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12.1.1 Florians Fräsplotter


Erstellt am  27.11.2007 
-----  © Florian Müller, Schweiz



Florian Müller aus der Schweiz bat mich, die Geschichte von seinem Fräsplotter auf dem strippenstrolch.de zu veröffentlichen. Gern nahm ich diese Anregung an und Florian schickte mir dann folgenden Artikel, den ich hier nun veröffentliche:

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Florian schreibt:

Also, ich erzähle euch jetzt mal meine Geschichte, meines Fräsplotter-Projekts.

Angefangen hat es Damit, dass ich die Projekte von Stephan (strippenstrolch.de) mit grossem Interesse verfolgt habe. Bis dahin waren es aber bloß Gedanken. Einige Zeit später hab ich dann den Arbeitsplatz gewechselt und somit beruflich mit einigen CNC Steuerungen zu tun bekommen. Die Faszination wurde größer, und ich begann mit dem Gedanken zu spielen, einen eigenen Fräsplotter zu konstruieren. Ich hab dann vermehrt im Internet zu dem Thema zu recherchieren begonnen, mir Tipps und Ideen zusammengetragen.

Eines Tages war es dann soweit, ich hab in einer langweiligen Stunde die Pläne gezeichnet, wie der Plotter etwa aussehen sollte. Kaum war das zu Papier gebracht, bin ich in den Baumarkt gefahren, und hab mir alle groben Holzplatten und Leisten zuschneiden lassen, da ich Zuhause nicht eingerichtet bin, um dies effizient und genau zu erledigen.


Der eigentliche Bau konnte beginnen.

Die Grundplatte, auf 2 Arbeitsböcken aufgelegt. Auf der Seite die 2 Führungen, für die Y-Achse:



Die "Rollböcke" der Y-Achse. Kleine Rollen, mit Gleitlagen, sehr günstig, aber trotzdem erstaunlich stabil:
 


Die ganze Platte, die später als Y-Achse hin und herfahren wird:




Und die Platte auf den Rollen in den Führungen. Macht schon einen ziemlich stabilen Eindruck. Kaum Spiel, lässt sich gut hin und her schieben, passt:



Die Führungen für die X-Achse:



Und die X-Achse auf die Y-Achse aufgesetzt:




Das Grundgerüst war in zwei Abenden aufgebaut, ja, kein Wunder, wenn alles schon passgenau zugeschnitten ist.

Jetzt folgte der etwas kniffligere Teil der Geschichte. Schrittmotoren, eine Steuerung und einiges an Lager, Führungen usw. mussten her.

Ich hab mich für folgendes Modell entschieden:


Dazu eine Fertige günstige Steuerkarte, auch von EMIS, die für den Anfang mal ihren Dienst tun soll.

So, dann fehlten nur noch Aufhängungen für die Motoren, Lager für die Schlitten und Führungen der Achse, gegenüber den Motoren.

Da ich in einer mechanischen Werkstatt arbeite, die mit Frästisch, Drehbank usw. ausgerüstet ist, war das alles kein Problem. An einem etwas arbeitsärmeren Abend machte ich mich dahinter.

Das sah dann etwa so aus.

Der Motor an der Aufhängung:



Die Schiebelager an den Tischen:



Und die Auflage auf der Gegenseite. Kugelgelagert:



Das Ganze mal zwei. Bei der X-Achse genau das selbe Prinzip wie bei der Y-Achse:


Der erste Testlauf offenbarte Schreckliches. Eine Gewindestange war verbogen ! Also alles nochmals auseinander nehmen, und das ganze Spiel von vorne.



Schlussendlich dann aber das Lob der Arbeit. Beide Platten laufen absolut sauber in den eigentlich furchtbar ungenauen Führungen. Erste Tests ergaben kaum messbare Ungenauigkeiten. Vorerst jedenfalls voll zufriedenstellend.



