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4.0.6.2.d Fräsplotter 4 mit Mikroschritt-Treibern

Die erste richtige CNC-Fräse wird mit Mikroschritttreibern aus China ausgerüstet.


Erstellt ab
30.12.2018



Ich befasse mich nun schon seit rund 20 Jahren mit der Idee, eine "irgendwie geartete CNC-Fräse" selber zu erstellen und mit "irgendwie geartetem" Leben zu erfüllen. Die Ergebnisse habe ich hier jeweils vorgestellt. Es waren die Fräsplotter 1 bis 3. Allen gemeinsam war, dass sie jeweils eine (damailge) Neuheit aufwiesen. So hatte der erste Fräsplotter sowieso die Innovation, dass ich ihn frecherweise nicht ausschließlich mit einem Homecomputer betrieb, sondern eine BASIC-STAMP einsetzte. (Diese Einplatinencontroller gibt es erstaunlicherweise immernoch zu kaufen). Der zweite Fräsplotter hatte die Besonderheit, dass ich einfache Schubladenauszüge anstatt der damals unerschwinglichen Linearführungen einsetzte. Zudem hatte ich die Idee, Zahnstangen anstatt der ewig "eiernden" Gewindestangen als Voschubmedium zu benutzen. Daraus resultierte die X-Y-Z-Maschine, mit der ich lange Jahre umherbastelte. Schließlich versuchte ich noch einen uralten "Fadenantrieb", der aber nicht gelang, weil das Stahlseil die Biegebelastungen nicht aushielt und ständig brach.

Schließlich verschenkte ich die X-Y-Z-Maschine, um Platz für eine kleinere Konstruktion zu gewinnen, denn ich musste eine herbe Platzeinbuße hinnehmen (kleinere Werkstatt).

Irgendwann holte ich mir einen Bausatz für eine kleine Portalfräse und setzte ihn zusammen. So stand die Fräse 4 dann etwa drei Jahre lang herum, bevor ich auf eine nun aber wirklich diesmal uralte Idee kam:

Ich möchte eine Picaxe20X2 als Postprozessor für HPGL-Code einsetzen
und dann mit der Komplettkostruktion bohren und fräsen.

Die Idee eines Postprozessors ist nicht neu und wird in unzähligen "USB-Converterboxen" eingesetzt, die man zu der jeweiligen Software dazu kaufen kann. Das gibt es sehr oft.

Damals, so um 1999 herum war es jedoch sehr interessant, zu beobachten, wie ein paar findige Zeitgenossen einen kompletten DOS-Rechner als Postprozessor einsetzten. Warum auch nicht ? Bevor man ihn wegwarf, hat man halt noch etwas sinnvolles darauf gebastelt.

Die Idee, eine USB-Box zwischen Windows-Rechner und Fräse zu schalten ist also quasi wirklich uralt, wenn man diese USB-Box mit dem DOS-Rechner vergleicht.

Trotzdem möchte ich das noch einmal neu mit euch erfinden.

Zunächst hatte ich mit LinuxCNC gewerkelt und dafür sogar zeitweise zwei PCs am Start. Einen für die Erstellung von Layouts (LinuxMint mit WINE und SPlan 7.0 sowie SprintLayout 6.0) und den anderen, auf dem LinuxCNC lief, eine Linux-Debian-Sonderanfertigung für Echtzeitfräsungen. Ich zeige euch mal die Bilder:

 
Ganz links: Fräsmechanik - Links: LinuxCNC - Rechts: LinuxMint


Die Bedienoberfläche von LinuxCNC


Die Fräsmechanik, diesmal mit Fertigmodulen als Schrittmotortreiber

Ich stattete die Fräse 4 also diesmal mit fertig gekauften Treibermodulen aus China aus, die ich über Reichelt bezog. Diese Module sind so preisgünstig, dass eine Selbstanfertigung nicht wirklich lohnt (wenn man nich löten möchte), zumal die Module in einem stabilen Stahlblechgehäuse daher kommen.


Allerdings ist der beiliegende Schaltplan recht irreführend und nicht wirklich für Bastelanfänger geeignet, denn es fehlt dort eine Masseleitung, die nicht eingezeichnet ist. Zudem ist dort eine "Breakout-Box" eingezeichnet, die wiederum völlig überflüssig ist.

Daher habe ich hier mal meine eigene Verdrahtungsvariante aufgemalt:


An den D-SUB-25 Stecker hatte ich dann auch den PC mit dem LinuxCNC angeschlossen und alles lief zu meiner Zufriedenheit. Man kann die Module mittels 7 DIP-Schaltern an die eigenen Bedürfnisse anpassen, aber wie deren Einstellungen sein müssen muss jeder selbst heraustüfteln, denn jede Schrittmotorvariante hat ihre eigenen Besonderheiten.


Jetzt ist erstmal Silvester, danach geht es weiter.

*****

Na denn, frohes neues Jahr 2019.

