Vandaag: open dag bij de hackerspaces

Door Springuin op zaterdag 28 maart 2015 09:29 - Reacties (7)
Categorie: Algemeen, Views: 2.357

Nog niks te doen vandaag? Bezoek eens een hackerspace!

Wat is een hackerspace: een hackerspace is een ruimte waar technische en creatieve mensen komen om mooie dingen te maken.
Waar je aan kunt denken: robots, 3d printers, lasersnijmachines en het maken van elektronica, kunst of mechanische constructies.
Een dag als deze is een mogelijkheid om kennis te maken met een hackerspace, nieuwe dingen te leren, een lezing over een interessant onderwerp bij te wonen of gewoon nieuwe mensen te ontmoeten.

Waar kun je heen:
Er is er dus altijd wel een min of meer in de buurt. Kijk wel even vanaf wanneer ze open zijn; de meesten zijn vanaf 10.00 uur open, maar sommigen openen wat later.

Ik mis in het lijstje MakerSpace Leiden, die lijken vandaag niet open te zijn dus daar zul je even moeten wachten tot 6 april, dan is er een open avond gepland.

Fixblog: Chinese stappenmotordriver

Door Springuin op maandag 2 maart 2015 11:19 - Reacties (16)
Categorie: Laser, Views: 3.820

Het probleem

In mijn vorige blogposts beschreef ik het proces van het aanschaffen en ombouwen van een lasersnijmachine. Het laatste plaatje was het volgende:
http://i.imgur.com/eGpiEGf.png

Je ziet dat de contour niet netjes sluit, terwijl dat wel had gemoeten. Hoe kan dat? Er zitten redelijk wat stappen tussen de tekening en het uiteindelijke bewegen van de kop en ergens moet het dus mis gaan.

De analyse

Als je de keten van stappen bekijkt dan zijn de volgende stappen te onderscheiden:
DXF tekening -> VisiCut -> LaOS elektronica -> stappenmotor drivers -> stappenmotors -> mechanica

De tekening klopt, ik verwacht geen problemen met LaOS en VisiCut, want andere gebruikers hebben hier geen last van. Van de mechanica verwacht ik ook geen problemen; backlash zou in theorie een dingetje kunnen zijn, maar dan zou je waarschijnlijk niet dit soort fouten kijgen.

De stappenmotordrivers en stappenmotors blijven dus over. Dat de stappenmotors stappen overslaan lijkt de meest waarschijnlijke oorzaak. Als dat zo is dan zou of de stappenmotordriver niet in orde zijn, of de stroom te laag moeten staan.
De stroominstelling die ik nu gekozen heb is de hoogste die mogelijk is zonder dat de stappenmotors te heet worden, hoger kan dus niet en lager heeft geen zin. Dan toch de stappenmotordriver?

Standaard worden bij LaOS stepstick/pololu achtige drivers gebruikt, bekend van de 3d printers; ik wilde iets robuusters, dus ben gegaan voor iets zwaardere stappenmotordrivers en heb een set HY-DIV268N-5A drivers gekocht, afkomstig van een eBay verkoper uit het verre oosten.
http://i.imgur.com/KtFdrwsl.jpg
De drivers zijn gebouwd rondom een Toshiba TB6600HG, een standaard stepper driver IC, met microstepping en regelbare stroom. Daarnaast is in de driver een timeout-voorziening, die de stroom verlaagt als er niet gestapt wordt, om onnodige opwarming van de motoren te voorkomen.

Om er achter te komen waar een eventueel probleem zou zijn ben ik het schema gaan uittekenen:
http://i.imgur.com/GxgJwUEl.jpg
Eerste verdachte was het timeout circuit; als dat onterecht in zou schakelen zou ik misschien stappen kunnen missen. Na wat meten met de oscilloscoop leek dat niet het probleem te zijn.
Het stroom instelcircuit misschien?

De driver bepaalt de stroom die geleverd moet worden door een referentiespanning te vergelijken met de gemeten stroom. Het meten van de stroom gebeurt door een weerstand op te nemen in de stroomkring van de motor. De stroomregeling regelt dan zo, dat de spanning over de meetweerstand gelijk is aan een derde van de referentiespanning, aangeboden op de Vref pin van de controller.

De referentiespanning wordt gemaakt door een lange weerstandsdeler waarbij je door een dip-switch op ON te zetten een weerstand kunt overbruggen. Wat me opviel is dat de weerstandswaarden van de gemonteerde weerstanden niet overeen kwam met de waarden op het silkscreen.
http://i.imgur.com/VrwvaT7l.jpg
Tijd om dat eens na te rekenen. Op dit moment ziet het schema er zo uit:
http://i.imgur.com/yr9T0rf.png
Als je dat in een spreadsheet zet kom je op het volgende uit:
http://i.imgur.com/OtwncM8.png
Wat opvalt is dat de stappen tussen de verschillende stroominstellingen erg groot is: 0,41A, 1.61A, 2.47A, enz. En daarnaast komt het totaal niet overeen met het opschrift op de behuizing.

De fix

Om de Mythbusters te citeren: 'There's your problem!' Bij 0.41A was de stroom te laag voor de motoren om de positie goed vast te houden, bij 1.61A was de stroom te hoog en liep de temperatuur te hard op.
Na wat puzzelen heb ik de waarden aangepast en nu ziet de tabel er als volgt uit:
http://i.imgur.com/tP57nie.png
Dat zijn veel fijnere stapjes en ik kan nu een waarde kiezen die goed werkt. Nieuwe weerstanden solderen:
http://i.imgur.com/l75QNcDl.jpg
Met deze fix werkt alles naar behoren: geen overgeslagen stappen meer en de temperatuur blijft binnen de perken.

Eindresultaat

Op verzoek, het eindresultaat: een netjes uitgesneden olifant modelletje, zoals het de bedoeling was:
http://i.imgur.com/HZSlqBul.jpg