Empfehlungen für eine 2-Achs Steuerung erbeten

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udo

User
Hallo Allerseits,

ich bin gerade dabei eine Langlochbohrmaschine für die Holzbearbeitung zu überholen/ umzubauen.

Eigentlich hatte ich mir vorgenommen kein CNC Projekt daraus zu machen, aber jetzt juckt es mich doch ein wenig in den Fingern... :D

Die Ausgangslage wäre: Z-Achse und Motor werden manuell bedient. X ist der Werkstückträger, Y die Bohreinheit. Bei der X und Y Achse sind jeweils ca. 20 kg horizontal zu bewegen. Länge der Strecke X ca. 300 mm/ Y 150 mm.

Bedienung hatte ich mir über ein Keypad und LCD vorgestellt.

Bearbeitet wird Massivholz, Aufgabenstellung sind kurze Lochreihen für Dübel sowie evt. Nuten. Keine gewerbliche Nutzung. Editor Programmierung G-Code kann ich, die Erstellung der Elektronik und die Auslegung von Maschinen sind allerdings Neuland für mich.

Eigentlich ist es Unfug, aber Ihr wisst ja wie das manchmal so ist. :rolleyes:

Könntet Ihr mir bitte Empfehlungen geben, welche Steuerungen für diese, an und für sich recht überschaubare Aufgabenstellung geeignet wären?

Möglichst schlank in Erstellung und Bedienung.


Dank und Gruß. Udo
 
U

udo

User
Oh je,

die Büchse der Pandora...:eek::eek:

Ich stelle gerade fest, das ich in Sachen Elektronik komplett hinterm Mond lebe. Aber ahnungslos lebt es sich auch irgendwie unbeschwerter.


Ich hab das Thema Arduino eben nur kurz überflogen. Sieht aber sehr vielversprechend aus.

1. Lässt sich mit den Karten, die mit Speicher ausgestattet sind, eine Standalone Lösung mit LCD und Tastatur/ Keypad basteln, oder bräuchte ich noch einen Microrechner alà Rasberry PI dazu? Oder taugen die dazu, vordefinierte Programme zu speichern und abzuarbeiten ohne jedesmal einen Rechner anzuhängen?

2. Bis zu welcher benötigten Leistung reichen die CNC Shields aus und ab wann werden Lösungen alá Gecko oder Triple Beast für die Schrittmotoren benötigt?

Dank und Gruß. Udo
 
R

rkie

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Hallo Udo
Interessantes Projekt. Die Shields sind in erster Linie für 3D-Drucker mit kleinen Schrittmotoren. Als Standalone-Lösung wäre eine 3D-Druckersteuerung mit SD-Karte allerdings interessant. Die Verdrahtung müsste man herausführen um stärkere Endstufen als die Pololus anzusteuern.
Oder ein Beagle Bone mit Machinekit (LinuxCnc). Soll etwas langsam sein, für deine Zwecke vielleicht interessant.

Gruß, Rudi
 
U

udo

User
Hallo Rudi,

das hab ich schon vermutet.

Die 2 Projekte, die ich vorhin nach dem Hinweis von @Solidmanager gefunden habe, die auch für Laien sehr gut verständlich beschrieben sind, sind ein 2 Achs Laser und eine Mini Fräse. Kann man irgendwo nachlesen ab welcher Leistungsaufnahme eine "richtige" Motorenendstufe her muss?

Dank und Gruß. Udo
 
Christian Knüll

Christian Knüll

User
Hallo,

udo schrieb:
Bedienung hatte ich mir über ein Keypad und LCD vorgestellt.
Zum Vergrößern anklicken....

Meine persönliche Meinung: das ist eine Bastelei die man zum Spaß am Erkenntnisgewinn machen kann, "lohnen" wird es sich allerdings eher nicht.
Bei eBay bekommt man kleine Notebooks mit mehr als genug Leistung nachgeworfen, spart sich die Experimente, hat eine richtige Tastatur, Bildschirm und Maus und kann damit komfortabel arbeiten.

Bei (durchaus berechtigter) Angst wegen Spänen / Staub: Notebooktastatur abdecken, Funktastatur und Maus anschließen... fertig...