:-) :-) :-)

So. Inzwischen schreiben wir den 02.01.2019 und ich habe auf dem CNC-Rechner das LinuxCNC gegen FreeDOS austauschen können. Das war nicht so ganz einfach zu bewerkstelligen, denn mein CNC-Rechner hat kein CD-Laufwerk. Also schrieb ich das Installations-Image auf eine USB-Festplatte und damit ließ sich dann Die Installation auf dem CNC-Rechner durchführen.


Auf dem so entstandenen FreeDOS-Rechner installierte ich meine alte (selbstverständlich lizensierte) Version von PCNC 3.0 von Herrn Lewetz.



Link zu Herrn Lewetz


Das PCNC läuft einwandfrei mit dem FreeDOS-Rechner, so dass ich nun eigentlich "nur noch losfräsen" brauche. Alle Parameter ließen sich einstellen und es ist eine wahre Freude der Fräse bei den Bewegungen zuzusehen.

Der Vorteil von PCNC ist, dass es direkt mit HPGL-Code (xxx.plt-Dateien) klar kommt und mein (ebenfalls selbstverständlich lizensiertes) SprintLayout 6.0 von ABACOM solche PLT-Dateien direkt erzeugen kann.



Link zur ABACOM-Software

Hmmm.
Aber ich wollte ja etwas ganz Altes neu erfinden.


Also wäre es sicherlich sehr interessant, mal zu gucken, ob es für FreeDOS einen schönen freien BASIC-Interpreter gibt. Dann könnte ich versuchen, mit dem FreeDOS und dem freien BASIC den Postprozessor aufzubauen.

Das macht zwar keinen Sinn (PCNC läuft ja einwandfrei), aber es macht gewiss unglaublich viel Spaß !

:-)

Also mal gucken, wo man ein uraltes DOS-BASIC aus dem Internet "heraus quetschen" kann.



Wir schreiben Freitag, den 04.01.2019 und ich war inzwischen im Internet und habe dort ein BASIC gefunden, was auf Anhieb sehr gut mit dem FreeDOS harmonierte:


 
Bei der Installation des FreeDOS bin ich folgendermaßen vorgegangen, da mein iTX-Rechner kein DVD-Laufwerk hat und sich ein USB-Stick nicht booten ließ:

  1. Eine USB-Festplatte bereitstellen und mit FAT32 formatieren.
  2. Das ZIP-File entzippen.
  3. Die IMG-Datei "FD12FULL.img" auf dem USB-Laufwerk wieder herstellen.
  4. Das USB-Laufwerk an den Zielrechner stöpseln.
  5. Das USB-Laufwerk als Installationsmedium im BIOS des Zielrechners einstellen.
  6. Den Zielrechner hochfahren und die Installation gemäß der Bildschirmhinweise durchführen.
Das liest sich langwierig, ist aber nur eine Sache von etwa 10 Minuten.

Die Installation des BASIC ist einfach nur ein Kopiervorgang von "qbasic.exe" und "qbasic.hlp" in ein gemeinsames Verzeichnis auf die Festplatte des Zielrechners. Ein eventuell  dazu benutzter USB-Stick funktioniert als Laufwerk "D:". Dazu sollte der Stick aber zuerst gesteckt werden und dann erst der DOS-Rechner hochgefahren werden. Sonst kann es passieren, dass der Stick nicht erkannt wird.

(zumindest war es bei meiner Konfiguration der Fall)


Jetzt habe ich also ein prima Bastel- und Übungssystem.

Es besteht aus:

  • Linux-Rechner als progammierbarer "Master-Rechner" mit RS232-Schnittstelle und USB-RS232-Wandler (falls nötig).
  • iTX als programmierbarer "Slave-Rechner" mit RS232 zum "Master" und LPT zur Maschine.
  • Maschine mit Takt-Reichtungs-Ansteuerung (6 Bit für 3 Achsen, 2 Bit "Reserve").
  • Labornetzteil für "Saft und Kraft".
  • Steckernetzteil für die 5 Volt der Logik.

Fehlt noch:

  • D-SUB-9-Nullmodemkabel

(Quelle: Wikipedia)

Das Nullmodemkabel hat die Eigenschaft, dass im Wesentlichen RxD und TxD über Kreuz angeschlossen sind.

Nullmodemkabel [Wikipedia]

Das Nullmodemkabel darf auf keinen Fall mit einem normalen RS232-Verlängerungskabel verwechselt werden,
da die Datenübertragung dann später nicht funktioniert.

Daher sollte man das Nullmodemkabel speziell von Hand kennzeichnen,
wenn man für andere Basteleien ein einfaches RS232-Verlängerungskabel liegen hat,
um die Kabel unterscheiden zu können.

Glube mir, es ist eine fiese "Aktion", wenn du vor einem Haufen Strippen stehst
(die alle gleich aussehen) und das Nullmodemkabel suchst.

Da wirst du dann zum Strolch mit grauen Haaren. ;-)


Fortsetzung folgt.





Viele Grüße,





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