Funktioniert das neue Grbl Bord mit den gelieferten Treibern Vernünftig mit Nema 23 Motoren |
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18.10.16 10:19
Ronald Moderator
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Re: Funktioniert das neue Grbl Bord mit den gelieferten Treibern Vernünftig mit Nema 23 Motoren
Hallo Christian,
man muss sich das auch alles mal aus der Historie heraus anschauen. Die erste Shapeoko war eine kleine Fräse, nicht mal DIN-A4, die mit drei NEMA17 Motoren und einem Arduino betrieben wurde. Dann kamen immer mehr "Sonderwünsche", die natürlich auch die Änderung weiterer Komponenten bedingt haben. Daraus entstand das MakerSkide-MAX Profil, der Shapeoko-T und die Verwendung von NEMA23 Motoren.
Was nun Deine Fragen angeht. Bei einer Shapeoko-T sollten eigentlich die NEMA17 Motoren reichen, da durch die Untersetzung der Gewindestangen die Kraft der Motoren ausreichen sollte. Die NEMA23 Motoren sind möglich, aber fast zu stark. Auch der Betrieb mit NEMA23 und dem GRBL-Controller-Board und den POLOLU-Treibern ist möglich, auch wenn die Kombi nicht optimal ist. Das haben schon über 100 Kunden so bei mir bestellt. Wer die volle Leistung aus den Motoren rausholen will, braucht stärkere Treiber. Welche die 4A steuern können, und nicht nur 2A. Eine Alternative wäre auch ein Chinaboard mit TB6560 Treibern, dann müsst aber die gesamte Anstuerung geändert werden.
Es liegt also in der eigenen Entscheidung, was man wie verwenden will.
LG Ronald
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18.10.16 12:22
crixnicht registriert
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Re: Funktioniert das neue Grbl Bord mit den gelieferten Treibern Vernünftig mit Nema 23 Motoren
Dazu mal ne Frage: In meinem Kit waren NEMA23 des Typs 57BYGH218 enthalten. Die sind mit 2A angegeben. Ich habe mal versucht den Strom leicht zu erhöhen, damals noch mit den DRV8825 Treibern. Das hat dann schnell dazu geführt dass die Motoren laut wurden. Dass man die sinnvoll mit 4A betreiben kann wage ich da mal zu bezweifeln...
Davon abgesehen finde ich die Konfiguration des Kit's mit NEMA23 auch ewas ungünstig. Vor allem die Integration von Arduino und GRBL shield ist suboptimal wenn man auf stärkere Treiber gehen will. Da wäre meiner Ansicht nach eine Option mit nacktem Arduino passender.
Was die TB6560 angeht, so sehe ich deren Verwendung bei Spindelantrieb aktuell auch etwas kritisch. Durch die höhere Untersetzung werden tendenziell höhere Geschwindigkeiten der Stepper benötigt. Da kommt man dann bei TB6560 schnell an die minimale Pulsdauer, die bei einigen gängigen China Boards zusätzlich durch schlechte Beschaltung eingeschränkt sein soll. Ich habe das noch nicht genauer angeschaut, habe aber aktuell auf der Z-Achse mit M8 Gewinde eine Maximalgeschwindigkeit von 1000 mm/Minute, was entsprechend auf den X/Y Achsen bei Gewindeantrieb dann schon etwas schwach wäre.. mit dem etwas steileren Trapezgewinde TR8x1,5 wäre vermutlich bei etwa 1200 mm/Minute schluss mit den China TB6560 die ich aktuell einsetze.
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19.10.16 10:12
Ronald Moderator
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Re: Funktioniert das neue Grbl Bord mit den gelieferten Treibern Vernünftig mit Nema 23 Motoren
Hallo Christian, hallo crix,
ich habe die Liste von Christian nummeriert, um auf die 11 Fragen genauer eingehen zu können.
