Nach dem ich immer noch auf meine Platine aus der USA warte und diese aller Voraussicht nach auch nicht in den nächsten Tagen eintreffen wird habe ich mich dazu entschlossen eine zweite Platine zu bestellen. Diese Platine nennt sich Gaups und ist ebenfalls von Amberspyglass (eshspeoko) und basiert auf der buildlog.net Platine. Diese ist allerdings von Grund auf neu designed und sieht gut aus. Somit werde ich die Buildlog.net Platine, sofern sie dieses Jahrhundert noch eintrifft auf ebay verhöckern. Da meine Fräse bereits fertig aufgebaut ist und ich nicht länger warten wollte habe ich meine Pololu Schrittmotortreiber auf dem Breadboard von Hand verkabelt. Nach dem die Verkabelung fertig war ging es an die GRBL Settings.
Es gibt ein paar gute Online Rechner um die Grbl Einstellungen zu berechnen. Damit die Einstellungen korrekt berechnet werden können muss man herausfinden, welche Strecke die Fräse pro Schritt zurück legt.
Die eShapeOko läuft auf MXL Zahnriemen. Diese haben eine Steigung von 0,08inch. Die Zahnräder haben 18 Zähne und die der Motor benötigt mit seinen 1,9 Grad pro Schritt insgesamt 200 Schritte für eine volle Umdrehung. Damit kann man die Einstellung für Grbl relativ einfach berechnen.
Das gleiche gilt für die Z-Achse, die mit einem M8 Gewindestab ausgestattet ist. Hier kann man die Steigung einfach googeln und dies ebenfalls in den Grbl Rechner eintragen.
Nach dem man die korrekten Settings hat geht es noch an die Feed, Seek und Acceleration Parameter. Diese sollte man in kleinen Schritten erhöhen bis man mit den Werten zufrieden ist und die Fräse zufriedenstellend läuft.
Sobald ich meine optimalen Werte habe werde ich diese hier veröffentlichen. Im Moment habe ich für Feed und Seek jeweils 500, sowie für Acceleration 50. die Fräse läuft mit 8 Microsteps auf X und Y schon angenehm ruhig, aber sie könnte noch etwas mehr pfiff für Trockenfahrten habe :).
Ich denke, dass die Gaups Platine in der nächsten Woche kommen wird, dann gibt es wider ein Update. Ein entsprechendes Video von meiner ersten Testfahrt gibt es hier: http://m.youtube.com/watch?v=iNzlc67y-Ec

Nach dem meine eShapeOko nun endlich angekommen ist ging es gleich an den Zusammenbau. Vorher sollte man sich aber eingehend mit der Dokumentation befassen, damit man am Ende nicht wieder alles auseinander nehmen muss. Je nach dem, was für Optionen man für die eShapeOko gewählt hat steht auf der Wiki Seite von amberspyglass noch zusätzliche Dokumentation zu Verfügung. Mein eShapeOko Kit habe ich mit dual X Achse  und dual y Achse bestellt. D.h. auf der Y Achse arbeiten zwei Motoren für den Vorschub, auf der x Achse allerdings nur einer, der aber auf 2 Makerslide Schienen läuft. Hier muss man dringlich die Zusatzdokumentation lesen, damit man ein sauberes Ergebnis bekommt.

Der eigentliche Grundaufbau ging gut voran. Glücklicherweise hat mir mein Bruder beim Zusammenbau geholfen, was sich als sehr Zeitsparend herausstellte. Während ich mich um die Gewinde in den Makerslides gekümmert habe hat er bereits mit dem Zusammenbauen der Achsen begonnen. Für den kompletten Zusammenbau haben wir insgesamt gute 3h gebraucht. Danach waren alle Motoren eingebaut und alle Schrauben festgezogen.

