Draaitafel voor K40 laser printer

Goeie middag,

Ik ben bezig met het maken van een draaitafel ("rotary table") voor mijn K40 lasersnijmachine, dit om glazen te kunnen graveren.

De draaitafel draait het glas dmv een kleine stappenmotor die in het controllerboard van de K40 wordt geplugd in plaats van de standaard Y-as servo. Het type van de stappenmotor is JKM NEMA17 0.9 Degree 42mm Two Phase Hybrid Stepper Motor 1.33A 34mm.

Mechanisch werkt het prima, maar als ik als test een kleine liniaal met per millimeter een streepje in het glas probeer te laseren, dan gaat het mis. De meeste millimeterstreepjes staan op de juiste plaats, maar heel af en toe dan zit er meer dan een paar mm speling tussen twee opeenvolgende millimeterstreepjes. Het is niet dat hij streepjes overslaat want als ik ze tel dan staan er net 4 streepjes tussen de langere streepjes die per 5mm voorkomen.

Bijvoorbeeld op bijgevoegde foto zie je onderaan de eerste 3 groepjes van 5 streepjes die prima gelaserd zijn, maar vlak voor het 4de langere lijntje gaat het al mis. Daar zit een te grote afstand tussen het laatste korte lijntje en het lange dat erop volgt. Vanaf het 4de langere lijntje wordt het erger en zit er 3 millimeter tussen de lijntjes die een millimeter uit mekaar staan op het design. Het aantal lijntjes klopt wel dus 't is niet dat hij lijntjes gewoon overslaat.

Wat gaat hier mis? Mechanisch zit er geen speling of slip op de koppeling tussen de as van de stappenmotor en het glas. Als de stappenmotor stappen mist dan zou je denken dat de lijntjes juist dichter bij mekaar komen te liggen ipv verder uiteen.

Iemand ideeën over hoe dit te foutzoeken?

Het kan zijn dat de stappenmotor stapjes mist. Dus als je subtiel-schuin lasert, en dan zorgt dat je net meer dan een omwenteling lasert, dan zou het zo moeten zijn dat je precies kan uitrekenen welke lineaalstreep precies boven de oorsprong moet staan. Dus als je de omtrek van het glas op 100mm hebt ingesteld, maak je een lineeal van 9mm hoog van 0,0 naar 10,120. Bij het begin bij 0,0 komt nu als het goed is een cm steepje er precies boven.

Als je stapjes mist dan gaat dat fout.

Als dit het geval is, dan kan je misschien de stroom in de driver iets hoger zetten of langzamere stapsnelheid configureren voor de Y as.

Anderzijds, je stappenmotor heeft 400 stapjes per omwenteling. Als die "direct drive" is, dan is de resolutie van 1 stap dus maar ongeveer 0.25 mm (mits je 100mm als 400 stappen hebt ingesteld). Dat is m.i. best grof. Als ie moet afronden op hele stappen, dan krijg je afwijkingen. Maar met mijn gegokte instelling 100mm voor 400 stappen, dan is "afronden naar hele stappen" subtieler dan de afwijking die je nu ziet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Lijkt mij eerder iets met een slechte kwaliteit motor maar dan zou je zoals rew beschrijft moeten testen of het steeds op dezelfde plaats is

Als die "direct drive" is, dan is de resolutie van 1 stap dus maar ongeveer 0.25 mm

Dat zou enkel zo zijn als de radius constant is. Met deze opstelling zorgt een grote radius voor ook een steeds grotere resolutie stap. Als het glas op het dikste punt een diameter heeft van ca 10cm dan is de ronding ca 31,4cm en dat gedeelt door 400 zit je akelig dicht bij 1mm. Als de motor dan niet een stap mis maar juist een stap overslaat dan heb je ook gelijk een gat van 1mm.

Het kan ook gewoon zijn dat de stepper driver niet goed staat ingesteld en de stroom gewoon te laag is.

buckfast_beekeeper

Golden Member

Ik zou in dit geval kiezen voor een overbrenging van 1/360. Zo wordt het in omwenteling van de motor precies 1 graad verschuiving. Snelheid is hier ondergeschikt.

Honing kan je importeren, bestuiving niet.
MAH

Golden Member

Op 19 juli 2019 12:28:46 schreef rew:
Het kan zijn dat de stappenmotor stapjes mist. Dus als je subtiel-schuin lasert, en dan zorgt dat je net meer dan een omwenteling lasert, dan zou het zo moeten zijn dat je precies kan uitrekenen welke lineaalstreep precies boven de oorsprong moet staan. Dus als je de omtrek van het glas op 100mm hebt ingesteld, maak je een lineeal van 9mm hoog van 0,0 naar 10,120. Bij het begin bij 0,0 komt nu als het goed is een cm steepje er precies boven.
<<>>

Zoals ik het lees heeft TS de y as vervangen door de spindel. De x as gaat alleen heen en weer en zou dus altijd zuiver boven de as moeten staan. Daardoor zou dan alles wat schuin is al afvallen.

