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Proffessionelles Design der XY-Führung

Posted by VDX 
VDX
Proffessionelles Design der XY-Führung
October 16, 2010 03:17PM
Hallo Leute,

ich habe sehr günstig einen Flachbettplotter bekommen, der vom Hersteller als Option mit einer Gravier- oder Laserschneid/Gravier-Einrichtung nachgerüstet werden kann.

Meine alten Plotter wären dafür etwas zu 'labberig' gewesen, das Teil sieht aber schon recht stabil aus, obwohl ich ihm Gravieren nur mit einem ganz dünnen Stichel zutraue, wo kaum Querkräfte auftreten.

Das Teil ist der MVPS 3G - anbei ein paar Bilder der Mechanik und speziell der X-Achsenführung ... eventuell Inspiration für die Optimierung der Führungen ...

Man erkennt hier auch sehr gut die 'typische' schräge 3x120° Kugellageranordnung mit 4 fest eingebauten und 2 mit Feder aufgepreßten Mini-Kugellagern ...

Die Y-Achse hat den gleichen NEMA17-Motor und nur einen Riemen, der Stiftdepot-Hebemechanismus fährt mit einem kleineren/flacheren NEMA17-Motor die Stifthalterung um ca. 40mm rauf- und runter - hier läuft eine kleine Spindel gegen Federm, die die Stifthalterung nach Oben drückt ...

Der aktuelle Stift im Kopf wird vermutlich mit einer Spule abgesetzt (hab's noch nicht aufgeschraubt), ich wollte dazu parallel eine der Laserdioden dranmontieren und die mit der Spulen-Spannung An- und Aus-schalten ...


Viktor
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Attachments:
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Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 16, 2010 04:15PM
Noch mit LPT/Centronix ? Oder schon mit USB ?

Na du wirst die passenden Schnittstellen und die Treiber bestimmt haben winking smiley

Aber sonst sieht der schwer gesund aus. Kann man bestimmt was mit anfangen.


Mfg
Wolfgang
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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.
VDX
Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 16, 2010 05:48PM
Hi Wolfgang,

... das Teil hat Centronics und USB 1.1 - allerdings kann ich den Treiber, obwohl er auch für Vista geignet sein soll, nicht auf meinem Notebook unter Vista Home installieren ... ich probiers später mal mit XP oder meinem Fräs-Notebook unter Win98 ...

Das Teil hat bis zur Platte 11mm 'Luft' unter dem Stift - da werden normalerweise Platten draufgesetzt, die mit allen möglichen zu beschriftenden Kleinteilen oder Plättchen belegt werden können ... es hat auch einen Vakuum-Anschluß und Gummidichtungen am oberen Rand für Steckadapter.

Ich denke, fürs Folienschneiden oder sogar für Pulver-Emaillieren mit einer Laserdiode ist's das ideale Gerät ...

Wenn ich das Kabel zum Stiftdepot umlege und ein Loch in die Platte fräse, könnte ich auch eine Hebeplattform fürs Pulversintern reinsetzen.

Damit muß ich mir dann auch nicht mehr die Fräse fürs Lasern umrüsten, wenn ich schnell mal was rausbrennen möchte ...

Wenn ich was eigenes bauen will, wäre es auch kein Problem, den Controller durch einen Arduino mit Steppercontrollern zu ersetzen - das sind normale 2Phasen-Motoren mit 1.8° drin ... die Endschalter scheinen Hall-Sensoren zu sein, die an kleine Magnete ranfahren und so die Referenzposition ausmessen ...


Viktor
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Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 16, 2010 07:33PM
VDX Wrote:
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> Das Teil hat bis zur Platte 11mm 'Luft' unter dem
> Stift - da werden normalerweise Platten
> draufgesetzt, die mit allen möglichen zu
> beschriftenden Kleinteilen oder Plättchen belegt
> werden können ... es hat auch einen
> Vakuum-Anschluß und Gummidichtungen am oberen
> Rand für Steckadapter.

Hört sich ganz so an, als wäre der mal zum gravieren oder beschriften von so was wie Klingelschildern gebaut worden zu sein.
Vakuum um die Schilder an zu saugen damit sie in Position bleiben.
Dafür reichen die 11mm ja dicke aus. Die Stabilität scheint auch vorhanden zu sein um Kunststoffschildchen damit zu gravieren.

Haste ja ein Schnäppchen gemacht.


