Eierbot - Neuanfang mit dem Eggbot/Spherebot Teil 1 - Hardware

Eigenlich sollte der Eggbot/Spherebot schon an Ostern die Eier bemalen. Aber da kam vieles dazwischen und ich habe das Projekt ganz neu angefangen.

Also noch einmal von vorne. 

Die Vorlage zu dem Projekt kommt von Thingiverse. SphereBot - Full project. Wie ich dann die einzelnen Teile gedruckt habe, kann man im alten Artikel nachlesen. Das will ich uns hier ersparen. In vielen Kommentaren zu den Bauanleitungen im Internet wird oft das Fehlen einer Stückliste und genauere Angaben zu Größe und Abmessung bemängelt. Ich habe nun versucht, hier eine vollständige Liste der benötigten Bauteile mit weiteren Informationen zusammen zu stellen. 

Den Aufbau der Halterung kann man am besten im dazugehörigen Video verfolgen.

Aufbau der Motorhalterung:

Seitenhalterung 3D gedruckt 2x

Träger für Servo- und Stifthalterung 3D gedruckt 1x

M8 x 220 mm Gewindestange 3x

M8 Muttern 16x

M8 Unterlegscheiben 6x

M8 Federscheiben 10x 

Einbau der NEMA 17 Motoren:

NEMA 17 Motor 2x

M3 x 10 mm Schraube 4x

M3 x 12 mm Schraube 4 x

M3 Unterlegscheiben 8x

Einbau der Kugellagerhalterung:

Kugellagerhalterung 3D gedruckt 2x

Kugellager 608ZZ 2x

M3 x 25 mm Schrauben 4x

M3 Muttern 4x

M3 Unterlegscheiben 8x

Aufbau des Stifthalters und des Servo-Motors:

Stifthalter 3D gedruckt  3(4) Teile

M4x40 mm Schraube 2x

M4x20 mm Schraube 3x

M4x10 mm Schraube 1x

M4 Muttern  5x

M4 Sicherungsmutter 1x

M4 Unterlegscheiben 4x

Servo Motor SG90 1x

Montagematerial für Servo

Zugfeder 1x

Auf dem Bild fehlen 1x M3x10mm 

Schraube und eine M3 Mutter

Noch nicht eingebaut wurde die Feder und das Horn am Servo. Auch die Halterungen für die zu bemalenden Eier/Bälle wird erst nach dem Elekroniktest angebracht. 

Im 2. Teil werde ich dann die Elektronik zusammenbauen (löten), die Firmware installieren und die Software einrichten. 

Ich hoffe, dass diese 2. Folge nicht mehr so lange dauert - die Weihnachstskugeln warten. 

Summary: Construction of a drawing robot for eggs/balls

Arduino kontrolliert einen Nema 17 Stepper Motor

Das Projekt des "Eier-Druckers" geht weiter und auf dem Labortisch habe ich einen Nema 17 Stepper Motor liegen. Dieser soll im Spherebot/Eggbot eingebaut und mit einem Arduino angesteuert werden.

Zum Test benutze ich ein Arduino Mega 2560, einen Nema 17 Steppermotor, den dazugehörigen Treiberbaustein A4988,  einen Elko mit 47µF und ein Netzteil, das mir 8-30 Volt liefert.

Ich habe den Versuch nach folgendem Bild aufgebaut:

Ein ganz kleines Problem gab es mit der Zuordnung der Anschlussdrähte am Motor. Da gibt es dann die Farben Blau, Grün, Rot und Schwarz und genau in dieser Reihenfolge (auf dem Bild von oben nach unten) wird der Motor mit dem A4988 verbunden. 

1: A4988 - 2:Arduino Mega 2560 - 3:bipolarer Stepper Motor Nema 17

Der Versuch zur Steuerung eines Stepper Motors basiert auf einer Beschreibung von Dejan Nedelkovsky und ist hier zu finden: How To Control a Stepper Motor with A4988 Driver and Arduino

Die Seite ist englischsprachig, aber dank der Bilder und des Youtube-Videos kann man den Versuch leicht nachbauen und ausprobieren. Ich habe auf dem Fritzing-Aufbauplan (oben), noch die Verbindung zwischen Reset und Sleep eingezeichnet. Die im Artikel vorgeschlagene Überprüfung der Strombegrenzung habe ich (noch) nicht gemacht.

