Реклама

Вариант кинематики 3D принтера

Подписаться на 3Dtoday
Sanitar
Идет загрузка
Загрузка
14.04.18
7014
106
RepRap
53
Здравствуйте, коллеги по несчастью по 3D.

Для понимания ситуации маленький экскурс в историю...
В свое время решил купить 3D принтер и через мои руки прошло много различных 3D принтеров с различной кинематикой, от самых дешевых, по 10 тысяч, и до достаточно дорогих, за 250 тысяч рублей.

Это я выбирал, какой купить принтер для нужд своего хобби, но не нашел ни одного, который бы смог удовлетворить мои представления о хорошем принтере с соответствием цена/качество. У всех были какие-либо недостатки с моей точки зрения... но у каждого были и свои достоинства.

В итоге, принял решение не покупать, а разработать и построить свой, с учетом всех слабых и сильных сторон бывших претендентов на покупку, и для удовлетворения моих "хотелок".

Перед разработкой и постройкой определил следующие ТУ:
  • Объем печати 300х300х300мм
  • Быстрый
  • Точный
  • Бесшумный
  • Всеядный
  • Возможность быстрой модификации
  • Легко повторяемый
  • Недорогой
В результате получился... H-bot.
На рендере вариант первого, воссозданного в "железе", принтера:
169b5eddbfba4df661c0ff54d9e99ac3.JPG
Долгое время все было хорошо, но в один прекрасный день я осознал, что при таких скоростях, которыми печатаю (свыше 100мм/с), H-bot уже не справляется. Его тупо "заносит" на поворотах и резких изменениях направления печати, ввиду износа шариков в каретках и самих рельс китайских направляющих, а так же из-за особенностей "перекоса" портала в кинематике H- bot и растяжения/сжатия длинного ремня.

H-bot за час переделал в CoreXY, наступив на горло своему перфекционизму... ну, не нравится мне CoreXY пересекающимися и перевернутыми ремнями, т.к. я не стал делать CoreXY в "два этажа", что тоже мне не нравится, и сделал ремни все в одной плоскости... сама кинематическая схема CoreXY не плохая, но мне не нравится... ну, не нравится и все, переубеждать меня не надо, сейчас речь не об этом.

И так, подхожу к самой сути...

Речь пойдет о моем принтере.
Что было на H-bot - суммарно 8 роликов/шкивов и 3м один ремень на обе оси X и Y.
Что стало на CoreXY - 10 роликов/шкивов и два ремня по 2м, можно сказать на каждую ось.

После перехода на CoreXY, выигрыш в длине ремня очевиден, но проигрыш в количестве роликов...
В сухом остатке - я остался доволен качеством печати на этой кинематике, но недоволен "фэншуем" и мой "внутренний перфекционист" противился сильно.

Независимо от получаемого результата, постоянная модернизация принтера приносит мне удовольствие и все-время с ним что-то экспериментирую. Неожиданно выяснил, что на свободных перемещениях свыше 300мм/с директ-экструдер на голове опять заносит на резких старт/стопах.

Долго думал на тему, как сделать ремни короче для меньшего линейного растяжения/сжатия при старт/стопах печатающего узла и для увеличения точности позиционирования сопла на больших скоростях... надо было что-то менять...

Однажды ночью проснулся, а в голове четко сформированная картинка с новой кинематикой, которую раньше нигде не видел и не встречал, и в распространяемых свободно прошивках поддержки данной кинематической схемы нет... некий симбиоз картезиана и H-bot, такая "кинематическая солянка"... вот она:
01c6a6f815e903079151e4ef0998fc2e.jpeg
Для себя обозвал "CarteXY"

Что получил в итоге...
  • Ось X - уменьшение длины ремня. Стал 1.4м вместо 2м
  • Ось Y - два ремня по 1м, но в данном случае распределенная нагрузка и фактически получается это 1м на ось, а не 2м.
  • Есть одно слабое место - незначительный вектор перекоса портала при движении каретки по оси X. Но этот вектор существенно меньше, чем при кинематике H-bot и легко компенсируется удержанием по оси Y.
В итоге, получил больше 100% запаса по нагрузке на оси Y и порядка 30% увеличения запаса по нагрузке на оси X, считая от предыдущей кинематики, применяемой в принтере.

Если кому-то покажется, что одного двигателя по оси Y мало, то вал полностью выкидывается и на вторую сторону ставится параллельно второй двигатель на ось Y. С этим тоже проблем нет, все легко модернизируется.

Кроме того, можно сделать всю кинематику оси X зеркально и поставить вторую каретку, хоть на этом же рельсе, хоть на втором. Получим две независимые каретки на оси X. Жесткости ремней и мощности, даже одного двигателя на оси Y, с учетом запаса по нагрузке, вполне достаточно чтоб таскать два экструдера, а по оси X, как был один экструдер, так и останется на одном ремне. Второй экструдер - на втором ремне. Это я все говорю в случае моих комплектующих, используемых на принтере.

Изменения в прошивке, необходимые для работы данной схемы кинематики - минимальны. У меня уже это все работает на прошивке Repetier-firmware.

А вот насколько это все имеет право на жизнь и будет ли это востребовано более широко, а не только на моем принтере, хотел бы услышать от вас, уважаемые коллеги. С целью понимать, будет ли такая кинематическая схема востребована и надо ли мне "пинать" разработчиков прошивок для включения в их математику поддержку этого безобразия.

Представляю сей "прожект" на ваш суд и на растерзание.
Хочу услышать мнения тех, кто сам строит принтеры и знаком с механикой.
Буду очень признателен за конструктивную критику и замечания по теме.