Die Platine hinter die Wand montiert, die später für die Z-Achse reserviert ist:



So, das war jetzt mal der erste Teil des Bau's. Weiter bin ich momentan noch nicht. Diese Seite hier wird aber auf jeden Fall weitergeführt, wenn's Fortschritte gibt, und die wird es bestimmt geben...

Wir haben den 08.03.2009 und Florian schreibt weiter:

Mittlerweile ist viel Zeit vergangen. Nun gibt es aber wieder Neues von meinem Plotter. Genau genommen ist er beinahe fertig. Ich habe es leider versäumt, zwischendurch Bilder aufzunehmen, deswegen präsentiere ich nun hier das vorläufig fertige Modell.

 Ziemlich schnell haben sich an meinem Modell 3 Dinge herausgestellt, die so absolut nichts taugten.

 1. Normale Gewindestangen für den Vorschub? Ja, vielleicht praktisch, wenn der Arbeitstisch 10 x 10mm gross ist, und man damit Zahnräder für Uhren fräsen will… Ich habe einige Zeit gesucht, mich auch über Kugelumlaufspindeln informiert, bin aber rasch wieder vom Gedanken abgekommen, rein wegen des Preises… Dann habe ich die Idee mit den Trapezgewindestangen aufgeschnappt, und schupps:


Auch die Aufhängen für die Motoren wurden ersetzt, da die alten zu labbrig waren. Auch zu sehen die Muffe zwischen Motorwelle und Trapezgewindestange:

 

Und nun die ganze Z-Achse von der Seite:



Und von Vorne:



Der weisse Sack auf der Seite ist das provisorische Gegengewicht zur Z-Achse, sodass der Motor eigentlich kein Gewicht anheben muss. Funktioniert einwandfrei. Später werde ich den Sack vermutlich noch durch eine Feder ersetzten. Rechts im Bild sieht man noch ein Logikmodul, das die ganze Steuerung der Maschine übernimmt. Später mehr dazu.

Hier noch die Z-Achse mit eingespanntem Dremel zum Fräsen:


So, ich habe am Anfang von 3 Dingen gesprochen, die unbedingt noch angepasst werden sollten. Motoraufhängung, Spindeln und die Motorensteuerung. Ja, wie oben zu lesen habe ich mir anfangs mal eine EMIS Steuerkarte geholt gehabt, weil ich sie günstig bekommen habe. Nun verwendet diese Karte aber ein SMC Steuersignal, mit dem ich überhaupt nicht klar kam. Auch gab es kaum brauchbare Software, die diese Karte ansteuern konnte… Also suchte ich etwas und fand dann diese kleinen Karten, die auch Strolch irgendwo mal verwendet hat (ganz rechts an der der Din-Schiene):


Die funktionieren mit den normalen Takt / Richtungssignal, und unterstützen sogar bis 1/16 Schritt!!

An dieser Wand ist auch noch der ganze restliche Relais und Steuerkrempel der Maschine zusehen. Das ganze wird dann durch die SPS gesteuert. Inputs kommen neben dem Rechner von dem kleinen grauen Kasten rechts hinterm Laptop:


So, jetzt wollte ich aber mal wissen, ob denn das ganze Ding auch tut, was es soll. Da ich noch keine brauchbaren Fräser da hatte, hab ich rasch einen Stabilo eingespannt, der an einem Faden angehoben wurde, so dass er beim Zeichnen nur durch sein Eigengewicht auf das Papier drückt:


Dann habe ich fix eine Vorlage gesucht, um etwas zu plotten und bin auf ein Schwein mit Klopapierrolle in den Händen gestossen.

Das Ergebnis kann sich echt sehen lassen. Ist jedenfalls mal eine schöne Belohung für die ewige Arbeit!!


Soweit so gut, hier geht’s weiter, sobald ich erste Versuche mit Fräsen und Gravieren gemacht habe.

 


Bis dann,


Florian Müller





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