De DaBit-3D-kitspuit

[DaBit]

zeker mooi.. ook wel eens een touchscreen aan een pi gehangen.. Nog heel wat zoekwerk gedaan eer ik dat nog een beetje aan de praat kreeg.. Maar dit is wel een erg fraai displaytje..

Dit is het 'officiele Pi scherm' van de Raspberry Pi foundation. Da's kabeltjes aansluiten, ervoor zorgen dat je software (Raspbian) recent genoeg is, en werken.
Ik vind het inderdaad ook een mooi schermpje. Kwaliteit van het TFT (kijkhoek/helderheid/zwartniveau/etc.) is redelijk, kwaliteit van de touch is goed, en dat frame wat er omheen zit maakt het toch wat makkelijker netjes weg te werken.

Enige grote nadeel van dat scherm vind ik de resolutie; die is 800x480 pixels. Wel erg krapjes naar moderne maatstaven en de pixels zijn niet vierkant dus circels worden ellipsen.
Verder is de prijs vrij hoog (75 euro), maar met alternatieven heb je dan 2 tientjes bespaard op het scherm en in ruil daarvoor krijg je een hoop gekloot kado.

hoogst waarschijnlijk een stukje fosforbrons

Ik heb het stuk staf inderdaad maar gemarkeerd als 'lagerbrons'. Beetje zonde om dat mooie materiaal als algemeen constructiemateriaal te gebruiken.

[Breaker]

En ook niet onbelangrijk: ik had zo'n ding liggen

En dat is gelijk een hele goede reden.

Een Beaglebone alleen gebruiken voor het realtime gebeuren is een beetje tè. En inderdaad, grafisch niet al te sterk, maar voor mij is ssh voorlopig voldoende. De Pi gebruik ik wel weer met veel plezier als mediaspeler. En doe steeds meer met arduino. Uiteindelijk heeft ieder z'n toepassing, dan loop je tegen de limieten aan en moet het sneller en goedkoper

Dan maar eens een stappenmotortje aansluiten en de LinuxCNC configuratie uitbreiden met de benodigde PID-controllers voor de positie (drives krijgen een snelheid gecommandeerd, de positieregeling doet LinuxCNC).

Is dat een speciale optie van de drives? En hoe werkt het terugkoppelsignaal dan? (Aantal stappen vanaf de driver? Positie via aparte encoder?)

[DaBit]

En dat is gelijk een hele goede reden.

Ja, en ik heb er nog eentje: ze zeggen dat het niet kan op een Pi en ik geloof dat niet

Een Beaglebone alleen gebruiken voor het realtime gebeuren is een beetje tè.

Zou me een zorg zijn eigenlijk; heel duur zijn ze nou ook weer niet. Maar met die L6470 dingen heb ik alleen een stelletje GPIO's nodig, dus de extra leukigheidjes van de BBB zoals de PRU's heb ik niet nodig.

Verder is half LinuxCNC Python en TCL; niet bepaald de meest performante programmeertalen, en dan heb je nog zo'n zottekop achter de knoppen die rare dingen verzint. Liever een paar MIPSen meer dan minder dus.

Is dat een speciale optie van de drives? En hoe werkt het terugkoppelsignaal dan? (Aantal stappen vanaf de driver? Positie via aparte encoder?)

In feite werken al die CNC-sturingen al zo, ook de 'normale'.
Als sturing X berekent dat een as over een seconde 1000 stappen verder moet zijn dan geeft-ie 1000 step-pulsen per seconde uit. Dus wat stuurt-ie nou eigenlijk? De snelheid. Vervolgens komt-ie er na een seconde achter dat er door een afrondingsfoutje maar 999 stapjes gedaan zijn. Simpel, dan moeten er de volgende seconde dus 1001 stapjes gedaan worden. Hoe regelt-ie dat? Met een accumulator, oftewel een 'I-controller'.

LinuxCNC doet dat al dan niet onder water alemaal ook, zelfs met de 'stepgens' in positie-mode.

