Bohrautomat Bautagebuch (was: Lineartrieb, X-Achse)

Ein Baukasten-System mit genormten (Metall-)Bauteilen für Entwicklung und Prototyping von kleineren Maschinen. / A Metal Construction Set for prototyping and fast devolpment of small devices.
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case
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Bohrautomat Bautagebuch (was: Lineartrieb, X-Achse)

Beitrag von case » Mo 7. Apr 2014, 07:09

Hi,

ich bin gerade dabei, den Lineartrieb für die X-Achse zu gestalten. Dabei wird der Spindelhalter über ein Flachprofil mit montierten slider-Elementen in einem Tslot-Profil geführt. Mittig ;)

Hier ein paar erste Bilder, Schrauben hab ich dabei noch weggelassen.



Bild

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Das T-Slot Profil hat eine Länge von 32cm, der Schlitten ist 12cm, damit verbleiben 20cm Verfahrweg, was der Vorgabe entspricht.

Jetzt ist die Frage, wo und wie ich die Antriebsgewindestangen verlaufen lasse. Vermutlich am besten irgendwie oberhalb, weil das Teil möglichst schmal sein sollte. Das Basis-Rail dazu hat 1,20m Länge das kann bei 1m gewünschtem Verfahrweg eng werden.

Und es wird zwei Stangen und zwei Motoren geben. Ich würde die am liebsten gegenüberliegend anordnen, damit das Gewicht besser ausbalanciert ist. Dabei müsste dann irgendwie das Signal für einen der Motoren auf dem DIR-Pin invertiert werden.

Die gesamte X-Achse wird dann ebenfalls von 2 Motoren auf und abgesenkt, wobei wieder die Slider zum Einsatz kommen. Das wäre dann die Z-Achse. Sowohl für X- als auch für Z-Achse kämen dann jeweils zwei Nema14-Stepper mit min. 0.4Nm pro Motor zum Einsatz. Ich hoffe, das reicht, um die Gewichte flüssig bewegen zu können.

Für die Befestigung der Slider Elemente ist noch ein weiteres Bauteil geplant, das auf einem gelochten Winkel basiert, welcher zusätzliche Bohrungen zur Slider-Befestigung erhält. Gleiches hab ich auch mit dem Flachprofil gemacht, nebst einer 2mm breiten Ausparung, weil die Spindelaufnahme mit 43mm etwas über das 2cm-Raster hinausgeht. Dazu gibts demnächst vielleicht auch nochmal ein Bild.

Jedenfalls könnte man damit die Führung noch um vier weitere, diesmal seitlich montierte Slider verbinden und damit die Führung verstärken.

Gruss, Oliver
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J.R.I.B.
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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von J.R.I.B. » Di 15. Apr 2014, 12:16

Nette Bilder. Schrauben brauchst de nicht extra einzubauen, sieht man ja anhand der Löcher. Der Extra-Aufwand lohnt sich wohl nur für Optik (oder Simulationen, wo Schrauben eine bestimmt Festigkeit haben bevor sie brechen).
Dabei müsste dann irgendwie das Signal für einen der Motoren auf dem DIR-Pin invertiert werden.
Können wir nicht die Kabel vertauschen? Einmal durchrutschen sozusagen.
[strike]Bei bürsten-, bürstenlosen DC und auch bei AC-Motoren[/strike] generell funktioniert das. Es kommt immer nur darauf an, welche und wie viele Phasen man vertauscht.

Schrittmotoren sind nicht anders, nur dass die Phase konstant unter Strom bleibt und es dadurch eben Schritte gibt ('clogging' - gibt es aber auch bei üblichen Permanentmagnetmotoren). Wenn man zwei von drei Anschlüssen vertauscht, wäre die Richtung invertiert. Anstatt 3 haben wir beim Schrittmotor 4 Phasen:
Ist der momentane Zustand 1. Dann vertauscht man die Richtung durch vertauschen von 2 und 4.
Bild
Zwei Phasen beim Anschließen vertauschen reicht also.
Jedenfalls könnte man damit die Führung noch um vier weitere, diesmal seitlich montierte Slider verbinden und damit die Führung verstärken.
Also außen herum immer 90° rotiert? Brauchen wir dann auch drei FührungsT-Slots? Oder nutzen wir 3 der 4 Seiten von einem T-Slot?