Спасибо.
Подписаться на 3Dtoday
53
Комментарии к статье
Реклама

Комментарии

14.04.18 в 10:48
3
Спасибо!
Наконец то дождались, увидеть Ваш супер принтер с более близкого расстояния.
Как советчик по Вашему вопросу, я не силён, но детали напечатанные на этом принтере всегда вызывали восторг, удивление и белую зависть.
Буду обязательно следить за Вашим блогом!
14.04.18 в 13:26
3
Спасибо за оценку.
Не скрою, приятно.
14.04.18 в 11:00
3
Интересная кинематика. Один нюанс только мне показался спорным: придвижении по диагоналям в случае движения из левого верхнего угла в противоположный, двигатель X стоит, а при перемещении по другой диагонали работает с удвоенной скоростью, что может сильно ограничить максимальную скорость перемещения (макс. скоростью 200об на моторе)
14.04.18 в 11:10
3
Спасибо за замечание.
Испытал уже... на ускорениях 10000mm/s2 работает на скоростях печати 500мм/с без проблем.
14.04.18 в 11:15
1
Какие при этом использованы моторы и драйвера? Мой двухэтажный CоreXY выше 160мм/с печатать отказывается - смещаются слои.
14.04.18 в 11:34
2
Шаговые двигатели NEMA17 42BYGHM810 0.9 градусов на шаг, 2.4А, удержание 4200г/см, питаю 24 вольтами.
Драйверы RAPS128 с микрошагом 1/32.
Arduino DUE + RADDS

В прошивке Repetier-firmware использую недокументированную функцию FAST_COREXYZ. В свое время разработчик прошивки поделился тонкостями в математике, когда просил его включить в прошивку два концевика на ось Z.
14.04.18 в 18:25
0
Шаговые двигатели NEMA17 42BYGHM810 0.9 градусов на шаг, 2.4А, удержание 4200г/см, питаю 24 вольтами.
Драйверы RAPS128 с микрошагом 1/32.
Arduino DUE + RADDS
что за драйвер? можно ссылку?
15.04.18 в 16:07
1
20.04.18 в 13:46
0
чета ценник на него конский. более 20 баксов за штуку. ну нафиг.
20.04.18 в 14:25
0
Так европа жи, а не какая-то кетайесская реплика.

Чем оно так хорошо, можете спросить у пробовавшего это дело Санитара.

Это дело надо брать комплектом РАДДС + 4–6 РАПС драйверов + возможно их экран. АрдуиноДуэ можно свою.
Я понемногу копил на это дело, а потом Сергейзарелизил РуРАМПСфорДуэ, и я перешёл на отечественные комплектующие.
15.04.18 в 15:02
1
А кстати можно попросить если будет не лень снять видео печати чего нибудь тестового ( или вообще хоть чего нибудь) на вот этих вот мега ускорениях и скоростях?
15.04.18 в 18:46
0
Вы пытаетесь меня во лжи упрекнуть? Вперед!

Речь шла об испытаниях кинематики, а не печати. Кому эта реплика предназначалась, мне кажется тот все прекрасно понял..
Это была эмуляция печати, а не печать.

У вас какие-то проблемы?
15.04.18 в 19:12
5
С чего Вы вдруг завелись, где упреки. Мне просто было интересно посмотреть чего можно получить. Ну если такая реакция, ну ладно - не надо видео
14.04.18 в 11:15
3
По диагонали Х стоять не будет , он будет крутиться. В данном случае против часовой стрелки.
14.04.18 в 11:25
1
Хотелось бы комментария автора :)
14.04.18 в 11:57
2
Хотелось бы комментария автора
Bordo все верно сказал, будет крутиться в обратную сторону.
14.04.18 в 12:03
2
Хмм... А как будет двигаться каретка если двигатель Y работает, а двигатель X стоит?
14.04.18 в 12:18
1
А такой ситуации не будет в принципе, если только траектория печати не совпадет с предполагаемой ситуацией. :-)
14.04.18 в 12:59
2
О том и вопрос - какова будет её траектория?
14.04.18 в 13:05
1
Это будет прямая со склонением приблизительно 22.5 градуса.
14.04.18 в 13:25
2
Т.е. если двигатель X застопорен, двигаем Y на +5мм, при этом X не сдвинется на +5мм?
Очень странно, тогда ремень X должен будет деформироваться.

Откуда взялась четверть прямого угла, у вас же в схеме нигде полиспаста нет?

1e843e759c22fbee0fefc3dec40b57e0.png
14.04.18 в 14:04
1
Т.е. если двигатель X застопорен, двигаем Y на +5мм, при этом X не сдвинется на +5мм?
Не совсем понимаю, какую ситуацию вы пытаетесь смоделировать... поясните пожалуйста.

В данной схеме физически оси развязаны и состояния, когда двигатель X не работает, практически не существует... это только теоретически он может быть выключен, но в таком случае система станет неработоспособна.

Кинематически это выглядит примерно так...
∆X = ∆y + ∆x
∆Y = ∆y
∆x = ∆X - ∆Y
∆y = ∆Y

Где:
∆X - движение по координате X
∆Y - движение по координате Y
∆x - вращение двигателя оси X
∆y - вращение двигателя оси Y

Позже добавлю это на самой схеме, чтоб понятнее было.
14.04.18 в 14:21
1
Ситуацию движения по диагонали 45 градусов, из комментария Filamentarno:

Хмм... А как будет двигаться каретка если двигатель Y работает, а двигатель X стоит?
14.04.18 в 14:22
1
А такой ситуации не будет в принципе
... а дальше там смайлик стоял :-)
14.04.18 в 14:26
1
Это будет прямая со склонением приблизительно 22.5 градуса.
∆x = 0;
∆X = ∆y + 0;
∆Y = ∆y;

Если двигать только мотором Y, то, по вашим формулам, будет движение будет по диагонали 45 градусов, а вы пишите 22.5.
14.04.18 в 14:38
1
∆x = 0;
∆X = ∆y + 0;
∆Y = ∆y;
Этого быть не может, так как ∆x = ∆X - ∆Y, а это вовсе не "0", если это будет "0", то печати нет, каретка не двигается.

Поймите одно, данная схема не подразумевает стоящий на удержании двигатель оси X при печати. Исключение составляет - отсутствие движения каретки на портале по любой оси.

