reprapy.pl

Witam,

projektuję drukarkę do domowego użytku typu Prusa i3- krótki opis poniżej:
- pole robocze 500x500 mm
- rama z profili aluminiowych 40x40mm
- planowane wykorzystanie rozwiązań systeowych ruchu liniowego igus
- sterowanie - płytka STEVAL-3DP001V1, jako że mam pewne doświadczenie z STM32.

Jako że, jeżeli dobrze sie zorientowałem, silniki zasilane w tej płytce są na 12V przy max 2A/fazę chciałbym poprosić o wsparcie w poszukiwaniach silników krokowych:

Parametry o których myślę to:
- zasilanie 12V
- prąd na fazę 2A*
- 400 kroków na obrót
- moment ok 1Nm, choc nie wiem czy nie za dużo
* w osi Z będą dwa silniki więc dla tych po 1A na fazę - podłączone pod to samo wyprowadzenie na płytce.

Z góry dzięki za pomoc.
J

Radzę doczytać jak sterowane są silnik krokowe i ta że "napięcie" silnika krokowego nie ma znaczenia a wręcz w zastosowaniach drukarkowych im niższe tym lepiej.

Jacek87 pisze:... do domowego użytku typu Prusa i3...
... - pole robocze 500x500 mm...

Ale jak to?
Taki obszar roboczy w kinematyce prusy?

ale pytasz o obudowę NEMA23 ?

*dragon - generalnie chodzi o 12V tylko dlatego, ze płytka zasila napędy na 12V.
*adziaki - konstrukcja duża ale i też solidnie sztywna i na łożyskach igus - myslisz, że się nie sprawdzi?
*rafaljot - obudowa nie ma znaczenia ale napewno większa niż NEMA17, NEMA 23 bedzie OK.

Jacek87 pisze:konstrukcja duża ale i też solidnie sztywna i na łożyskach igus - myslisz, że się nie sprawdzi?

Stół ruchomy w Y - nie, nie sprawdzi się.
To technicznie może być sztywne, ale będziesz jeździł detalem. Jeśli wysokość dostępnego pola będzie adekwatna do gabarytów stołu, doświadczysz ugięcia plastiku którym będziesz jeździć. O ile sam nie odpadnie od stołu to małe wieżyczki czy wysokie detale z wysoko położonym punktem ciężkości będą się kołysać. Ratunek to wolniejsze drukowanie. Ale to właściwie łata, nie rozwiązanie.

Mam takie pudło z polem 280x300x400 i od wysokości ~200-250 to zaczyna być problemem.

Jacek87 pisze:- sterowanie - płytka STEVAL-3DP001V1, jako że mam pewne doświadczenie z STM32.

Robisz swój soft czy korzystasz z tego co dali?

Marlin chyba jest na Stevala.

Jacek87 pisze:*dragon - generalnie chodzi o 12V tylko dlatego, ze płytka zasila napędy na 12V.

Właśnie o tym mówię, to bez znaczenia. 99% drukarek ma silniki na 3-4V pomimo że ma zasilanie 12/24V, jak mówię doczytaj sobie jak są zasilane i sterowane silnik krokowe.

tig33r pisze:Marlin chyba jest na Stevala.

Raczej port Marlina wrzucony tu niejako na siłę.

Pytałem z ciekawości - ogólnie płyta to raczej bogaty zestaw uruchomieniowy i z tego powodu jest w wielu miejscach bez sensu, ale to tylko moje zdanie i nie będę tego nikomu wypominał
(płyta jest średnia; tylko za bardzo lubię STMy żeby mówić to głośno ;p)

@dziobu, @dragonn , @adziaki Są dwie opcje:
1. taka drukarka nie ma sensu, więc dalsze porady na temat jej konstrukcji nie mają sensu
2. jednak kolega @Jacek87 wie lepiej i ma sens a to znaczy, że zna się na temacie lepiej od Was.

w obu przypadkach dyskusja nie ma sensu.

