CNC-Fräse mal abgewandelt


Nachdem ich mich ein wenig mit G-Code und GRBL beschäftigt habe, ist mir aufgefallen, daß GRBL einige meiner Probleme löst und zwar:

  1. Entkopplung der Last vom Raspberry (siehe Raspberry Pi ist ein bisschen empfindlich)
  2. die Triangulation macht GRBL
  3. Anfahren und Abbremsen kann GRBL sehr gut machen
  4. Bei einen Zeitraffer sollten die Abstände zwischen den Photos nach Zeit gemacht werden und nicht nach Schritten.
  5. Einrichten und Speichern der Abfolgen ist mit G-Code super einfach

Hier mal ein Schaltplan wie man das ganze verschalten könnte:

Capische-gcodeMan sieht, der Raspberry hat kaum noch zu tun und das ganze Steuern macht der Arduino Pro Mini. Ich habe mir die 16 MHz 5V 328p Variante von Watterott für 10€ geholt. Tut problemlos. Allerdings muss man dem Raspbian noch beibringen die UART-Schnittstelle nicht als Terminal zu verwenden. Deswegen ratterten meine Schrittmotoren beim Booten immer so. Die Schnittstelle an dem A1 des Arduinos (feed Hold) nutze ich als Anhalte-Schalter um die Schrittmotoren anzuhalten wenn ich ein Photo machen will. Über den Optokoppler schicke ich 5V auf eine USB-Schnittstelle um die Kamera per CHDK auszulösen. Jetzt bin ich noch am Ausklamüsern was ich dem GRBL einstelle, wieviel Steps pro mm ich in X und Y Richtung brauche. Eigentlich dachte ich, ich Rechne die Grad als mm aber ich denke das ist nicht Feingranular genug. Also werden es wohl 8000 Schritte für 3600 mm werden. Will ich also meine 75 cm Z-Achse verfahren und dabei einen 90° Schwenk um X machen, sieht der G-Code relativ einfach aus:

G00 X900 Z750

Dann muss ich nur noch alle X-Sekunden anhalten und ein Photo machen, bis GRBL zurückmeldet es sei an der Zielposition (das geht mit „?“ ). Man kann dann noch die Geschwindigkeit heruntersetzen in dem man noch ein F dahintersetzt. Z.B.

G00 X900 Z750 F10

würde nur einen 10 mm pro Minute verschieben bzw. 1 ° pro Minute drehen.

Man könnte sogar eine Kreisfahrt mir dem GRBL machen. Einen Anwendungsfall habe ich dafür aber noch nicht.

 

 

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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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5 Antworten zu CNC-Fräse mal abgewandelt

  1. cisamonoid schreibt:

    Hi,

    Sehr interessantes Projekt! Ist der Bildschirm des Capische an den Video-Ausgang des RaspberrPi angeschlossen? Mit obiger Lösung wäre es wahrscheinlich auch möglich den Touchscreen (https://www.adafruit.com/products/1601) zu verwenden – oder? Verwendest du Endschalter um die Motorposition beim Aufstarten zu bestimmen?

    • arduphototobot schreibt:

      Hi Cisamonoid

      Der Bildschirm ist nur an dem PAL-Ausgang des Raspis angeschlossen. Den Touchscreen habe ich auch schon gesehen und finde ihn sehr interressant, allerdings nicht für dieses Projekt. Das Problem mit einem Touchscreen ist, daß du damit immer dein Stativ in Schwingung bringst wenn du ihn bedienst. Durch die Reduktion der verwendeten GPIO-Pins könnte ich allerdings den Touchscreen verwenden. Ich müsste allerdings dann auch mein Gehäuse komplett neu Designen, weil der Bildschirm größer ist. Im Moment starte ich auch nur Python Scripte, da würde mir ein Touchscreen nicht viel bringen.

      Die Endschalter habe ich aus erst mal eingebaut, weil ich nicht wollte, daß sich die Fräse verstellt. Im Moment habe ich aber die Schalterabfrage abgeschalten, da ich irgendwo entweder durch die Vibrationen oder durch einen Kurzschluß immer wieder mitten im Fräsen eine Endkontaktabschaltung bekomme, obwohl ich mitten im nutzbaren Bereich bin.

      Leider ist mir vor 2 Wochen ein kleiner Fehler passiert. Ich hatte meinen Capische versehentlich mit -12V Versorgt (Akku verpolt) und damit haben sich die Easydriver im Capische verabschiedet. Der Raspi und der Adruino habens überlebt, da der 12V – 5V Adapter einen Verpolungsschutz hatte. Jetzt muss ich erst wieder 2 Easydriver bestellen damit ich die Fräse wieder in Betrieb nehmen kann.

  2. Jufis schreibt:

    Hi,
    Ich bin nur zufällig auf die Seite gekommen, da ich nach einer Möglichkeit suchen 9 Schrittmotoren mit einem arduino mega anzusteuern und das ganze natürlich bei so geringem Kabelsalat wie möglich. Deine schalten oben scheint mir dafür sehr geeignet, da man diese auf dem ersten Blick belibig erweiterte kann. Das einzige Problem was ich habe das ich nirgends erlesenen kann wie die roten Platinen heißen 😦 . V.l. kannst du mir ja den Namen und oder eine Adresse zukommen lassen. Bei verbesseruns Vorschläge bin ich für alles offen.

    Mit freundlichen Grüßen
    Jufis

    Ps. Die Schrittmotoren laufen mit 5v-12v und bis zu 1,5 amper das ganze ist für einen 6 Achs Roboter arm.

    • arduphototobot schreibt:

      Hi Jufis
      Die roten Platinen sind Easydriver. Allerdings sind die nur für Phasenströme kleiner 500mAh gedacht (genaue Specs bitte beim Versender des geringsten Misstrauens erfragen). Für 1,5 A bräuchtest du vermutlich bigeasy oder high current Pololus oder so.
      Geh einfach mal zu Watterott (nein die Sponsern mich nicht) und schau dir die Steppermotortreiber an.
      Steuerst du die 6 Schrittmotoren selber? Mit anfahren, abbremsen und mehrere gleichzeitig und so?
      Das wird anspruchsvoll. Ich war froh die GRBL Firmware gefunden zu haben, die das für mich macht.
      Bye

      • Jufis schreibt:

        Danke für die schnelle Antwort. Über die Sache mit dem Anfahren und abbremsen habe ich mir auch schon den Kopf zerbrochen und bin zu dem Entschluss gekommen das ich das fürs erste weg lasse und dafür erst mal die Motoren langsam laufen lasse.
        MfG
        Jufis

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