Een direct drive met een 400 staps stepper vind ik in resolutie nog wel mee vallen. Als je een goedkope a4988 op 16x microstepping zet heb je 6400 steps, is 0,056 graden per stap. Een drv8825 gaat al tot 32x en een SD6128 tot 128x microstepping.

Ik neem aan dat beide linialen niet tegelijk gegraveerd zijn? De bovenste heeft de afwijking niet namelijk.

Waardoor kan een stepper teveel stappen maken... Het zou kunnen dat hij wat storing oppakt? Tenslotte is een puls een stap.
Waar het mij aan doet denken is een probleem dat ik eerder heb gehad maar daarvoor ken ik je opzet niet goed genoeg. Wanneer een computer een rondje 'garbage collecting' gaat doen en je blijft daardoor in een loop hangen, zou hij kunnen doordraaien.

Every machine is a smoke machine if you operate it wrong enough

Bedankt voor de antwoorden!

Storing op de stuurlijnen naar de stappenmotor zou kunnen. Ik gebruikt geen afgeschermde kabel, maar dat doet de originele stappenmotor van de K40 ook niet en die heeft ook geen last van storing.

Stappen missen door een rondje garbage collection zal het ook niet zijn. De controller is een stock K40 Nano board en die doet het met de originele Y-as servo prima.

Resolutie, slechte steppermotor, te weinig resolutie door direct drive of te lage stroom zou allemaal kunnen.

Ik heb net een test gedaan door te snelheid te halveren van 20mm/s naar 10mm/s, dan ziet het er al beter uit. Geen grote gemiste stappen, maar wel nog steeds afwijkende millimeterstreepjes. De meeste staan keurig even ver uit mekaar, maar hier en daar zit er toch een tiende afwijking op.

Ik zou de snijsnelheid verder kunnen verlagen, maar dan duikt een ander probleem op: de laser snijdt dan te hard. Ik heb hem reeds op de laagste intensiteit staan (5mA) dus lager kan ik niet meer want dan slaat de laserbuis niet meer aan.

Hoe stuurt nu de driver de de motor aan is dat in half step of heb je microstepping aan staan?

Er zijn verschillende factoren die hier kunnen spelen o.a.
Hoe zit het met de acceleratie van de stappen motor? (als deze te snel is kan hij stappen missen)
welke stepsize gebruik je? (bij grotere stepsize minder kans op missen stappen en je hebt echt niet overal 1/64 1/32 voor nodig)
krijgt de driver continue voldoende stroom? misschien extra elco plaatsen.
kakt de spanning in? zwaardere voeding meer amps meer volt indien mogelijk.
mechanisch geen problemen? zwaarder lopen op sommige standen

Welke software gebruik je?

Have you debounced your buttons today?
MAH

Golden Member

@meetlint: Je hebt het vooral over het missen van stappen, hierdoor zouden de lijnen dichter op elkaar moeten staan ipv te ver af.

Een servo krijgt een heel ander signaal dan een stappenmotor, bij een servo repeteert het signaal constant en zal een storing daarna meteen verholpen worden. Ook storing als spikes reageert een servo niet op maar een stepper wel.

Wat misschien nog mogelijk is, is de snelheid van de y-as verder te vertragen en de x-as op hogere snelheid te houden? Dan draait het glas langzaam en brand je wel op normale snelheid?
Tenminste, ik was in de veronderstelling dat je y as langzaam draait en je x-as met de laser heel snel heen en weer gaat? Zodat het streepje wat verschoven is er in één beweging in gegraveerd wordt? Of draait je glas snel en gaat de laser langzaam van onder naar boven, waardoor dezelfde fout dus meerdere malen moet optreden?

Every machine is a smoke machine if you operate it wrong enough

Is dat glas echt helemaal goed rond? Als ik naar je foto kijk lijkt het of er gewoon een lijntje ontbreekt alsof er niet gesneden is. maar de stap is wel gemaakt. Ik zie 1, 2, 3 niet en dan komt 4 en vijf?

IK zie lang, kort, gat, kort, kort, gat, kort, lang.
Er staan wel gewoon 4 korte streepjes in totaal, maar dan met extra 2x een gat ertussen.

