Шаговые двигатели с замкнутым контуром

Я думаю использовать шаговые двигатели с замкнутым контуром, чтобы предотвратить потерю шага и сделать машину более точной. Какие варианты (предпочтительно низкая стоимость) существуют для:

шаговый двигатель + драйвер + кодер + микроконтоллер

Стоит ли строить его с нуля? Например, Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4/1.5/1.6 + шаговые двигатели (например, NEMA17) + драйверы (например, A4988, DRV8825) + кодеры (например, AS5047P, AS5047D, AS5048A, TLE5012B) + микроконтроллеры (например, STM32).

, 👍3

Обсуждение

Установка RAMPS в любом случае полностью устарела. BTT предлагает полную установку для степперов короткозамкнутого витка: https://de.aliexpress.com/i/33000419800.html Тем не менее, я думаю, что преимущества лежат больше с CNCs. Если вы потеряете шаги - даже если они будут исправлены вскоре после этого - у вас все равно будут артефакты в печати от других осей, которые продолжали двигаться. Просто используйте драйверы, которые в первую очередь делают проигрышные шаги намного менее вероятными, например TMC5160s, и убедитесь, что ваши механики работают хорошо., @towe


4 ответа


Лучший ответ:

2

Существует несколько вариантов, но имейте в виду, что стоимость будет ограничивающим фактором.

(Небольшая побочная заметка: стоимость зависит от перспективности, финансовые затраты не равны ментальным затратам. Компромисс между покупкой или продажей зависит также от вашей готовности упорствовать, когда что-то не работает сразу.)

Перед началом работы убедитесь, что в вашем принтере достаточно места для размещения больших двигателей.

Итак, какие есть варианты?

  1. Измените текущую конфигурацию. Если вы теряете шаги, очень может быть, что это можно исправить в прошивке.

    • Профи: Никакого бюджета и нечего терять.
    • Кон: Нет блестящей замкнутой системы. (Но разве это плохо?) Возможно, потребуется настроить и скомпилировать собственную прошивку.
  2. MacGyver / DIY решение на основе компонентов с низким рычагом

    • Pro: Вероятно, так же дешево, как вы получите, в зависимости от того, как вы выбираете свои компоненты. Возможно, это будет интересный опыт обучения, не говоря уже об удовлетворении после. Это может быть самый маленький размер сборки, который вы увидите во всех вариантах.
    • Кон: Вам понадобится приличное количество инженерных работ и отладки. Возможно, будет сложно установить кодеры.
  3. То же самое, что и 1, но теперь рассмотрим использование полочных шаговых двигателей со встроенными энкодерами.

    • Pro: Самый надежный вариант по бюджету, на мой взгляд, благодаря одной механической детали (двигатель + энкодер).
    • Con: Интегрированные энкодеры имеют значительную стоимость и большие размеры по сравнению с их версиями vanila.
  4. Пойдите для готового двигателя+энкодера и драйверов.

    • Pro: Не нужно слишком беспокоиться о конфигурации драйверов. Просто подключите цифры или установите dip-переключатели. Очень удобное решение. В значительной степени подключи и играй.
    • Кон: Это уже будет непросто с бюджетом. Неправильное сочетание может привести к непредсказуемым результатам, таким как приводы, работающие в режиме перегрузки по току. (Что, поверьте мне, очень неприятно для вашего приложения!)
  5. Если нам позволено рассмотреть серводвигатели: серия ClearPath-SD (или любая альтернатива, если уж на то пошло!) Я просто включаю это для полноты картины.

    • Pro: Performance wise-явный победитель практически на любом релевантном уровне.
    • Кон: Вам понадобится большой бюджет!

Итог : Вы, вероятно, захотите попробовать первый вариант, прежде чем тратить деньги. Следующая остановка-вы можете выбрать второй вариант (вы уже провели исследование различных конкретных низкоуровневых компонентов), и если у вас есть свободное время, я бы тоже пошел с ним. Если у вас также есть бюджет по времени, я бы определенно предложил выбрать третий вариант с существующими платами драйверов.

Другие варианты более затратны и становятся реальными опционами в производственных условиях, где простои также стоят больших денег.

