Roland CAMM-3 (PNC-3000) CNC upgrade

[benkr]

Via een forumlid kreeg ik enkele weken geleden het verzoek om iemand te adviseren / helpen met het upgraden van een Roland CAMM-3 (PNC-3000) 3D graveermachine welke nog onder DOS word bestuurd. De bedoeling van de eigenaar is om deze machine met Mach3 te gaan besturen voor het maken van redelijk kleine (kunststof, aluminium en messing) dingen. Een andere hobby van hem is klokken maken, vandaar dat messing dus.

Ik ben bij die persoon thuis naar de machine gaan kijken en hoewel ik zelf mijn handen vol heb aan mijn eigen projecten (portaalfrees en BF25 CNC'en) heb ik min of meer beloofd tenminste het elektrische deel voor mijn rekening te willen nemen omdat hij daar zelf absoluut geen kaas van heeft gegeten. Vind het eigenlijk bets een hele mooie machine, vandaar.

Het idee was om de bestaande elektronica en voeding er af te slopen en met de bestaande motoren het geheel te gaan voorzien van nieuwe stappenmotordrivers, USB interfacekaart (Leafboy77) en voeding.
In eerste instantie ging ik er van uit dat de motoren bipolaire typen zouden zijn.
Na wat zoeken heb ik het servicemanual van de machine gevonden en toen bleek dat de motoren unipolaire typen zijn i.p.v. de tegenwoordig breed gebruikte bipolaire modellen.

Mede gezien het feit dat de hele machine, en dus ook de motoren, 30 jaar oud zijn mag je verwachten dat de motoren inmiddels best wat van hun kracht (door het achteruitgaan van de magneten) hebben verloren.
Als je dan ook nog bedenkt dat er eigenlijk geen drivers te koop zijn voor redelijke prijzen die specifiek bedoeld zijn voor unipolaire motoren blijven er 2 of 3 keuzes over nl.
1. de bestaande drivers blijven gebruiken, die zijn nog goed en zijn samen de huidige motoren goed in staat om de assen te bewegen. Dat is de goedkoopste oplossing, maar dat betekent ook dat die 30 jaar oude elektronica tenminste voor een deel blijft zitten, het grote risico is dan wat te doen wanneer morgen (of volgende week / volgend jaar) daar iets kapot gaat, die driver IC's zijn b.v. gewoon niet meer te koop. Het is wel redelijk makkelijk om daar een punt te vinden wat luistert naar step / dir signalen dus dat is het probleem niet.
2. naast alle elektronica en voeding ook de motoren vervangen. Ja, dit zou ik onmiddellijk doen wanneer er niet een paar mechanische haken en ogen aan zaten, de X- en Y-as motoren zitten vrijwel haaks tegen elkaar aan gemonteerd, dit betekent dat tenminste één van beiden beslist niet langer mag worden. Ook zitten de KO-spindels direct aan de motoras vastgemaakt, de kans dat dat met nieuwe motoren precies gaat passen is niet zo heel groot.
3. de huidige unipolaire motoren bipolair gaan gebruiken met nieuwe drivers. Ja, dat zou misschien kunnen maar dan wordt de zelfinductie van de motoren best belangrijk, als het door deze zelfinductie allemaal heel traag gaat worden is dit eigenlijk een non optie. Speelt ook nog mee dat er eigenlijk geen drivers te koop zijn (voor redelijke prijzen) die geschikt zijn voor hoge spanning, denk aan 60 a 80 VDC en die dan ook nog overweg kunnen met de relatief kleine stromen van een Nema 17 motortje.

Ja, meestal krijg ik commentaar wanneer ik daar niet om vraag, maar nu zou ik toch graag van jullie horen hoe ik dit het beste kan gaan aanpakken.

Voor degene die ook een blik in het servicemanual willen werpen hier de link:

http://wiki.hacman.org.uk/File:Roland_C ... Manual.pdf

[hainjedaf]

http://www.securetech-ns.ca/camm-linux2.html

Onder linux is de bestaande hardware blijkbaar als printer aan te sturen.

En is een MESA/Serieel of LPT/serieel met LinuxCNC geen oplossing?