Hoe stuurt nu de driver de de motor aan is dat in half step of heb je microstepping aan staan?

Goh, geen idee eigenlijk, dat regelt het M2 Nano board van de K40 zelf en in die instellingen kan ik niet kijken. De enige referentie die ik heb is dat de stappenmotor van de standaard Y-as het wel goed doet zonder stappen over te slaan of te ver door te slaan. Dus het lijkt me niet aan de stroom of stepper-instellingen te liggen. Of deze moeten incompatibel zijn met deze nieuwe stepper die op m'n draaitafel zit.

Hoe zit het met de acceleratie van de stappen motor? (als deze te snel is kan hij stappen missen)

Het probleem is vooral dat hij "stappen teveel" maakt. Ik verwacht van mijn lineaal keurig een lang streepje, dan 4 korte, en dan terug een lang gevolgd door 4 korte enz. Nu zet hij de 4 korte streepjes wel, maar laat ertussen hier en daar een millimeter extra plaats.

krijgt de driver continue voldoende stroom? misschien extra elco plaatsen.
kakt de spanning in? zwaardere voeding meer amps meer volt indien mogelijk.
mechanisch geen problemen? zwaarder lopen op sommige standen

Da's inderdaad es iets om op te meten!

Welke software gebruik je?
Have you debounced your buttons today?

Stock K40 Nano M2 controller board, met als software K40 Whisperer. Werkt prima met de standaard Y-as setup maar blijkbaar niet met de draaitafel.

Wat misschien nog mogelijk is, is de snelheid van de y-as verder te vertragen en de x-as op hogere snelheid te houden? Dan draait het glas langzaam en brand je wel op normale snelheid?

Ik kan de snelheid van de X- en de Y-as niet apart instellen. Samen kan wel, vertragen lijkt te helpen met het doorschieten qua stappen, maar dan brandt de laser te hard.

IK zie lang, kort, gat, kort, kort, gat, kort, lang.

Er staan wel gewoon 4 korte streepjes in totaal, maar dan met extra 2x een gat ertussen.

Klopt, daar zit inderdaad het probleem.

Of deze moeten incompatibel zijn met deze nieuwe stepper die op m'n draaitafel zit.

Helaas werkt dat steppers nu eenmaal zo die kan je niet zomaar uitwisselen zonder iets te veranderen. Of ze moeten qua stroom hetzelfde zijn.

Het kan zomaar zijn dat de stepper teveel stroom krijgt en zal dan ook best snel warm worden. Om het eea te controleren kan je de oude stepper en de nieuwe stepper opzoeken en kijken of ze wel dezelfde stroom instelling hebben.

De stroom word vaak nieteens in de software geregeld en is vaak een aparte jumper of een weerstand die op je stepper driver board moet worden verandert.

Ook zit je nog met een ander probleem en dat is dat de bolling van glas overal anders is wat ook weer resulteert in meer of minder afgelegde weg. Naarmate de bolling groter word zal je tekening ook steeds meer uitrekken. Echter om dat te veranderen moet je echt de software in de controller wijzigen of er tijden het tekenen op anticiperen wat me ook best een hele opgave lijkt maar niet onmogelijk.

@MAH
Je hebt gelijk, ik moet beter lezen.

@waaslandwolf
Staat de stappenmotor "vast" als deze op zijn positie is of gaat de spanning eraf en kan je hem bewegen?
Ken het programma niet, produceert hij g-code? zo ja, kan je de betreffende file posten.

@benleentje
Je kan stappenmotors voor dit soort toepassingen redelijk onderling uitwisselen mits de specs redelijk overeenkomen. Je moet inderdaad wel op de max stroom letten.

Have you debounced your buttons today?
Lambiek

Special Member

Als je dat glas zo ziet heeft hij of te ver gedraaid of niet gelaserd. Ik geloof niet dat hij stappen mist, anders zouden de streepjes heel onregelmatig op het glas staan.

Weet je zeker dat het mechanisch soepel draait en dat je glas niet slingert?

Kun je in de software niet het één en ander instellen?, zou toch mogelijk moeten zijn lijkt mij.

Heb je al een testje gedaan zonder laser "wel met een glas" of dat je glas precies 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315, 360 graden draait? Even met een klein stukje test programma. En dat een paar maal achter elkaar, moet elke keer precies op het zelfde punt uitkomen. Je zou er een strookje papier op kunnen plakken en een streepje erop zetten als je het punt bereikt hebt.

En je hebt het over een servo.

in plaats van de standaard Y-as servo

Ik neem aan dat dit ook een stappenmotor is en geen servo?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.