Про 22,5 градуса забыл смайлик поставить... не сердитесь. :-)
14.04.18 в 14:57
4
Поймите одно, данная схема не подразумевает стоящий на удержании двигатель оси X при печати.
Подразумевает, например, при "симметричной" схеме (шаг X равен шагу Y) при печати под углом 45. Отсутствие удержания в этот момент приведёт к сдвигу из-за трения. Ваш К.О.
Судя по комментам, с школьной алгеброй и геометрией тут у многих крайне уныло.
14.04.18 в 15:07
1
Подразумевает, например, при "симметричной" схеме (шаг X равен шагу Y) при печати под углом 45.
Это вы о какой такой "симметричной" схеме говорите, если не секрет?
14.04.18 в 15:17
1
Это вы о какой такой "симметричной" схеме говорите
ну, может я назвал это всё так неудачно, просто когда я собирал похожую схему (см. в комментах ниже по течению), я предполагал обилие проблем и сразу для себя решил, что для простоты испытания и правки все ремни/ролики/двигатели/.. по осям X и Y у меня будут одинаковых типоразмеров соответственно. Так и собирал, ремни GT3, на оси Y с длинной стороны вала была поставлена муфта. Ось X жила с короткого вала, но это уже мелочи.
14.04.18 в 15:01
3
Этого быть не может, так как ∆x = ∆X - ∆Y, а это вовсе не "0", если это будет "0", то печати нет, каретка не двигается.
Отчего же.
При заполнении Rectilinear 45 градусов это будет частой ситуацией что у вас мотор X будет простаивать, пока каретка движется от одного периметра к другому, потом небольшое смещение и снова простаивает.
При заполнении Rectilinear -45 градусов, наоборот мотор X будет интенсивно работать в "2 раза быстрее" чем линейная скорость движения каретки по X.

Об этом и был исходный комментарий:

Интересная кинематика. Один нюанс только мне показался спорным: придвижении по диагоналям в случае движения из левого верхнего угла в противоположный, двигатель X стоит, а при перемещении по другой диагонали работает с удвоенной скоростью, что может сильно ограничить максимальную скорость перемещения (макс. скоростью 200об на моторе)
С чем я склонен отчасти согласится.

Поэтому я и не могу понять почему вы утверждаете что ситуаций что "∆x = 0;" не будет, ведь речь именно о простаивании мотора X при заполнении Rectilinear 45 градусов.

не сердитесь.
Даже и не думал :)
14.04.18 в 15:20
1
Я же не просто так упоминал о некоторых недокументированных особенностях прошивки Repetier и назвал свою схему "кинематическая солянка"... ;-)

Зная об особенностях прошивки Repetier, я ими и воспользовался.
При переходе на эту схему, при всех тех же шкивах и микрошагах на двигателях, мне было достаточно уменьшить количество шагов на X в ровно два раза и все, Не считая незначительной правки в motion.cpp самой прошивки. Сейчас у меня в конфигураторе Repetier на ось Y установлено 800 шагов, а на X - 400.

Да, умолчал об этой особенности прошивки Repetier. Грешен. :-)
Но это к самой кинематике отношения мало имеет, это уже чистая математика... :-)

Именно по причине отсутствия математики в прошивках, я написал пост, с целью понять нужна ли такая схема в принципе. Чтоб решить, просить ли мне разработчиков прошивок включать обработку такой кинематики в их прошивки.
У меня и так все работает. :-)

Ось "Y" у меня в прошивке считается по схеме "картезиан", а ось "X" - по схеме "CoreXY". В этом соль.
14.04.18 в 15:37
3
Физику, геометрию и математику прошивкой "не переплюнешь". :)

Если необходимо каретку переместить из точки (0,0) в точку (300, 300), то мотор X останется в том же положении:

∆X = X1 - X0 = 300 - 0 = 300;
∆Y = Y1 - Y0 = 300 - 0 = 300;
∆x = ∆X - ∆Y = 300 - 300 = 0;
∆y = ∆Y = 300;

отсюда двигатель X не изменит своего положения, а двигатель Y прокрутит 300 мм ремня.

В случае перемещения из точки (300, 0) в точку (0, 300), то мотору X работать больше:

∆X = X1 - X0 = 0 - 300 = -300;
∆Y = Y1 - Y0 = 300 - 0 = 300;
∆x = ∆X - ∆Y = -300 - 300 = -600;
∆y = ∆Y = 300;

отсюда двигатель Y прокрутит также 300 мм ремня, а двигателю X придётся крутить аж 600 мм ремня.
18.04.18 в 10:51
2
Физику, геометрию и математику прошивкой "не переплюнешь".
Вы все верно говорите. Простите сразу вам не ответил, как-то пропустил сообщение. Посыпаю голову пеплом.
Мне пришлось кое-что и в прошивке поменять и изменились эти уравнения... но это не суть.

Основной вопрос в том, что на диагоналях, да действительно двигатель оси X в одну сторону будет стоять (вы в этом конечно же правы, как и Filamentarno), а в другую крутиться, но не в два раза больше, как вы показали, но это тоже не особо важно...

Суть сводится к тому что ось X на диагоналях работает точно так же, как если бы она работала в кинематике H-bot, исключение составляет движения по X при неизменном положении оси Y, в этом случае ось X работает, как картезиан. А ось Y работает всегда, как обычный картезиан.

Но это все работает и мне очень понравился результат предварительных испытаний (без печати, только эмуляция) свободного перемещения. Если на хоботе (H-bot) при больших скоростях движения только по X перекос портала значителен и даже визуально заметен, то при такой кинематике, даже на ремнях 6мм по Y (специально такие на эксперименты временно поставил) таких колебаний не видно, а инструментальные измерения показали отклонения +/-0.03мм при скорости перемещения 300мм/с с ускорениями 3000. Да, это не мертво стоит... но и это на ремнях 6мм... поставлю 10мм ремни, надеюсь что впишется в одну сотку. Сотки - это не десятки на хоботе.

В целом пока доволен экспериментами. Все мои ожидания пока оправдываются. Дальше буду смотреть на печати.

Спасибо вам за такое конструктивное обсуждение.
18.04.18 в 11:55
1
Пишите по ходу дела.
Следим за Вашими успехами.
18.04.18 в 12:40
0
Спасибо на добром слове.
Да какие там успехи... так придуряю немного... это же для себя любимого, для собственного удовольствия :-)

Где-то ниже, человек спрашивал посмотреть что получается, видео там в комментарии выложил, если вам будет интересно - гляньте.

