Aktuelle Projekte


So. Wochenende wieder vorbei. Leider keine schönen Fotos gemacht und auch nicht draußen gewesen. Aber dafür habe ich wieder mal Stundenlang im Keller gebastelt was auch mit Arduino und Schrittmotoren zu tun hat.

Aus meinen früheren Projekten hatte ich noch ein paar Sachen übrig, die ich jetzt zu was sinnvollem kombiniert habe. Ich hatte noch:

  • 1 Arduino Mega 2569
  • 1 Arduino Mega 1280
  • 1 Arduino Leonardo
  • 1 Arduino Uno SMD
  • 2 Easydriver
  • 2 NEMA17 Schrittmotoren
  • einige Taster
  • Acrylglas
  • einen Proxxon KT70 Kreuztisch
  • einen Proxxon Bohrständer

den Arduino Uno hatte ich in der Eisenbahn meines Sohnes als Weichensteller eingebaut. Da das aber leider mein einziger Uno war habe ich den kurzerhand ausgebaut. (Die Eisebahn hat sowieso gerade irgendwo einen Kurzen). Also: Was kann man damit machen? – Richtig eine Mini-CNC-Fräse. Zwar nur in 2D aber immerhin. Damit kann ich nun endlich die Motorhalterungen für die Schrittmotoren richtig bohren und den Flansch ausfräsen. Hier sind ein paar Bilder:

Mini-CNC KT-70Kosten waren überschaubar.

  • 1 Nutenfräsereinsatz von Proxxon <10 €
  • 2 Wellenkupplungen 15€
  • 1m Alustange für die Abstandshalter 5€

Die Endschalter muss ich noch anschließen aber sonst funktioniert die Fräse schon mal nicht schlecht. Allerdings habe ich einige Probleme umschiffen müssen, die mir vorher nicht klar waren:

  1. Die Firmware GRBL für den Arduino ist eigentlich nur für den Arduino UNO mit dem 328p 16MHz gemacht. Es gibt zwar auch einen Fork den man mit dem Arduino SDK aufspielen kann, damit bin ich aber nicht zurecht gekommen.
  2. hat man mal das HEX-File für den entsprechenden Arduino gefunden und hat man das auch noch erfolgreich eingespielt (das hat bei mir schon einige graue Haare mehr erzeugt) bekommt man ein nettes Prompt. Leider ist das Terminalprogramm falsch eingestellt weswegen man bei einem „$“ nicht die Einstellungen sieht sondern einfach nichts und man denkt es hat nicht geklappt.
  3. die NEMA17 Motoren sind nicht gerade die stärksten. Hat man die Motorachse nich1 100% auf die Spindel ausgerichtet machts nur ein komisches Geräusch und die Fräse ist verstellt. NEMA23 Motoren hatte ich aber nicht zur Hand also musste ich eben die Adapter genauer bauen.

Also zum Vorgehen. Ich beschreibe mal die Mechanik. Als erstes sollte man sich die Videos von der BubblegumCNC anschauen. Wer will kann sich auch gleich dort die STL Files herunterladen und 3D-Drucken. In den Videos wird beschrieben wie man den KT70 auseinanderbaut. Dann nimmt man die Plastikabdekungen und überträgt diese auf das Acrylglas. Die Bohrungen kann man dann mit der Plastikabdeckung als Schablone übertragen. Das so entstandene Abbild habe ich dann noch mit 2 aussenliegenden Löchern ergänzt und  dann wiederrum als Schablone für den Motorhalter genommen. Die aussenliegenden Löcher sind für die Abstandshalter. So sollte der Motor einigermaßen fluchten. Für den letzten Millimeter Versatz sind dann die Wellenkupplungen da. Die gleichen Winkel und versatz ein wenig aus.

Die Elektronik ist auch recht einfach wenn man es weiß. Erster Anhaltspunkt ist GRBL. Das ist eine in C geschriebene Firmware für den Arduino Uno. Ich habe es schließlich mit dem Xloader wie hier beschrieben geschafft. Will man überprüfen ob alles läuft geht man mit dem Arduino SDK auf die Serielle Schnittstelle und muß aber noch das Linefeed-Verhalten auf Zeilenumbruch umstellen. Dann sieht man auch das GRBL mehr als nur ein Prompt liefert. Man kann auch gleich auf den Universellen Gcode Sender zurückgreifen. Der positioniert auch manuell wenns sein muß.

