Umrüstung CNC Fräse nach 3D Drucker? (Temporär)

[Carsten (Gast)]

Hallo Zusammen,

Da ich gerade wieder einmal vor dem Problem stehe das ich eigendlich 
genau jetzt (Sonntag Mittag) ein mechanisches Funktionsteil sehr gut 
gebrauchen könnte, dieses allerdings wie so oft nicht einmal besonders 
Stabil sein braucht und ich die Nerven meiner glücklicherweise sehr 
geduldigen Nachbarn nicht ohne Not mal wieder strapazieren möchte, kam 
mir gerade der Gedanke für zuküntige ähnliche Fälle meine Fräse um eine 
3d Druckfunktion zu erweitern.

Da ich für Arbeiten wie Bohren von Platinen und einfachen Fräsungen in 
weichem Holz eh eine andere (deutlich leisere) Spindel verwende als fürs 
Fräsen in Aluminium und ähnlichen habe ich schon leicht austauschbare 
Werkzeughalter.

Die Überlegung ist nun:
Ich habe doch schon >>90% der Mechanik eines 3D Druckers - und dieses 
weit Stabiler als bei den üblichen 3D Druckermodellen.

Es müsste doch Prinzipiell ausreichen einen weiteren Werkzeughalter 
anzufertigen auf dem der Extruder komplett befestigt wird.
Dazu evtl. ein Paar Modifikationen die dafür sorgen das der 
Materialnachschub von der Trommel nicht klemmen kann und ggf. optional 
für bessere Ergebnisse noch eine beheitzte Grundplatte.
Die mögliche Grundfläche der Fräse möchte ich dabei bei weitem nicht 
Ausnutzen.

Nach einem Blick in die Ebucht bekommt man komplette Extrudereinheiten 
zum Einstieg schon für deutlich unter 100 Euro (Was besseres kann man 
sich später ja immer noch holen wenn nötig) Beheitzte Grundplatte und 
der Rest ist dank vorhandener Fräse ja schnell gefertigt, kosten fallen 
nur für das Ausgangsmaterial an (Ok, und etwas Werkzeugverschleiss)
Nachdem das alles einmal angepasst ist kann man nun einfach zwischen 
Fräs- und Druckbetrieb nur durch Aufspannen der Bodenplatte und wechsel 
des Werkzeughalters umrüsten.

Damit sollte man in wenigen Stunden die Umrüstung des Geräteteils 
abgedeckt haben. Oder übersehe ich da etwas wichtiges?

Gruß
Carsten

P.S.: Meine Fräse ist eine Elektronisch und Mechanisch 
"Kampfwertgesteigerte" Collinbus Profiler - Nur zur Info.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Carsten schrieb:
> Oder übersehe ich da etwas wichtiges?

Nö, das geht schon so. Du musst halt die Software zur Ansteuerung selbst 
schreiben bzw. anpassen, und natürlich die Steuerung des Extruders mit 
der Fräsensteuerung verheiraten.

So ein Extruder besteht i.d.R. aus einer Heizung, einem Temperaturfühler 
und einem Schrittmotor für den Materialvorschub.

Wenn Deine CNC-Fräsen-Steuerung G-Code versteht, hast Du mit der 
üblichen Software wie z.B. RepetierHost ganz gute Chancen.

Alternativ müsstest Du Dir etwas stricken, was Du vor die 
Fräsensteuerung setzt und was den G-Code in das von der Fräsensteuerung 
verstandene umsetzt. Wenn das dann gleichzeitig auch noch die 
Ansteuerung des Extruders und des beheizten Druckbetts übernimmt, musst 
Du an der Fräse selbst praktisch gar nichts verändern.

Freudiges Basteln!

[Carsten (Gast)]

Hi,

Rufus Τ. Firefly schrieb:

Danke für deine Antwort!

> Nö, das geht schon so. Du musst halt die Software zur Ansteuerung selbst
> schreiben bzw. anpassen, und natürlich die Steuerung des Extruders mit
> der Fräsensteuerung verheiraten.

Selbst die PC Software zu schreiben wollte ich vermeiden...
Firmware schreckt mich aber überhaupt nicht!

> So ein Extruder besteht i.d.R. aus einer Heizung, einem Temperaturfühler
> und einem Schrittmotor für den Materialvorschub.

Ich würde mir jetzt einfach eine komplette Einheit aus dem fernen Osten 
zusenden lassen. Die liegen bei Ebay ja alle so um 50 Euro. Ein 
vertretbares Risiko.
Als Beispiel hatte ich diese Einheit ins Auge gefasst (gibt viele 
vergleichbare)
http://www.ebay.de/itm/271243974676?ru=http%3A%2F%2Fwww.ebay.de%2Fsch%2Fi.html%3F_sacat%3D0%26_from%3DR40%26_nkw%3D271243974676%26_rdc%3D1


> Wenn Deine CNC-Fräsen-Steuerung G-Code versteht, hast Du mit der
> üblichen Software wie z.B. RepetierHost ganz gute Chancen.

Also ich habe grundsätzlich zwei Möglichkeiten "in der Hinterhand" vor 
der jetzigen Fräse hatte ich eine einfache CNC Bohrmaschine aus Holz und 
mit Schubladenführungen! gebaut.