Bevor man startet sollte man sich gutes Werkzeug besorgen. Hierfür würde ich folgendes Empfehlen:
– Inbus Schlüsselset
– 1-2 8er Schraubenschlüssel (2 für das spätere justieren der exzentrischen Schrauben)
– Akkuschrauber
– Je nach Bausatz m3 Bohrer, Schrauben und Muttern (jeweils 3-10)
– Gewindeschneider für M5 Löcher (Ganz Wichtig!)
– Zange (Kann nie schaden)

Dann kann der Bau auch schon losgehen. Alleine mit dem Schneiden der Gewinde war ich als unerfahrener Bastler eine Zeit lang beschäftigt, so dass in der Zwischenzeit alle Achsführungen aufgebaut waren und man direkt mit dem Zusammenbau beginnen konnte. Der Schlussendliche Zusammenbau kam etwas ins Stocken als wir zu den Open End Plates kamen. Hierüber war nichts in der Anleitung zu finden, dafür aber die Zeichnungen im eShapeOko Store. Nach dem wir das Spiel aller Makerslides entfernt haben ging es an die Zahnriemen. Diese kann man relativ einfach befestigen und ebenfalls straff ziehen. Alles kein Problem. Die Fräse läuft auch wirklich angenehm rund, wenn man sie versucht von Hand zu bewegen.

Nach dem der Aufbau dank Hilfe so gut geglückt ist kann es nun mit der Montage der Elektronik voran gehen. Der Arduino steht schon bereit. Im nächsten Beitrag werde ich dann ebenfalls auf die Konfiguration eingehen.

Wer hätte es gedacht, dass die eShapeOko noch diesen Monat ihren Weg zu mir findet? Ich zumindest nicht. Ich hatte mit Anfang November gerechnet und bin umso erfreuter, dass Catalin meine eShapeOko schon jetzt bereits auf den Weg bringt. Bestellt hatte ich sie am 2. September und zur Post ging sie heute. Mittlerweile hat er im Webshop wieder den Normalbetrieb ausgerufen, mit einer Auslieferung innerhalb von 3 Tagen nach Bestellung.
Das ist echt fair! Ich hoffe meine Fräse kommt bald an, damit es endlich losgehen kann :).

ATX Netzteil mit krummen Kondensatoren

Die eShapeOko ist noch nicht verschickt worden, darum beschäftige ich mich heute einfach etwas mit dem Netzteil. Wie hier beschrieben habe ich mich dafür entschieden ein Computernetzteil als Stromquelle zu verwenden. Hierfür wählte ich eines, das Stecker einzeln herausführt, so dass man nur die Anzahl an Kabel anschliessen muss, die man auch wirklich benötigt. Das einzige Manko war bisher, dass der normale „Kabelbaum“, der normalerweise am Mainboard befestigt wird heraushängt, so dass man immer Kabelgewirr hat. Den Kabelbaum benötige ich einzig und alleine zum Überbrücken des Power On Schalter. Das Netzteil ist im Normalbetrieb logischerweise ausgeschaltet und fängt erst dann an Strom zu liefern, wenn PS_ON (meistens das Grüne Kabel) auf GND geschlossen wird (Anleitungen gibt es darüber einige im Internet). In der ersten Version hatte ich ein Masse Kabel und das Grüne PS_ON Kabel am Stecker abgeschnitten um es dann mit dem Lötkolben und etwas Schrumpfschlauch zu verbinden.

Die einzigen Stromstärken die ich benötige sind 12V für die Schrittmotoren und 5V für den Arduino Uno, daher kam mir die Idee den Kabelbaum zu entfernen. Dafür musste man natürlich das Netzteil erst einmal vom Strom nehmen und öffnen. Das kostet einen nicht nur die Garantie, sondern auch etwas Zeit, da die Platine manchmal etwas frickelig im Gehäuse angebracht ist. Nach dem ich nun alles zerlegt hatte begann ich alle Kabel direkt auf der Platine zu entfernen. Das geht am einfachsten mit einem Lötkolben bei 350°C, etwas Fingerspitzengefühl und viel Geduld. Nach dem alle bis auf das grüne Kabel entfernt waren wurde dies ein bisschen gekürzt, so dass ich es direkt an den Masse Anschluss der Platine löten konnte. Da auf der Unterseite der Platine so viel Lötzinn verwendet wurde hilft es hier z.B. mit Endlötlitze etwas davon zu entfernen um das Kabel sauber anlöten zu können. Nach dem alles fertig war ist mir aufgefallen, dass nahezu alle Kondensatoren, die sich um die Kabel befinden von Haus aus etwas krumm eingelötet waren. Das wollte ich ebenfalls nicht so lassen und hab diese sauber nach gelötet und begradigt. Beim Anschließenden Zusammenbau sollte man dringend darauf achten, dass an der Unterseite der Platine nichts absteht, dass evtl. das Gehäuse berühren könnte. Auch wenn die eingebaute Plastikfolie dafür sorgt, dass es keine Kurzschlüsse gibt sollte man sich vergewissern, dass nichts übersteht.

