Elektroverkabelung

From RepRap
Jump to: navigation, search
Mendel-Bauanleitung



Einleitung

Diese Seite beschreibt, wie der RepRap Version II "Mendel" verkabelt wird. Bevor man die Maschine verkabelt, sollten die Platinen einzeln wie auf dieser Seite beschrieben getestet werden.

Wiring-diagram.png

Dies ist das gesamte Mendel-Verkabelungsschema; für eine vergrößerte Version auf das Bild klicken. Der Verkabelungsplan ist als Eagle-Schaltbild im RepRap-Download unter mendel/electronice/mendel-wiring-diagram.sch gespeichert. Die neueste Version findet man hier im RepRap Subversion-Projektarchiv, es kann jedoch eine unstabile Version in Entwicklung sein. In dem Schaltbild werden Mehrfachverbindungen als breite Linien mit einer danebenstehenden Zahl dargestellt. Die Zahl ist die Anzahl der Verbindungsdrähte in der Verbindung. Die Zahlen in Klammern sind die Kabellängen in Zentimetern. Schmale Linien sind Einzeldrähte.

Für einen Mendel braucht man:

  • Ein RepRap Motherboard,
  • Einen Mendel USB- und Stromanschluss,
  • 3 RepRap Schrittmotortreiber,
  • 3 RepRap Optische Grenztaster und
  • so viele RepRap Extrudersteuerungen wie Extruder vorhanden sind.

Für Einzelheiten über die einzelnen Platinen und wie man sie baut bzw. anpasst, siehe Platinenbau.

Die Verkabelung für die Energieversorgung ist auf dem Schaltbild aus Übersichtsgründen nicht dargestellt, sie ist jedoch sehr einfach. Die 12 Volt vom Mendel USB- und Stromanschluss werden parallel an die drei Schrittmotortreiberplatinen und an alle Extrudersteuerplatinen angeschlossen. Das Motherboard braucht nicht an die interne Stromversorgung des Mendel angeschlossen zu werden. Es wird über die USB-Verbindung vom Computer mit Strom versorgt.

Die Extruder werden parallel an die RS485- und die SDA- und SCL-Anschlüsse auf dem Motherboard angeschlossen. Das System hat nur vier Anschlüsse dafür auf dem Motherboard, man kann diese aber beliebig weiter verketten (theoretisch ist es möglich 64 Extruder gleichzeitig zu betreiben...).

Video zur Verkabelung

Das folgende Video zeigt, wie die ganzen Kabel verlaufen:

<videoflash type="vimeo">8397407|640|480</videoflash>

Verkabelung für die Energieversorgung

Die 12 Volt Stromkabel zuerst verbinden. Man braucht 1,1 m zweiädrige Kabel.

Der Standard RepRap 12 V Stromstecker ist ein dreipoliger XLR-Stecker.

XLR-connector.png

Das obere Bild zeigt die Buchse (weiblich) und den Stecker (männlich). Kontakt 1 ist die Masse-/Negativverbindung und Kontakt 2 ist für +12 V vorgesehen. Kontakt 3 wird nicht benutzt. Beim Mendel wird der männliche Stecker an der Frontplatte montiert.

Es sollten Kabel verschiedener Farben verwendet werden, die für 8 Ampere ausgelegt sind. Wenn die Kabel nicht zusammengedreht oder paarweise in einer Ummantelung sind, kann man sie einfach selbst zusammendrehen, indem man ein Ende des Kabelpaares in einen Schraubstock und das andere in ein Windeisen spannt und dann verdreht. Das ganze Kabel auf einmal verdrehen, dann die passenden Längen abschneiden.

Chock-block.jpg

Eine vierfach-Lüsterklemme neben der XLR-Buchse anbringen. Dafür eventuell ein paar zusätzliche 3mm-Löcher in die Grundplatte für die Schrittmotorplatinen bohren, je nachdem wie die Lochabstände der Lüsterklemme sind.

Xlr-power-mendel-plug.jpg

Zwei kurze Drähte wie im Bild an die XLR-Buchse löten. Dann die Drähte auseinanderdrehen, Schrumpfschlauch auf die Lötverbindungen schrumpfen und die Drähte wieder verdrehen. Zwei kleine U-förmige Kabelstücke verwenden, um die beiden mittleren Lüsterklemmenkontakte jeweils mit den äußeren zu verbinden. Alle Drähte in die Lüsterklemme stecken, die Schrauben jedoch noch nicht anziehen.