To nie tak.
Chiron jest i się sprzedaje. CR-10 5S także. Czyli w jakimś stopniu to ma sens.

A płyta...w sumie jako zestaw uruchomieniowy to jest niezła.

Jacek87 pisze:konstrukcja duża ale i też solidnie sztywna i na łożyskach igus - myslisz, że się nie sprawdzi?

Chodzi o to, jak już @dziobu napisał, że ta kinematyka nie jest odpowiednia dla takiego obszaru roboczego.
Nie wyobrażam sobie jak taki wielki stół miał by pracować w osi Y bez widocznego "ghostingu" czy innych artefaktów na wydrukach.
P.S.
Rozumiem, że extruder typu bowden (chyba, że chcesz osiągnąć "ślimacze" prędkości jako direct)?

Jeśli naprawdę chcesz zbudować taką drukarkę (i jesteś pewny, że taki właśnie obszar roboczy potrzebujesz) to zdecydowanie wybierz inną kinematykę, np. Corexy.

Jest sporo osób co chciało budować "wielkie drukarki", ale jak uświadomili sobie na własnej skórze ograniczenia tej technologi to koniec końców nie chcieli takiej drukarki używać "na dłuższą metę", bo drukowali rzeczy wykorzystujące ten "wielki" obszar roboczy w jej małym procencie (nie mówiąc już o mocy traconej takiej drukarki, żeby tylko podgrzać wielki stół, żeby wydrukować detal wielkości pudełka zapałek).

P.S.2
Nie widziałem chyba jeszcze drukarki w kinematyce kartezjańskiej z takim obszarem...

adziaki pisze:Nie widziałem chyba jeszcze drukarki w kinematyce kartezjańskiej z takim obszarem...

Konkretnie pole robocze 500x500x500 ma właśnie CR-10 5(S). Nie powiem żeby była jakoś specjalnie popularna, ale taka konstrukcja jest, można ją kupić, można pooglądać filmiki i o niej poczytać.

dragonn pisze:Radzę doczytać jak sterowane są silnik krokowe i ta że "napięcie" silnika krokowego nie ma znaczenia a wręcz w zastosowaniach drukarkowych im niższe tym lepiej.

Im niższe, tym lepiej? Spotkałem się z tezą, że im większa napięcie zasilania, tym większe dI/dt, więc i dynamika będzie lepsza. Sterownik utrzyma stały prąd bez względu na napięcia zasilania, ale czas narostu owego prądu będzie krótszy. Choć jak o tym myślę, to znalazłbym parę argumentów przeciw, ale ogólnie internet twierdzi, że 24V jest lepsze od 12V

Holgin pisze:

dragonn pisze:Radzę doczytać jak sterowane są silnik krokowe i ta że "napięcie" silnika krokowego nie ma znaczenia a wręcz w zastosowaniach drukarkowych im niższe tym lepiej.

Im niższe, tym lepiej? Spotkałem się z tezą, że im większa napięcie zasilania, tym większe dI/dt, więc i dynamika będzie lepsza. Sterownik utrzyma stały prąd bez względu na napięcia zasilania, ale czas narostu owego prądu będzie krótszy. Choć jak o tym myślę, to znalazłbym parę argumentów przeciw, ale ogólnie internet twierdzi, że 24V jest lepsze od 12V

Większe napięcie zasilania - tak. Chodziło mi o parametr napięcia który podaje się przy silnikach krokowych.
Przykładowo:
https://botland.com.pl/pl/silniki-kroko ... 048nm.html
silnik którego używam ma napięcie znamionowe 3V a pomimo tego elektronika jest zasilana 24V. I właśnie to o czym mówisz, im większa różnica miedzy napięcie znamionowym a faktycznym napięcie zasilania tym lepiej bo silnik generuje wtedy mniejsze backEMF dzięki czemu może zasuwać szybciej.

