5-Achs-Fräse mit Raspberry Pi

[i_make_it]

Hallo,

ambitioniertes Projekt.

-Welcher Werkstoff soll denn gefräst werden?
Das entscheidet über die wirkenden Kräfte und darüber wie die beiden Drehachsen auzulegen sind, da die ja unter Einwirkung der Schnittkräfte Spielfrei drehen müssen.
Also nicht wie bei einem Teilkopf: (drehen, klemmen, fräsen, lösen, drehen)

-Soll der Raspi nur visualisieren oder auch auch die Achsen steuern?
Bei Kreisinterpolation und bei Graden die nicht Achsparallel sind, machen sich da ganz schnell Timingprobleme bemerkbar.
Also ist ein echtzeitfähiges Betriebssystem nötig oder nicht?

- Bei 5 Achsen und ich nehme mal an Schrittmotoren (Nema17 ?) sind 5 PWM-Ausgänge für Clock/STEP, 5 Digitalausgänge für Direction und mindestens 5 Digitaleingänge für Endschalter/Referenzschalter notwendig.
Dazu ein Digitaleingang für Programmstart/Freigabe (Gehäusetür) und ein Notaus.
Eventuell noch ein Digitalausgang für eine Absaugung/Kühlmittelpumpe
Und Ein Analogausgang/PWM-Ausgang (Drehzahlsteuerung) oder ein Digitalausgang (nur Ein/Aus) für den Fräsmotor.


Eine Liste mit echtzeitfähigen Betriebssytemen gibt es z.B. hier:
http://www.faqs.org/faqs/realtime-computing/list/

Wie man Linux für den Raspi Echtzeitfähig bekommt, findet man hier:
https://www.raspberrypi.org/forums/v...ic.php?t=39951

Damit werden erst mal die Grundvorraussetzungen geschaffen die man für eine Maschinensteuerung braucht, damit diese auch wirklich in der Lage ist genau zu arbeiten und nicht eine Achse sich bewegt wärend die andere noch keinen Befehl bekommt, weil erst mal der Touchscreen abgefragt wird.
Da man das auch bei der Programmierung noch versauen kann, darf mann sich mit Interrupts und Taskpriorisierung auseinander setzen.

Von den benötigten GPIOs her wird man wohl bei 5 Achsen einen Raspi B+ brauchen (mindestens 15 GPIO für Motoren und Endschalter)


Ist der Raspi eine Vorgabe oder ist die Wahl für das System auf einer fachlichen Entscheidung begründet oder aus dem Bauch raus?
Im letzen Fall wäre zu empfehlen erst mal die technischen Anforderungen an die Maschinensteuerung zu definieren und dann mal zu sehen was es schon gibt.
Und danach die Wahl zu treffen.

Bei einem Schulprojekt gibt es ja auch einen Abgabetermin und man hat da ja auch noch andere Fächer für die man Lernen muß,
Also ist die Resource Zeit von vorneherein begrenzt. Die Resource Geld ist da noch eher variabel.
Wenn man sich also erst mal an die Planung macht und dann schaut ob es schon Projekte gibt, bei denen man möglichst viel überhehmen kann, dann lässt sich Zeit sparen.

Mein erster Tip wäre sich auch mal als Alternative eine Lösung in Richtung Arduino, Ramps/RADDS, Marlin anzusehen.
Da gibt es schon Projekte in die Richtung.
Oder wenn es ein Raspi sein soll mal "Mach3 auf Raspberry PI" googlen.