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case
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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von case » Do 17. Apr 2014, 03:57

Hi Jan,

danke für das Feedback.
J.R.I.B. hat geschrieben:Nette Bilder. Schrauben brauchst de nicht extra einzubauen, sieht man ja anhand der Löcher. Der Extra-Aufwand lohnt sich wohl nur für Optik (oder Simulationen, wo Schrauben eine bestimmt Festigkeit haben bevor sie brechen).
Leider nicht ganz, für automatische BOMs brauchst Du es und mitunter auch als Simulation um z.B. zu checken, ob nicht irgendwo ein Schraubenkopf im Weg ist. Insofern fand ich es auch ganz gut, dass Du ind em Blender-Model die Schrauben schon mit ins Spiel gebracht hattest und ich werde das hier auch noch tun.
Dabei müsste dann irgendwie das Signal für einen der Motoren auf dem DIR-Pin invertiert werden.
Können wir nicht die Kabel vertauschen? Einmal durchrutschen sozusagen.
[strike]Bei bürsten-, bürstenlosen DC und auch bei AC-Motoren[/strike] generell funktioniert das. Es kommt immer nur darauf an, welche und wie viele Phasen man vertauscht.
Schrittmotoren sind nicht anders, nur dass die Phase konstant unter Strom bleibt und es dadurch eben Schritte gibt ('clogging' - gibt es aber auch bei üblichen Permanentmagnetmotoren). Wenn man zwei von drei Anschlüssen vertauscht, wäre die Richtung invertiert. Anstatt 3 haben wir beim Schrittmotor 4 Phasen:
Ist der momentane Zustand 1. Dann vertauscht man die Richtung durch vertauschen von 2 und 4.
Bild
Zwei Phasen beim Anschließen vertauschen reicht also.
Bin leider nicht Fachmann genug um das einschätzen zu können, ich hatte ursprünglich eher an irgendeine Art von Logic-Inverter als el. Bauteil gedacht, aber wenns so ginge wie Du beschreibst, dann wäre das wohl eleganter. Und man kann es ja auch relativ easy durch ausprobieren feststellen obs geht.
Jedenfalls könnte man damit die Führung noch um vier weitere, diesmal seitlich montierte Slider verbinden und damit die Führung verstärken.
Also außen herum immer 90° rotiert? Brauchen wir dann auch drei FührungsT-Slots? Oder nutzen wir 3 der 4 Seiten von einem T-Slot?
[/quote]

Wir nutzen zwei Seiten von einem T-Slot und zwei Führungs-T-Slots insgesamt.

Ich meinte einfach einen Winkel, der unter das Flachbandprofil geschraubt wird und mit einem in der inneren, seitlichen Nute vom T-Slot laufenden Sliderelement fest verbunden ist.

Dadurch würde das Gewicht hauptsächlich vertikal auf den in der oberen Nute laufenden Slider-Elementen lasten, was mir wichtig war, und zusätzlich die seitlich laufenden Slider-Elemente zusätzliche Führungssicherheit geben, ohne aber sonderlich stark belastet zu sein.
Somit hätte man dann insgesamt 8 statt 4 Sliderelemente am laufen.

Wobei ich von hieraus nochnicht wirklich einschätzen kann, ob das so geht oder oder ob die Sache durch das Spindelgewicht dann zu schwergängig wird.