Obstawiam że autor wątku szukał silnik z napięcie znamionowym 12V co jest wręcz tragicznym pomysłem przy zasilaniu 12 . Dlatego pisałem żeby sobie doczytał jak sterowane są silnik krokowe (chodzi o to że drivery silnik krokowych są źródłem prądowym a nie napięciowym).

dragonn pisze:

Holgin pisze:

dragonn pisze:Radzę doczytać jak sterowane są silnik krokowe i ta że "napięcie" silnika krokowego nie ma znaczenia a wręcz w zastosowaniach drukarkowych im niższe tym lepiej.

Im niższe, tym lepiej? Spotkałem się z tezą, że im większa napięcie zasilania, tym większe dI/dt, więc i dynamika będzie lepsza. Sterownik utrzyma stały prąd bez względu na napięcia zasilania, ale czas narostu owego prądu będzie krótszy. Choć jak o tym myślę, to znalazłbym parę argumentów przeciw, ale ogólnie internet twierdzi, że 24V jest lepsze od 12V

Większe napięcie zasilania - tak. Chodziło mi o parametr napięcia który podaje się przy silnikach krokowych.
Przykładowo:
https://botland.com.pl/pl/silniki-kroko ... 048nm.html
silnik którego używam ma napięcie znamionowe 3V a pomimo tego elektronika jest zasilana 24V. I właśnie to o czym mówisz, im większa różnica miedzy napięcie znamionowym a faktycznym napięcie zasilania tym lepiej bo silnik generuje wtedy mniejsze backEMF dzięki czemu może zasuwać szybciej.

Obstawiam że autor wątku szukał silnik z napięcie znamionowym 12V co jest wręcz tragicznym pomysłem przy zasilaniu 12 . Dlatego pisałem żeby sobie doczytał jak sterowane są silnik krokowe (chodzi o to że drivery silnik krokowych są źródłem prądowym a nie napięciowym).

Okej, w pełni się z Tobą tutaj zgadzam, tylko poprzedni post, który cytowałem brzmiał, jak gdyby warto było obniżać napięcie zasilania sterowników Wszystko jasne.

Mam wrażenie graniczące z pewnoscia, że takie tematy tu czy na FB (przewijają się często) tworzone są przez ludzi którzy nie wiedzą czym jest druk 3d FDM. Drukarka ma być do zastosowań domowych więc ma zaspokajac potrzeby które pojawiają się spontanicznie co determinuje w miarę szybką realizację potrzebnego przedmiotu. Tymczasem łódka testowa (benchy) drukuje się w wmiarę dobrej jakości około 1 godziny a to obiekt który ma kilka centymetrów długości. Obiekty które mieszczą się w bryle 20x20x20 z dużą ilością retrakcji i dobra jakością druku to czas rzędu nawet kilku dni! Wydruki na tak dużym polu będą zaczynać się od dni kończąc na tygodniach.

Jeżeli nawet zdajesz sobie sprawę z tego że trzeba się liczyć z posiadaniem ogromnej ilości czasu to w drugim kroku wybuduj przydomowa elektrownie bo sam grzany stół powinien mieć moc bliskom 1kW przy takim rozmiarze.

Nawet jeżeli potrzebujesz takiej drukarki to pierwsza drukarka powinna być drukarką o "normalnym" polu roboczym bo do byle małej pierdoły nie będziesz odpalał kombajnu 500x500

dragonn pisze:Większe napięcie zasilania - tak. Chodziło mi o parametr napięcia który podaje się przy silnikach krokowych.
Przykładowo:
https://botland.com.pl/pl/silniki-kroko ... 048nm.html
silnik którego używam ma napięcie znamionowe 3V a pomimo tego elektronika jest zasilana 24V. I właśnie to o czym mówisz, im większa różnica miedzy napięcie znamionowym a faktycznym napięcie zasilania tym lepiej bo silnik generuje wtedy mniejsze backEMF dzięki czemu może zasuwać szybciej.