Nach dem Zusammenbau sah mein Netzteil schon viel aufgeräumter aus. So lässt es sich doch damit arbeiten! Dann kann die eShapeOko ja kommen!

 

Die eShapeOko als auch die Platine für die Motortreiber sind noch nicht angekommen. Das soll kein Firmen bashing werden, sondern einfach einen kleinen Einblick darüber geben, was einen so erwarten kann, wenn man dieverse Teile online / Übersee bestellt.

eShapeOko Die Bestellung ging am 02.09.2013 an MakerslideEurope raus. Ich habe schon damit gerechnet, dass die Fräse nicht innerhalb von einer Woche da ist, daher verlies ich mich auf die E-Mail von Catalin (Inh), der mir zusicherte die Fräse in der nächsten Woche zu verschicken. Ich hatte mit 2 Wochen gerechnet, also war ich umso erfreuter über seine E-Mail. Da ich in der Zwischenzeit 2 Schrittmotortreiber getoastet hatte und mir eh noch ein Motor fehlte dachte ich mir, dass ich dies auch bei Catalin bestellen könnte, damit alles in einem ankommt. Diese Mail ging am 08.09.2013 raus und wurde am 12.09.2013 wieder von mir zurückgenommen, weil ich keine Antwort hatte und es zwischenzeitlich bei Multec bestellt habe. In der Mail vom 12.09.2013 habe ich ebenfalls nochmal nachgefragt, ob er mir sagen kann, wann ich ungefähr mit der eShapeOko rechnen kann. Auf diese Mail bekam ich bis heute leider keine Antwort. Glücklicherweise bin ich 4 Tage danach auf den Blog der Firma gestoßen auf dem Catalin über den aktuellen Status informiert. Das fand ich angenehm, da man hier sieht, welche Bestellungen als nächstes raus gehen. Was aber meiner Meinung nach nicht geht ist, dass er keinen Hinweis auf die Verzögerung im Webshop anzeigt. Das wäre doch kein Problem, oder? Positiver Nebeneffekt: man spart sich erboste Besteller, die eine gewisse Menge Geld vor strecken und dann erst einmal in der Luft hängen. Es gibt ebenfalls nicht mal einen kleinen Hinweis darüber, dass man im Blog etwas über den Status lesen kann… Ärgerlich.
Da Catalin wenigstens versucht zu erklären, wo seine Probleme liegen und versucht abzuschätzen, wie er mit den Paketen rum kommt sei ihm das verziehen. Ich kenne das auch, man plant etwas akribisch und rechnet genug Spielraum ein und dann passiert etwas Unvorhergesehenes und alles kommt durcheinander. Trotzdem hat es einen komischer Beigeschmack, wenn man als Kunde einfach keinerlei Rückmeldung bekommt und alleine gelassen wird.

