Parallele Y Stepper verhindern korrekte Laserausrichtung

Hallo liebe Community,

ich habe mir über das letzte halbe Jahr endlich einen eigenen Laser (1300x800mm) von Grund auf gebaut. Grundlage der Konstruktion sind Aluprofile und Linearführungen, einen Closed loop Stepper für X, jeweils 2 für Y und Z. Alles funktioniert bis her sehr problemlos doch nun geht es an die Spiegel-/Laserausrichtung und ich bin auf ein schier unlösbares Problem gestoßen. Nach unzähligen Videos und Anleitungen zum Thema "Spiegel ausrichten" bin ich zu dem Schluss gekommen, dass ein mechanisches Problem vorliegen muss, weshalb ich meinen Laser am Spiegel 3 nicht über der gesamten Verfahrfläche auf den selben Punkt ausrichten kann.

Hier eine kleine Grafik zur Problematik und der "Pulse-Bilder" an den verschiedenen Spiegeln:

LaserAlignment Issue.jpg

Ich bekomme den Punkt auf Spiegel M2 über die gesamte Y Achse auf die selbe Stelle. M2 zu M3 lässt sich bei äußerster Y Position perfekt über die gesamte X Achse ausrichten aber sobald ich dann wieder mit der Y Achse zurück auf 0 fahre, gehen die Punkte der Nah- und Fernposition von M3 ca. 4mm horizontal auseinander. Gleiches passiert wenn ich M2 zu M3 bei Y=0 ausrichte und dann auf Y max. fahre.

Meine bisherigen Lösungsversuche und Beobachtungen:

- Alle Spiegel mehrmals von Grund auf so genau wie möglich neu ausgerichtet -> gleiches Ergebnis

- Linearführungen auf absolute Parallelität und Rechtwinkligkeit mit den Achsen überprüft

- Y Distanz links und rechts mittels Lasermessgerät überprüft -> Y rechts bewegt sich rund ein bis zwei Millimeter weiter als links.

Ich vermute dass der Ausrichtungsfehler daher kommt. Die Achse schwenkt sozusagen ganz leicht.

-> Riemenspannung überprüft (gleich)

-> Ritzel gelöst und Y Achse neu am Gehäuse ausgerichtet. -> gleiches Ergebnis

Ich habe 2 identische Closed loop Stepper für Y rechts und links benutzt, welche mit dem selben Signal angesteuert werden. (Microsteps auf 1600)

Kann das wirklich an den Stepper Motoren liegen? Wenn ja, wie kann ich die synchronisieren. Was kann ich sonst noch versuchen?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Zitat von Gewindestange

Auch kannst du versuchen, dem Wurm auf die Spur zu kommen, indem du dir die Rückmeldeimpulse zurückliest für beide CL-Stepper und vergleichst.

Meine Stepper haben einen integrierten Treiber und lassen sich leider nicht auslesen.

Zitat von Gewindestange

Wenn du irgendwie eine Verspannung mechnischerseits hast, muss du versuchen das zu finden.

In welcher Weise verspannt? Ich habe die Y Linearführungen auf beiden Seiten erst "schwimmend" und nur an einer Stelle befestigt und dann die Y-Achse auf die andere Seite gefahren, sodass sich beide Führungen selbst spannungsfrei und parallel ausrichten.

Wie weit kann die Riemenspannung bzw. die unterschiedliche Riemenspannung die Fahrwege beeinflussen?

Zitat von Gewindestange

Helfen als provisorium kannst du dir, indem du Y in die Mittelstellung fährst und da auf den Laserkopf ausrichtest.

So hast du je bei y-min und bei y-max eine geteilte Abweichung.

Ich sollte am Ende den Laserkopf Spiegel (M3) doch perfekt mittig treffen oder? Eine kleine Abweichung nach links und rechts macht da nichts aus?

Zitat von Gewindestange

So sieht die aus

Ja, eine Zugfederwage hab ich. Damit werde ich nochmal kontrollieren.

Zitat von Gewindestange

Wenn die Abweichung nach oben hin einen oder zwei mm betragen und unten auch, dann dürfte sich das in Grenzen halten. Manchmal muss man auch mal fünfe gerade sein lassen. Das kriegst du aber am besten raus, indem mal testlaserst auf Holz mit Laserkopf.

Alles klar, versuche ich morgen gleich mal.

Zitat von ichbinsnur

Was für Stepper hast du verbaut? Nema 17?

Dann sind die vermutlich zu schwach.

Wie hast du die Spiegel ausgerichtet?

Immer nur auf Mitte gezielt?

2x Nema 23 (1.2Nm) auf 20T Ritzel.

Zu schwach sind die auf keinen Fall...

Es könnte nur sein, dass sie doch nicht 100% synchron laufen.

Spiegel sind nach gängigem Verfahren ausgerichtet (sh. Grafik oben). Ein reines Ausrichtproblem ist auch eigentlich logisch ausgeschlossen.

Zitat von ichbinsnur

Warum

Weil die Punkte bei M2 Y min. und Y max. genau auf einander liegen. Genau wie bei M3 X min. und X max. (sh. Grafik)

Das heißt der Strahl muss parallel zur Y Achse laufen. Nur die X Achse gerät beim fahren auf der Y Achse auf einer Seite aus der Synchronität, was dazu führt, dass die Testpunkte über M2 - M3 nur auf Y min. zusammen liegen aber nicht auf Y max. oder eben umgekehrt.

Zitat von ichbinsnur

Die Grafik beschreibt aber nicht wie du versucht hast den Strahl auszurichten.

Laserröhre grob auf Mitte M1 ausgerichtet ->

Pulse auf M2 Ymin. ->

Pulse auf M2 Ymax ->

M1 so justieren, dass der Pulse entgegen der Abweichung zum Pulse von M2 Ymin. auftrifft. ->

Das Ganze wiederholen bis die Pulse bei Ymin. und Ymax. exakt aufeinander liegen. ->

Danach das alles genau so für M2 zu M3 wiederholen und wenn das dann auf allen 4 Ecken übereinstimmt wird die Röhre so justiert, dass der Pulse die Mitte von M3 trifft.

nschließend M3 justieren.

Ich erreiche aber nur auf 3 von 4 Ecken den übereinstimmenden Punkt.

Zitat von ichbinsnur

Welcher passt nicht? Vermutlich rechts hinten?

Ja, ich kann aber auch hinten rechts ausrichten, dann passt es vorne rechts nicht mehr.