Christian
 
U

udo

User
Hallo Rudi, danke.

Christian, ja und ja.

Geht nicht darum ob es sich lohnt. Hätte auch noch alte Rechner, die ich dafür nutzen könnte. Wäre auch ein Versuch mit den absolut notwendigen Resourcen auszukommen.

Im Übrigen fände ich es sehr praktisch einfach nur eine kleine Bedieneinheit an der Maschine zu haben. Wenn sich die Idee mit den Arduinos allein nicht umsetzen lässt, ich hab grad einen Rasberry auf der Einkaufsliste. Muss mich allerdings erst mal überall einlesen. Das ist absolutes Neuland für mich.

Basteltrieb und der Wunsch dazulernen spielen natürlich auch eine Rolle.

Gruß und Dank. Udo
 
R

rkie

User
Du meinst sicher GRBL. Damit hab ich auch mal rumgespielt. Ist gar nicht mal schlecht aber halt nur die Firmware für den Arduino. Füttern musst du Ihn mit einem anderen Rechner. Die Programme dazu sind eher dürftig. Bei einem Raspberry hast du Linux. Dann nimm lieber gleich Linuxcnc das ist eine vollständige und sehr gute Software. Ist Open Source und es gibt sehr viele Ausbau-Möglichkeiten. Touchscreen oberflächen giebt es und ein Gampad habe ich selbst in Betrieb. Läuft eben auf diesem BBB oder besser auf einem Mini ITX welches man auch in eine Steuerung einbauen kann.
Ist meine Erfahrung

Gruß Rudi
 
M

markk

User
Hallo Udo

es gibt nicht nur GRBL. Sondern auch TinyG und auf dem wesentlich performanteren Arduino Due auch TinyG2. Auf Letzterem hat es dann auch Potenzial für eine sinnvolle Erweiterung mit Display etc. Weitere Möglichkeit: Smoothieboard ebenfalls mit Display etc.. Ich kenne die Arduino Controller von anderen Projekten... für CNC allerdings nur studiert, noch nicht real eingesetzt (allerdings geplant).

Raspberry Pi und BBB mit LinuxCNC sind sicher noch versatiler, hab mich aber noch nicht damit beschäftigt.

-Markus
 
U

udo

User
Hallo,

ja, der gegenwärtige Ansatz ist ein Arduino Uno - bei den anderen Boards blicke ich hinsichtlich der Fähigkeiten noch nicht ganz durch - mit GRBL, gefüttert von einem Raspberry und bCNC. Soweit ich das im Moment überblicke, bietet die Kombi alles was ich brauche.

Ich denke mal, das ich mir die beiden Komponenten und einen billigen Touchscreen ohnehin zum rumspielen und lernen holen werde. Bin heute über www.4dsystems.com.au gestolpert und deren Screens sind zwar relativ teuer, scheinen aber auch von Hause aus mehr Funktionalität zu bieten. Mal schauen.

Ich mache erst mal die Mechanik fertig und ermittle den Leistungsbedarf für die Stepper und die Endstufen experimentell. Die Endstufen des Smoothieboards werden sehr wahrscheinlich nicht ausreichen. Denke auf Grund des eilig angelesenen Halbwissens, ;) mit den günstigen Arduinos besser zu fahren. Irgendwo muss ich auch anfangen, ohne mich in dem Wust an Informationen und möglichen Varianten zu verstricken.

Sollte sich das als Irrtum heraustellen, war es eine überschaubare Investion in die Bildung. Unbezahlbar. :D

Gruß und schönes WE. Udo
 
M

markk

User
Halllo udo

udo schrieb:
Hallo,
...bin heute über www.4dsystems.com.au gestolpert und deren Screens sind zwar relativ teuer, scheinen aber auch von Hause aus mehr Funktionalität zu bieten.
Zum Vergrößern anklicken....