Die L6470 drives geef je via de SPI-interface commando's. Zoals 'draai nu met 200 steppen/sec rechtsom tot ik je een andere opdracht geef', 'ga naar positie 3375', 'vertel me wat je status is', etc. De positieregeling kon ik niet gebruiken, want de chip accepteert pas weer een nieuw positiecommando als de vorige afgelopen is. De snelheidsregeling daarentegen is wel bruikbaar; die kan ik op elk gewenst moment aanpassen. De chip doet dat, en dan houd-ie ook eens nog netjes rekening met maximale acceleratie/deceleratie.
Verder houd dat ding bij op welke positie die is met een resolutie van 1/128 stap. Die kun je ook weer via die SPI-bus opvragen.

En dat is dus de terugkoppeling naar de PID-controllers in LinuxCNC; die positie die de chip zelf bijhoud. Past eigenlijk naadloos in de natuurlijke gang van zaken binnen LinuxCNC.

Die PID-controller zelf is overigens heel eenvoudig om te 'tunen'; het 1e orde feedforward-coefficient staat op 1.0, dus de afgeleide van de positie (wat snelheid is) gaat direct naar de output. Verder heb ik nog een beetje P en I om afrondingsfouten te compenseren, maar die twee termen doen bijna niets.

Als je LinuxCNC HAL-files kunt lezen: https://github.com/dabit20/rpi_cnc/blob ... rinter.hal

[DaBit]

Kleine stapjes...

Om de temperatuurcontrollers goed aan de tand te voelen moet ik het verwarmde bed klaar hebben. Moet toch gebeuren, dus waarom niet nu?



Duurt allemaal wel even met een 3mm freesje. In de tussentijd de stepperdrive voor de 4e as (extruder) gemonteerd, geprobeerd of de 230VAC kanalen het doen en de testbench gemaakt:



Yep, werkt voor 95%. Zo af en toe mist-ie een slag en flikkert de lamp even, wat voor een verwarming opzich geen enkel probleem is. Maartoch, dat haal ik er nog wel uit. Kan ook nog zijn dat het lampje te licht is voor de 16-Ampere triacs, maar het begint knap triest te worden met de voorraad E27-fitting gloeilampen in huize DaBit.

Dit is overigens met code afkomstig van de Keil compiler. Ik heb de USB-stack vervangen door een 1 versie oudere, en dan zijn alle problemen voorbij. Verschil tussen die twee is niet groot; de nieuwere heeft wat meer foutafhandeling. Zal ik toch wel iets niet helemaal goed doen. Bordje start nu ook direct op zo gauw de Pi er prik op zet.

Ondertussen was de frees klaar. Nog een beetje handmatig boren (vacuum-aanvoer-kanaal) en tappen, en bijna klaar. Vacuum ga ik trouwens in de eerste instantie helemaal niks mee doen, maar als het niet voorbereid is zal het ook nooit komen.



Die hotplate moet nog kennis maken met mijn vlakplaat, het bevestigingsgat in de vacuum-zone moet nog afgedicht worden, en daarna kan de 600W siliconen-verwarmingsmat eronder.

[DaBit]

Erg mobiel ben ik nog steeds niet, maar het stilzitten word lastig. Vanavond maar eens korte tijd wat aan de 3D printer gedaan.

Eerste probleem: ik had een paar weken terug per ongeluk kortsluiting gemaakt tijdens monteren van een koelblokje op de A-as stepperdrive. Ik dacht dat alleen de drive in rook opgegaan was, maar helaas, de Raspberry Pi 3 had er ook van geleden want een aantal I/O's doen het niet meer. Dat vertrouw ik niet, dus maar een verse besteld, gemonteerd, alles weer fris. Die toegetakelde Pi krijgt nog wel ooit een toepassing waar ik de I/O niet voor nodig heb.
Nu alleen tezijnertijd nog eens de chip-met-gat-erin van de mishandelde stepperdrive vervangen.

