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EleksMaker A3 Pro - Umbau auf Mega2560 + RAMPS1.6 + X/Y-Endschalter

Beschreibung

Eine kleine Anleitung um beim EleksMaker Laser A3 Pro das „Mana SE“ Board gegen ein „Mega2560 + RAMPS1.6“ zu tauschen dazu hab ich zusätzlich noch MIN/MAX-Entstopp Schalter eingebaut, der umbau ist mit teilen aus China recht günstig um die ~30€ kostet das ganze, das ziel bei mir ist es später die Marlin-FW zu nutzen da GRBL bei Graustufen-Gravuren mir einfach zu langsam ist und die Endschalter im Betrieb nicht abgefragt werden, erstmal hab ich aber noch GRBL in Benutzung die Anleitung für die Marlin FW werde ich dann in einen extra Beitrag schreiben, diese Anleitung bezieht sich deshalb auf GRBL1.1

Wer kosten sparen möchte auch das „Mana SE“ lässt sich recht einfach mit Endstop’s Ausrüsten, die Belegung ist die gleiche wie im GRBL Wiki.

Im µC-Forum ist ein Beitrag, da gibt es eine Menge Infos zum Thema wie man das „Mana SE“ mit einer Aktuellen FW bestückt und über die Möglichkeiten der Maschine: Zum Forum

Benötigte Teile

Elektronik Stück Kosten Bezugsquelle/Link
Mega2560 1 5,86€ Aliexpress
RAMPS 1.6 1 4,70€ Aliexpress
Endstop Schalter 4 3,26€ Aliexpress
Motortreiber A4988 2 4,29€ Aliexpress
Mechanik
M5 2020 V-Slot Nuts 8 ~6,00€ Aliexpress
M5x12mm 6 Aliexpress
M5x25mm 2 Aliexpress
M3x10mm 4 Aliexpress
Ü-Scheiben für M3(Papier) 4 Aliexpress
Druckteile
Mega2560 Halter 1 https://www.thingiverse.com/thing:1152681
X-Endstop Halter 2 https://www.thingiverse.com/thing:3386003
Y-Endstop Halter 2 https://www.thingiverse.com/thing:3389404
Kabel-Support (Ramps) 1 https://www.thingiverse.com/thing:3385544
Kabel-Support (Schlitten) 1 https://www.thingiverse.com/thing:2597229

Anleitung

RAMPS 1.6 Vorbereiten

Ganz ohne Umbau geht es leider nicht, die RAMPS 1.6 nutzt für die PWM Ausgänge 12V, der Laser braucht aber 5V PWM somit müssen wir das Bord leicht Modifizieren dazu wird R23 und R19 im Bild Gelb Markiert ausgelötet, und der PWM-Pin vom Laser muss dann an JM2/Pin8 diesen habe ich im Bild Blau Markiert.

Auf keinen Fall 12V PWM benutzen die TVS-Dioden im Laser sind für 5V ausgelegt, auch die Test-Platine die bei der Maschine bei ist auf keinen Fall benutzen diese gibt ein 12V Signal aus und kann die Diode zerstören sollte euch der Laser wie bei mir durch die Test-Platine Kaput gegangen sein lohnt es sich die Diode auf einen Kurzschluss zu überprüfen.

Als nässtes stecken wir bei JK1 und JK2 die 6 Jumper auf die Pinleisten um die Schritauflösung der Motoren auf 1/16 zu stellen, und setzen die beiden Motortreiber auf die Sockel U1 und U2 beim A4988 muss der Poti von den Wago-klemmen weg zeigen wer sich nicht sicher ist, sowohl die RAMPS als auch die Motortreiber sind beschriftet dadurch ist die Ausrichtung leicht zu überprüfen.

Die Spannungsversorgung kommt dann an J10 ich hab das Netzteil weiterverwendet welches beim Eleksmaker dabei war.

GRBL Einstellen

Jetzt können wir uns um GRBL kümmern, dazu laden wir uns den Aktuellen Quellcode von https://github.com/gnea/grbl-Mega/ und entpacken diesen.

Im Verzeichnis grbl-Mega-edge/grbl/ finden wir die config.h die wir noch etwas anpassen müssen ich hab die komplette config.h für euch hochgeladen mit allen Änderungen, allerdings ist diese auch so gut Dokumentiert das man sich das gut selber einstellen kann.

config.zip

Das Compilieren/Brennen hab ich mit der ArduinoIDE gemacht eine Anleitung dazu ist im GRBL Wiki zu finden.

Als nässtes müssen wir noch die Einstellungen an die Steuerung senden, dafür könnt ihr meine Einstellungen benutzen die Weitestgehend vom ManaSE-Board übernommen wurden und für die neuste Version von GRBL angepasst ist, diese am besten mit einem Terminal Programm über die USB Verbindung an das Mega2560 Board schicken, wenn alle Zeilen auf einmal gesendet werden muss das Terminal Programm so eingestellt werden das nach jeder Zeile CR und NL gesendet werden, eine Erklärung zu den einzelnen Einstellungen findet sich im GRBL Wiki.