W tym stwierdzeniu coś mi nie gra. To że elektronika jest zasilana 24V nie oznacza, że silnik dostaje 24V. Dane nominalne podane przez producenta mówią jedno przy podpięciu zasilania np. 3V uzyskamy prąd znamionowy np. 1,4A i maksymalny moment trzymający. Jeżeli nawet podamy wyższe napięcie to rośnie prąd w innym przypadku trzeba by było zgwałcić prawo Ohma. Prąd rośnie to silniki zaczyna parzyć w szybkim tempie. Nie, można jednocześnie sterować prądem i napięciem (zawsze sterujemy jedną wartością źródło prądowe lub napięciowe) o tym mówi prawo Ohma.

Tak MosfetN pisał kiedyś na fabrykatorze:

"Problem rozwiązany ! Po 4 dniach walki powoli eliminując kolejne zmienne doszedłem do źródła problemu. Gdybym miał sondę prądową do oscyloskopu poszło by znacznie szybciej. Problemem były cudowne "stepsticki" pracujące bez sprzężenia zwrotnego .Okazało się ,że wszystkie silniki gubią mikrokroki niezależnie od układu sterującego (A4988/DRV8825/TMC2100). Dlaczego? -> Silniki krokowe w mojej drukarce osiągają prąd nominalny przy napięciu 3.2V a to oznacza ,że układ scalony musi skompensować tą różnice PWM,em zbijając prąd do tego ustawionego potencjometrem . Jako iż napięcie zasilające wynosi około 25V układ musi obniżyć na dzień dobry napięcie o około 21.8V. Przy 8 bitowym PWM,ie daje nam to zmniejszenie zakresu regulacji prądu z 255 do około 32 . Jest to zbyt mało aby byłą możliwa precyzyjna kontrola nad mikrokrokami."

Oczywiście że nie dostaje 24V, w stanie spoczynku stepstick zbije to napięcie to tych znamionowych 3V.
Problem zaczyna się pojawiać kiedy silnik się porusza przez co zachowuje się jak prądnica - generuje tzw. backEMF.
I tutaj np. jeśli silnik kręci się tak szybko że generuje backEMF na poziomie 6V to stepstick musi podać już napięcie 9V żeby uzyskać zadany prąd.
Moment w którym napięcie backEMF zrównuje się z napięciem zasilania lub go przekracza to moment w którym silnik praktycznie traci jakikolwiek moment.

Co do tego co pisał MosfetN, problem raczej dotyczy tylko DRV8825 i może TMC2100, pozostałe stepsticki działają dobrze przynajmniej w praktyce.

Dlatego też w drukarkach przechodzi się na 24V jeśli chcemy uzyskać większe prędkości.

Wydaje mi się (należało by sprawdzić wszystkie dane katalogowe i trochę policzyć dla każdej indywidualnej konfiguracji), że przejście na 24V jest zbędnym kosztem ponieważ:
- jeżeli backEMF wynosi max 9V to zasilanie 12V jest wystarczające
- technologia FDM z dobrą jakością skutecznie ogranicza maksymalne prędkości druku a ruchy jałowe przy 12v i prędkościach 200-300 nie są problemem
- prędkość przeładowywania cewek zależna jest od indukcyjności a tej napięciem zasilania elektroniki nie zmienimy
- zwiększamy napięcie zasilania= driver ma większe pole do popisu przy walczeniu z backEMF przy większych prędkościach ale jednocześnie przestaje radzić sobie z wysterowaniem normalnych prędkości pracy bo brakuje rozdzielczości podawanego napięcia, zaczynają się się błędy w mikrokokach i tematy o nierównomiernym układaniu warstw, backlash itp.

