ARDUINO UNO & TMC5130 & NEMA17 0.9 Grad & THK KR2001A

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Adalbert
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Beitragvon Adalbert » 1. Aug 2019, 09:57

Hallo zusammen,
da ich erfahren habe, dass die TMC-Schrittmotorentreiber hervorragend sein sollen,
habe ich mir einen Kontroller mit deren Spitzenreiter 5130 gebaut.

So sieht er aus:
Bild

Und so sieht der Schaltplan aus:
UNO_TMC5130_wires_1200.jpg (263.42 KiB) 703 mal betrachtet
UNO_TMC5130_wires_1200.jpg


Da der Treiber programmierbar ist, muss man erst herausfinden, welche Einstellungen optimal sind.
Bei den folgenden Einstellungen, verhält sich mein Schlitten, wie folgt:

Code: Alles auswählen

  tmcSendData(0x80,0x00000000);      //GCONF

  tmcSendData(0xEC,0x000101D5);      //CHOPCONF: TOFF=5, HSTRT=5, HEND=3, TBL=2, CHM=0 (spreadcycle)
  tmcSendData(0x90,0x00070603);      //IHOLD_IRUN: IHOLD=3, IRUN=10 (max.current), IHOLDDELAY=6
  tmcSendData(0x91,0x0000000A);      //TPOWERDOWN=10

  tmcSendData(0xF0,0x00000000);      // PWMCONF
 
  tmcSendData(0xA4,0x000003E8);     //A1=1000
  tmcSendData(0xA5,0x000186A0);     //V1=100000
  tmcSendData(0xA6,0x0000C350);     //AMAX=50000
  tmcSendData(0xA7,0x000186A0);     //VMAX=100000
  tmcSendData(0xAA,0x00000578);     //D1=1400
  tmcSendData(0xAB,0x0000000A);     //VSTOP=10

  tmcSendData(0xA0,0x00000000);     //RAMPMODE=0


1_micron.jpg (114.14 KiB) 703 mal betrachtet
1_micron.jpg


Ich habe mit Absicht den Schritt 1 Mikrometer getestet, weil er zu meinem Mitutoyo 20x / 0.42 benötigt wird (3 Fotos innerhalb der Schärfentiefe).

Für die höheren Aperturen habe ich bereits einen Schlitten, der mit Getriebe 100:1 läuft.
Nur aus Neugier werde ich aber auch den THK-Schlitten mit kleineren Schritten testen.
THK_KR2001A_1200.jpg (467.39 KiB) 694 mal betrachtet
THK_KR2001A_1200.jpg



Erst muss ich aber die optimalen Settings herausfinden :-)

Danke und Gruß,
ADi
Zuletzt geändert von Adalbert am 1. Aug 2019, 12:56, insgesamt 2-mal geändert.
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Beitragvon Guppy » 1. Aug 2019, 10:57

Hallo ADi

das sieht sehr gut aus!
Keine eigentlichen Ausreisser mehr und Schritte zwischen 0.9 und 1.3 µm, sind sehr gute Werte.

Ich bin gespannt, wie es mit einem zusätzlichen Getriebe klappt,
denn dadurch kommt einiges mehr an Friktion dazu.

Dein Setup ist clever aufgebaut (waagrecht/senkrecht).

Kurt
Ich wünsche mir Betrachter, die auch unbelastet geniessen können.
www.focus-stacking.ch
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Adalbert
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Beitragvon Adalbert » 1. Aug 2019, 11:27

Hallo Kurt,
Ich bin gespannt, wie es mit einem zusätzlichen Getriebe klappt, denn dadurch kommt einiges mehr an Friktion dazu.

Zu diesem Schlitten werde ich kein Getriebe einbauen, der ist für die kleinen ABM’s gedacht.


Bei dem alten Schlitten mit dem Getriebe ist das Stacken in kleinen ABM’s ziemlich umständlich, weil er sich dabei sehr langsam bewegt.
Bild

Da ich aber immer seltener über 20:1 rausgehe, wird mir der THK ohne Getriebe für die meisten Stacks reichen.


waagrecht/senkrecht

Ja, das ist bei den kleinen ABM’s sehr praktisch, weil man häufig vertikal stacken möchte.

Der Trick bei dieser Konstruktion ist die weiche Befestigung der Alu-Basis zu der Holz-Halterung.
Das Alu-Profil wird von zwei Seiten in die Zange genommen und zwar anhand einer langen Schraube.
Dadurch wird die Übertagung der Vibrationen von außen zu Alu-Basis reduziert.
THK_vertical.jpg (328.67 KiB) 682 mal betrachtet
THK_vertical.jpg


Danke und Gruß, ADi
Zuletzt geändert von Adalbert am 1. Aug 2019, 11:30, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitragvon ji-em » 1. Aug 2019, 12:31

Hoi Adi,

Mensch ... wenn ich sowas könnte ... wurde ich es auch ausprobieren !
Es muss absolut verblüffend sein, was mit so'n Einrichtung sichtbar gemacht werden kann.
Deine Bilder überzeugen ... !