На "разруху" не обращайте внимания, творческий беспорядок, весь принтер развинтил, многое хочу переделывать. ;-)
14.04.18 в 15:23
1
(макс. скоростью 200об на моторе)
не слушайте этого комментатора, он Вас обманывает :). У Вас моторы стоЯт неподвижно, так что можно запилить недавно виденные мной степперы 1500 об/мин (он коммерчески доступны), проблема только в цене этих степперов и драйверов порядка 30Вт для них.
14.04.18 в 22:51
0
Дааа! Даёшь инфу о таких драйверах! )
14.04.18 в 23:24
1
Дааа! Даёшь инфу о таких драйверах! )
да легко, например
20000 steps/s / 200 steps = 100 1/s !
https://www.ebay.com/itm/Parker-CompuMotor-ZETA4-Stepper-Motor-Driver-4amp-120vac-CNC-Router-Mach3-DIY/222920274856?hash=item33e71573a8:g:FXUAAOSwEBpazn6j
это крайне недорого для таких драйверов, хотя надо тот мотор посмотреть, выдержит ли 150V без пробоя. Ну, можно Compumotor родной Parker прикрутить, серия S у них, кажется к ним идёт, тоже быстрая. Я в их моторах не очень шарюсь, сами туда
http://www.parkermotion.com/
идите.
14.04.18 в 23:29
0
О, полезняшка! :) Мерси!
28500р за драйвер - да мелочи вообще )))
14.04.18 в 23:56
0
правильная ссылка на серию Zeta + моторы
http://www.parkermotion.com/products/Stepper_Drives_and_Motors__1884__30_32_80_567_29.html
28500р за драйвер - да мелочи вообще )))
что эта цена "недорого" за новый драйвер Zeta, я писал на полном серьёзе (в родном магазе он стОит больше полутора тысяч УЁ). В РФ, помимо +$100 за доставку, есть ещё одна проблема. Этот аппарат гонит 110V из сети на моторы напрямую, так что в РФ понадобится трансформатор 220->110 соотв. мощности. Есть версия Zeta напрямую от 220, но вот выбор выдерживающих такое моторов невелик.
14.04.18 в 11:10
1
Недостаток Y в том, что оба ремня должны быть идеально-одинаково натянуты . Мотор Х_а вы просто убрали в угол, что бы не ездил, добавив головной боли ремнем.
Во всем посте сквозит одна проблема-ремни . А вы не пробовали ремни 10мм.? А если сделать на тросиках? Они не тянутся как ремни)
14.04.18 в 11:44
1
"Идеальность" не обязательна, и ее не бывает даже в CoreXY, а так же и в картезиане.
Ремни использую шириной 10мм.

Тросики - это уже другая история.
14.04.18 в 11:11
2
У меня кореху нет, только 2 нбота, но скажу )
По моему правильно натягивать 3 ремня, еще и разной длины, еще сложнее чем одинаково 2 вместо одного. И по мере растягивания оно может поплыть.
Имхо кореху все таки проще. Количество роликов можно сократить
ee9f1051e722b5429f2d1d3c421a54d3.jpg


https://drmrehorst.blogspot.com/2017/08/setting-up-corexy-printers-origin-and.html?m=1

Взять ремни со стальным кордом и под них увеличить диаметр роликов. В том числе моторных (смирившись с меньшим колвом степов на мм. Нр ведь борьба за скорость). Моторы взять нема17, но высокие
14.04.18 в 11:18
4
Ремень со стальным кордом отвратителен. Проверено на практике...
14.04.18 в 12:55
1
Ну тогда обычный 10мм. Прпвда он тут оказывается и так есть
14.04.18 в 11:21
1
Так и не понял, в чем преимущество перед макерботовской кинематикой? что мотор вынесли с портала усложнив кинематику?
14.04.18 в 15:09
2
Так и не понял, в чем преимущество перед макерботовской кинематикой? что мотор вынесли с портала усложнив кинематику?
и облегчив движущуюся часть, масса которой является препятствием для качества и скорости. Вынос мотора хорош и сам по себе - его можно взять более тяжёлым и мощным, вынос потенциально способствует возможности его лучшего охлаждения, растёт надёжность и т.д. Тут аффтор стопудово прав, просто там по ходу всплывает море других фундаментальных проблем этой схемы, отравляющих радость потенциальной выгоды.
14.04.18 в 15:27
1
Если проблема исключительно в массе мотора. То можно применить механизм наподобии применяющегося в шторах. Я такое и в больших станках видел, ну иль подобный принцип в коробках передач авто.
Вместо круглых валов каретка бегает по квадратным направляющим (ну или по круглым, плюс квадратная), которые вращаются движком, закрепленным на раме. В каретке закреплен легкий угловой редуктор, который уже передает вращение на шкив.
14.04.18 в 11:24
4
А вариант Y от кинематики Makerbot, а X от кинематики OpenXY не рассматривали?

OpenXY:
3deb04de2428180c7e60848fdb2ff12b.jpg
14.04.18 в 11:52
1
Конечно все рассматривал...

По этой схеме мне придется использовать почти 3м ремня только на одну ось Y (у меня одна сторона около 500мм.)
И здесь особенно "слабо" выглядит ось Y, на которую нагрузка намного больше (и весь портал, и каретка), чем на ось X (где только каретка).
14.04.18 в 12:00
2
Именно поэтому ось Y предлагаю использовать от Makerbot.

Примерно так:

f8a24377e9de09fa78cbfd5ac55f010d.png
14.04.18 в 12:14
2
Я еще рассматриваю, как вариант, установку второго экструдера. В вашем варианте будет все намного сложнее реализовать.

И в этом варианте ремень на X длиннее, чем в моем, а слабое место ровно такое же, как мне кажется. :-)
14.04.18 в 13:45
2
Всё зло от ремней похожих по свойствам на резинку от ... ну допустим от "'трико"". Из GT2 больше 80 мм\сек не выжать и то с рабочей областью примерно 150х150 (хотя и на такую полянку есть мастера, которые накрутят метров 10 )
14.04.18 в 14:20
2
Всё зло от ремней похожих по свойствам на резинку от ... ну допустим от "'трико"
Спасибо. Хорошее замечание. :-)

А если взять резинку не от "трико", а от "эспандера"?
Думаю ее растянуть будет чуть сложнее, не? :-)
А от "ГРМ ДВС"? ;-)
14.04.18 в 14:32
2
У каждого свой путь; и только мастер решает что использовать в своём шедевре.
14.04.18 в 14:43
7
bc1411e16f97d0f98c74343837ce9d0d.jpg
Всё уже украдено до Вас :). Я делал похожее из LeapFrog Creatr (отличие показано фиолетовым, такая схема выбрана по причине более прямого ремня X и возможности поставить максимальное количество роликов неподвижно, хотя её больше перекашивает) и мне результат не понравился по причине моря проблем с качеством печати на таком чуде. Варианты были "забить" и "тра..ться вертеть мозги и руки дальше в надежде получить результат чуть лучше, чем у всех". Прикинув соотношения "затраты-риск-выгода" решил выбрать первый вариант. Схема интересна только под боуден (облегчение для директа не так помогает), а мне он нравится чем дальше, тем меньше.
14.04.18 в 17:01
2
Ultimaker?
Две оси Y одна над другой. Симметрично. Перфекционисту понравится.
14.04.18 в 17:36
2
Пара слов...