Zu 1.) Alle mechanischen Teile, bis auf die Opferplatte sind im Kit enthalten. Alle elektronischen Teile sind im Elektroset enthalten. Du brauchst noch einen Lötkolben, Lötzinn, Kleber und Werkzeug. Zu 2.) Ich verwende einen einfachen 2-Komponenten Epoxydharzkleber. Zu 3.) Ja, sind dabei. Zu 4.) Ja, sind dabei, aus Kunststoff. Die haben weniger Spiel. Zu 5.) Die Schrittmotorhalterungen sind in die Bleche integriert! Da gibt es keine extra Halterungen. Zu 6.) Nein, es ist ein 360W Netzteil dabei, dass für Fräsmotor und Schrittmotoren ausreichen sollte. Zu 7.) Unser Standard sind 24V und mind. 100W nur für die Motoren. Zu 8.) Nein, das Kit ergänzt die Standard Z-Achse des Shapeoko 2. Zu 9.) Die Trapezgewindestange, ein Gewindeklotz mit Trapezgewinde und am oberen Ende entweder einen Pully mit Trapezinnengewinde oder eine abgedrehte Gewindestange. Zu 10.) Nein, die Pullys sind im Elektro-Kit dabei. Es sei denn es wird kein Elektro-Kit bestellt. zu 11.) In allen Fräsensets sind immer die NEMA17 Motoren mit 48mm dabei. Die 40mm Motoren sind eigentlich nur für 3D-Drucker gedacht.
@crix: Da es auch für den Standard Arduino UNO kein Shield mit TB6560 gibt, ist es auch keine "flexiblere" Lösung, hier auf den Standard Arduino aus zu weichen. Ich bin aber immer gerne bereit, im Komplett oder Elektrokit alternativ die Doppeldeckerlösung aus Arduino und Shield zu verschicken. Wer das will, sollte das im Kommentarfeld bei der Bestellung eintragen. Unser eigenentwickeltes Board vereint eben dem Arduino, das Shield und die Elekrtonik für die Fräsmotorsteuerung auf einem Board. Ist damit sehr viel kompakter. Ist aber sicher Geschmackssache.
Was die verscheidenen Treiberbausteine und die Taktung angeht, so sind hier die Datenblätter heran zu ziehen. Alle Bausteine haben eine R/C Kombination, in der der interne Takt eingestellt werden kann. Hier gilt, genau so wie beim Microstepping, so wenig wie möglich. Hohe Taktraten erhöhen auch immer die Verlustleistung. Es ist richtig, dass viele Chinaboards mit schlecht gewählten Kondensatoren für den internen Takt ausgeliefert werden. Dadurch ist die max. Taktfrequenz begrenzt, und auch ein deutlichen Pfeiffen der Motoren hörbar. Das lässt sich aber durch Tauschen der Kondensatoren lösen. Ansonsten sind die TB6560 oder auch Nachfolger TB6600 robuste und leistungsfähige Bausteine. Die Motorangaben der Schrittmotoren sind die physikalischen Eckdaten. Die Motoren können ohne weiteres auch bei 3,5 A (TB6560) betrieben werden. Durch das meist zu hoch gewählte Microstepping kommt es ohnehin meist nicht dazu, dass der max. Strom tatsächlich am Motor ankommt.
Also als Faustregel: Immer von der max. notwendigen Auflösung der Fräse rückwärts mit Unter-/Übersetzung die Anzahl der benötigten Schritte berechnen. Daraufhin dann das Microstepping so niedrig wie möglich (weniger ist mehr) wählen und dann mit der gewünschten Verfahrgeschwindigkeit ins Verhältnis bringen. Taktraten von 25-30 kHz sind möglich. Als Hilfe kann ein Kalkulator helfen: http://prusaprinters.org/calculator/ Es ist auch klar, je höher das Microstepping, um so weinger Leistung haben die Motoren. Ein Elektromotor hat den größten Drehmoment bei Stilstand, anders als beim Auto!!!
Ich hoffe das beantwortet einige Fragen
LG Ronald
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