Buildlog.net Platine
EJ ist der Inhaber der Seite reactive substance und schnell im Antworten, wenn er denn so will. Ich habe über den etwas dubiosen aussehenden Shop die Buildlog.net Platine bestellt und hörte erst einmal gar nichts. Die Bestellung ging am 03.09.2013 (PayPal) raus. Nach dem ich bis zum 11.09.2013 nichts gehört hatte besuchte ich den Webshop nochmals und bemerkte, dass es einen für USA und einen für den Rest der Welt gibt. Ich hatte scheinbar über den falschen Webshop bestellt. Kein Problem, ich schrieb EJ umgehend an und erklärte den Sachverhalt. Am 12.09.2013 erhielt ich eine Mail, das alles in Ordnung ist und er es vermutlich morgen verschicken würde (probably). Am darauf folgenden Tag erhielt ich dann auch eine Bestätigung (nach einem kurzen Mailwechsel, weil er eine Telefonnummer für den Internationalen Versand angeben muss) von Stamps (Kooperationspartner von USPS – US Postal Service) mit einer Trackingnummer (Electronic Notification). Nach dem nun einige Zeit ins Land ging habe ich direkt bei Usps.com den Status geprüft. Dort fiel mir auf, dass es sich nicht um eine Versandbestätigung handelte, sondern um die Bestätigung, dass EJ plant mir etwas zu schicken. Ich habe auch schon in anderen Foren, wie dem ShapeOko Forum über EJ gelesen, dass es nicht so genau mit den Versand nimmt, wobei der Käufer da wirklich etwas pingelig war.
Nach dem ich davon gelesen hatte und USPS immer noch den Status „Awaiting Packet“ hatte schrieb ich EJ am 24.09.2013 ob er mir sagen kann, wo das Paket steckt, weil sich am Status nichts tut. Heute, am 27.09.2013 kam dann Bewegung ins das Ganze und das Paket wurde scheinbar abgegeben bei USPS bearbeitet.
[Nachtrag]
Nach ungefähr 2 Monaten (und ein paar Tagen) kam die Platine endlich bei mir an. Mittlerweile habe ich mir schon Ersatz aus UK besorgt. Der aktuelle Stand sieht so aus: Die Platine wurde am 12.09 von EJ bei USPS abgegeben und lag dort erst einmal geschlagene 14 Tage herum, bevor sich überhaupt etwas tat. Dann wurde sie innerhalb von 1-2 Tagen nach DE verschickt. Ich habe in der Zwischenzeit mit USPS Kontakt aufgenommen gehabt und eine Trackingnummer für DHL bekommen. Das doofe nur, DHL interessiert sich nicht für Tracking von Briefsendungen, somit bekommen man weder über das Trackingportal von DHL, noch über die Hotline irgend eine Auskunft darüber, wo der Brief sich gerade befindet, noch wann dieser eintrifft. Man bestätigte mir an der Hotline, dass ich einfach nur warten kann. That’s it. Besten Dank. Naja, mittlerweile ist sie angekommen.

Nach dem es nun wieder etwas stiller um mein CNC Fräsen Thema wurde will ich hier mal über den aktuellen Stand berichten. Das Thema Selbstbau CNC ist vom Tisch. Die Grundidee war schon nicht schlecht, doch leider fehlt mir im Moment die Zeit und das notwendige Werkzeug um eine saubere Umsetzung meiner DIY CNC zu realisieren.
Da ich aber unbedingt eine Fräse haben will und ich die Elektronik schon nahezu vollständig habe, habe ich mich für eine eShapeOko entschieden. Der Bausatz kann flexibel gestaltet werden, bietet z.B. open end Plates, so dass man die Fräse beliebig erweitern kann, sollte das mal notwendig sein. Da der Bausatz noch unterwegs ist (aus UK) werde ich hier auf die Dinge eingehen die es zu beachten gilt.

Was benötigt man alles für das Basis Set?
Den eShapeOko Bausatz (Werkzeug und einen M5 Gewindeschneider)
– 3-4 Schrittmotoren
– 3-4 Motortreiber
– 3-4 Kühler
– Eine Steuerplatine die den Schrittmotortreibern sagt, was die Motoren machen sollen
Ein Netzteil mit genug Power
– Eine Spindel, welche die Bohrarbeiten übernimmt (z.B. Dremel)
– Fräsbohrer
– Kabel
Platine für den Aufbau (oder eine vorgefertigte Platine -> Shield)
– Schrumpfschlauch
– Lötkolben
– Einen Computer 🙂
– Software

Zur Anzahl der Schrittmotoren
Man kann die eShapeOko mit doppelt bestückter Y-Achse bestellen, somit benötigt man 4 Motoren und 4 Schrittmotor Treiber und 4 Kühler