rezystor1990 pisze:Wydaje mi się (należało by sprawdzić wszystkie dane katalogowe i trochę policzyć dla każdej indywidualnej konfiguracji), że przejście na 24V jest zbędnym kosztem ponieważ:
- jeżeli backEMF wynosi max 9V to zasilanie 12V jest wystarczające

No popatrz, Ty twierdzisz że jest zbędne a nawet taka Prusa doszła do innego wniosku .
Ruch jałowe o których mówisz przy silnikach 200 to tak, przy 400 już się mocno zmienia to
Punk drugi, mam ekstuder z przełożenie 5:1. Na 24V wyciąga na nim max 30mm/s, nawet nie chcę sprawdzać ile by było przy 12V.
Co do ostatniego punktu, w teorii możesz mieć rację ale na pewno to nie powoduje żadnego backslash, bez przesady. To są różnice które co najwyżej powodują powstanie prążków. A u siebie na TMC2660 nie mam tak że teoria teorią, a praktyka praktyką.

Zobacz: https://youtube.com/watch?v=GVs2d-TOims

Dziekuję za wszystkie uwagi. Faktycznie 500x500 nie ma większego sensu.
Podoba mi się konematyka COREXY - ciekawy projekt znalazłem na tym forum: viewtopic.php?t=2448
Raczej zrobię coś podobnego tylko na innym sterowaniu, jeżeli się uda.

kilka pytań:
Q1. jakie waszym zdaniem sensowne jest pole robocze do tego typu drukarki - czy 250x250x250 sprawdzi sie?
Q2. Czy ciężko przerobić sterowanie z Prusa na Corexy? Na STM'a dają gotowca na PRUSĘ i będę chciał to przerobić.
kinematyka nieco inna jednak jak się zastanowić nie powinno być to bardzo trudne do przerobienia. Jak sądzicie?

Co do napięcia silników to rozumiem o co chodzi. Płytka STM'a32 ma drivery L6474H. Nie jestem pewien czy można podpiać silnik na napięcie 3V, gdyż w datasheecie tego układu "Operating voltage" jest w zakresie 8-45V.
Stąd pytanie, czy dla tego układu na pewno można podiąć silnik o napięciu znamionowym 3V? o na przykład taki:
https://botland.com.pl/pl/silniki-kroko ... 048nm.html

Ja będę monotematyczny: polecam HyperCube Evo ST 250x250x300 , na Duecie.
viewtopic.php?f=63&t=1200

A silniki krokowe, ja mam te: https://e3d-online.com/motors-high-torque-motor

Jacek87 pisze: Co do napięcia silników to rozumiem o co chodzi. Płytka STM'a32 ma drivery L6474H. Nie jestem pewien czy można podpiać silnik na napięcie 3V, gdyż w datasheecie tego układu "Operating voltage" jest w zakresie 8-45V.
Stąd pytanie, czy dla tego układu na pewno można podiąć silnik o napięciu znamionowym 3V? o na przykład taki:
https://botland.com.pl/pl/silniki-kroko ... 048nm.html

Można, jak już mówiłem dużo wyżej, napięcie znamionowe nie ma nic do napięcia zasilania. 8-45V to napięcie zasilania stepsticka a nie napięcie znamionowe silnika.

Jacek87 pisze:Q2. Czy ciężko przerobić sterowanie z Prusa na Corexy? Na STM'a dają gotowca na PRUSĘ i będę chciał to przerobić.
kinematyka nieco inna jednak jak się zastanowić nie powinno być to bardzo trudne do przerobienia. Jak sądzicie?

To port z Marlina także technicznie powinien obsłużyć wszystko co Marlin wspiera, w tym CoreXY.
Nie wnikałem ile z tego jest w konfiguracji a ile wymuszone programowo, no ale skoro uC nie są Ci tajemnicą to problemów nie widzę

To kwestia dopracowania HAL do marlina i w zasadzie wszystko powinno działać. Skoro znasz dobrze stm32 powinieneś to ogarnąć.