Я бы не стал ставить в однозначную зависимость одну ось от другой,
и согласен с Коллегами - одно дело тянуть (регулируя) один ремень,
а другое дело - три.

Вынос мотора с подвижной X - на неподвижную раму - этого не стоит.

Или-или.

Или HBOT, или отдельные X и Y.

CoreXY, хоть и много соблазнов,
тоже - нет, из этих же соображений (два ремня) + обслуживание.

Для меня основная причина -
- расчёт эмпирического MTBF
и простота "визуально-тактильного" контроля/надзора,
с минимизацией расхода пластика на калибровку.

Рост количества деталей неодинакового износа - меня не радует.
Равно как и "привязка" к одной прошивке.
У "зачатков" проприетарности - есть и обратная сторона медали, пока неведомая.
Здесь я увязываю кинематику и прошивку.

С Уважением к идее новой кинематики,
консервативный Ski.
14.04.18 в 19:11
0
Ого, сколько понаписали тут :) На старости лет может и почитал бы :)
Короче. Вот что хотел сказать.
Если кому-то покажется, что одного двигателя по оси Y мало, то вал полностью выкидывается и на вторую сторону ставится параллельно второй двигатель на ось Y
Если в таком случае поставить мотор для оси Х прямо на перекладину, то получите максимально короткий ремень для оси Х. Это раз. Второй плюс - не надо заморачиваться с прошивкой (картезиан тот же получается). Ну и третий минус :) - небольшое утяжеление оси Х, т.е. перекладины, что опять же компенсируется вторым мотором на оси У.
15.04.18 в 16:27
1
Если в таком случае поставить мотор для оси Х прямо на перекладину, то получите максимально короткий ремень для оси Х.
Вот вы прям с ходу CarteXY превратили в … MakerBot.
15.04.18 в 16:42
1
Круто! Пасиб! Теперь буду знать, что за зверь такой, Макербот. А то я в тумбочки пока не лазил ещё :) Картёху в Макербот :)
14.04.18 в 19:22
2
Кстати, вопрос. Сколько весит перекладина? У вас на рендере она выглядит довольно "железобетонно" :)
15.04.18 в 11:28
1
Сколько весит перекладина? У вас на рендере она выглядит довольно "железобетонно"
Спасибо. Хороший вопрос...

Увы, не взвесил в свое время... Но не так много, как может показаться...
Использовал алюминиевую трубу прямоугольного сечения 35х20мм. Толщина стенок 1.5мм
Сейчас взвесил оставшийся кусок и пересчитал... кусок на портале получился приблизительно 130гр.

кгхм... действительно... можно сделать и легче... переделаю на швеллер 35х15мм, процентов на 40 станет легче, а жесткости хватит.
15.04.18 в 14:22
1
можно сделать и легче...
Я, конечно, не эксперт, вам виднее, нужно ли. Главное, что бы не в ущерб жёсткости. Тут даже с рельсами на самом деле не всё так просто, как кажется на первый взгляд. Я вот думал рельсы Hiwin прикручу на болты к профилю и всё. По началу так и сделал. И каретка по рельсе без проблем скользила даже. Лишь позже я заметил, что даже 12 рельс имеет прогибы (не кривизну) по длине в обоих направлениях сечения. Проще говоря, вместо прямой имел дугу большого радиуса. Что уж там говорить о самом маленьком 7ом рельсе. Его руками продавить можно. Про кривизну и прогибы по длине вашей алюминиевой трубы я не знаю, но есть большие сомнения в точности изготовления/жёсткости алюминиевых V-slot 20*20 и 20*40, из которых изготовлен мой принтер. В идеале, всю эту алюминиевую чушь фрезеровать нужно. Но вот мы отфрезеровали плоскость, к которой прилегает рельс и к которой он прикручивается. Хорошо, одна проблема решена, одно направление прогиба устранили. Но ведь рельс прогнут ещё и в другом направлении. Оказывается, скорее всего, я, да и большинство других конструкторов FDM машин - колхозники (не принимать близко к сердцу). Просматривая документацию на рельсы я наткнулся на способы монтажа. И там везде указано, что рельс мало прикрутить болтами к условно ровной поверхности. Ещё должен существовать упорный выступ (ступенька), к которому рельс прижимается болтами с противоположной стороны. Таким образом устраняется последний возможный прогиб. Но на самом деле, я не знаю, на сколько актуальны несколько соток(? - не мерил) на 300-400мм длины профиля для FDM технологии, дающей довольно "детское" качество распечаток. Выдержку из каталога направляющих прикладываю.
0ab0d14edc09ca42cf5e8bed02280705.jpg

ПС. Надеюсь, не напустозвонил.
15.04.18 в 18:53
1
Все совершенно верно говорите, про кривизну рельс.
Потому у меня расположение плоскости каретки по оси X не горизонтально, как в рендере, а вертикально сбоку.