Zu den Motoren
Es gibt Motoren wie Sand am Meer. Ich habe mich für Nema 17 Motoren entschieden. Erstens sind die von der Größe her vertrauenserweckend und zweitens sind sie mit knapp 43 Ncm ein gutes Haltemoment. Ich habe welche gekauft die zusätzlich jeweils ein 2,5 Meter langes Anschlusskabel (4 Adern) hatten. Das macht die Montage einfach (hoffe ich). Bestellt habe ich die bei Multec.de
Preis pro Stück ~10€

Zu den Motortreibern
Auch hier gibt es eine mehr oder weniger große Auswahl. Ich habe mich für welche von Pololu entschieden. Das Modell hört auf den Namen A4988 und liefert bis zu 2A pro Phase an den Motor, wenn die Kühlung entsprechend gewährleistet ist. Den Treiber und die Kühler kann man ebenfalls bei Multec.de bestellen. Um die Kühlrippen korrekt aufkleben zu können brauch man Wärmeleitpaste, die nicht nur Wärme leitet, sondern auch klebt, sonst rutschen diese schneller vom Kontroller als man gucken kann.
Preis pro Stück (Pololu) ~10€
Preis pro Stück (Kühler) ~ 1€

Zur Steuerplatine
Es gibt ein Opensource Projekt namens GRBL (Garbel ausgesprochen), welches sich mit der Ansteuerung der Motortreiber auseinander setzt. Hierfür brauch man als Basis einen Arduino (z.B. einen Arduino Uno) auf den man die Software aufspielt. Dieser wird mit dem Computer per USB verbunden und nimmt die Signale per serieller Schnittstelle entgegen und treibt die Motoren über die Motortreiber an. Da das Projekt gut dokumentiert ist würde ich hier nicht näher darauf eingehen.
Preis pro Stück (Arduino Uno) ~10€

Zum Netzteil
Das Netzteil machte mir am meisten sorgen. Ich habe etwas mit 12v Ausgangsspannung gesucht und einer Leistung von mindestens 8A, lieber 10A. Am besten lüfterlos und günstig. Als ich bei meinem lokalen Elektronikmarkt nach diversen erfolglosen Ebayrecherchen nach etwas vergleichbaren fragte entgegnete man mir mit einem Fragezeichen. Netzteile hatten sie, 12V und max 6A. Nichts brauchbares und vor allem nichts wirklich bezahlbares. Durch einen Hinweis eines sehr guten Freundes kamen wir dann auf eine brauchbare Lösung. Ein ATX Computernetzteil (leider mit Lüfter) bei dem man die Kabel einzeln anschließen kann. Somit fahren nicht überall Kabel herum, sonder nur das nötigste. Ein Plus: Neben den 2x 12v16A Leitungen kann ich das Arduino Board ebenfalls noch mit 5V versorgen. Ein Nachteil: man muss den Enable Pin auf GND legen, damit es anspringt. Mit etwas Lötarbeiten und etwas Schrumpfschlauch ist auch das Problem einfach gelöst.

Platine für den Aufbau
Es gibt mehrere Möglichkeiten den Aufbau zu bewerkstelligen. Entweder man bastelt sich selbst eine Platine und lötet alle notwendigen Teile zusammen, die man für das verdrahten der Pololu Treiber mit den Motoren und dem Arduino benötigt, oder man kauft eine Platine, die schon vorgefertigt ist. Hier entfällt das verdrahten und anschließende Suchen nach Fehlern. Ich habe mir eine entsprechende Platine bei Reactive Substance bestellt (Buildlog.net Stepper Shield: Revision 3.0). Ein weiterer Vorteil dieser Platine ist, dass sie 4 Steckplätze für die Motortreiber hat und ich somit meine doppelt ausgelegte Y-Achse einfach anschließen kann.

Wie alles zusammen spielt
Die Modelle, die gefräst werden sollen werden am Computer erstellt. Dafür gibt es freie Programme wie LibreCAD, InkScape und andere Programme, die ins DXF Format exportieren können. Die Modelle werden in einem CAM Programm weiter verarbeitet, dass sich um den Ablauf kümmert. Was wird zuerst gemacht, welcher Bohrer wird verwendet etc… Am ende kommt sogenannter GCode heraus, der mit einer Software (GRBL Controller) die Codes an den Arduino Uno überträgt. Dieser kümmert sich darum, die übertragenen Informationen in Signale umzuwandeln, die die Schrittmotoren in der XY und Z Achse bewegen und das Modell fräsen. So ist der grobe Ablauf.