Verder nog een bugje opgelost in de software; de weerstand van de NTC's meten ging niet goed. Je moet bij die STM32F103 een auto-calibratie van de ADC uitvoeren. Wist ik stiekum eigenlijk wel, maar was ik even vergeten.

Daarna eens de verwarmingsmat onder het bouwplatform geplakt en de meetresultaten vergeleken met een losse temperatuurmeter. Tussen de 50 en 80 graden klopte het heel aardig, maar daarboven en daaronder week de temperatuur af. Dus maar netjes een aantal temperatuurpunten opgeschreven en een nieuw setje Steinhart-Hart coefficienten berekend voor de Keenovo 600W/230VAC/280x280mm verwarmingmat:

Code: Selecteer alles

Thermistor library version 1.0
Copyright (C) 2007, 2013 - SoftQuadrat GmbH, Germany

function readtable
==================
t=   31.00	r=72906.00
t=   40.00	r=49700.00
t=   50.00	r=33850.00
t=   55.00	r=28467.00
t=   60.00	r=23800.00
t=   65.00	r=20390.00
t=   70.00	r=17735.00
t=   75.00	r=15080.00
t=   80.00	r=12925.00
t=   85.00	r=10977.00
t=   90.00	r= 9496.00
t=   95.00	r= 8150.00
t=   98.00	r= 7447.00
t=  101.00	r= 6769.00
t=  104.00	r= 6026.00
t=  104.00	r= 6026.00

x=   11.20	y=   0.0033
x=   10.81	y=   0.0032
x=   10.43	y=   0.0031
x=   10.26	y=   0.0030
x=   10.08	y=   0.0030
x=    9.92	y=   0.0030
x=    9.78	y=   0.0029
x=    9.62	y=   0.0029
x=    9.47	y=   0.0028
x=    9.30	y=   0.0028
x=    9.16	y=   0.0028
x=    9.01	y=   0.0027
x=    8.92	y=   0.0027
x=    8.82	y=   0.0027
x=    8.70	y=   0.0027
x=    8.70	y=   0.0027

function orthonormal
====================
Evaluating polynom number 0
Polynom 0: 0.250000 0.000000 0.000000 0.000000 
Evaluating polynom number 1
Polynom 1: -3.243889 0.336634 0.000000 0.000000 
Evaluating polynom number 2
Polynom 2: 43.989270 -9.008691 0.458423 0.000000 
Evaluating polynom number 3
Polynom 3: -688.991103 210.248387 -21.302904 0.716686 
Testing orthonormal base
1.000000000000000 
-0.000000000000002 1.000000000000000 
0.000000000000057 -0.000000000000016 1.000000000000009 
-0.000000000001762 0.000000000000559 -0.000000000000272 1.000000000000262 

function approx
===============
Approximating with polynom number 0
Approximating with polynom number 1
Approximating with polynom number 2
Approximating with polynom number 3
Steinhart-Hart coefficients
a[0] = 1.363681275620580e-02
a[1] = -3.736136483341256e-03
a[2] = 3.998054814759648e-04
a[3] = -1.327907341235455e-05

function testresult
===================
  31.092	 72906.0	    31.0
  39.788	 49700.0	    40.0
  49.969	 33850.0	    50.0
  54.972	 28467.0	    55.0
  60.370	 23800.0	    60.0
  65.190	 20390.0	    65.0
  69.637	 17735.0	    70.0
  74.896	 15080.0	    75.0
  79.948	 12925.0	    80.0
  85.310	 10977.0	    85.0
  90.035	  9496.0	    90.0
  94.939	  8150.0	    95.0
  97.774	  7447.0	    98.0
 100.712	  6769.0	   101.0
 104.183	  6026.0	   104.0
 104.183	  6026.0	   104.0

Maximal error=0.37030 at temperature= 60.0

Dat klopt een stuk beter. Regelen werkt ook als een tierelier; een graad of 2-3 onder het setpoint begint-ie te moduleren en de overshoot is 1-1,5 graden. Werkt ook netjes in de GUI:


Thermistor los of stuk beveiliging is ook getest en goed bevonden, al mag daar nog een extra 'indien vol vermogen naar verwarming en temperatuur loopt niet op dan error, etcetera'-sausje overheen.

