Shapeoko 2 im Großformat (Y-Achse 200 cm/X-Achse 100 cm)
Hallo Leute,
an dieser Stelle möchten wir unsere Erfahrungen zum Aufbau eines Shapeoko-Projektes dokumentieren:
1. Vorgeschichte: Wir wollen mit der Shapeoko im Bereich Holzverarbeitung (MDF, ggf. auch HPL) prototypische Arbeiten für eine "Paketkasten-Entwicklung" erledigen. Ihr könnt Euch unsere derzeitigen Paketkasten-Modelle unter "mypaketkasten.de" anschauen. Sobald Einzelteile sich bewährt haben, sollen diese dann durch eine Produktionsfirma hergestellt werden. Eine fertige Fräse war uns zu teuer und auch bzgl. Software zu umständlich. Durch Internetrecherche sind wir auf Shapeoko aufmerksam geworden und dann auf shop.myhobby-CNC.de als "deutscher Bausatz/Teile-Händler". Wir wissen noch nicht was uns alles beim Bau dieser Maschine erwarten wird, wollen uns aber trotzdem dieser Herausforderung stellen und mal sehen wie sich das ganze entwickelt.
2. Eckwerte unserer Shapeoko: - Y-Achse 200 cm - X-Achse 100 cm - alle 4 Achsen mit NEMA 17 Motoren - Arduino mit GRBL-Shield aus dem Hobby-CNC Shop - Motortreiber ohne Kühlung - Netzteil 100 Watt - also Standard-Bausatz Shapeoko 2, erweitert um entsprechende Alu-Profile
3. Status des Projektes: - Lötarbeiten "mit Unterstützung" von H. Holze erfolgreich abgeschlossen - mechanischer Aufbau abgeschlossen - Inbetriebnahme ist erfolgt - alle Motoren laufen
4. derzeitige Herausforderungen: - das Drehmoment der NEMA 17 Motoren ist zu gering - wir haben folgende Optimierungen vorgenommen: - Änderung der Micro-Stepeinstellungen (waren auf eighth-step, sind jetzt auf half-step) - Änderungen der Stromwerte je Treibermodul durch eine "Viertel-Schraubendrehung" bei den jeweiligen Treiberdrimmern (waren auf 1 A, sind jetzt "wahrscheinlich" bei 2 A aber weiterhin Problem: Dauerstrom der aktuellen Motortreiber liegt bei 1 A - Reduzierung der Schrittgeschwindikeit (mm/Min) und der Beschleunigungswerte (mm/Sec2) bei den entsprechenden Parametern in der Konfiguration - Zwischenergebnis: schon wesentlich höheres Drehmoment, wir werden weiter testen. Hier wären Erfahrungen hilfreich welche Parameter man wie verstellen muss um optimale "Drehmoment-Bedingungen zu erreichen
5. weitere Vorgehensweise:
Erster Ausbaustufe: - Umbau Y-Achse und Z-Achse (ggf. auch X-Achse) auf NEMA 23 Motoren mit 1,8 NM Drehmoment - Test von 2 leistungsstärkeren Treibern für die Y-Achse (H. Holze hat uns z.B. Texas Instrument DRV8825 genannt, ggf. kennt jemand auch noch andere passende Treibermodule, die man auf die GRBL-Shield Sockel stecken kann) - Einsatz von Kühlkörper für die Treibermodule- - Einsatz stärkeres Netzteil (bereits vorhanden mit 24V/600 Watt)
Zweite Ausbaustufe (Option): - falls die Maßnahmen die unter Schritt 1 aufgeführt sind, nicht genügen werden wir ggf. auf ein Chinaboard umsteigen (dann ohne Arduino), oder eine Variante bauen die mal im Hack-CT beschrieben wurde (mit Arduino pro Micro)
Risiken: - H. Holze hat schon darauf hingewiesen, dass ggf. bei einem stärkeren Einsatz der CNC irgendwann die Kunststofflaufrollen das schwächste Glied werden..
Anregungen nehmen wir natürlich gerne entgegen ;-)) In Kürze werden wir auch mal Fotos zu unserem Projekt einstellen.
Re: Shapeoko 2 im Großformat (Y-Achse 200 cm/X-Achse 100 cm)
Hallo Ernst,
ich hab auf meinem GRBL auch die DRV8825. Es gibt diese Module auch zum aufstecken wie die A4988.
Nur diese werden um 180 Grad gedreht aufs GRBL gesteckt. Durch die Module kann man auf jeden Fall mehr Strom laufen lassen. Ab 1,5 A muss aber aktiv gekühlt werden.