Der Arduino Code ist auch auf der Webseite zu finden und kann dann dort leicht kopiert und in den Arduino übertagen werden. Das hat bei mir ohne Programmfehler funktioniert.

Damit sind nun die beiden Motoren ausgetestet und können in den Spharebot/Eggbot eingebaut werden. Das aber in einem anderen Artikel. Der Artikel mit dem ServoTest ist hier zu finden.

Und hier ein kleines Video mit dem Ergebnis des Versuchs:

Abstract: Control of a stepper motor with an Arduino

Spherebot/Eggbot der EierDrucker - 1. Teil Halterung für die Mechanik

Bald ist Ostern. Und da will ich meine Freude mit einem Roboter überraschen, der die Ostereier bedruckt.

Es gibt bei Thingiverse.com und sicher auch bei den anderen Anbietern von Projekten für den 3D-Druck einige Vorlagen zu diesem interessanten Gerät. 

Ich habe mir folgende Vorlage ausgewählt: SphereBot - Full Project

Hier gibt es auch weitere Informationen zum Ursprung und zur Geschichte des Sphere/Ebbgots. 

Fast alle Teile der Mechanik und auch 2 13er Schlüssel (Blau)

Ich habe die 3D gedruckten Teile aus BQ Filament gelb und BQ Filament weiß gedruckt. Dabei habe ich meine Standardeinstellungen benutzt, die ich schon mehrfach in diesem Blog erwähnt habe: 195°C Nozzle Temperatur, 65°C Druckbett Temperatur.

Beim Druck der Teile hatte ich aber zuerst einen Druck auf ein ungeheiztes Bett versucht. Der Druck war leider nicht so gut, da sich die Ecken und Ränder vom Bett gehoben hatten und dann etwas gebogen waren. Also neu gedruckt mit der erprobten BettTemperatur von 65°C - never change a running system - und alles wurde ohne Probleme gedruckt.

Dabei ist die Halterung für das Grundgerüst in gelb gedruckt, die Halterung und Mechanik für den Pen in weiß und die Halterung der zu bemalenden Objekte (Eier, Bälle)  in Firstcom PLA schwarz.

Die Gewindestangen, 30cm lang, wurden als Meterware im Bauhandel für 0,85 € gekauft. Da hat sich der Kauf mal richtig gelohnt.

Ich habe mir dann 4x 30 cm lange Stücke zugeschnitten.

Als erstes wollte ich die beiden Gewindestangen mit der Rückplatte verbinden. Aber die sprang schon beim ersten mal auseinander. Der Grund war ein Fehler im Druck, den ich aber nicht sofort bemerkt hatte. 

Links: Hier ist der Fehldruck zu sehen - Rechts: gesprungene Rückplatte

Gedruckt wurde dann das Teil noch einmal, dieses mal mit Firstcom PLA Filament schwarz. Und das ganze sieht nun so aus.

Rückplatte mit 8er Gewindestange

Nun wurden die weiteren Teile zusammengebaut und verschraubt. Ich habe zwischen den Schrauben und den 3D Teilen jeweils eine Unterlegscheibe oder ein passender Federring eingelegt. 

Und hier noch eine Nahaufnahme mit der Verbindung der Teile mit Hilfe von M8 Mutter und Scheibe.

In weiteren Teilen werde ich vom Einbau der Stifthalterung berichten.

Für die Elektronik und Steuerung des Gerätes habe ich gerade in China ein PCB in Auftrag gegeben. Auch darüber werde ich weiter berichten. 

Part 1 of a series about the construction of a Sphere / Eggbot.

Achtung: An der Verschraubung und der Ausrichtung  der Seitenplatten hat sich etwas verändert. Wie es richtig ist, sieht man dann im Video zur gesamten Serie.

(rev 170304)