En uiteraard heb ik weer ruzie met mijn grote vriend USB. Met die dikke verwarming actief wil die nog wel eens de connectie verliezen. Vooralsnog in software opgelost; als de driver de verbinding verliest probeert-ie overnieuw contact te zoeken. Doet de truuk tot nu toe. En aan de microcontroller-kant zal ik de watchdog ook eens inschakelen; als die afloopt heeft dat hetzelfde effect als de USB-stekker eruit trekken en weer erin steken.

[DaBit]

Het gehobby ligt nog steeds grotendeels plat, maar toch een kleinigheidje gedaan:



Met een subtiel lief klein ventilatortje aan de onderkant voor de luchtcirculatie:


Het 750W verwarmingselement lijkt maar erg klein te zijn in vergelijking met de sleuven en ventilator, toch heeft-ie een 30% grotere doorlaat.
Of ik niet beter een iets zwaardere had kunnen pakken vraag ik me af; die 600W heater onderop de bouwplaat is ook niet supervlot met het op temperatuur brengen van dat ding.

[DaBit]

Een beetje creatief met karton uit de losse pols (al dat spul modelleren en intekenen is meer werk):





Nog wat glasdoek voor de stevigheid en 'vastschroef-oortjes', wat isolerend glasband boven het verwamingselement als verzekeringspremie en wat Armaflex voor de algemene hou-de-warmte-binnen isolatie.

[hainjedaf]

Cardboard Aided Design = CAD

Waar kennen we dat van :) :)

http://www.badobsessionmotorsport.co.uk

[audiomanics]

Maak je de zaak wel zo dat je later nog bij kan, eventueel? Onderdeeltjes verwijderen, stof/bakstenen etc..
Een dun stukje RVS met afstandbusjes monteren schijnt ook heel veel hitte tegen te houden..
Ik weet niet tot hoever dat verwarmingselement opgestookt kan worden in het begin tot de gewenste temperatuur gehaald wordt??? 300 graden? 400? 600? Kan dat glasband dat aan??

Kees

[keesk]

En wat gebeurt er als de fan stopt?
Kees

[DaBit]

Die 'kap' word er overheen geplaatst en met een paar schroeven door zijflapjes vastgezet. Wil ik daar naderhand bij dan kan dat via de elektraruimte (zij/achterpanelen verwijderen) al krijg ik 'm dan niet over de ventilator heen. Of door de plaat omhoog te trekken de bouwruimte in (en dan zou die na wat gewurm en gevloek schuin door het deurtje naar buiten moeten kunnen).

Een paar roostertjes over die sleuven lijkt me geen overbodige luxe, maar da's een zorg voor later. Laat het eerst maar werken.

Het verwarmingselement is verkocht als PTC-type verwarmingselement. Die Chinezen zeggen niet waar het omslagpunt ligt, maar warmer dan grofweg zo'n 220 graden zou het nieten kunnen worden. Oftewel op z'n Chinglish:

Specialty
1. Heat up quickly, when fan failure can control temperature, long service life
2. Do not burn, safe and reliable, not red, the halogen-light PTC heating
3. Safety, surface of the insulation

Verder zit er nog een 150-graden thermoswitch op als beveiliging.

Als de fan uitvalt of er iets anders misgaat dan zou de opwarming dus moeten stagneren. Ik ben wat voorzichtig gezien het land van oorsprong, maar ik heb nog een 250W elementje van hetzelfde type (de 750W-er bestaat uit 3 250W secties op elkaar) waar ik het prik-erop-zonder-luchtstroom experiment eens mee wil doen. Moet ik alleen de FLIR van de baas even meebietsen.

