. Video von dem Teil mit etwas langsamerer Geschwindigkeit, als im Vortest:

[vimeo.com]


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 07:31
Wie schnell läuft der? Was hast du an steps/mm?


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 09:31
... ich habe die Anlage soweit erstmal vorkalibriert - wie es aususieht, habe ich aber noch unterschiedliche Mikroschritt-Einstellungen in X und Y von 1,6:1 ... muß mir noch die Schaltungsdaten zu den Endstufen besorgen, um das anzupassen.

Die jetzigen Steps/mm sind: X=107, Y=67, Z=1540

Im ersten Video war ich mit knapp 1m/s unterwegs, im zweiten habe ich die maximalgeschwindigkeit auf 500mm/s reduziert, damit er in Y keine Schritte verliert ... hab' wohl die Maximalbeschleunigung und 'jerk' wieder etwas zu hart eingestellt ....

*** EDIT:
... hab' mit dem Hersteller des Prototypen telefoniert - da sind noch unterschiedliche Ritzel und Zahnriemen für X und Y drin, was später auch noch geändert wird ... dann sollte bei gleichen 'feineren' Ritzeln also durchaus über 1m/s zu schaffen sein winking smiley

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.07.15 09:43.


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 09:42
1 m/s ist ordentlich. Was hattest du denn als Beschleunigung bei den kurzen Wegen?


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 09:48
... das sind meine jetzigen Einstellungen:

Quote

/** * MOVEMENT SETTINGS */
#define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 10*60, 0} // set the homing speeds (mm/min)

// default settings
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {107,67,1540,500} //{80,80,4000,500} // default steps per unit for Ultimaker
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE {30000, 30000, 200, 25} // (mm/sec)
#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION {3000,3000,1000,10000} // X, Y, Z, E maximum start speed for accelerated moves. E default values are good for Skeinforge 40+, for older versions raise them a lot.

#define DEFAULT_ACCELERATION 3000 // X, Y, Z and E acceleration in mm/s^2 for printing moves
#define DEFAULT_RETRACT_ACCELERATION 500 // E acceleration in mm/s^2 for retracts
#define DEFAULT_TRAVEL_ACCELERATION 3000 // X, Y, Z acceleration in mm/s^2 for travel (non printing) moves

// The speed change that does not require acceleration (i.e. the software might assume it can be done instantaneously)
#define DEFAULT_XYJERK 30.0 // (mm/sec)
#define DEFAULT_ZJERK 5.0 // 0.4 // (mm/sec)
#define DEFAULT_EJERK 5.0 // (mm/sec)



Viktor
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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 10:10
... ich habe den jerk auf 20 reduziert und die Verfahrgeschwindigkeit wieder auf max. gesetzt - jetz läuft er das schneller ab, ohne in Y Schritte zu verlieren.

Jetzt muß ich nur noch schauen, wo in Pronterface ich die Begrenzung auf 50000 mm/min max. feedrate erhöhen kann ...


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 16:05
Mit 3000mm/s² und 20mm/s Jerk brauchst du grob 115mm um auf 50000mm/min zu kommen.

Mit Pronterface kann ich dir aktuell leider nicht helfen.


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 17:31
... ja, das habe ich auch schon gemerkt - die max-feedrate-Begrenzung habe ich jetzt auf 120000mm/min (bzw. 2m/s) stehen, es ist aber nur wenig schneller geworden, weil ich bei 145mm in X und 200mm in Y das Teil einfach nicht voll ausfahren kann eye rolling smiley

Morgen probiere ich die Beschleunigung ans Limit zu fahren -- mal schauen, was mit den kurzen Wegen noch möglich ist ...


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 17:45
Firmwareseitig gibt es genau zwei Grenzen. Eine ist Hart und liegt bei ~300kHz. Die andere ist Weich und wurde programmiert, Geschwindigkeit * Beschleunigung darf nicht über 2^32 gehen winking smiley


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 17:49
65000x65000 grinning smiley


Mein Bautagebuch CoreXY v2 - E3D-V6 / RAMPS / TMC2100 / Repetier
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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 17:53
... ich denke, mit der Anlage und Konfiguration werde ich nicht mehr viel schneller werden ... hab' aber noch zwei andere Maschinen mit mehr Verfahrweg bzw. höherer Dynamik da.

Als Alternative habe ich noch einen auf dem BeagleBoneBlack basierenden CNC-controller, der bis zu 500kHz schafft - der ist momentan aber als nur 2-achsiger XY-Plotter konfiguriert, damit ich den direkt als Ersatz für einen Galvoscanner in BeamConstruct verwenden kann.

Ich kann den auch wieder zurück als 4-Achs-controller flashen und den XY-Shield runternehmen, dann müßte ich mir aber einen eigenen Treiber für meine CAM's schreiben, da die Jungs von HAlaser noch nicht soweit sind confused smiley


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
14. July 2015 17:56
Quote
Skimmy
65000x65000 grinning smiley

Die Einheiten sind mm/s und mm/s² smiling smiley


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
11. August 2015 12:40
... hab' jetzte einen "microdispenser" von Vermes zum Einrichten da - das Teil ist schon recht interessant, wenn man sich das Corporate-/Produktvideo anschaut:
[www.youtube.com]

Den Preis weiß ich noch nicht, dürfte aber eher nicht im DIY-Bereich liegen eye rolling smiley

Noch darf ich damit nichts dosieren (das Teil soll sauber bleiben) -- wenn's damit weitergeht, werde ich es aber auch mal mit schnellhärtenden oder UV-härtbaren Pasten in Richtung 3D-Druck ausprobieren winking smiley


Viktor
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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
01. September 2015 12:49
... weil das Teil mit den 'kommerziellen' Endstufen und 1/32 Mikroschritt-Einstellung unregelmäßig große 0.1mm-Schritte macht, habe ich es probehalber mit einem RADDS+RAPS128 (1/128-Mikroschritte) verkabelt, die Parameter entsprechend auf 250mm/s angepaßt und ein Video gemacht, wo ich das Teil mit Pronterface in 0.1mm-, 1mm- und 10mm-Schritten rumfahren lasse.