Gut überlegt ... der vertikale und horizontale Einsatz ... auf Gummi gefedert ! :DH:

Lieber Gruss,
Jean
Vergleichen macht vieles klar ... ! :-)
Mein Kommentar wiederspiegelt nur meine momentane, bescheidene, persönliche Meinung.
Bitte, auf kein Fall, persönlich auffassen auch wenn ich mich irreführend mitgeteilt habe.
Ich lese lieber 2-3 aufrichtige, negative Kommentare ... als gar keine ! :-)
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Beitragvon Adalbert » 1. Aug 2019, 20:01

Hallo Jean,
Gut überlegt

Ja, ich habe lange Zeit geforscht und verschiedenste Lösungen analysiert.
Von den in der Luft hängenden über die im Wasser schwimmenden bis zu den ultraschweren Schlitten aus Metall.
Die Entkopplung der Basis hat mich aber am meisten überzeugt.
Man muss aber dafür sorgen, dass in der Basis keine Vibrationen während der Foto-Session entstehen.
Dafür sorgt das Blitzen zwischen den Vorhängen ausgelöst von dem Controller.
Danke und Gruß,
ADi
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Beitragvon Adalbert » 1. Aug 2019, 23:11

Hallo zusammen,
anbei der nächste Test mi der Schrittgröße von 0,0006 Millimeter geeignet für MSPlan 50 / 0.55 und 3 Fotos innerhalb der Schärfentiefe.
0,6micron_1200.jpg (158.75 KiB) 618 mal betrachtet
0,6micron_1200.jpg

Danke und Gruß, ADi
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Beitragvon Adalbert » 2. Aug 2019, 12:44

Hallo zusammen,
anbei der letzte Test des Schlittens mit dem Schritt 0,00033mm.
Diese Schrittgröße reicht für 3 Fotos innerhalb der Schärfentiefe für ein Mikroskop Objektiv mit der Apertur 0.75.
In meinen Falle Olympus Neo SPlan 80x / 0.75 ULWD.
A75.jpg (309.48 KiB) 586 mal betrachtet
A75.jpg


Man sieht, dass der Schlitten Probleme hat einen stabilen Schritt zu halten.
Die Abweichungen sind zwar relativ groß aber fürs Stacken wäre das noch OK.
Wenn man bedenkt, dass der Schlitten gar kein Getriebe hat, muss man sagen dass das Ergebnis völlig in Ordnung ist.

Kleinere Schritte teste ich nicht, weil ich kein brauchbares Objektiv für die höheren Aperturen als 0.75 habe.

Danke und Gruß, ADi
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Beitragvon Guppy » 2. Aug 2019, 22:22

Hallo ADi

Das ist alles sehr gut und passend.
Mich würde folgendes interessieren:
Jetzt wird der Schlitten nach jedem Bild bewegt.
Kannst du mal nach jedem Schritt des Schlittens, z.B. 10 Bilder anfertigen
und erst danach einen weiteren Schritt mit dem Schlitten machen, u.s.w..
Dann würde man sehen wie gross die Erschütterungen (Kamera und Umgebung),
einen Einfluss auf die Schrittgrösse haben.
Und zur absoluten Sicherheit wären noch Messungen nötig,
wenn mit dem Schlitten 2-4 kg Gewicht bewegt würde.
Vielen Dank

Kurt
Zuletzt geändert von Guppy am 2. Aug 2019, 22:47, insgesamt 2-mal geändert.
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Beitragvon Adalbert » 3. Aug 2019, 18:59

Hallo Kurt,
OK, erst fange ich mit einer kleineren Zahl der Fotos an.
So habe ich 8 Schritte 1 Mikrometer mit jeweils 3 Fotos gemacht.
Als Belastung habe ich die EOS 6D (800Gramm) mit dem EF 100L (850 Gramm) genommen.
Das macht zusammen 1650 Gramm.
Mein Harley mit der EOS M3 und einem Mikroskop-Objektiv wiegen zusammen 1580 Gramm.
Also ich habe den Schlitten nur minimal mehr belastet als beim Stacken.
Die ganze Übung hat sich horizontal abgespielt.
Anbei die Ergebnisse:
1_micron_8x3_table.jpg (270.23 KiB) 451 mal betrachtet
1_micron_8x3_table.jpg

1_micron_8x3_1200.jpg (179.9 KiB) 451 mal betrachtet
1_micron_8x3_1200.jpg

Mit dieser Belastung verhält sich der Schlitten etwas anders als ohne.
Die ersten Schritte werden etwas kleiner, werden aber kontinuierlich etwas größer.
Der Schlitten wirkt etwas träge. Es gibt keine zu langen Schritte.
Die Vibrationen sorgen für die Abweichungen bei den Fotos 2 und 3.

Danke und Gruß,
ADi
Zuletzt geändert von Adalbert am 3. Aug 2019, 19:03, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitragvon Guppy » 3. Aug 2019, 21:18

Hallo ADi

Die Anwendung des Schlittens, so wie du ihn beim Stacken betreibst, sieht nun ganz anders aus und dies ist für den Gebrauch des Schlittens massgebend.
An Hand dieses kleinen Versuches mit 8 Bildern kann man sagen.
Dass durch Erschütterung und Friktion der Schlitten sich bei Stillstand bis max. etwa 0.1 µm von alleine bewegt, also vermutlich von einer soll Schrittgrösse abweicht.
Bei eingestellter Schrittgrösse von 1µm und 8 Bildern variiert die Schrittgrösse von 0.6 µm bis 1 µm.
Da üblicherweise bei Stacks, 1 µm Schritte bei einer Apertur von 0.4 gefordert sind (also bei einem 20/0.4 Objektiv), benötigt es bei dieser Vergrösserung einige Bilder mehr wie 8 Stk.
Da wäre nun mein Wunsch, zu sehen wie es aussieht bei z.B. 50 Bildern.

Und damit alles komplett ist, wären ebenfalls etwa 50 Bilder (mit 2 kg Last) bei Schrittgrösse 0.3 µm aufschlussreich.

Verzeih mir, wenn du dich, durch mich gefordert fühlst.

Vielen Dank

Kurt
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