Verkabelung der Schrittmotortreiberplatinen

Stepper-power.jpg

Die Stromverbinder der Schrittmotortreiberplatinen verketten und mit der Lüsterklemme verbinden.

Verkabelung der Extrudersteuerung

Extruder-power-taped.jpg

Kabel an der Stange entlang wie im Bild hoch zur Extrudersteuerungsplatine verlegen.

Abschließen und Testen der Versorgungsverkabelung

Alle Schrauben in den Anschlüssen anziehen. Mit einer Spitzzange an jedem Kabel ziehen um sicherzustellen dass alles fest sitzt.

Mit einem Durchgangsprüfer sicherstellen, dass:

  1. Jede Platine mit Strom versorgt ist,
  2. Zwischen den beiden Stromdrähten kein Kurzschluss besteht und
  3. Die Polarität auf jeder Platine korrekt ist.

Verkabelung der Schrittmotoren

Idc-vice.jpg

Für die Flachbandkabel der Schrittmotorsteuerungsplatinen werden 10-polige Schneidklemmstecker (IDCs) verwendet. Der Stecker an einem Ende des Flachbandkabels sollte genau so herum montiert werden wie der am anderen Ende. Das heißt, wenn man das Kabel flach auf die Werkbank legt, müssen die "Nasen" mit denen sie in die Sockel auf den Platinen geführt werden in die selbe Richtung weisen.

Mit einem gewöhnlichen Schraubstock ist es einfach, einen Schneidklemmstecker auf ein Flachbandkabel anzubringen. Man braucht dafür kein Spezialwerkzeug. Einfach das Kabel durch den Stecker schieben, so dass es auf der anderen Seite ca. 2 mm herausschaut. Darauf achten, dass es gerade und nicht schief liegt. Den Stecker lose mit der Hand zusammendrücken, dann zwischen die Backen eines Schraubstocks setzen. Den Schraubstock vorsichtig festziehen um die Verbindung herzustellen. Zuletzt die überstehenden Drähte mit einer scharfen Klinge abschneiden, dabei darauf achten, dass sich keine benachbarten Drahtenden kurzschließen.

Die Verbindung zwischen dem X-Schrittmotor und seiner Steuerung ist ziemlich lang. Man kann eine Flachbandverlängerung am Motor anbringen. Die Schrittmotorkabel bei ca. 50 mm abschneiden und abisolieren, und Schrumpfschlauchstücke darauf geben. Ein Ende eines vieradrigen Flachbandkabels abisolieren und mit den Schrittmotorkabelenden verdrehen. Das sieht besonders ordentlich aus, wenn man sie aus gegenüberliegenden Richtungen überkreuzt, auch wenn das Verdrehen dadurch erschwert wird. Die Enden verlöten, anschließend die Schrumpfschlauchstücke über den Lötstellen zur Isolierung aufschrumpfen.


Verkabelung der optischen Grenztaster

Stepper-5v.jpg

Es ist wichtig auf die Polarität der Verkabelung für die optischen Grenztaster zu achten. Die Anschlüsse sind mit GND, SIG und VCC beschriftet. Mit einem Multimeter prüfen, ob der GND-Anschluss mit dem 0V-Anschluss an der Lüsterklemme verbunden ist. Die VCC-Verbindung sollte zum 5-Volt-Ausgang des 7805-Spannungsreglers auf der Schrittmotorsteuerungsplatine gehen. Das ist auf dem Bild der Kontakt bei dem Buchstaben D mit dem grünen Punkt.

Der optische Grenztaster wird bei A eingesteckt. VCC ist der obere Kontakt auf dem Bild, der Signalkontakt ist in der Mitte, und GND (Masse) ist unten.


USB-Verkabelung

Die grüne Seite (RTS) des USB<->TTL-Kabels gehört nach oben auf dem Motherbord zu dem Kontakt, der mit GRN beschriftet ist, die schwarze Seite (GND) gehört nach unten zum Kontakt mit der Beschriftung BLK.