Das ist es erst einmal. Für die Spindel habe ich noch etwas im Petto. Derzeit warte ich noch auf den eShapeOko Kit und hoffe das dieser bald eintrifft. Die Kommunikation gestaltet sich etwas schwer. Eigentlich wurde mir zugesagt, dass die Fräse letzte Woche verschickt werden sollte. Dazu kam es aber nicht und eine Antwort habe ich vom Hersteller ebenfalls noch nicht bekommen. Anders sieht es bei Multec aus. Wer hier mit Paypal bezahlt kann sich auf eine extrem schnelle Lieferung verlassen.
In der Zwischenzeit habe ich heraus gefunden, dass der Hersteller der eShapeOko Probleme bei seinen Zulieferern hat, also harre ich der Dinge, die da kommen und hoffe, dass sie dennoch bald eintrifft.

 

Nach dem mein IPad 4 erst vom Auto überfahren wurde (dank Dodocase ist nicht viel passiert) und das Display nun schließlich ganz kaputt ist (Begegnung mit dem Pflasterstein) wurde es Zeit das Display auszutauschen. Ein Ersatzdisplay gibt es schon für knapp 40€ bei Ebay mit entsprechendem Werkzeug. Der Umbau kann, je nach dem wie stark das Display beschädigt ist auch ohne das Aufweichen des Displayklebers bewerkstelligt werden.
Ein kleines Video, wie das aussieht kann man hier finden.
Ich habe ca. 1 1/2 h damit verbracht, danach war das Ipad zumindest augenscheinlich wie neu

http://www.youtube.com/watch?v=OZxdmAEStmIA

Wie gesagt bin ich schon lange am überlegen, ob ich eine CNC Fräse bauen soll, oder nicht. Für mich war immer klar, dass wenn ich eine CNC Fräse bauen werde, dann will ich vorher die Elektronik im Griff haben. Über EBay und Heise bin ich über einen 3 Achsen Controller gestolpert. Ein Teil, das zwar im Amateursektor liegt, aber dennoch was kann und das man über den Parallel Port steuern kann. Damit macht man vermutlich nichts falsch dachte ich, denn serielle und parallele Schnittstellen sind schon seit gefühlten 1000 Jahren in Betrieb und somit kompatibel mit dem hinter letzten Betriebssystem.

Mein Computer hat schon lange keinen LPT Port mehr, dafür aber die Dockingstation meines Laptops, aber ich hatte meine Rechnung ohne Windows 7 x64 gemacht, denn mit 64 Bit kann die Software (hatte Mach3 getestet) scheinbar nicht. Genauso wie mit Laptops, denn da soll das Timing auf Grund der Schlafmodus-Integration auch nicht wirklich taugen. Und der Parallel Port über eine proprietäre Dell Schnittstelle? Pff… Projekt zum Scheitern verurteilt.

Ich hatte es natürlich versucht und den Schrittmotor an die Elektronik angeschlossen, aber mehr als geglüht hat der Motor nicht. Zumindest ging er, denn er hatte das volle Haltemoment – Aber Bewegung?! Fehlanzeige.
Frustriert landete dieses Stück Hardware nach insgesamt 10h Fehlersuche und Debugging erst einmal in der Ecke. Bei dem Modul handelt es sich um einen 3 Achsen Controller mit TB6560AHQ Chips. Schön anzusehen, aber für meine Betriebssystem Kombi und Schnittstellenproblematik einfach nicht zu gebrauchen.