Я в курсе, что такое линейные направляющие и что металл - это пластилин, и знаю как с этим бороться.
Спасибо за замечания.
15.04.18 в 19:43
0
расположение плоскости каретки по оси X не горизонтально, как в рендере, а вертикально сбоку.
Можно тут по-подробнее? Фото бы помогло, если есть вторая упорная плоскость для рельсы. Ни разу не видел нормального установа для рельс, как изображено в каталоге. + не понятно, чем вертикальное расположение каретки лучше горизонтального. При горизонтальном расположении имеем равномерную нагрузку веса каретки с нагрузкой на оба ряда шариков. При вертикальном расположении каретки вес ложится на верхний ряд шариков, нижний для галочки получается.
15.04.18 в 20:01
1
если есть вторая упорная плоскость для рельсы.
Кто вам сказал, что она должна быть во время эксплуатации? Где вы такое прочитали?
Её достаточно иметь во время монтажа рельсы. Вы в таком ключе не думали? ;--)
"Установочная поверхность" не равно "базовая кромка", даже на ваших красивых картинках... :-)

А про то, как использовать каретку - вертикально или горизонтально, и какие нагрузки допустимы... почитайте у производителей этих линейных направляющих и возможности их использования, все прописано в даташитах... Думаю, что без труда найдете и такой способ применения... Да, в этом случае у производителя указано, что допустимая нагрузка на каретку несколько меньше, чем при горизонтальном использовании, но поверьте, допустимая нагрузка по даташиту, даже в этом случае гораздо, гораздо выше тех, которые испытывает каретка в 3D принтере... :-)

Давайте не будем вдаваться в подробности всех нюансов механики и сопромата, имеющих хоть какое-то отношение к принтеру, нам жизни не хватит обсуждать это в рамках портала. ;-)
15.04.18 в 20:24
0
Кто вам сказал, что она должна быть во время эксплуатации? Где вы такое прочитали?
Её достаточно иметь во время монтажа рельсы. Вы в таком ключе не думали?
Думал. И делал. Как то не то. Это из разряда камасутры скорее. Вот фрезерованный паз под прижимные винты - другое дело. Ну да ладно. Если вас и так всё устраивает.
как использовать каретку - вертикально или горизонтально, и какие нагрузки допустимы...
Да нет смысла мне нагрузки рассчитывать. Мне было интересно, чем обосновано ваше
верно говорите, про кривизну рельс.
Потому у меня расположение плоскости каретки по оси X не горизонтально, как в рендере, а вертикально
Как положение каретки влияет на кривизну рельс?
16.04.18 в 02:45
1
А титановую не рассматривали?
Выигрыш будет и в жёсткости и в весе.
16.04.18 в 06:55
0
Спасибо! Вы как всегда, дельный совет даете.
Очень хорошее предложение!

Да, конечно, как вариант буду рассматривать, но это можно будет сделать в окончательной конфигурации,,,,
...а пока идут всякие эксперименты - жалко будет титан просто так, "корзинкину" отдавать.:-)
14.04.18 в 19:24
4
Стоит добавить вторую каретку и шд, получится кинематика by Haqnmaq)
1d0b6a56f9be99d53cd372687b067f8f.jpg
14.04.18 в 19:35
0
получится кинематика by Haqnmaq
Это была - вторая серия весеннего пятнично-субботнего сна Sanitar-a ;-)

ada8470df1a9e64b02a14b7271dfa216.jpg
825df5b2b65d077f94bdea73435197e8.jpg
14.04.18 в 19:55
1
Предлагаю Уважаемому Sanitar-у - ещё один "сон":

"H-Bot + Y-synch"

https://youtu.be/eE_YCGJz39E
14.04.18 в 22:36
1
Ну это классика на хоботах с большой шириной по Х. Банально "скручивает" вплоть до клина кареток рельсы. Поэтому приходится ставить компенсацию скручивания.
КореХУ меньше скручивает, но длина ремней как у хорошей БДСМщицы :-)
14.04.18 в 20:03
1
Это была - вторая серия весеннего пятнично-субботнего сна Sanitar-a
Тронут вашей заботой, но вы показали принтер совершенно иной кинематики...
И кинематика Markforged к данному принтеру не имеет ни малейшего отношения, так же и то, что показывал я... ;-)

"Ищите и обрящете" интернет большой ;-)
14.04.18 в 20:56
0
но вы показали принтер совершенно иной кинематики
Я просто нашёл первый вариант принтера Haqnmaq, то есть то, от чего он начинал "танцевать".

Далее - у него были покраска и дверцы, далее - идея с кинематикой, 2017 год.
Воплотил он или нет - выяснить не удалось.

У Вас уже есть задел "в железе".
14.04.18 в 21:35
2
Я просто нашёл первый вариант принтера Haqnmaq, то есть то, от чего он начинал "танцевать".
В таком случае, почему не Mendel показали? Я с него начинал "танцевать"... и с бубном... :-):-):-)

И вообще, удивляете... что-то вы сегодня скромничаете, всего две "левые" картинки из интернета и одно видео... ;-)
Менделя хочу! Хочу Менделя! Давно не видел, аж соскучился, извелся совсем без него... да, и бубен еще!
Лучше два бубна! Сейчас без бубна скучно стало... ;-)

Без ваших картинок пост совсем унылый... ;-)
15.04.18 в 09:01
0
Сейчас без бубна скучно стало...
Ok.
Вот - специально для Вас, Коллега - весеннее пособие по обращению с бубном и RTFM-ом:

https://youtu.be/XCyu314GPFg


+ Более поздний вариант:
https://youtu.be/Y8x2El7hcr8
15.04.18 в 09:48
1
Это была - вторая серия весеннего пятнично-субботнего сна Sanitar-a
Предлагаю Уважаемому Sanitar-у - ещё один "сон"
Вот - специально для Вас, Коллега - весеннее пособие по обращению с бубном
Повторяетесь, коллега... ;-)
Я с первого раза понимаю... :-)
Да, пора вызывать санитаров, вы это хотели сказать?
Я и не скрывал, что у меня больное воображение и необузданный полет фантазии... :-)
И это не единственный мой недостаток...
Это уже все знают, вы бы что-нибудь новенькое рассказали..."

- Tеперь расскажи про меня.
- Tы по онанизму мировой чемпион.
- Это все знают. Раскопай что-нибудь прикольное.
(с) х/ф "догма"
15.04.18 в 09:56
0
Да, пора вызывать санитаров, вы это хотели сказать?
Нет.
Раз Вы - смело решили "нарезать" свою собственную лыжню,
я старался поддержать Вас как мог, даже - повторяясь.

Я вижу только "признаки" проприетарного решения, где бубнов и RTFM-ов(="нот") будет - мало,
математическая модель - неполной,
а полугодовой MTBF - будет определён только полной разборкой экспериметального прототипа.

Рад, что у Вас есть ресурсы для прохождения этого непростого пути.

- Это все знают. Раскопай что-нибудь прикольное.
Неприкольно.
Серьёзно.