Re: Shapeoko 2 im Großformat (Y-Achse 200 cm/X-Achse 100 cm)
Hallo Leute,
möchte Euch kurz mitteilen, wie weit wir mit unserem Projekt derzeit gekommen sind:
1. Testlauf Helloword-test bestanden !!
2. Elektronik -Umrüstung auf NEMA23-Motoren auf allen Achsen durchgeführt -es werden weiterhin die StepStick A4988-Treiber verwendet -mit Spannungsmesser auf 1,15 eingestellt (das wären theoretisch ca. 2,9 A I max) -das ist zwar zu viel (die 4988 vertragen max. 2 A) aber wir probierens trotzdem -auf jedem Treibermodul haben wir eine Kühlkörper geklebt und zusätzlich kühlen wir mit 2 Lüfter - für alle Fälle haben wir uns schon mal leistungsfähigere Treibermodule gekauft (DRV 8825) diese aber einstweilen noch nicht eingesetzt - als Netzteil haben wir mittlerweile ein 600 Watt Teil im Einsatz (auch etwas mehr als notwendig..) - das Drehmoment ist jetzt aus unserer Sicht sehr zufriedenstellend
3. Mechanik - die Grundkonstruktion haben wir mittels den 20mm Aluprofilen in 4 Felder aufgeteilt - auf dieser Alu-Konstruktion haben wir dann jeweils 4 18mm-Siebdruckplatten geschraubt - die Y-Achse haben wir an der Innenseite mit Eisenwinkel aus dem Baumarkt abgestützt, das ist sehr stabil !! - an der Z-Achse haben wir eine 18mm Siebdruck-Adapterplatte geschraubt - an dieser Platte können wir mit einer jeweils passenden weiteren 18mm Siebdruckplatte z.B. Bohrmaschine oder Kress-Fräse montieren
4. Aktuelle Aktionen - mit der manuellen Steuerung (Laptop) erzeugen wir derzeit mittels GRBL-Befehlen ein Bohrraster 100mm, d.h. wir bohren in die Grundplatte ca. 200 mal 8mm Löcher in die dann M6-Rampamuffen eingeschraubt werden - für jedes Treibermodul wollen wir einen Temperatursensor einbauen, um einfach mal die Belastung "zu sehen". Stromanzeige wäre natürlich noch besser, ist aber wahrscheinlich etwas schwieriger... (sobald wir das Ding fertig haben, können wir auch mal vergleichen, was z.B. 1 Kühler bewirkt und was ein Kühler+Gebläse bewirkt)
5. erste Erfahrungen - vor jedem Start der CNC-Bearbeitung prüfen wir den gleichmäßigen Abstand der Y-Achse zu den Endpunkten - da verstellt sich immer etwas im geringen Umfang 1-2 mm - wenn man es wieder manuell ausgeglichen hat, dann passt es wieder - bis zum nächsten mal.... - vielleicht hat da jemand einen Tip
6. Nächste Schritte - schrittweise den provisorischen Zustand (Mechanik, Leitungsführungen, Elektronik) auf eine stabile und sichere Basis stellen - 4-fach Schalter für jeden NEMA-Motor installieren, um nicht bei manuellen Schiebetätigkeiten jedesmal die Stecker ziehen zu müssen (ist ja für die Treibermodule wegen der induzierten Spannungsspitzen gefährlich - und vielerlei Kleinigkeiten bis man alles einigermaßen betriebsfähig hat
Re: Shapeoko 2 im Großformat (Y-Achse 200 cm/X-Achse 100 cm)
Hallo,
ich selbst nutze meine ShapeOko ausschließlich zum MDF "zerspannen". 12mm starke Platten Fräse ich in einem Durchgang mit einer Geschwindigkeit von 700mm pro min und bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden.
Mal ein paar Daten meiner ShapeOko: Verfahrweg: 530mm x 530mm (750mm lange Makerslides) Steuerung: ArduinoUno + GAUPS Shield + PololuA4988 (auf 1,5A eingestellt) Motoren: Nema23 1Nm Haltemoment, 2A 3,6V Netzteil: Normales Laptopnetzteil 20V 4,5A Fräsmotor: Kress 800 FME
Zum Fräsen nutze ich 3mm 2-schneider von hartmetalltools und kann die weiterempfehlen.(Ein 6mm Fräser für 30€ von einem anderen Shop ist bei mir schnell stumpf geworden ).
Über ein Bild würde ich mich freuen da ich auch bald mehr Verfahrweg brauche. Die X-Achse soll 105cm Verfahrweg bekommen und um das ganze etwas stabiler zu machen soll zwischen den 2 Makerslides noch ein weiteres Aluminiumprofil (20x40) geschraubt werden. Für die Y-Achse wären 280cm Verfahrweg Ideal da man die MDF-Platten nur noch einmal in der Mitte teilen muss und kann die mit wenig Verschnitt verarbeiten. Bei der Länge bin ich mir aber wegen der Riemen unsicher ob das klappt. Wie sind eure Erfahrungen?
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