Beim Zurückfahren ist Spiel/Hysteres von knapp 0.1mm zu sehen ... vermutlich ist der X-Zahnriemen nicht straff genug gespannt ...

[www.youtube.com]


Hier noch die veränderten Werte in der "Configuration.h":

Quote
Parameter Steppertest
#define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 10*60, 0} // set the homing speeds (mm/min)

// default settings

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {425,268,6120,1}//{107,67,1540,1} //{80,80,4000,500} // default steps per unit for Ultimaker
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE {400, 400, 500, 1000} // (mm/sec)
#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION {2000,2000,1000,10000} // X, Y, Z, E maximum start speed for accelerated moves. E default values are good for Skeinforge 40+, for older versions raise them a lot.

#define DEFAULT_ACCELERATION 2000 // X, Y, Z and E acceleration in mm/s^2 for printing moves
#define DEFAULT_RETRACT_ACCELERATION 500 // E acceleration in mm/s^2 for retracts
#define DEFAULT_TRAVEL_ACCELERATION 2000 // X, Y, Z acceleration in mm/s^2 for travel (non printing) moves

// The speed change that does not require acceleration (i.e. the software might assume it can be done instantaneously)
#define DEFAULT_XYJERK 20.0 // (mm/sec)
#define DEFAULT_ZJERK 5.0 // 0.4 // (mm/sec)
#define DEFAULT_EJERK 1000.0 // 5.0 // (mm/sec)


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
01. September 2015 15:42
Hast mal die letzte Marlin4Due probiert? Ich hab da ein wenig mit den Steppertimings gearbeitet. Solange du unter 120.000 steps/s bleibst könnte sich das lohnen.


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VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
01. September 2015 16:20
... meine dürfte schon ein paar Wochen alt sein - werd's morgen mal updaten.

Die 'langsamen' 250mm/s habe ich nur gewählt, weil ich in dem Gerät 3A-Motoren habe, die über die RAPS128 aber nur mit max. 700mA bestrome, da ich momentan nur ein 1.2A-Labornetzteil dran habe und mir auch damit schon die KüKös auf den RAPS so heiß werden, daß ich sie kaum noch berühren kann (knapp unter 60°C).

Probier demnächst mit einem stärkeren Netzteil und mit einem zusätzlichen drübergeklemmten Kühlkörper, was ich mit 2A an Geschwindigkeiten rausbekomme ...


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
01. September 2015 16:35
Ah ok. Wenn du eh schneller wirst als 120kHz brauchst du nicht unbedingt updaten. Das geht eher an die 'langsame' Fraktion. Bei mir läuft der Due ja mit TMC2100 und daher kann ich da ohne Probleme auf double und quadstepping verzichten.


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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
01. September 2015 17:12
... meine langsamste Achse ist Z mit einer Spindel und 6120 Steps pro Millimeter - in X und Y sinds Zahnriemen mit jeweils 425 und 268 steps/mm - damit habe ich momentan 15000 mm/min (250mm/s) stabil, bei 20000 (333mm/s) blockiert Y ... ich schätze, mit 2A sollte das auch bis fast 500mm/s gehen, wobei ich mit den vorherigen 1/16-Treibern auch nur bis 400mm/s fahren konnte, da die Verfahrwege mit 150mm und 200mm einfach zu kurz sind eye rolling smiley


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
02. September 2015 01:54
thumbs up


Mein Club: [hackerspace-ffm.de]
RADDS-Shield -> Commercial [max3dshop.de]
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
02. September 2015 02:09
Wenn du deine kommerziellen Treiber nochmal testen willst, solltest du mal die neuere Version testen. Ich habe beim DIR-Signal im Bereich bis 120kHz und auch bei den Stephigh auf Steplow ein paar Verbesserungen eingebaut. Da könntest du mit den 1/32 auch elektronisch gesehen bis zu 1000mm/s fahren.


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
VDX
Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
02. September 2015 03:35
... die 'kommerziellen' Treiber hatte ich nur dran, weil ich die als Provisorium mit dazubekommen hatte - geplant waren sowieso andere von Nanotec bzw. eine Neuentwicklung mit dem Due als Controller.

Wenn die damit bei einem 0.1mm-Schritt mit 107 Steps/mm (also jeweils 10 oder 11 steps) so unterschiedliche Schrittweiten machen, wie gehabt, liegt das weniger an der Ansteuerung, als am extrem nichtlinearen Strom/Kraft-Verhältnis zwischen den Mikroschritten ... im Prinzip sind die 'kommerziellen' Treiber nicht wirklich mikroschrittfähig eye rolling smiley


Viktor
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Re: Paste-Dispenser mit 'Zusatz-Optionen'winking smiley
02. September 2015 04:29
Vielleicht war das ein ähnliches Problem wie bei den DRV wo es mit dem Decay besser wurde?!?


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