So. Dann gehts los: Erste Kommandos in G-Code könnten dann sein:

  • G00 x0 y0
  • G00 X10 y20

Mit dem ersten Befehl geht man in den Nullpunkt. Das ist am Anfang genau an dem Punkt an dem man den Arduino eingeschalten hat. Der 2. Befehl bedeutet: “ Gehe 10 mm in X und 20 mm in y Richtung. Ich hatte mir jeweils mit dem Fräskopf einen Punkt auf eine Platte gedrückt und nachgemessen. Sollten die 10 mm nicht stimmen, kann man das mit $1=XXX und $2=YYY nachstellen. Da wird eingetragen wieviele Schritte die Motoren brauchen um einen Millimeter zu machen. (Bei mir 1600 wegen 8tel Schritte).

Dann muß man noch einstellen wie schnell der Vorschub sein darf. Das macht man auch am besten durch ausprobieren. Ich habe sowohl $4 als auch $5 auf 50 gestellt. Das macht die Fräse zwar langsam, aber bis jetzt hatte ich bei der Geschwindigkeit auch noch keinen Schritt übersprungen. Wenn man jetzt noch die Endschalter anschließt, kann man auch ein automatisches Homing machen. Da GRBL aber eher für 3D Fräsen gedacht ist, wird das bei mir ohne Z-Achse nicht funktionieren. Trotzdem hat es was Gutes. Hat man nämlich mal einen G-Code abgesetzt der ausserhalb der Reichweite ist macht GRBL einfach weiter, der Schrittmotor rutscht durch und damit ist die Fräse verstellt. Man muß also nochmal auf 0. Der KT70 hat übrigens einen Arbeitsbereich von ca. 13,5 x 4,5 cm. Alles was Größer ist muss umgespannt werden. Dann wirds aber schwierig mit dem Koordinatensystem 😉

Mein Plan sieht übrigens so aus, daß ich mit der Fräse auch  den Capische verbessere. Im Moment ist vieles noch nicht optimal gebaut. Die Stativ-Aufname ist zu weit hinten, der Schrittmotor für in X-Richtung ist nicht optimal an dem Schneckengewinde angebaut. Das alles kann ich mit der Fräse verbessern. Damit gehen nämlich nicht nur Langlöcher sondern ich könnte sogar Radien fräsen und den Motorhalter in das Schneckengetriebe einschwenken um den idealen Abstand einzuhalten oder zum schnellen Verstellen lösen. Das GRBL ist für den Capische auch noch eine Alternative. Schließlich treiben die auch nur Schrittmotoren um. Was ich sehr schön finde ist die anpassung der Geschwindigkeiten an die unterschiedlichen Anzahl von Schritten. Will man z.B. 40mm in X und nur 10 mm in y dann dreht sich der Y-Schrittmotor nur 1/4 mal so schnell wie der X-Schrittmotor. Das fehlt mir noch im Capische.

Ach ja noch was von der anderen Arduino-Front: Mein Heli ist auf APM 2.6 umgebaut. Ich hatte mir die Flightcontrol aus China bei Gut-Glück-Kauf bestellt am 26.12. und siehe da: am 11.1. war dann eine nicht zu gebrauchende Flight-Contol bei mir eingetroffen. Der Beschleunigungsmesser war vermutlich schräg eingebaut. Zumindest zeigte der Missionplanner 20° Neigung an wenn ich die Flightcontrol flach auf den Tisch gelegt hatte. Also habe ich mich bei Gut-Glück-Kauf beschwert und auch Prompt einen knappen Monat später (zum Glück haben die das noch vor ihrem Neujahrsfest verschickt) hier gehabt. Die neue Flightcontrol ist auf jeden Fall besser, aber jetzt geht das Einfliegen wieder los. Sprich P-Werte ausprobieren, Vertrauen zur Technik aufbauen, auf Tage mit wenig Wind warten usw. Manchmal sind die Leute doch zu beneiden, die sich einfach einen Mikrokopter fertig eingestellt kaufen können. Aber die Lernen auch nichts beim Spielen. 🙂

 

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Über arduphototobot

Ich wollte einfach nur meine Erlebnisse dokumentieren, die ich beim Aufbau eines Automatischen Photo-Robotes mit einem Arduino gehabt habe.
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