Am Schluss kann man mit $$ schauen ob alle Einstellungen richtig übernommen wurden.

Den Befehl $3=2 sollte man sich anschauen wen eine Achse in die Falsche Richtung läuft, entweder man dreht dann beim Verkabeln den Stecker oder man ändert den wert.

Eine Einstellung die ich noch nicht verändert habe, und auch noch Angepasst werden sollte ist \$11 und \$12 diese sind für die Auflösung von Kurven zuständig, so läuft der Laser in Kurven extrem langsam was nicht so gut ist, ich denke das die Auflösung der Kreisbahn nicht feiner sein muss als die Auflösung des Laser’s bei mir sind das um 0,11mm aber da hab ich mir noch nicht so die Gedanken drum gemacht.

$0=10
$1=255
$2=0
$3=2
$4=0
$5=0
$6=0
$10=0
$11=0.010
$12=0.002
$13=0
$20=0
$21=0
$22=1
$23=3
$24=25.000
$25=500.000
$26=250
$27=2.000
$30=255
$31=0
$32=1
$100=80.000
$101=80.000
$102=1.000
$110=5000.000
$111=2000.000
$112=1.000
$120=5000.000
$121=2000.000
$122=1.000
$130=390.000
$131=297.000
$132=1.000

Montieren der Endschalter und des Boards

Weiter geht es mit dem Montieren der Hardware, dieses mache ich anhand von Bildern da es so einfacher ist als es zu erklären.

Wir fangen mit der Montageplatte an, dafür brauchen wir zwei V-Slot-Nuts und zwei M5x12mm Schrauben ich hab das ganze hinten in der mitte Montiert so ist genug Spielraum für die Kabel.

Danach Montieren wir das Mega2560 Board, dafür brauchen wir vier M3x10mm Schrauben, und Ü-Scheiben aus Plastik oder Pappe da sich sonst die Schrauben in die Leiterbahnen drücken würden und eventuell einen Kurzschluss verursachen.

Jetzt sind wir damit fast fertig noch das RAMPS 1.6 Board aufstecken, und den Kabelhalter Montieren dafür brauchen wir wieder zwei V-Slot-Nuts und die beiden M5x25mm Schrauben.

Anmerkung zu den vorigen beiden Bildern, ich hab zum Montieren die Maschine um 180° gedreht somit sind die Bilder natürlich auch verdreht, wenn alles richtig steht sind die Stromanschlüsse Rechts wie im nachfolgenden Bild

Jetzt sind die X-Endschalter dran es würde einer je Achse reichen, allerdings kann man es gleich richtig machen und den zweiten mit anbauen und als Sicherheitsschalter benutzen, jeder der schon eine CNC oder 3D-Printer hat kennt es wen die Maschine Amok läuft und in bereiche fahren Möchte die es nicht gibt, ich hab versucht so wenig Verfahrweg wie Möglich dadurch zu verlieren, je Endschalter sind es 3mm was sich kaum bemerkbar macht.

Die Endschalter hab ich mit Heißkleber an die Druckteile geklebt dieses hab ich bis jetzt bei all meinen Maschinen gemacht und es hat sich als stabil genug bewährt, vorher kürze ich noch die Pins mit einer Drahtzange etwas ein.

Die Y-Endschalter hab ich auf die Rechte Seite gemacht Links ist auch kein Problem, die Wahl fiel bei mir auf die Rechte Seite da die Halter der Y-Achse bei mir leicht verzogen sind und die Rechte Seite ehr in die Begrenzung fährt, man könnte auch vier Endschalter auf der Achse verbauen, ist aber nicht nötig wen man dieses machen möchte werden die Endschalter einfach Parallel angeschlossen.

Hab die Y-Endschalter leider selber noch nicht Montiert, sind bestellt und sollten die Tage eintrudeln

Verkabeln

Weiter geht es mit dem Verkabeln, wie ihr das genau macht bleibt natürlich euch überlassen jedenfalls solltet ihr drauf achten das die Kabel nicht im weg sind ich hab diese immer in die Schlitze der Streben gelegt.

Wir fangen mit dem Anschluss der Motoren an, der Motor der X-Achse wird an J14 im Bild Gelb Markiert angeschlossen, für die beiden Motoren der Y-Achse hab ich mir mit einem Stück Lochraster einen Adapter gebaut dieser wird dann an J15 im Bild Blau Markiert angeschlossen, wenn ihr die Stecker der Motoren auf den Adapter steckt nicht Phasengleich anschließen, ein Stecker muss genau andersrum sein als der andere das liegt dadran das ein Motor Vorwärts und einer Rückwärts laufen muss, da sie in der Maschine auch so Verbaut sind.