TB6560AHQ

Pest vs. Cholera
Da dieses Teil aus Fernost leider nicht so funktioniert wie ich es mir gedacht hatte und ich gerne mit USB arbeite habe ich mich auf die Suche nach etwas gemacht, mit dem ich arbeiten kann. Da bin ich auf Arduino und ein Projekt GRBL gestoßen. Wer mich kennt, der weiß, dass ich nicht viel von Arduino halte. Überall werden diese Monster haften Arduino boards verbaut, auch wenn es ein <1€ Controller tun würde. Es wird nicht mehr nachgedacht, sondern nur noch alles mit Hardware erschlagen. Aber genau das ist nicht wirklich meins. Ich lerne gerne neue Sachen von der Basis, verstehe wie Microcontroller funktionieren, ohne das ich eine Tonne von Bibliotheken benötige um dann eine Zeile Code zu schreiben, die dann wie Welt in die andere Richtung drehen lässt.

Doch dieses Mal wollte ich nicht davon abbringen lassen meine CNC Fräse zu bauen, egal ob ein Arduino Herz darin schlummert, oder nicht. (Alleine die Erkenntnis, dass ich damit nicht entwickeln muss um eine CNC Steuerung zu bekommen hatte wirklich sehr viel Charme)
Also Arduino als CNC Controller. Dann fehlen nur noch die Schrittmotor Treiber. D.h. der Controller sorgt dafür, dass die Motoren wissen was sie tun müssen und die Schrittmotor Treiber die zwischen Controller und Schrittmotor hängen versorgen den Schrittmotor und bereiten die Signale des Controller soweit auf, dass er weiß in welche Richtung und wie weit er drehen muss. Es ist auch möglich den oben beschriebenen China Controller über ein Arduino (bzw. einen Microcontroller) zu steuern. Das kam aber zumindest für meine ersten Gehversuche nicht in Frage, da hier auch wieder allerlei Probleme entstehen können.

Als Schrittmotortreiber habe ich welche von Polulu genommen – die A4988. Diese sind zusammen mit Arduino und GRBL sehr einfach zu betreiben. Auch jemand der absolut keine Ahnung von Fräsen hat kommt hier mit einer entsprechenden Anleitung zurecht. Ich möchte aber dennoch gerne die Schritte erläutern, die notwendig sind das Arduino Board dahin zu bringen G-Code zu empfangen.
Als erstes kauft man sich ein Arduino Board. Soweit ich gelesen habe geht es gut mit einem Arduino Nano, oder Arduino Uno. Ich habe mich für das Uno entschieden, weil es für mich praktischer zum Entwickeln ist. Hält man das Arduino Board in der Hand sollte man sich die aktuellen Treiber runterladen, damit es auch korrekt auf dem Laptop erkannt wird. Die Arduino Gui wird nicht wirklich benötigt.
Nach dem das Board korrekt unter Windows (für andere Betriebssysteme müsst ihr leider wo anders gucken) erkannt wurde kann man sich auch direkt ans Flashen machen. Zuerst brauchen wir das .hex File von der GRBL Seite (das sollte einfach zu finden sein). Als nächstes nimmt man den Flasher seiner Wahl, oder den Link von der GRBL Seite für ein mini Tool namens XLoader – http://xloader.russemotto.com/.
Damit flasht man das .hex File zügig und unkompliziert auf den Atmel Chip.
Wie funktioniert nun die Kommunikation?!

Die Kommunikation der Computersoftware zum Übersenden der Steuerbefehle läuft nun über die Serielle Schnittstelle des Arduino. D.h. alle Kommandos werden via USB auf die Serielle Schnittstelle des Atmel Chip übertragen.
Über diese Schnittstelle kann man den Atmel auch konfigurieren um die Schrittmotor Schrittweite zu ändern. Dafür kann man eine x beliebige Terminal Emulation nehmen, oder falls man sich die Arduino GUI heruntergeladen hat diese Verwenden. Der Punkt für die serielle Kommunikation lautet Werkzeuge -> Serieller Monitor.