По Вашей ссылке:
https://hackaday.io/project/19543-haq-xy
нашёл следующее состояние чертежа и формул:
This project was created on 01/22/2017 and last updated 7 months ago.
14.04.18 в 19:51
2
Огромное спасибо!!!

Нашел, почитал... все вопросы разрешились...

Супер! Спасибо, именно этого и ждал... сомневался, что это еще никто не реализовал. Вы показали. Спасибо!
14.04.18 в 20:02
3
Сам хотел ее реализовать, но вот что-то никак)
Делать что-то типо сигмы, не оч, катать на балке 2 шд изврат)
С удовольствием посмотрю на ваш рабочий вариант и без зазрения совестм воспользуюсь наработками в своей фанерной тумбочке
14.04.18 в 20:21
2
Пока катаю в черновом варианте, все крепления "на живую", и даже без головы на портале... только чтоб испытать саму кинематику...
Накатаюсь в хвост и в гриву, посмотрю что и как - поставлю голову, там видно будет.

На этот раз так загорелся, что даже в Солиде ничего не отрисовывал, собрал из подручных материалов времянку, сделал только пару фото крепления вала на Y, а потом и не фотографировал, некогда было... :-) даже кронштейн двигателя от экструдера временно воткнул:
6b9bb0d4217f45a8f07aa0665bbd3f6a.jpeg

Рано еще что-то показывать ;-)

Еще раз спасибо вам!
То что вы показали - для меня бесценно.
14.04.18 в 22:39
1
ЭЭЭЭ А сколько зубов на шпулях?
Рельсы китайские?
От цены честного HIWIN мне малость поплохело.
14.04.18 в 22:49
2
Приводные на ось - 16 зубов.
Здесь да, стоят китайские рельсы, писал во вступлении про них.
14.04.18 в 23:00
1
Я бы не удержался - поставил бы разного диаметра. Я не гонюсь за скоростью, а вот за крутящим моментом таки да.
)
Про рельсы пропустил. Пост читал с телефона, а уже дома решил каменты почитать )
14.04.18 в 23:07
1
Я не гонюсь за скоростью, а вот за крутящим моментом таки да.
кгхм... :-)
Шаговые двигатели NEMA17 42BYGHM810 0.9 градусов на шаг, 2.4А, удержание 4200г/см, питаю 24 вольтами.
Это я писал в комментах, скорее всего вы тоже пропустили... :-)
Куда уж еще больше для принтера, это же не фрезерный станок... ;-)
14.04.18 в 23:14
2
Я помню. Но гонки за крутящим моментом это уже своего рода ээээ патология.
)))
14.04.18 в 20:39
2
катать на балке 2 шд изврат
И в чём изврат? Если один мотор на У легко тянет балку с ШД на директе, то с 2мя моторами на У и вторым ШД на балке для оси Х уж точно никаких проблем не будет. Да и длина ремня для Х в 2 раза сократится, судя по вашему рисунку. Что хуже - длинный ремень или лишний ШД на балке? Это только на практике выяснить можно. Сколько весит ШД? 200-300г примерно? Не так уж и много. А вот подкручивать мотор оси Х при изменении координаты по У, чтобы оставить экструдер неподвижным по Х - вот это уже точно изврат, как по мне ( dX=0 => dA=-dB). Но я не имел дела с принтерами, отличными, от дрыгстолов. Толк в извращениях ещё не познал во всю глубину :)
14.04.18 в 22:26
4
Фишка в ускорениях доступных. Чем меньше веса тягает шд осей тем больше ускорения можно накручивать без последствий.
14.04.18 в 22:49
4
Изврат - это катать на балке даже один шаговик. Никогда не выберетесь из 50мм/с при хороших ускорениях. На повороте вынесет с дороги.
Сколько там CR8 весит со всем фаршем? Грамм 50-60. Да рельса с кареткой и пустотелой люминиевой балкой. Или обычный e3d радиатор, он еще легче.
Вот оно гоняет 300-500 мм/с на ускорении 9000. Жаль обычный хотенд не вытягивает выше 100мм/с на боудене без ухищрений вроде advance К, мощного нагревателя и еще всяких фишек.
15.04.18 в 00:07
2
А нормальная печать боуденом на скоростях выше 100-120мм/с - это реально? Ну про компенсацию давления в прошивке я слышал, но на мой аппарат (sBase - smoothyeware), как я понял, такого ещё не запилили. Я долго печататал на 50-60мм/с, т.к. на бОльшей скорости экструдер начинал пропускать филамент (не успевал плавить). Потом понял, что тефлоновая трубка в термобарьере, доведённая впритык к соплу, мешает разогреву пластика в нужном для печати количестве. Когда отодвинул трубку на ~5мм вглубь, плавить пластик стало шустрее. Тестовый кубик 20*20 красным ПЛА распечатал без пропусков на скорости 120мм/с. Оранжевым ПЛА печатало хуже - сбавил до 90 мм/с. Но тут другая проблема возникла. Появились приличные подтёки с сопла во время малейшего снижения скорости печати при смене движения головы и во время остановки в конце слоя. Большие джерки на своём дрыгстоле пока выставить не могу - движки пропускают шаги через N минут печати. Так что, я пока скептически отношусь к большим скоростям печати. И дело не в кинематике, а в физике расплавления и наплавления пластика. Если с наплавлением ещё вроде не всё плохо (сам печатал тот же кубик 20*20 на 120мм/с, хотя не проверял ещё толком, та же спекаемость пластика на больших скоростях под вопросом), то, думаю, что с нормальной подачей пластика справится только директ. Так что, хотя бы один шаговик катать на балке придётся по любому. Кстати, посмотрел на али что за CR8 - у меня как раз такой боуден. А у автора с директом
гоняет 300-500 мм/с на ускорении 9000
Или нет? На рендере директ стоит.
15.04.18 в 13:19
2
Открою секрет, надеюсь меня не расстреляют))
Все эти эксперименты с кинематикой служат только одной цели - переход с директа на боуден и достижение очень высоких скоростей и ускорений при холостых и печати.
15.04.18 в 14:42
0
Не понял вашего открытия. Печатать (наплавлять пластик) на больших скоростях, на мой взгляд (основанный только на моём личном жизненном опыте, если есть опровержения - выкладывайте, если у вас не приложен пистолет к виску), сложно в первую очередь из-за физики наплавления/расплавления/экструдирования, а не из-за слабой кинематики. И тут директ выигрывает у боудена. А вот служит как раз наоборот, переход с директа на боуден (а не этому переходу что то служит). И служит этот переход снижению движимого веса по одной из осей (или сразу по обеим) со всеми вытекающими (повышение рабочих скоростей/ускорений). Поставить боуден - дело не хитрое. Другое дело - поднять кинематику принтера до уровня "теперь я печатаю на директе так же, как если бы вместо улучшения кинематики я бы просто поставил боуден". Как я понял, Sanitar, именно это и сделал. Если я не прав, пусть он меня поправит.
15.04.18 в 19:01
0
Не ломайте копья, все не так однозначно, как вы описываете.