Mfg
Wolfgang
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VDX
Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 08:25AM
... ich hatte Gestern noch etwas Probleme den USB-Treiber zu installieren - das Teil meldet sich als "VP 500 Plotter" und erkennt die Treiber vom Hersteller nicht an.

Nach ein paar emails mit dem Vorbesitzer, der das nicht kannte, da er den Plotter über den Parallelport angesteuert hatte, habe ich beim Hersteller-Service angefragt, der dazu auch nichts sagen konnte, mir aber einen Firmware-Update geschickt hat, damit ich das Teil wieder in der Originalzustand versetzen kann.

Nach einer kurzen Suche im Internet bin ich dann auf eine andere Firma gestoßen, die einen baugleichen Plotter in einem andersfarbigen Design vertreibt, und die den "VP 500 Plotter" auch im Programm haben ...

Von denen bekomme ich einen passenden Treiber und ein paar Infos zur Ansteuerung, da ihr Treiber sich nicht als Drucker/Plotter ins System einbindet, sondern eine eigene DLL mit unterschidelicher Befehlssyntax hat.

Dieses Hin-und-Her kommt mir schon so ähnlich vor, wie unser eigener "Firmware-Elektronik-Versions-Dschungel" um die Gen3-Elektronik und die unterschiedlichen Firmwareversionen und Hacks spinning smiley sticking its tongue out

Erstmal werde ich versuchen, mit dem Teil so wie es ist, klarzukommen ... angeplant ist aber, die Schrittmotoransteuerung durch höher auflösende Mikroschritt-Treiber zu ersetzen, damit ich feiner auflösen kann, als die spezifizierten 0.05mm ... dann kommt evtl. auch ein Arduino mit eigener Software als Controller rein ...


Viktor
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Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 09:47AM
VDX Wrote:
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> Dieses Hin-und-Her kommt mir schon so ähnlich
> vor, wie unser eigener
> "Firmware-Elektronik-Versions-Dschungel" um die
> Gen3-Elektronik und die unterschiedlichen
> Firmwareversionen und Hacks spinning smiley sticking its tongue out

Da hatte wohl schon mal vor dir einer an dem Ding getrixt smiling smiley

>
> Erstmal werde ich versuchen, mit dem Teil so wie
> es ist, klarzukommen ... angeplant ist aber, die
> Schrittmotoransteuerung durch höher auflösende
> Mikroschritt-Treiber zu ersetzen, damit ich feiner
> auflösen kann, als die spezifizierten 0.05mm ...
> dann kommt evtl. auch ein Arduino mit eigener
> Software als Controller rein ...

Also nee... 0,05mm ... das ist für so ein Brett doch schon richtig gut. Du bist von deinem Nanokram schon viel zu sehr verwöhnt winking smiley

Ich könnte wetten, wenn du versuchst da nur über die Steuerung mehr raus zu holen, bekommst du andere (mechanische) Probleme.


Mfg
Wolfgang
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VDX
Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 10:30AM
Hi Wolfgang,

die Motoren sind standard-Stepper in NEMA17 und 1.8°, die Zahnritzel haben etwa 11mm Durchmesser, so daß die Auflösung bei Vollschritt etwa 0.2mm sein müßte ... mit Halbschritt entsprechend 0.1mm.

Ich nehme an, daß die Stepper mit 1/4-Schrittauflösung angesteuert werden ... evtl. sogar mit 1/8 ...

0.05mm sind nicht so fein wie du meinst - meine Plotter haben durchweg 0.025 und die Isel-Fräse 0.0125 ... für die 'Fein-Laserbearbeitung' bewege ich mich in Richtung 0.01 bis 0.005mm Auflösung, was aber auch noch nicht 'das Ende der Fahnenstange' ist winking smiley

Ich muß mir heute Abend mal die Chips anschauen, die drauf sind ... da sind einige 'dicke' Dinger drauf, wie man auf dem 3. Bild erkennt ... evtl. auch ein paar bekannte Stepper-Treiber.

Wenn ich mit meinen Treibern auf 1/16 oder 1/32 gehe, bin ich immer noch im 'sicheren' Bereich, die Motoren lösen dann aber schon deutlich feiner auf.

Laut Datenblatt kann das Teil bis 40cm/s, während die alten HPGL-Plotter nur auf 40mm/s spezifiziert wurden - da will ich auch mal testen, ob's evtl. nur ein Schreibfehler ist confused smiley

Mit den IMS-1/256-Treibern kann ich höher auflösen und schneller fahren, die hebe ich mir aber evtl. noch für was anderes auf ...