Es gibt ja jetzt den offiziellen 7 Zoll Bildschirm. Da hast du auch von Haus aus die Treiber, Multitouch-Unterstützung etc. und du hast dann noch alle IO Pins frei, weil der spezifische Display-Anschluss auf dem Pi genutzt wird (und von den IOs kannst du nie genug haben).
https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-touch-display/
Klar, kostet einiges:
https://www.rasppishop.de/Raspberry-Pi-7-Touchscreen-Display

udo schrieb:
Hallo,
Die Endstufen des Smoothieboards werden sehr wahrscheinlich nicht ausreichen.
Zum Vergrößern anklicken....

Ja richtig, die kann man aber auch einfach brach liegen lassen und externe Endstufen anhängen und das ist durchaus so gedacht (habe ich auch so vor):
http://smoothieware.org/general-appendixes#toc5

Gruss,
Markus
 
U

udo

User
markk schrieb:
Ja richtig, die kann man aber auch einfach brach liegen lassen und externe Endstufen anhängen und das ist durchaus so gedacht (habe ich auch so vor):
http://smoothieware.org/general-appendixes#toc5
Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Markus,

das habe ich auch so verstanden.

Allerdings war meine Logik, warum ein Board mit Endstufen drauf, wenn ich diese ohnehin(vermutlich) nicht nutzen kann. Daher hab ich das Smoothie erstmal beiseite geschoben.

Nachdem ich heute nochmal etwas genauer hingeschaut habe, kann das Smoothie aber "print from sd card" als Standard, was meinem Wunsch nach einer "stand alone" Lösung ohne zusätzlichen PC an der Maschine entgegen käme. Die paar Zeilen an G-Code auf die SD Karte und per Touch Screen aufgerufen.

Arduino Mega und Due sollten das in Verbindung mit einem SD Reader eigentlich auch können. Auch wenn ich noch nicht genau weiß, wie das umzusetzen wäre. Wenn man allerdings die benötigten Einzelkomponenten, die das Smoothie schon mitbringt, in Preis, Aufwand und möglichen Hickups summiert, könnte das Smoothie für meine Anwendung tatsächlich die bessere Wahl sein.

Andererseits bietet die Kombination Arduino mit einem Kleinrechner alá Raspi eine Menge weiterer Möglichkeiten. :rolleyes:

Im Moment gilt: fatal_system_error: information_overflow: have_a_beer :D

Schönes Rest WE und herzlichen Dank für Euren Input. Udo
 
M

markk

User
udo schrieb:
Im Moment gilt: fatal_system_error: information_overflow:
Zum Vergrößern anklicken....

;) so ist es mir bis vor wenigen Tagen in Sachen Evaluation Fräse auch gegangen. Jetzt sehe ich langsam ein bisschen Licht am Ende des Tunnels...

Klar kannst du auch ein SD breakout für den Arduino kaufen oder einen Klon nehmen, der das schon drauf hat.

Aber je mehr ich selber recherchiere, desto eher zieht es mich ebenfalls in Richtung LinuxCNC, wie das schon rkie empfahl.
http://linuxcnc.org/

Da sticht dann nicht der Raspberry Pi sondern (wie er auch schon sagte) das Beagle Board Black (BBB) heraus. Das hat den Vorteil, dass es gleich noch zwei schnelle Microcontroller mit an Bord hat, die dann die Echtzeitansteuerung der IOs machen können. Es gibt ein fertiges Image mit Betriebsystem und LinuxCNC aufgesetzt:
http://www.machinekit.io/docs/getting-started/machinekit-images/

Ginge das bei dir so in die Richtung?
https://www.youtube.com/watch?v=VQDENqMeVjA

udo schrieb:
have_a_beer :D
Zum Vergrößern anklicken....

Ich hab hier ein Glas Rotwein, geht das auch? :D

Gruss,
Markus
 
U

udo

User
markk schrieb:
Ginge das bei dir so in die Richtung?
https://www.youtube.com/watch?v=VQDENqMeVjA
Zum Vergrößern anklicken....

So in etwa, allerdings horizontal und nicht ganz so futuristisch.... ;)

P1000562-1.jpg

Das ist die ursprüngliche Anordnung. Die Teile stammen vermutlich von einer Kombi Maschine anno 1920 oder so und sind zu DDR Zeiten schon mal recycled worden. Kommt auf dem Bild nicht richtig rüber, "X" und "Y" werden von "Z" getragen. Der Motor war stationär. Gedient hat das Ding zum Bohren von Dübellöchern und Fräsen von Langlöchern für Zapfenverbindungen und Schlosskästen. Hat aber nie so wirklich funktioniert und steht seit 30 Jahren in der Gerümpelecke.