In beide gevallen kan de machine (in eerste instantie) mogelijk zonder directe verbouwing ingezet worden.

[hugo stoutjesdijk]

http://www.securetech-ns.ca/camm-linux2.html

Onder linux is de bestaande hardware blijkbaar als printer aan te sturen.

En is een MESA/Serieel of LPT/serieel met LinuxCNC geen oplossing?

In beide gevallen kan de machine (in eerste instantie) mogelijk zonder directe verbouwing ingezet worden.

Roland is een plotterbouwer, toen ze met die eerste 3D plotters uit kwamen, luisterden die naar speciale HPGL code (waar ook Z in staat), maar dat is net zo simpel als G-code. PU PD voor pen omhoog, pen down, en X Y coordinaten waar naartoe.
HPGL naar G-code vertalen is niet zo lastig, andersom ook niet.

Ik neem aan dat het niet kunnen sturen van die HPGL code geen reden is om om te bouwen.
Je kunt ook vanuit een windows omgeving data naar een poort zenden. Misschien niet meer met de oude DOS software. ( hoewel ik dat kortgeleden nog gedaan heb met een Win XP, en VMware, om Win95 te draaien en daar doet zo'n DOS programma het nog, ik had geen andere mogelijkheid)

Dat het machientje weer moet draaien lijkt me duidelijk, ze zijn veel te mooi om er niets mee te doen.
Jammer dat die Japanners? dat mechanisch binnenin ook zo marginaal gemaakt hebben dat er misschien niet eens ruimte is voor 2 steppers.

Misschien met koppelingen die assen verlengen zodat die motoren verder uit elkaar kunnen.
Dat zal wel niet lukken, die liggen natuurlijk in 1 lijn. Eén motor met een tandriempje koppelen, geeft misschien een oplossing.
Maar dan ook nog de orginele kappen er op zal wel een uitdaging worden.

Misschien de kogelomloop van de Y-as(X?) 180 graden draaien, motor aan de voorzijde. Daar is nog wel een kap verlenging netjes te verzinnen, zodat het orginele bedieningspaneel er weer op kan ( als dat gewenst is)
En dan kan de Z-as motor hopelijk op z'n plak blijven.
( neem aan dat je Y en Z bedoelde, de X-as motor zit aan het eind van de tafel, maar misschien vond Roland dat dat anders moest, als je maar begrijpt wat ik bedoel )

Volgens dit plaatje zou het X en Z moeten zijn.
http://www.3ders.org/articles/20131126- ... nters.html

[DaBit]

Als je Mach3 wil dan zou ik de step/dir gewoon op het originele bord injecteren; da's bij die 82C55 ergens in de buurt wel te doen. Elco's van de originele elektronica zijn een punt van aandacht, verkoling van de print in de buurt van vermogensweerstanden eventueel ook. Voor de rest is dat spul een stuk degelijker geconstrueerd dan vandaag de dag de norm is. Idem voor de magneten in die motor: ik schat zo dat die ook nog best OK zijn. Afnemen van magnetisme in die dingen is geen kwestie van tientallen jaren, maar veel langer. Tenzij ze mishandeld worden met temperatuur, te grote externe velden, etc.

Gaat het stuk, dan kun je altijd verder zien.

[benkr]

Ja, dat is ook de richting waar ik het meest voor voel, alle andere alternatieven zijn meteen veel complexer, en het beweegt nu in principe ook goed genoeg, ben alleen bang dat er op die huidige print wat kapot gaat, maar dat kan ook met nieuwe drivers gebeuren. Heb deze week nog een stel drivers voor een mede forumlid gerepareerd.
En inderdaad de andere opties kunnen later altijd nog.
Denk er wel aan om gewoon een flink stuk van die print af te zagen, alleen de driver IC's en de voeding zijn beslist noodzakelijk, de rest is eigenlijk allemaal overbodig, er gaan step/dir signalen naar de driver IC's, die moeten misschien nog wat aangepast worden maar nooit veel.
Voordeel is dan zeker dat er alleen een interface kaartje voor hoeft meer niet. Een Leafboy77 kaart en eventueel een handwiel is dan alles wat er nodig is.