Prinzipiell würde es für leichtgewichtigere Anwendungen sicherlich gehen, aber hier im speziellen sehe ich es eh eher als eine Art vorläufigen Workaround an, mittelfristig würde ich für die X-Achse aber gerne eine Führung zum Einsatz bringen, die ein Mittelding zwischen kugelgelagert und slieder-element-geführt wäre und die ich mir kürzlich ausgedacht habe ... soll heissen, von der ich ebenfalls noch nicht wiess, ob sie funktioniert ;)

Der Ausgangspunkt war, dass ich kürzlich bei einer Fahrradbastelei Kugellagerkugeln in der Hand hielt und mir dabei auffiel, dass die perfekt in die Nute passen würden, d.h., die Kugeln haben ein Standardmaß von 6.35mm Durchmesser. Der Durchlass der Nute ist aber nur 6mm, d.h., sie können ind er Nute laufen und wenn man das Ding auf den Kopf stellt so würden sie nicht aus der Nute rausfallen.

Soweit der Ausgangspunkt. Das Problem dabei ist natürlich, das man die Stahlkugeln nicht auf dem T-Slot-Aluminium laufen lassen kann ohne letzteres recht schnell zu zermanschen.

Daher war mein Gedanke, das man am Grunde der Nute einen ca. 2mm dicken Stahlstreifen etwa mit Kleber befestigt, welcher mittig eine rund 1mm tiefe V-förmige Nute aufweist, welche den Kugeln eine Art Führung verpasst. Ein ähnlicher Stahlstreifen wäre auch in dem von oben auf den Kugeln aufsitzenden Schlittenelement integriert so dass die Kugeln, obwohl sie in der T-Slot-Nute durchaus noch mehr Platz zur Seite hätten, schön brav mittig laufen würden,, d.h., konkret durch die V-förmigen Nuten von oben und unten sauber in der Mitte gehalten würden.

Desweiteren bräuchte man noch einen Stahl- oder Blechstreifen mit ca. 5 oder 5.5 mm großen Löchern, welcher als Kugelkäfig innerhalb der T-Slot-Nute mitlaufen und die Kugeln zusammenhalten würde - und vor allem würde der Käfig verhindern, dass die Kugeln aneinanderreiben und sich gegenseitig bremsen.

Soweit die Idee, ich weiss nicht ob das soweit verständlich war, ev. machen ich gelegentlich nochmal eine Skizze dazu.

Gruss, Oliver
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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von J.R.I.B. » Fr 18. Apr 2014, 00:41

Nasowas, was man beim Fahrradreparieren nicht alles herausfinden kann. Das klingt doch wie eine gute Alternative.
Wir nutzen zwei Seiten von einem T-Slot und zwei Führungs-T-Slots insgesamt.
So hatte ich mir das auch gedacht. Die Ausmaße von Lastproblemen kann ich mir derzeit nur schwer vorstellen, wir werden ja sehen wie schnell das Material sich abnutzt.



für automatische BOMs brauchst Du es
Das hatte ich fast vergessen. Völlig richtig. Auch zur mechanischen Visualisierung zum Feststellen von Verkantungen oder Platzproblemen.


Richtungsvertauschen mit dem Kabelvertauschen funktioniert in der Theorie. Schauen wir, was die Praxis uns erzählt. Anhand der Kabelzahl des Schrittmotors können wir die Phasen ableiten, und damit das korrekte Umstecken zum Richtungswechsel.
Desweiteren bräuchte man noch einen Stahl- oder Blechstreifen mit ca. 5 oder 5.5 mm großen Löchern, welcher als Kugelkäfig innerhalb der T-Slot-Nute mitlaufen und die Kugeln zusammenhalten würde - und vor allem würde der Käfig verhindern, dass die Kugeln aneinanderreiben und sich gegenseitig bremsen.
Zuerst dachte ich, du wolltest die ganze Nut mit Kugeln füllen und den Schlitten nur auflegen. Doch der Käfig macht Sinn, vor allem wegen deinem letzten Punkt: dem gegenseitigen Bremsen. Die Rotation benachbarter Kugeln ist an der Kontaktstelle ja leider genau gegenläufig, so dass die Abnutzung sich bei Zwischen-Kugel-Kontakt verdoppelt.
Selbst wenn man in der Nut einen Käfig verwendet, um das Problem zu beseitigen, hätte man noch immer mehr Kugeln verbraucht als wenn man dies im Schlitten anbringt.

