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Duda con husillos
#1
Buenas noches compañeros. Tengo una duda con respecto a unos husillos que quiero instalar en un proyecto que tengo entre manos.

Quiero darle movimiento a los ejes X e Y mediante husillos, no se si será una buena idea, la impresora va a ser tipo CoreXY pero en cartesiana, es decir, la cama va a ser la que suba y baje.

He estado viendo unos husillos que tengo escogidos cuyo diámetro es 6,35mm y paso 25,4mm/vuelta. Es el paso más largo que he encontrado. 

El tema es que el cálculo de pasos del motor me sale a 125 pasos/mm con configuración de drivers 1/16 micropasos/mm, 45 pasos más que una polea normal y corriente. 

Si pongo una configuración de 1/8 micropasos/mm, se me reducen a la mitad esos pasos del motor, pero no se si los drivers tmc2209 de la bricolemon o los 2660 de la Duet 2 se pueden configurar a esos 1/8 micropasos, y, en caso de que se pueda, que consecuencias tendría esa configuración, ya que esos drivers luego funcionan a 256 micropasos/mm, cierto? 

Muchas gracias amigos!!
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#2
Hola, si los motores que tienes son de 1,8º o lo que es lo mismo, 200 pasos por vuelta, el cálculo de los micropasos por milímetro para esos husillos que indicas, con drivers configurados a 16 micropasos, sería: 200 pasos/rev * 16 mp/paso * 1/25,4 rev/mm = 125,98 mp/mm.
Ese valor es perfectamente válido para mover esos ejes, por lo que no es necesario cambiar los micropasos de los drivers a 1/8, cosa que lo único que conseguirá será incrementar el ruido y la brusquedad de los motores.
Sobre el tema de los micropasos, lo primero decir que una cosa son los micropasos por paso, que se configuran en los drivers y que son divisiones más pequeñas de los pasos completos del motor (200 normalmente) y otra los micropasos por milímetro, que es lo que tiene en cuenta el firmware para ordenar los movimientos y que se calculan en función de los anteriores y del desplazamiento del sistema de arrastre de los ejes.
Sobre este tema y en relación con los drivers de Trinamic hay bastante confusión, pues una cosa son los que estos drivers tienen de cara al firmware (que son los que realmente se aplicarán al movimiento de los motores) y otra los que utilizan internamente.
Si los TMC2209 se configuran en modo Standalone, los micropasos máximos que pueden enviar a los motores son 16 y aunque internamente se interpolarán hasta 256, eso solo se reflejará en la suavidad y la baja sonoridad que tienen, pero el firmware habrá que configurarlo para 16 micropasos reales.
Pero si se controlan por UART, se podrán indicar hasta 256 micropasos reales, lo que obliga a configurar el firmware en consonancia e incrementará mucho el valor de micropasos por milímetro y por lo tanto, de los impulsos (Step) que tendrá que enviar la MCU al driver.
En todo caso y como te decía, ese valor de 125,98 mp/mm es muy aceptable y no supondrá ningún problema para la placa ni para el driver. Otra cosa es que esos husillos permitan, en la práctica, unas velocidades aceptables del eje.
Por cierto, te agradecería si pusieses un enlace a ellos, pues no tenía idea de que existiesen, con un diámetro tan pequeño, para ese desplazamiento por vuelta.
Con los micropasos por milímetro, como digo, no tendrás problema, pero también tendrás que tener en cuenta otro concepto relacionado con el empleo de husillos: el backlash.
Consiste en la pérdida progresiva de precisión en el posicionamiento debida a la holgura entre los filetes de husillo y tuerca, que se produce cuando cambia el sentido del movimiento del eje. Existen mecanismos para minimizarlo, pero a este nivel no suelen ser muy efectivos.
En mi opinión, para esta utilización no tiene sentido emplear husillos, pues sus únicas ventajas son la mayor fuerza de arrastre (que en este caso no es necesaria) y su mayor precisión teórica, pero que en este caso solo pasa de 0,01 mm (para unas poleas de 16 dientes) a  0,008 mm de esos husillos que indicas.
Ese 20% de mejora en este aspecto, quedará completamente diluido en la imprecisión inherente a la parte mecánica y a la tecnología de impresión FDM: no notarás nada.
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#3
Hola Simemart, muchas gracias por tu respuesta.

Entonces entiendo que usando cualquier placa que tenga unos TMC2209 o similares, los micropasos que se configuran en modo standalone son 1/16, independientemente de que ellos luego internamente los interpolen a 256 para hacer menos ruido y tengan más suavidad, no?

En el caso de configurarlos en modo UART (no he configurado nunca unos), si los configurase a 1/16, estos seguirían siendo silenciosos y teniendo la misma potencia que en modo standalone, pero si los configuro en 1/256 tendría que cambiar también velocidades y pasos de los ejes por tema de que necesita mucha más "chicha"?

Estos son los husillos en cuestión: https://www.igus.es/product/895 , hay unos 6.35x25.4, que también traen su tuerca antibacklash (esta en concreto si no recuerdo mal: https://www.igus.es/product/812) . He podido ver en algún video que esas tuercas si eliminan el backlash, pero por tener una opinión contraria, por que crees que no serán efectivos?