Viktor
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Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 10:43AM
Also ne Viktor... winking smiley

Das ist bei dir schon so drinn... da kann man schon nix mehr machen spinning smiley sticking its tongue out
Hopfen und Malz verloren.

Ich hoffe nur du hast nen Temperierten Raum, damit du nicht noch Schwankungen durch die Ausdehnung mit rein bekommst winking smiley

SO fein waren die ISEL aber nicht... soweit ich mich entsinne konnte man die Karten mit nem Jumper auf Halbschritt bekommen. Ich bin mir aber nicht sicher. Für so was hab ich die aber auch nie gebraucht... bei nem GussSchild kommts nicht auf ein Zehntel mehr oder weniger an... das muß schön aussehen winking smiley


Mfg
Wolfgang
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Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 03:48PM
Hi Wolfgang,

... meine uralt-Isel (Portalanlage 2?) hat Spindeln mit 5mm Steigung und bei Halbschritt dann genau 5/400 = 0.0125mm ... die Wiederholgenauigkeit ist mit 0.025mm angegeben.

Da ich mit einer anderen Isel feinere Sachen fräsen mußte (z.B. mehrmals 22 V-Kerben am Rand einer 0.3mm dicken PEEK-'Platte' mit genau 15 Mikrometer Abstand) habe ich an der die Halbschritttreiber weggelassen und sattdessen 1/8-Mikroschrittreiber von Nanotec genommen ... du glaubst gar nicht, wie leise die dadurch auch noch geworden ist!

Das mit der Absolutgenauigkeit und Temperieren benötigst du nur, wenn du größere Teile mit diesen Endmaß-Genauigkeiten bearbeiten willst ... da ich mich eher mit 'lokalerr Auflösung' beschäftige, habe ich auch schon mit zusätzlichen 3 Piezo-Achsen auf der Z.Achse einer Iselfräse Mikromontage und -Bearbeitung mit Genauigkeiten von 0.1 Mikrometern auf einem Messestand hinbekommen, bei dem die Leute beim Vorbeilaufen den gesamten Fußboden in Schwingungen versetzt haben!

Du mußt nur immer abpassen, wann die Apparatur 'ausschwingt' oder zusätzliche Puffer und Ferrofluid-Dämpfer integrieren, dann geht's auch noch etwas feiner winking smiley

Eine unserer 'typischen' Spielereien als Blickfänger auf den Messen war mein Mini-Steckschachbrett - ein winziges Silizium-Plättchen mit 8x8 Löchern in der Mitte und 2x8 seitlich an den Rändern, um die 'Schachfiguren' abzusetzen.

Die Löcher hatten 0.03mm Durchmesser, waren 0.06mm tief und im Rastermaß von 0.05mm angeordnet ... als Spielfiguren habe ich mir aus einem 0.025mm dicken Stahldraht mit einem Skalpell unter dem Mikroskop viele gleichlange Stifte abgeschnitten und die in die seitlichen Löcher reingesetzt.

Won den 'Schachbrettern' habe ich noch ein paar Hundert Stück da, ein paar Kilometer von dem Stahldraht liegen auch noch irgendwo rum - war die Mindestmenge als kostenloses Muster, die ich von einer Stahlseilfabrik bekommen hatte confused smiley


Viktor
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VDX
Re: Proffessionelles Design der XY-Führung
October 18, 2010 04:52PM
... ich bin scheint's nicht der einzige, der etwas höhere Auflösungen benötigt - die spezifizierten 0.05mm beim Plotter sind nur die Wiederholgenauigkeit nach Stiftwechsel!

Das Teil hat eine Schritt-Auflösung von 0.01mm und wirklich 40cm/s (bzw. 24m/min) Plot-Geschwindigkeit eye popping smiley

Allerdings sind die Schrittmotortreiber irgendwelche 'customized' bzw. kundenspezifische Chips,so daß ich nichts zu den internen Daten sagen kann eye rolling smiley

Das heißt, ich lass das Teil so und steck nur eine blaue 1Watt-Diode mit Fokussierlinse oder den abgesetzten Fokuskopf von den IR-Dioden neben die Stiftaufnahme.

Ich muß mal schauen, ob der evtl. auch den Fokussierkopf vom Faserlaser schafft, da der etwas länger und massiger ist, als der von den IR-Laserdioden ...


Viktor
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