Что касается микроконтроллера, возьмите все, что у вас есть. Просто знайте, что большая вычислительная мощность позволит вам выводить шаги быстрее и обеспечит более плавные движения. Там тоже есть о чем поговорить!


,

0

Итак, я один из тех, кто реализовал это на своем крупномасштабном сильно модифицированном cr-10 S5.

- Почему?

Что ж, с большими отпечатками риск врезаться в себя из-за маленькой кляксы очень реален. Возможно, испортить нить накаливания стоимостью 100 долларов и упустить крайние сроки. (Мы используем это профессионально.) Сгустки будут случаться, особенно если вы используете недорогие нити и ПЭТГ, что является единственным разумным вариантом для функциональных больших отпечатков с точки зрения затрат. Мы используем систему BTT S42B на всех осях, и она хорошо работает. Теперь капля-это всего лишь небольшое отвлечение, которое можно отполировать, но оставшийся отпечаток все еще имеет правильные размеры.

Однако на самом деле это не тривиальная задача. Для выполнения этой работы требуется основная плата принтера, позволяющая использовать внешние шаговые драйверы,такие как SKR E3 DIP,SKR V1.4, SKR V1.4 Turbo и так далее. Также там нужно настроить PID:s для используемой системы, которая не очень проста.

Если вы действительно эксперт и делаете большие отпечатки, я действительно думаю, что это должно быть обновление. С другой стороны, если вы печатаете только мелкие детали в масштабе хобби, это не будет стоить обновления. Я не говорю о привлеченных деньгах, pcbs всего 14$/pcs, но нужна работа с новыми кабелями pid-tuning marlin-digging и так далее. Для нас просто удивительно, что больше нет 30% сбоев, из-за неизбежных пятен, иногда появляющихся в больших отпечатках.

,

Я не вижу смысла в заданном вопросе, @FarO

В 2020 году филамент стоимостью 100 долларов стоил примерно 4-5 килограммов PLA или ABS по обычной цене., @Trish


0

Я внедрил замкнутую систему около 25 лет назад на эрозионном столе размером 8 х 32, сканируя его с разрешением в один сантиметр с помощью лазерной триангуляции. На сканирование поверхности ушло 120 часов. Большая часть времени была потрачена на ожидание семи секунд, пока система перестанет трястись. Я установил кодеры вала на валы X, Y и Z, а не на шаговые двигатели. Я хотел быть уверенным, что уловил движение камеры.

В конце концов я остановился на переходе к цели с допуском 1/10 мм и добавил любую ошибку при переходе к следующей цели. Возникла путаница в расположении камеры более чем на 2/10 мм. Перемещение вперед и назад, чтобы компенсировать пропущенный шаг, затрачивая почти 10 секунд на движение, может добавить несколько дней к пробежке. Мы уже давно миновали конец жизни стола.

,

Это не похоже на ответ на заданный вопрос, @FarO


0

Прошло 25 или 30 лет с тех пор, как я создал свою первую замкнутую систему. Я управлял шприцевым насосом от порта принтера на ПК с поддержкой MS-Dos, который работал с горячей загрузкой, и должен был отключить прерывания таймера, чтобы в установленные сроки переместить поршень, обновить показания дисковода гибких дисков и вычислить новое положение, получить время и настроить таймер.

Я обнаружил, что продвижение к цели с допуском в 1 или 2 шага шагового двигателя обходилось мне в 95% случаев, и я более чем в 90% случаев ставил сроки. Любая ошибка была исправлена на следующем ходу. Я использовал ту же схему на структурированном световом сканирующем столе размером 8 х 32 фута. Я почти уверен, что видел ошибки памяти из-за космических лучей в этом случае. На это сканирование ушло 500 часов без проверки четности в оперативной памяти. В нем было несколько деревянных конструкций, которые со временем меняли размеры. Я мог бы отслеживать движение с помощью файлов ошибок с датчиков вала.

На таблице сканирования x y время ожидания составляло 7 секунд после перемещения, прежде чем камера перестала запрашивать достаточно для захвата изображения. Мы решили исправить позицию в программном обеспечении и накапливать ошибки в следующем шаге, чтобы иметь возможность завершить проект.

,