Klingt schonmal vielversprechend. Am besten du reparierst noch ein paar mehr Fahrräder. :-)

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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von case » Mo 21. Apr 2014, 02:31

Hi Jan,
J.R.I.B. hat geschrieben:Die Ausmaße von Lastproblemen kann ich mir derzeit nur schwer vorstellen, wir werden ja sehen wie schnell das Material sich abnutzt.
Ja, wobei es mir weniger um die Abnutzung geht als um die Reibung, sprich, das das Ganze zu schwergängig werden könnte. Aber zumindest verwenden wir Teflon, welches den niedrigstmöglichen Reibungskoeffizienten hat. Optimal sind diese Linearführungen für Z-Achsen. Auch für leichte Anwendungen wie einem Extruderkopf dürfte das gut funktionieren. Nur hier gehts um ein Gewicht von min. 2 Kg. Aber kann auch sein, dass die zwei 0.5Nm-Stepper das locker wegstecken. Da ich das nicht berechnen kann hilft wohl nur ausprobieren ;) Falls es nicht gehen sollte wäre die Kugelgeschichte die ALternative.
dem gegenseitigen Bremsen. Die Rotation benachbarter Kugeln ist an der Kontaktstelle ja leider genau gegenläufig, so dass die Abnutzung sich bei Zwischen-Kugel-Kontakt verdoppelt.
Genau, und auch hier wieder vor allem die Reibung bzw. Schwergängigkeit.
Selbst wenn man in der Nut einen Käfig verwendet, um das Problem zu beseitigen, hätte man noch immer mehr Kugeln verbraucht als wenn man dies im Schlitten anbringt.
Ähm, nee, sowohl Kugeln als auch Käfig laufen in der Nut, das scheint von den Abmessungen her auch ziemlich gut zu passen. Die Kugeln schauen dann oben etwas aus der Nut heraus und genau da liegt der Schlitten mit seiner V-Nute auf. Durch ein oder zwei seitliche Winkelstücke mit Sliderelementen, welche dann aber gewichtsmässig nicht oder nur kaum belastet sind, wird der Schlitten wunderbar auf mittiger Position gehalten. Und die Hauptgewichtslast ruht bzw. läuft auf den Kugeln. Eigentlich ist das ein Hybrid zwischen Gleit- und Wälzlager ;)

Aber wie gesagt, das ist erstmal nur Plan B. Die Hauptschwierigkeit dabei dürfte wohl in der exakten Befestigung der Stahlstreifen innerhalb der T-Slot-Nut liegen. Aber bei optimaler Breite und mit zwei kleinen Phasen unterwärts richten die sich vielleicht auch von alleine exakt aus.
Am besten du reparierst noch ein paar mehr Fahrräder. :-)
Naja, genaugenommen habe ich da einen ca. 80 jahre alten Fahrradanhänger von meinem Großvater restauriert. Jetzt wird noch ein dazu passendes Fahrrad elektrifiziert, d.h., in ein Pedelec umgebaut. Habe die letzten Tage damit verbracht herauszufinden, welche Arten von Akkus da für mich in Frage kommen und welche Implikationen das jeweils hat.

Die Entscheidung ist jetzt gefallen zugunsten von LiFePo4-Zellen vom Typ Headway 38120 SE, mit 10 Ah. Hier sind die Kontakte schraubbar und daher kann ich den Akku gut selbst zusammenbauen - und bekomm mit Abstand die meiste Leistung fürs Geld, vor allem in Bezug auf die Zyklenfestigkeit, die zwischen 1000 und 2000 Zyklen liegen sollte. Das sollte dann, zumindest rein rechnerisch, für etwa 50000 bis 100000 Km Fahrspass reichen, die dann bis auf das Geld für die Akkus und ein Ladegerät mit Balancer-Funktion kostenfrei sein sollten, d.h., ich würde die dann natürlich mit Solarpanel laden wollen. Da ich kein passendes Batteriemanagement-System zu den Akkus gefunden habe, lass ich es einfach weg, das soll angeblich ganz gut funktionieren, wenn man beim regulären laden die Akkus balanced.

