De bouw van een eenvoudige computer gestuurde ponsmachine
De titel van dit onderwerp is in mijn ervaring eenvoudiger gezegd dan gedaan. Ik had al een ponsmachine gebouwd met componenten van Hans Veldhuizen en als basis een oude matrixprinter, maar het resultaat was betreurenswaardig. Deels door gebrek aan mechanische kennis en deels door het toegepaste materiaal (printer). Toen ik met laderails ging werken in plaats van de printer, kwam ik al een stap verder. Ik had het geluk, dat ik van Piet Paardekam de broncode van het programma Midiser had gekregen, zodat ik de software naar eigen inzicht kon aanpassen. Ook heb ik het meertalig gemaakt, omdat de vraag naar een ponsmachine ook vanuit het buitenland naar mij toe kwam.
De ontdekking van het bestaan van Arduino componenten gaf de ontwikkeling van mijn ponser een nieuwe boost. De eerste ponser bestond uit twee stappen motoren voor de x-y bewegingen en een vertraagde motor met een excentriek als pons. De aansturing werd gedaan met een Arduino Nano. Het werkte.
Omdat nooit 100% zeker bepaald kon worden, wanneer de ponsmotor een omwenteling had gemaakt, stapte ik over om ook op die plek een stappenmotor toe te passen. Ook kwam ik te horen dat door het gebruik van een goede pons met matrijs het ponsen beter en vooral betrouwbaarder werd. Het aantal storingen verminderde sterk. Ook de gaatjes werden loepzuiver geponst. Voor het papiertransport ging ik speciaal rubber die ook in printers wordt toegepast gebruiken, waardoor slippen door de logge papierrol verholpen werd. De ponsarm werd vervangen door een massief (aluminium) exemplaar, waardoor vertikaal beweging van de arm (= slijtage bij pons en matrijs) geminimaliseerd werd. Tevens had ik de pons zodanig gemaakt, dat zowel 110 als 140 mm papier kon worden geponst.
In bovenstaande versie, welke de eerste met een stappenmotor als pons is, is gebruik gemaakt van laderails en de sensor voor de pons ontbreekt.
De meest recente ontwikkelingen.
Piet Paardekam wees me er op, dat er ook andere, zelfs vluggere drivers waren. Gezien het erg lage prijskaartje van deze drivers er 2 laten komen en hiermee geexperimenteerd.
Belangrijk voor het gebruik van de A4988 driver is de informatie, die op deze website https://www.makerguides.com/a4988-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/ te vinden is. De driver dient afgeregeld te worden. Ik heb een referentiespanning van 0,8V gehanteerd, welke resulteert in een stroom van 1,5A voor de stappenmotor.
De onderdelen waren al vlug binnen en al gauw deden de stappers wat ik wilde en ook nog eens veel vlugger dan de oude versie. Wel was het zaak, dat de drivers gekoeld moesten worden. Dit advies wordt nu toegepast in een nieuw te maken exemplaar en op de oudere pons.
Een collega hobbyist uit mijn dorp wilde ook een ponsmachine maken en vroeg voor tekeningen. Ik heb het op onderstaande wijze opgelost. Ik denk dat dit net zo duidelijk als een tekening is.
De transportrol voor de aandrijfsnoer van de armwagen is voorzien van een ijzeren kern ter voorkoming van slijtage.
Bij de stappenmotoren wordt een kabel meegeleverd met een Dupont connector, welke op de CNC shield past. Op onderstaande foto staat de CNC shield afgebeeld met de gebruikte aansluitpunten.
En zie hier het eindresultaat werkend op een voeding van 12V. Het is mogelijk om de prestaties te verhogen door de spanning op te voeren, maar voor mij is ruim 8000 ponsingen per uur voldoende
Tot slot: Onderschat het bouwen van zo'n apparaat niet en zoals uit bovenstaand verhaal op te maken is, is over ieder onderdeel wel 10 keer nagedacht. Primair voor mij was een zo eenvoudig mogelijke ponsmachine te bouwen met gebruik van componenten, die grotendeels bij Aliexpress te krijgen zijn. Wat verder zeker vermeld moet worden zijn de tientallen emailtjes, die ik met Piet Paardekam over dit onderwerp heb gehad. We waren het niet altijd eens over bepaalde facetten zoals de uiteindelijke snelheid, maar uiteindelijk gaat het om het resultaat en wat je van de machine verwacht.
Boodschappenlijst.
 |