Чтоб делать какие-то выводы надо иметь достаточно данных и информации для аналитики...
Постоянный поиск в экспериментах - это и есть сбор данных.

Сейчас так попробую... вы такую кинематику пробовали? Думаю, что нет.
Вот и я не пробовал... зато сейчас у меня есть предмет для сбора информации, есть такая кинематика...

А выводы и заключения... это дело субъективное и наживное.
Так что все нормально... это просто эксперимент на понимание возможностей... это же не руководство к повторению.
15.04.18 в 19:34
0
Ну причём тут "ваша" кинематика? Я против неё ничего не имею и уж точно копий ломать не собирался. Пробовать что то новое и интересное, если есть возможность - это же хорошо. Я парню ответил на его высказывание про стремление к боудену, как к идеалу. Может, я в чём то не прав. Изложил своё видение. И оно в том, что для высокой скорости печати лучше иметь директ с хорошей кинематикой, позволяющей печатать не на теоретически доступных для механики предельных скоростях (с боуденом), а на немного меньших скоростях, доступных для директа. Слегка мудрёно написал, надеюсь мысль ясна. Ну а переход с директа на боуден проще простого реализуется (сменой головы), кинематика тут особо не причём.
18.04.18 в 11:29
0
С удовольствием посмотрю на ваш рабочий вариант
Вариант на соплях и желудях, не обращайте внимания, весь принтер раскурочен..

Длина сегмента по одной оси 200мм, скорость 300мм/с, ускорения 3000мм/с2.
Износ рельс и кареток настолько сильный, что каретки стучат, как старые вагоны на стыках. Китай, однако :-)
А еще на диагонали стало слышно один двигатель... надо будет подрегулировать...

Специально поставил ремни 6мм шириной на ось Y. Все крепления временные и потому все криво, но это не мешает проверить принципиальную работоспособности схемы.

Где-то вверху, в комментариях, в двух словах описал свои первые впечатления.
Скажу одно - существенно лучше, чем чистая кинематика H-bot и намного жестче, чем CoreXY.

Дальше в планах все поставить на нормальные крепления и установить каретку для испытаний на печати.

Еще раз спасибо вам за конструктивные замечания в обсуждении.
14.04.18 в 19:59
6
Великолепные результаты обсуждения! Даже лучше, чем я ожидал!

Коллега allqw наглядно показал, что все уже было придумано еще год назад!
Моя благодарность не знает границ. Спасибо, allqw!!! Это восхитительно!

Ответы на все вопросы я получил с избытком!
Тема исчерпана.

Спасибо всем огромное!!!
Всем успехов в творчестве!

И спасибо организаторам портала!
14.04.18 в 22:58
1
Еле дочитал дискуссию.
Мсье знает толк :-)

Что могу добавить - экструдер полегше надо ставить. Но тут уже упирается в скорости подачи. Легкий двиг и редуктор вряд ли получится поставить. Если получается поставить редуктор, то какое передаточное число может быть?
Какая скорость подачи материала предполагается?

Для неспешной печати рассматриваю червячный редуктор (за осевое биение не надо повторять - таки в курсе за него). Планетарный 1:4 уже стоит.
15.04.18 в 12:10
1
Если получается поставить редуктор, то какое передаточное число может быть?
До момента переделки стоял директом Bondtech BMG передаточное отношение 3:1 и его чистый вес 75гр.

Какая скорость подачи материала предполагается?
На экструдере 10мм/с без каких либо потерь на сопле 0.4мм.
15.04.18 в 13:13
1
Прикольный экструдер.
А двигатель сколько весит?
15.04.18 в 13:20
1
К меня на экструдере такой:

15.04.18 в 13:46
0
200г это уже интересно.
Не знаю когда я свой директ буду делать. Шестерни уже больше двух месяцев едут.
19.04.18 в 18:20
1
Странно видеть крепление мотора на демпферах.
Я такие демпферы попробовал и в тот же день снял как поставил, с ними корпус мотора начинает еле заметно вращаться относительно вала, особенно заметно на высоких ускорениях, если потрогать мотор то чувствуется как он шевелится.
при этом снижение шума работы от них было незначительное.
19.04.18 в 20:44
0
Спасибо за замечание, задумывался об этом когда-то, еще до покупки демпферов...

А потом выяснил, что вращение корпуса, которое вы заметили и, как сами отметили, "еле заметно" и оно не существенно. Имеет в своей основе природу реактивного момента... Может у вас демпферы были мягкие... у меня очень жесткие.

Это практически не сказывается на качестве печати никак... я пробовал и без демпферов, разницы на печати не заметил совсем, кроме... существенной разницы в шуме, передающемуся на металлическую раму с двигателей. Растяжение/сжатие длинных ремней гораздо больше оказывает влияние на качество печати, чем наличие совершенно незначительного реактивного момента вращения на демпферах. Как-то так... IMHO

Может я в чем-то заблуждаюсь, старшие товарищи меня поправят... :-)
19.04.18 в 20:41
0
del ; не по адресу ответил

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Реклама

Читайте в блогах

Anet E10. Часть 2 - изменение конструкции экструдера (внедрение редуктора)

Паровоз в "компасе", ничего сложного...

Строим "правильную" дельту - 7. Подключаем "правильные" концевики к Lerdge

Канадский инженер пробежал Бостонский марафон в 3D-печатных шлепанцах!

Leapfrog готовится к испытаниям крупноформатного 3D-принтера для печати армированными термопластами

Пластиковый клон и 3д печать

Реклама