Tja, hätte ich Zeit und Langeweile könnte man daraus glatt ein OSE-Projekt "solarbike" machen ;) , aber im Moment sind andere Dinge wichtiger, vor allem der OSE-3D-Drucker/Platinenfräser/Bohrautomat.

Gruss, Oliver
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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von case » Di 22. Apr 2014, 00:59

Hi.

Hier eine Änderung an der Spindelträgerplatte. Ich hab die verbreitert um eine Aufnahmemöglichkeit für die Antriebsmutter zu schaffen. Ich hätte die eigentlich lieber separat an den Flachprofilen befestigt, aber hab da keine Befestigungsmöglichkeit gefunden, d.h., es gibt natürlich schon welche, aber ich wollte gerne dass die Gewindestange in dem Falz läuft.

Ausserdem hab ich noch Aussparungen für die Schraubenköpfe vorgesehen. Die Aussparungen sind nötig, weil dort, zumindest im mittleren Bereich, die Spindel aufliegt.

Hier die Ansicht von oben:

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Und von unten:

Bild

Man sieht hier von unten die Ausparungen für die Antriebsmutter, in dem Fall eine ganz schnöde Standard M8-Mutter, die da relativ eng drin eingepasst wird.

Wobei ich vielleicht erwähnen sollte, dass die Spindelträgerplatte aus Multiplexplatte sein wird. Schöner wäre es natürlich aus Alu, aber die könnte ich mit meinen derzeitigen Mitteln nicht so anfertigen. Also für die erste Version Multiplex als Workaround. Kann man ja später mal austauschen.

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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von J.R.I.B. » Do 24. Apr 2014, 12:43

Eben. Später kann man's immer noch massiver bauen.
Da ich kein passendes Batteriemanagement-System zu den Akkus gefunden habe, lass ich es einfach weg, das soll angeblich ganz gut funktionieren, wenn man beim regulären laden die Akkus balanced.
Funktioniert immer zu einem gewissen Grad, solange man regelmäßig ausbalanciert kein Problem. Wenn eine Zelle kaputt geht, und die Spannung auf 0 absinkt, könnte auch ein BMS nichts mehr tun außer die anderen Zellen leerlaufen lassen (außer es kann die kaputte Zelle einzeln abschalten, doch das glaube ich kaum).
Tja, hätte ich Zeit und Langeweile könnte man daraus glatt ein OSE-Projekt "solarbike" machen ;) , aber im Moment sind andere Dinge wichtiger, vor allem der OSE-3D-Drucker/Platinenfräser/Bohrautomat.
Bei mir sieht's auch gerade ganz düster aus. Noch immer muss ich für die Abschlussarbeit arbeiten, sie reizen mich für das Lehrer-Projekt wirklich aus bis zu guter letzt - dabei bin ich offiziell nichtmal mehr Student.
Parallel noch an zwei Uniprojekten als Mitarbeiter beteiligt. Ich komme diesen Monat schon wieder nicht mehr zu meinem Melkroboter.

Immerhin du hältst uns noch über Wasser. Und in Berlin gibt's ja auch neue Projekte. AgroCircle gibt's auch noch. Also Tod sind wir noch lange nicht.

Ein Hybrid aus Walzen und Kugellager. Potz Donner, wenn dein Großvater von dieser Anhängerrestaurierung Wind bekommt ...

Das mit M8-Muttern wird bestimmt funktionieren, wenn sie nur nicht schräg/verzogen eingebaut werden. Das war mein Problem im letzten AMOR-Prototyp, ständig verkantet, das Biest. Mittlerweile zum halbfertigen Baumhaus umgebaut. Wenn sich nur diese (Uni-)Projekte immer so hinziehen würden bis in alle Puppen ...