Als nässtes werden die Endschalter angeschlossen im Bild Orange Markiert am , hier bei ist es sehr wichtig die Stecker nicht verkehrt rum aufzustecken da ihr sonst einen Kurzschluss verursacht und damit den Mega2560 zerstören könnt, auf dem Board ist die Belegung gekennzeichnet S=Sensor, +=5V, -=GND zudem ist auch gekennzeichnet welcher Endschalter wohin kommt X-=X-Achse Links, X+=X-Achse Rechts, Y-=Y-Achse Vorne, Y+=Y-Achse Hinten, dieses am besten mehrmals Kontrollieren.

Als letztes kommt noch der Laser, auch dafür hab ich mir einen kleinen Adapter gebaut, drei ca. 10cm lange Kabel an einen 3Pin Pinheader, das Original kabel hat folgende Belegung ROT=PWM, Schwarz=GND, GELB=12V, GELB und Schwarz kommen zusammen mit der Stromversorgung auf die Klemme J10 im Bild Hell Grün Markiert, das Rote Kabel wird an JM2/PIN8 angeschlossen dieses hab ich am Anfang schon beschrieben.

Achtung !!! auf keinen Fall die Einspeisung des Mega2560-Board benutzen !!! die Spannungsversorgung läuft über USB und nur so ist eine Trennung der Spannungen gegeben.

Testen der Steuerung und der Endschalter

Jetzt können wir die Maschine das erste mal Testen, ich gehe davon aus das euer GCODE sender schon vom ManaSE-Board eingestellt ist, wen ja braucht ihr nix Ändern.

Es ist wichtig das ihr Folgende Reinfolge benutzt um die Maschine einzuschalten Laser-SW in den Punkt mode schalten → Netzteil Anschließen → USB Anstöpseln das ist leider so da das Mega2560-Board genau das gleiche Problem hat wie das ManaSE, ist USB nicht angeschlossen läuft der Mega2560 nicht und der Laser Feuert los da er LOW-Aktiv ist, ein Pullup wehre die Lösung aber ohne die Versorgung vom USB würde der nicht Funktionieren.

Als nässtes Testen wir erstmal die Endschalter, dazu betätigen wir jeden Endschalter einmal von Hand und schauen ob die LED angeht, ist das der Fall ist alles OK und wahrscheinlich auch richtig angeschlossen.

Danach starten wir den GCODE Sender und gehen in den JOG mode (Bild) ich nutze Laserweb4, wir testen erstmal ob die Verfahrichtung stimmt wen nicht gehen wir nach folgender Tabelle vor:

Fehler Lösung
X-Achse fährt in die Falsche Richtung Stecker an J14 drehen
Y-Achse fährt in die Falsche Richtung Beide Stecker am Adapter auf J15 drehen
Y-Achse Brummt und fährt nicht Einen Stecker am Adapter auf J15 drehen

Ist das in Ordnung und alles läuft, können wir das Homing testen im Normalfall sollte sich die Jeweilige Achse Richtung Min-Endschalter bewegen in den Einstellungen am Anfang ($23=3) haben wir festgelegt das der Homing Punkt Vorne-Links ist.

Der Ablauf ist Folgender die X-Achse fährt solange bis der Endschalter betätigt wird, wenn der Endschalter auslöst fährt die Maschine ein Stück zurück, und ganz langsam wird der auslöse Punkt gesucht wird dieser gefunden fährt die Maschine wieder ein Stück zurück, so hat man immer genau die gleiche Startposition, danach passiert das gleiche mit der Y-Achse.

Das ganze Testen wir jetzt erstmal Manuell dazu senden wir \$HX an die Steuerung um die X-Achse in die Home Position zu bringen, Funktioniert dieses Senden wir \$HY an die Steuerung um die Y-Achse in die Home Position zu bringen, am Schluss testen wir beide Achsen dazu fahren wir den Laser Manuell in die Mitte und senden \$H an die Steuerung jetzt sollte erst die X dann die Y-Achse sich in die Home Position bewegen.

Das war es, ihr könnt die Maschine jetzt wie gewohnt nutzen.

Extra’s

Lüfter

Beschreibung

Ich hab mir noch zwei Lüfter an die Ausgänge D9 und D10 angeschlossen diese können dann mit dem G-Code M7(D10) und M8(D9) eingeschaltet werden, das abschalten erfolgt über den G-Code M9 (Alle Ausgänge) oder die Wiederholung den Befehls M7/M8, die Befehle kann man sich in den G-Code Generator einbauen so das bei Start und Stop die Lüfter ein b.z.w. Ausgeschaltet werden.

Benötigte Teile

Elektronik Stück Kosten Bezugsquelle/Link
Lüfter 2 5,86€ Aliexpress
Mechanik Stück Kosten Bezugsquelle/Link
M5 2020 V-Slot Nuts 4 ~6,00€ Aliexpress
M3x10mm 4 Aliexpress
Laserteile Stück Kosten Bezugsquelle/Link
Lüfterhalter 2 https://www.thingiverse.com/thing:3458668

Diskussion

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cnc/eleksmaker/a3pro.txt · Zuletzt geändert: 10/03/2019 17:43 von sandfrog