Muchas gracias!!
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#4
Hola, en mi anterior respuesta te indique por error que los TMC2209 en modo Standalone tienen un máximo de 16 micropasos, pero eso es para los TMC2208 (siento la confusión).
Los TMC2209 en modo Standalone pueden operar a 8, 16, 32 y 64 micropasos por paso, interpolando internamente a 256. La configuración se realiza mediante los habituales puentes MS1 y MS2 de la placa.
En modo UART, se pueden configurar los micropasos en paso completo (Full Step), 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 y 256. Los valores que coinciden en los dos modos, tienen el mismo funcionamiento efectivo en la práctica.
Como es lógico, tanto en uno como en otro modo, en el firmware hay que configurar los micropasos por milímetro, en función de los micropasos por paso seleccionados en el driver, pues si no se hiciese así, las órdenes del firmware para realizar los movimientos serían incorrectas.
Gracias por los enlaces a los husillos, no sabía que Igus tuviese este producto. La verdad es que siento curiosidad por verlos funcionar a una velocidad respetable.
Sobre las tuercas anti-backlass, yo me refería a las que se suelen vender para los husillos T8, cuya calidad suele ser bastante pobre, aunque ciertamente no las he probado por lo que no puedo afirmar nada con rotundidad. Sobre estas de Igus poco puedo decir, pues ni siquiera sabía de su existencia.
Ni que decir tiene que, sobre la conveniencia de usar correas o husillos, solo estoy exponiendo mi opinión: quien debe decidir eres tú.
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#5
Me está quedando bastante claro el tema de los micropasos, es algo en lo que yo estaba un poco perdido y creo que voy viendo algo claro. Entiendo que cuanto mas micropasos, más suavidad de movimiento, menos ruido y por lo tanto imagino que más potencia habría que darle a los drivers no? Entiendo que la configuración estándar estará en 1/16 o 1/32 para que los movimientos no sean tan bruscos.

Lo que me genera dudas es: los micropasos por paso son los que se configuran en el driver, que son los que estamos hablando, pero cuando dices micropasos por mm, hablamos de los pasos que configuramos en el firmware para los motores (esos 125 que salían para los husillos de Igus) o hablamos de otra cosa?

Mi idea es usarlos, al menos poder probarlos en la impresora que tengo en mente fabricar. La idea viene de este vídeo, en el que usan esta tecnología de Igus ( https://www.youtube.com/watch?v=afbCD0Lz...istributed ). Va para largo, pero cuando los pruebe intentaré colgar los resultados.
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#6
Ok, te lo explico con más detalle para que lo veas más claro.
Los motores se llaman "paso a paso" porque el movimiento que realizan no es continuo como en los motores habituales, sino que se produce en saltos que son los que se denominan pasos.
El número de pasos de un motor lo determina su contrucción: los que se usan en la gran mayoria de impresoras 3D son de 200 pasos. Es decir, dan una vuelta completa realizando 200 saltos iguales entre sí (también se suele indicar los grados girados por el motor en cada paso, en este caso 360 / 200 = 1,8º).
Quien produce el movimiento del motor es el driver y los que se utilizan actualmente pueden subdividir esos saltos del motor en otros más pequeños (con un truco muy ingenioso, pero la explicación para otra ocasión): estos son los llamados micropasos del driver, que son múltiplos de 2 y que en los drivers habituales de las impresoras 3D suelen tener alguno o todos los valores siguientes: 0 (que se denomina paso completo o Full Step en inglés), 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 y 256. Por ejemplo, los TMC pueden hacer que un motor de 200 pasos, complete una vuelta realizando 51200 saltos individuales iguales.
Este sistema tiene dos ventajas y un inconveniente: por una parte, se aumenta la resolución, pues el menor movimiento que se puede conseguir ahora es mucho menor que con los pasos completos; por otra, se consigue que el movimiento sea más fluido y suave, pues se divide en saltos mucho más pequeños (una anología es la resolución de las imágenes: contra mayor número de píxeles, más nítida y "suave" la imagen).
El inconveniente es que, al aumentar los micropasos, disminuye la fuerza del motor (una consecuencia del sistema ingenioso con que se consiguen).
¿Cómo se plasma esto en la realidad? Es decir, ¿cómo se consigue que puedan realizarse movimientos precisos con estos motores PaP y estos drivers?
Se realiza configurando correctamente el software que los controla (firmware), asignando en él una equivalencia entre esos micropasos y la distancia recorrida por el eje que mueve ese motor.
Es decir, hay que indicar cuantos micropasos tiene que realizar el driver o, lo que es lo mismo, cuanto tiene que girar el motor, para que el eje recorra una distancia unidad, que normalmente suele ser el milímetro: estos son los famosos micropasos por milímetro.
Para calcularlos, solo hay que dividir el número de micropasos de una vuelta del motor (pasos del motor * micropasos del driver), entre la distancia que recorre el eje en esa vuelta (en milímetros).
He estado investigando en las características de esos husillos y parece que pueden ser una buena opción.
Eso sí, bastante más cara que las correas, aunque también simplifica mucho el diseño de la parte mecánica.
  Responder
#7
Ahora si que si, esta totalmente claro el funcionamiento de los drivers y mi duda de los micropasos, eres un genio. Ya teniendo esto claro, creo que me decidiré a probar con esos husillos. Es cierto que la parte económica esta descompensada con respecto a correas, pero ya me ha picado el gusanillo y hay que tirar pa' lante jajaja.

Lo dicho, va para largo, pero en cuanto haga pruebas pongo por aquí los resultados por si a alguien le interesa y quiere montar algo parecido.

Muchas gracias por la explicación Simemart!! Si me surge algo raro ya os comentaré.
  Responder


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