Da ich in der nächsten Zeit eine Dübelbohrmaschine brauch, kam die Idee auf, den Support "Z" weiterzunutzen, dort den Motor als Y aufzusetzen und X auf das Gestell zu verlagern. X und Y sollten mit neuen Linearführungen ausgestattet werden.

P1000568-1.jpg

Die Spanplatten symbolisieren die Schlitten, die Kanteln die Linearführungen. Allerdings reift gerade die Erkenntnis das es besser wäre, gleich was Richtiges zu machen und den alten Support auch wegzuwerfen. Womit wir dann auch bei 3 Achsen und Isel o.ä. wären. Da wollte ich eigentlich nicht hin, aber so wie bisher geplant weiterzumachen, wäre auch Blödsinn.

Gruß Udo
 
R

rkie

User
Hallo Udo
sieht schon etwas abenteuerlich aus. Wenn die Führungen noch einigermaßen gut sind kann vielleicht schon was draus werden.
Ich würde aber eine große Oberfräse anstatt dem Elektromotors nehmen. Der dreht doch viel zu langsam.
CNC gesteuert kann man dann ja auch Zapfen anfräsen. Ist dann halt eine Waagrecht-Fräsmaschine.

Gruß
Rudi
 
U

udo

User
Hallo Rudi,

die alten Führungen, Keilleisten, sind hinüber. Daher war auch geplant in X und Y halbwegs vernünftige Führungen verbauen. Ich hatte ja gehofft, wenigstens den Support weiterverwenden zu können, aber so wie es im Moment aussieht, fliegt der auch raus.

Der Hauptzweck wäre nach wie vor Bohren bis 20mm Durchmesser. Dafür reicht der Motor. 220/380 V bei 1.1 kw und 2800 U/min, hergestellt beim großen Bruder und somit unkaputtbar. :D

Natürlich, wenn ich die Z-Achse tatsächlich aktiv mache, würde eine HF Spindel schon Sinn machen. Meine Überlegungen gehen auch in diese Richtung, zumal das auch weitere Bearbeitungsptionen eröffnen würde. Allerdings hab ich dann das Problem, die Schaftdurchmesser der Bohrer von 6-20 mm abdecken zu müssen. Meine Fräser passen alle in eine Spannzange da ich dafür entsprechende Adapter habe. Bei den Bohrern wäre ein Futter schon von Vorteil. Grübel, grübel...

Gruß Udo
 
R

rkie

User
Nur zum Bohren rentiert sich der Aufwand ja nicht.
Das Ding ist vom Aufbau her gar nicht so falsch. Der Tisch steht fest und der Fräskopf fährt. So kannst Du auch längere Kanthölzer bearbeiten, eine Seite auf dem Tisch und die andere Seite mit einem Bock unterstellen.
Für die größeren Fräser schadet der massive Aufbau nicht. Die Führungen entweder Nachfräsen lassen oder flache Nuten für Linearschienen einfräsen. Und rechtwinklig dazu eine Planfräsung für die Spindellagerplatte.

Gruß
Rudi
 
U

udo

User
Hallo Rudi,

hatte Anfangs überlegt die Teile überarbeiten zu lassen. Macht aber keinen Sinn mehr. Wenn ich mit den ausgenuddelten Dingern zum Schlosser gehe, lässt der mich glatt einweisen. :D

Machbar wäre das, aber der Aufwand steht in keinem Verhältnis zum Nutzen. Ich habe jetzt testhalber ein paar Billigführungen verbaut und werde das Ding zunächst manuell betreiben. Eventuell die X Achse gesteuert zum Üben, aber mehr macht einfach keinen Sinn.

Daneben läuft die Planung für einen kompletten Neubau mit 3 Achsen und 2.2 kw China-Spindel. Dann auch zum fräsen. Mal den Bleistift spitzen.

Gruß und Dank. Udo
 
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