[hainjedaf]

Kan je niet volstaan met op de juiste plekken een baantje doorkrabben en hier draadjes aan solderen?

[benkr]

Ja, zou heel goed kunnen maar op de plek van dat stuk ongebruikte printplaat kan heel mooi die Leafboy77 print komen, en al die elektronica die toch niet meer gebruikt gaat worden kan ook niet meer zorgen voor toekomstige storingen.
Ik zeg niet dat het zo gaat gebeuren maar ik zit wel in die richting te denken, moet de haalbaarheid nog heel goed bekijken, en uiteindelijk heeft de eigenaar natuurlijk het laatste woord.

[hainjedaf]

Ik snap hem en je hebt gelijk.
Mijn aandachtt ging meer naar 'stel dat je het nog wil kunnen terugbouwen'. :)

[benkr]

Ik ben eindelijk begonnen aan de ombouw van dit machientje, ik ben begonnen om een heel groot stuk van de print af te zagen. Eerst een aantal onderdelen er af gekipt, toen de print onder de afkortzaag en rats, de helft er af.
Daarna alle overbodige onderdelen er afgehaald, alle te gebruiken signalen opgespoord en draadjes aan gesoldeerd.



Vandaag een paar uur bezig geweest en het begint te werken, echter ik zie iets wat ik niet kan verklaren, de pulsbreedte van de step pulsen klopt voor geen meter.
Omdat ik ook nog de BF25 heb staan met dezelfde interface kaart, Leafboy77, ook daar maar eens gemeten, en daar zie ik precies hetzelfde, de step puls is niet zoals verwacht zo'n 5 a 10 usec maar 250 usec en is verder helemaal niet te beïnvloeden door de instellingen van Mach3 op de tab motor tuning.

Nu zal wel bijna niemand ooit de breedte van deze puls hebben gemeten, maar heeft misschien iemand een idee waar dit aan zou kunnen liggen?

[DaBit]

Ben, wat ben je toch een barbaar. Tere digitaaltjes onder de afkortzaag, tssss.

Kwa staplengte: wat als je nou probeert op 100kHz stapjes te maken? Die Leafboy gebruikt een CPLD-tje voor stapgeneratie, zou best kunnen dat ze wat intelligenter omgaan met staplengte en die pulsen pas korter maken als het noodzakelijk is.

[benkr]

Bart, je hebt gelijk, hoe hoger de frequentie hoe korter de puls wordt.
Had nog wat printspoortje beschadigd bij het verwijderen van alle overbodige troep, inmiddels loopt het als losse print en met een andere motor als een zonnetje.
Nu nog de enable lijnen aansluiten, een aansluiting voor de nood-uit schakelaar maken en een relais voor het aan- en uitschakelen van de spindel er op maken en dan is deze print klaar.

Heb bij het zoeken en meten naar de 12V voeding deze ook nog even opgeblazen, transistor kapot en zenerdiode kapot, moet nog uitzoeken wat de waarde van de zenerdiode moet zijn, lijkt een beveiligingsdiode voor de 12V lijn.
Het zal wel een 15V tranzorb worden denk ik.
Mocht er toch nog meer kapot zijn (stuur IC dat heel oud is) dan sloop ik ook deze voeding en gaat er een TL783 (die heb ik nog heeeeel veel liggen, vandaar) voor in de plek, dan heb ik met een paar weerstandjes weer heel snel 12V gemaakt met heel ruim voldoende vermogen om de spindel toerenregeling en het relais voor motor on/off mee te sturen.

Daarna nog de toerenregeling voor de spindelmotor aanpakken, dat betekent waarschijnlijk ook weer van een print een hoek afzagen en deze ombouwen naar een toerenregeling met de Leafboy77.

Maar eerst de hoofdprint afmaken.

[andrefc101]

Ben, wat ben je toch een handige donder, toppie!

[hainjedaf]

Wat moet je denken van een barbaar die eerst de helft amputeert, en dan de wonden verzorgt

[andrefc101]

Wat moet je denken van een barbaar die eerst de helft amputeert, en dan de wonden verzorgt

Dat heb je nu eenmaal met electronische gangreen