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motormount, X-Achse

Beitrag von case » Mi 30. Apr 2014, 23:45

Hi Jan,
J.R.I.B. hat geschrieben:Ein Hybrid aus Walzen und Kugellager.
Aehm, nicht ganz, keine Walzen, sondern Slider, also Hybrid aus Kugel- und Gleitlager.
Potz Donner, wenn dein Großvater von dieser Anhängerrestaurierung Wind bekommt ...
;) bin sicher der sieht mir von irgendeiner Wolke aus zu und billigt, was ich hier so treibe ;)
Das mit M8-Muttern wird bestimmt funktionieren, wenn sie nur nicht schräg/verzogen eingebaut werden.
Tjää, und ausgerechnet das Loch dafür ist der schwierigste Teil bei der Trägerplatte, das muss ich nämlich von Hand ausstemmen. Eine Alternative wäre vielleicht noch die Platte zu drucken. In Metall, also etwa Alu, würde es so nicht gehen, weil man da nicht soon rechtwinkliges Loch reinbohren kann, in Holz kann ich aber sowas mit nem Stecheisen erzeugen. Für in Alu müsste man die Konstruktion leicht variieren, aber das tut nichts, weil ich ausgehend von Alu als Material eh noch ein paar Details anders konstruieren würde. Das aktuelle Konstrukt ist quasi auf Multiplex und ABS optimiert.

So, inzwischen hab ich auch eine Motormount-Platte entworfen, für zwei symmetrisch angebrachte Stepper. D.h., man kann wahlweise die Stepper beide auf einer Seite mounten, oder aber die zwecks besserer Balance auf beiden Seiten anbringen, d.h., pro Seite wäre dann jeweils nur ein Stepper, plus ein Loslager.

Netterweise haben nema17-Stepper und das Kugellager die gleiche Lochgröße, sod ass man die Motormountplatte universell auf beiden Seiten verwenden kann.

Ausserdem versuche ich das Ganze nun zu einer kompletten Achse zu assemblieren, innerhalb von FreeCad ging das wohl ein Stück weit, aber beim anbringen der Motormountplatte konnte ich nach dem einbinden nicht mehr editierend darauf zugreifen, weiss der Geier warum, vielleicht ein freecad-Bug ? Wieauchimmer, Zum assembleiren kann man ja noch, wie ohnehin angedacht, Blender verwenden. Hier zwei Bilder davon:

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Gibt es übrigens in Blender eine Möglichkeit den Darstellungsmodus so zu machen wie auf den obigen Freecad-Bildern zu sehen , also mit Schading plus den schwarzen Linien (hidden lines) ?

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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von J.R.I.B. » Mo 5. Mai 2014, 19:50

Sieht gut aus. Und das mit den gleichen Lochgrößen ist echt praktisch.

In Blender kannst du unter Einstellungen (CTRL+ALT+U) - -> Reiter Grafik/Aussehen die Farben für alles mögliche ändern. z.B. Hintergrund weiß. Linien schwarz. Nur das Speichern nicht vergessen.

Bei einer neuen Version gibt's beim ersten Start im "Splashscreen", dem schönen farbigen Bildchen welches eingeblendet wird, eine Möglichkeit die alten Einstellungen gleich mit zu übernehmen. Das ist praktisch, da man somit seine Änderungen (z.B. Linienfarbe) nicht von Neuem einstellen muss.

(das geht ja gut voran. das ist denke ich das wichtigste/schwierigste DIY Teil vom ganzen 3D-Drucker.)

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Re: Lineartrieb, X-Achse

Beitrag von case » Do 15. Mai 2014, 02:02

Hi,
J.R.I.B. hat geschrieben: In Blender kannst du unter Einstellungen (CTRL+ALT+U) - -> Reiter Grafik/Aussehen die Farben für alles mögliche ändern. z.B. Hintergrund weiß. Linien schwarz.
Also ich hab da einen reiter namens "Themes" und da kann ich für verschiedene Sachen Farben auswählen, zb. für 3dview, aber da finde ich keinen Parameter für Linien, höchstens sowas wie "edge select" usw.