Nach dem die Verbindung aufgebaut wurde (Seriell mit 9600 Baud) begrüßt uns der Controller mit einem freundlichen Grbl 0.8c [‚$‘ for help].
Hierüber können wir nun alles konfigurieren. Hierzu müsst ihr aber das Wiki von GRBL lesen, denn alle Einstellungen hier noch einmal aufzulisten wäre etwas viel . Ich habe erst einmal alle Parameter so gelassen, wie sie waren und versucht ob der Motor, den ich angeschlossen habe läuft. Als Software, die G-Code versteht und mit GRBL Arbeitet habe ich „GRBL Controller“ heruntergeladen. Das sah ganz praktikabel aus und genau das ist es auch. Für jemanden der zum ersten Mal mit so etwas in Kontakt kommt ist Mach3, zumindest für mich einfach zu überfrachtet.
GRBL Controller ist relativ simpel. Man kann auf den entsprechenden COM Port des Controllers Verbinden und dann ein G-Code File importieren und dann auf „Begin“ drücken.

Wie gesagt, nach dem ich alles soweit verkabelt hatte lief der erste Nema 12 Motor nach nicht einmal 15 Minuten 1a. Vorbei die Zeit des Debuggings, nun konnte ich mich daran machen, die Materialien zu kaufen, die ich brauchte um alles zusammen zu bauen.
Bisher läuft die erste Achse (Frästisch) ganz gut, so dass ich in den nächsten Tagen diesen Beitrag hier mit Fotos über die Verkabelung als auch den nächsten mit dem Basis Aufbau füttern kann, yay.

Nachtrag: Hier geht es zu der weiteren Entwicklung in Sachen CNC

 

Es ist mal wieder so weit, ich wage mich an das Thema kleine selbst gebaute CNC Fräse. Das Internet ist voll mit Informationen und über die letzten 2 Jahre in denen ich mich mit dem Thema beschäftigt habe wurde ein Entwurf nach dem anderen erweitert und wieder verworfen.
Ich hatte damals die Idee eine kleine, kostengünstige CNC zu bauen. Nichts verrücktes, so günstig wie möglich. Dann kam ich vom hundertsten ins tausendste. Aus den normalen M6 Gewindestangen wurden schnell Trapezgewindestangen, aus Schubladenführungen high end Linearführungen und aus meinem Dremel als Bohrkopf eine profi Lösung für mehrere 100 Euro. Liest man sich weiter durch diverse Internet Foren kommt man auf allerlei Schnickschnack. Da fragen User nach eine DIY CNC und werden erstmal mit der Ungenauigkeit der eigenen Idee gefolgt von verschiedensten Fachbegriffen und „MUST HAVE“s (wie z.B. Gravurtiefenregler) geplättet. Von der Ansteuerung und den Schrittmotoren ganz zu schweigen.

Kurzum, mir ging das alles ziemlich auf die Nerven. Ich mag es ein Projekt so kostengünstig wie nötig und dafür so gut wie möglich zu bauen. Ich habe aber keine Lust für eine CNC Fräse 1000€ auszugeben (selbst das reicht ja nicht) um damit 10 kleine Fräsprojekte die mit einer kleinen Toleranz auskommen. Das ganze gelese über Fräsen hat mein Hirn einfach überfrachtet, so dass mir die Lust darauf verging. Alleine die Vorstellung einen CNC Community Shit Storm wegen meiner schlechte Kenntnisse über mich ergehen zu lassen, weil ich an einer Stelle nicht weiter komme erregte in mir das Grauen.
Letztens habe ich dann aber doch wieder das Thema CNC Fräse aufgegriffen und habe mich ins Internet gestürzt.

Meine Vorstellungen waren diesmal klar definiert. Kein Schnickschnack, keine Trapezgewindespindel, keine Linearführungen, keine speziellen Motoren etc… Also wirklich eine CNC Fräse als DIY Projekt, ohne Technologie Kram von dem ich keine Ahnung habe. getreu dem Motto „Learning by doing“. Erst wenn ich in meinen Ergebnissen sehe, dass ich keine Platinen Fräsen kann, oder dass 1-2mm Toleranz für alles zu viel ist, was ich mit der Fräse vor habe, dann will ich die nächsten Schritte vornehmen und mich mit dem ganzen Zeug befassen, von dem ich gelesen habe.
Vorerst bleibt es bei normalen Gewindestangen, Nema 17 Motoren usw. Das genaue Setup wird hier peu a peu veröffentlicht werden.

Also hoffen wir auf gutes Gelingen und harren der Dinge, die da kommen