Ursprünglich nur um Erfahrung mit der Steuerung zu sammeln erwies die 
sich zum Reinen Bohren von Platinen als erstaunlich genau und durchaus 
einsetzbar!) Erst hatte die eine reine Step-Dir ansteuerung mit 
LinuxCNC. Später habe ich eine eigene Steuerung mit ARM9 gebaut. Ging 
dabei aber mehr um Erfahrungen mit der ARM9 Plattform als um das fertige 
Modul.

Diese Steuerung zusammen mit der alten Endstufe wollte ich dann erst 
nehmen um die zu meinem Glück völlig vermurkste Collinbus-Steuerung zu 
ersetzen. Erst als ich dann gesehen habe das die Collinbus intern eine 
Steckbare µC Karte hat und der Rest eine brauchbare Endstufe mit den mir 
wohlbekannten -da auch auf meiner Selbstbauendstufe vorhandenen L620x-
ist habe ich den bequemen Weg gewählt, das µC Board entfernt und nur 
durch ein paar Optokoppler und Bustreiber ersetzt.
Wird aktuell direkt vom Parallelport meines Fräs-Laptops gesteuert.

Ich könnte jetzt also entweder die Entwicklung meiner eigenen µC 
Steuerung mit dem ARM9 als GCode interpreter wieder aufnehmen und dabei 
noch implementieren was ich brauche, oder ich probiere ob ich LinuxCNC 
beibringen kann den für den Drucker gedachten G-Code zu interpretieren.
ggf. unter zuhilfenahme eines kleinen Konvertierungsprogramms das den 
Materialnachschub in eine (scheinbare) Bewegung der A Achse umschreibt, 
Extruder dann in LinuxCNC als A Achse Eintragen...

Eine Auswertelogik für den NTC der so lange die Temperatur zu niedrig 
ist die Fräse durch das "Endschaltersignal" blockiert.
Ich habe Nullschalter durch Lichschranke/Laserkombi ersetzt und an allen 
Achsen beidseitig  Endschalter angebracht. Alle Endschalter sind 
ver-oder-t und belegen daher nur einen Eingang - Da würde ich das Signal 
mit draufgeben... Das Blockiert zuverlässig jede Aktion.

Wenn das nicht geht würde ich halt meinen Interpreter weiter entwickeln, 
wobei das nur der letzte Ausweg ist da es bei mir mit der freien Zeit 
nicht mehr so üppig aussieht und die Steuerung bisher nur fürs Bohren 
geeignet ist. Sprich: die Schrittweiten der X & Y Achse werden nicht 
miteinander abgestimmt. Daher kann es durchaus sein das es bei der 
Anfahrt eines Punktes eine Richtungsänderung gibt wenn die Position auf 
X erreicht ist, auf Y aber noch nicht. Für Bohren ja unerheblich da nur 
der Endpunkt zählt, fürs Fräsen und Drucken aber untragbar.

> Alternativ müsstest Du Dir etwas stricken, was Du vor die
> Fräsensteuerung setzt und was den G-Code in das von der Fräsensteuerung
> verstandene umsetzt. Wenn das dann gleichzeitig auch noch die
> Ansteuerung des Extruders und des beheizten Druckbetts übernimmt, musst
> Du an der Fräse selbst praktisch gar nichts verändern.

So würde ich das mit dem externen Interpreter ja auch machen... Da die 
Treiber eh über Step-Dir angesteuert werden würde die "Parallelport 
geeignete Schnittstelle bleiben und der Ausgang des USB Controllerboards 
auch nur auf diese Schnittstelle gehen.

Gruß
Carsten

P.S.:
HAst du gerade ein einfaches "3D Druck G Code File zur Hand"?
Wenn nicht ist aber auch nicht tragisch, dann muss ich halt im Netz auf 
die Suche gehen...

[Timmo H. (masterfx)]

Carsten schrieb:
> P.S.:
> HAst du gerade ein einfaches "3D Druck G Code File zur Hand"?
> Wenn nicht ist aber auch nicht tragisch, dann muss ich halt im Netz auf
> die Suche gehen...

Lad dir doch auf thingiverse.com eins runter (bzw. das STL, musst dann 
nur noch einmal durch den ReplicatorG jagen). Bin nachwievor begeistert 
von dem Platetengetriebe. War mein erster 3D Druck und hat gleich 
funktioniert (also es dreht sich, sogar erstaunlich leicht... dafür dass 
es an einem Stück gedruckt wurde ist das echt faszinierend)

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Carsten schrieb:
> Ich könnte jetzt also entweder die Entwicklung meiner eigenen µC
> Steuerung mit dem ARM9 als GCode interpreter wieder aufnehmen und dabei
> noch implementieren was ich brauche,

Naja, Du könntest Dich allerdings auch an einer fertigen 
3d-Drucker-Steuerung orientieren.

http://reprap.org/wiki/Marlin
https://github.com/ErikZalm/Marlin

Die wird beispielsweise vom anderswo im Forum besprochenen 
Velleman-Drucker verwendet.

Sie steuert vier Schrittmotoren, zwei Heizungen und einen Lüfter an (und 
verwendet drei Endschalter sowie zwei Temperaturfühler).

Mit Repetierhost (http://www.repetier.com/download/) ist dann die 
PC-seitige Vorbereitung der Druckdaten und Ansteuerung des Controllers 
erledigt. STL-Datei 'rein, G-Code 'raus.