Als laatste beveiliging heb ik nog dat de besturingssoftware moet zien wat-ie verwacht kwa temperatuur. Een temperatuur van extruder/heatbed/ruimte die ver boven de rest uitkomt terwijl de desbetreffende verwarming uitstaat betekent een kapotte schakeltransistor, een temperatuur die lang achterblijft terwijl de heater aanstaat betekent verwarming stuk. Beide situaties zijn reden tot e-stop.
Maar in het geval van geen stagnatie van het element is dat voor de ruimteverwarming royaal te laat, vandaar de PTC-types.

Als dat stagneren wel werkt zoals het hoort (en ik ga daar eigenlijk met zowel PTC-element als klixon wel van uit) dan zijn 2 plaatjes aluminium onder en boven het element en wat van dat 1100-graden draai-het-om-je-uitlaat glasband isolatiespul voldoende verzekeringspremie. Risico lager dan bij de gemiddelde schemerlamp.

[DaBit]

De verwarming. Vliegt dat in de fik of word dat heel warm? Testen maar. Thermische zekering van die verwarming uit het circuit gehaald, voor de zekerheid wat dik metaal er omheen, en prik erop:


Na een uur nog geen vonken vuur en vlammen.

De FLIR warmtebeeldcamera heb ik er nog niet bij gehad, een thermokoppeltje zegt 167 graden, maar ik vertrouw 'm niet. Toch nog maar eens de FLIR meebietsen bij de baas. Het verandert in ieder geval niet in een hoopje gesmolten aluminium.

De schade na een uur is licht vervormde stukjes plastic waar het element in vast zit:



Mooi, dan kan de rest ook.
Nu, afgeknipte reststukjes doek bewaar ik meestal tenzij het teveel word. Ideaal voor dit soort klusjes die toch niet netjes hoeven.



Met een nevel van spuitlijm de boel net-aan plakkerig genoeg maken dat het spul blijft liggen, lappendeken van glasdoek erop, en epoxy erop kliederen. Niet de officiele methode, maar in dit geval wil ik alleen wat extra sterkte opdat ik het karton niet stuk trek en interesseert de rest van de eigenschappen van het laminaat me weinig:



Na de boel wat op maat gezaagd te hebben:


De verzekeringspremie: wat hogetemperatuur-glasband rondom het verwarmingselement. Zit vast met wat siliconen; dat spul kan hoge temperaturen hebben


Voor de extra isolatie bovenop wat het karton al doet wat Armaflex isolatieband dat ik nog had geplakt. Spul mag tot +85C continu, zou genoeg moeten zijn.


Moet de truuk wel doen zo.

[Tonybryden]

Weer lekker bezig Dabit .
Ik vond het al zo stil met de printer.
Goed om te zien dat je weer herstellende bent.

[DaBit]

Ja, ik ook. Rust roest

Nu had ik van benkr nog wat wit HPL gekregen. Gisteravond de panelen uit het frame gehaald en dat spul erop geplakt. Met epoxy, want veel andere lijmen die enigzins temperatuurbestendig zijn heb ik niet.

Was geen heel groot succes helaas. Toen ik 's ochtends keek was het HPL omhoog gekruld langs de randen. Had ik toch moeten samenpersen...


Nog erger was dat er uitgeharde druppels epoxy tussen zaten van een mm of 2 dik. Bummer. Waar mogelijk die proberen weg te zagen met een los zaagblad, maar dat lukt natuurlijk niet helemaal. En dan past 't niet in de gleuf van de profielen.

Toen maar even de oudste z'n zin gegeven, het was mooi weer en pa vind dat ook niet erg.


En daarna de 'big problem, big hammer' oplossing gekozen. Als je 't niet weet dan zie je het niet:

Ziet er toch een stuk lichter uit met dat wit van binnen.

Plaat met de ventilator zit ook op z'n plek. Daarvoor was een small hammer genoeg. Ik was wel vergeten om het gat te maken voor de kabeldoorvoer naar boven, die er nog in frezen vereiste wat creativiteit. In het vervolg dat soort dingetjes toch ook maar intekenen.



En er is nog voldoende ruimte onder de ventilatorbak over voor elektra enzo.