(das geht ja gut voran. das ist denke ich das wichtigste/schwierigste DIY Teil vom ganzen 3D-Drucker.)
Einerseits ja, weils am Anfang schwierig ist sich für eine möglichst optimale Variante zu entscheiden, ab da sind dann für die nachfolgenden Level oder Teile zumindest schonmal ein paar grobe Eckwerte vorgegeben. Andererseits führt das aber auch zu einer Einschränkung der gegebenen Freiheitsgrade, d.h., auf einmal hast Du nur noch 3cm Platz um diese oder jenen Teile, Löcher oder whatever darauf unterzubringen. Und ich bin geizig und kämpfe um jeden Millimeter um das Ding so kompakt wie möglich zu halten ;)

Hier ein paar aktuelle Bilder, von der Seitenplatte und dem langen Y-Rail:

Bild

Hier fehlt noch eine Besfestigungsmöglichkeit für den Steppermotor. Einfach wäre es, wenn ich die beiden Stepper oben montieren würde, aber ich würde sie lieber unten haben, von wegen niedriger Schwerpunkt. Unten ists aber verdammt eng mit dem Platz. Ich habe aber schon eine grobe Idee wie ich die befestige.

In den Aussparungen der Platte laufen die T-Slot-profile von der X-Gantry rauf und runter. D.h., der Motor und die Gewindestange befinden sich sozusagen auf der Aussenseite. Ist vielleicht ganz praktisch, weil dadurch zb. die Gewindestange vor rumfliegenden Spänen etwas geschützt ist. Bei der X-Achse ist die Gewindestange zumindest über dem T-Slot-profil angeordnet, vielleicht bringt das ja auch etwas Späneschutz.

Auf der Aussenseite werden auch, parallel zu den Ausschnitten, zwei T-Slotprofile aufrecht angeschraubt als Führungen für die Slider-Elemente (und bilden somit zusammen mit der Seitenplatte die Z-Achse ;)). Mit Hilfe von Winkel etc. aus dem Uniprokit wird die X-Gantry darin eingehängt, wobei zwei Slider-Elemente in zwei Nuten laufen, jeweils um 90° verdreht, das dürfte einiges an Steifigkeit bringen. Daneben sieht man eine Bohrlochreihe wo ein Winkelprofil angeschraubt werden kann,w elches mit dem T-Slot verbunden wird und diesen auf ganzer Länge sozusagen noch fester mit der Seitenplatte verbindet. Ev. Kann man diesen Winkel auch weglassen, falls das Gewicht zu schwer wird, aber ich glaube, die paar Gramm tun da nicht viel, der ganze Aufbau wird eh ziemlich schwer, weshalb ich da ohnehin starke Stepper zum Einsatz bringen muss. Ich dachte da so an zwei mal 3Nm-Stepper, da gibts welche mit 3Ampere, das könnte man zb. schön mit dem T-Bone ansteuern.

Tja, ansonsten sind da noch am Rand Bohrungen für die Querverbindung des Seitenplatten untereinander, dieses wollte ich mittels zwei T-Slots (jeweils auf jeder Seite) machen, welche wiederum mit einem kleinen Winkel an der Seitenplatte verbunden sind ...und natürlich mit einer Schraube vor Kopf, aber die allein war mir zu wenig.

Unten befinden sich noch Ausschnitte für Winkel-Stücke. Ich musste die leider etwas einlassen, um 2.5mm um genau zu sein, aber dann kann ich fast exakt die bereits im WInkelstück vorhandenen Bohrungen verwenden (d.h., eine Bohrung muss ich da noch ergnänzen, aber eben nur die eine) um die am Schlitten anzubringen. Man kann die Winkel dann auch gleich am Schlitten Montiert lassen, dann ists einfacher, mal den Korpus gegen einen anderen auszustauschen.

Sobald ich alle Teile zu einem gesamt-Dings zusammengesetzt habe (im Blender) wird das alles vermutlich etwas besser verständlich, aber die Grundidee ist jedenfalls, dass die beiden Seitenplatten, zwischen denen die X-Gantry also rauf und runter läuft mit ihren Querverbindungen eine Art Korpus oder Portal darstellen, welcher die Z- und die X-Achse beinhaltet.

Dieses Portal wiederum läuft auf den supportet Rails, also der Y-Achse. Das zu bohrende Objekt liegt darunter, hat komplett feste Auflage und muss nicht bewegt werden, ich denke mal das ist fürs bohren nicht verkehrt. Die Y-Achse hat auch komplett feste Auflage, d.h., mehr oder weniger, das Kugellager hat natürlich etwas Spiel, aber zumindest kann sich die Schiene nicht durchbiegen, was in Anbetracht der Länge von immerhin 1,20 oder auch länger, (sowie des zu erwartenden Gewichts des Portals) wohl nicht ganz unwichtig ist.

Hier das Rail:

Bild

Das Rail ist 1.20m lang und supported, darum kann es auch beliebig länger sein, zb. 1,50 oder 2m. Es kann sich nicht durchbiegen, da es eine feste Auflage hat. Die Rundstange hat einen Durchmesser von 20mm, das ist schon ordentlich massiv ;)

Bild

Hier der passende Schlittend dazu. Auf zweien davon wird aufrecht stehend die Seitenplatte montiert.

Vielleicht wird so langsam das Konzept der ganzen Maschine deutlich, im Grunde gibt es zwei wesentliche Eelemente, das lange, stabile Rail und das Portal.

Bei letzterem kommen vor allem für Verbindungsstücke und und die Slider einige UniproKit-Bauteile zum Einsatz, manche müssen noch durch zusätzliche Bohrungen leicht modifiziert werden. Das Portal ist in dieser ersten Version zum Bohren und Fräsen. Ich betrachte es als eine Art Blackbox, im Sinne von Austauschbarkeit, d.h., basierend auf den Grundabmessungen des lanegn Y-Rails, kann ich natürlich auch ein weiteres Portal konstruieren, welches etwas leichter gebaut ist (d.h., mit Pulleys und Belts-Antrieb für X und Z), für den 3D-Druckkopf.

Die beiden Portale können leicht, d.h., durch lösen von 8 Schrauben, gegeneinander ausgetauscht werden. In einer zukünftigen Version könnte man auch beide gleichzeitig auf dem Rail installieren, d.h., da müsste man dann noch einen Belt-Antrieb für die Y-Achse ergänzen sowie die ganze Elektronik plus zwei Stepper. Insbesondere würde ich dann das Y-Rail auf 1,50m verlängern, d.h., man muss es nicht, aber mir persönlich ist halt zum Bohren die 1m-Länge die wichtigste Vorgabe. Wieauchimmer, jedenfalls wäre damit dann auch sowas möglich, oder sagen wir mal denkbar, das ich zunächst ein Teil drucke, das Druckerportal zur Seite fahre und dann mit dem Bohrportal z.B. die Löcher, zumindest soweit von oben zugänglich, nachfräse. Was mir dabei alklerdings noche twas Sorge bereitet ist die Frage, ob die gedruckten Teile auch stark genug auf dem Hitzebett kleben bleiben, dass die beim Bohren nicht wegfliegen. notfalls müsste man dazu noch eine Art flexibler Klemmen/Klemmvorrichtung ergänzen, mit der man nach dem Druck aber noch vor dem Bohren manuell das Werkstück fixieren müsste. So oder so ähnlich ;)

Es wäre aber auch vorstellbar, auf dem langen Rail z.B. 2 oder 3 Drucker-Protale gleichzeitig zu betreiben, wenn man irgendwelche Stück in größerer Serie fertigen möchte, zumindest könnte man dann in der gleichen Zeit 3mal soviel drucken.

Aber wie gesagt in Version 1 genügt es mir für den Moment, wenn das Drucker und das Bohrer-Portal schnell gegeneinander ausgewechselt werden können.

Ja, soviel erstmal dazu.

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