Обзор 3D принтера SkyOne с механикой SCARA

Подписаться на 3Dtoday
SkyOne
Идет загрузка
Загрузка
23.04.18
6621
36
печатает на SkyOne
Обзоры
17
Статья относится к принтерам:
SkyOne
Предлагаем прочитать вам небольшой обзор 3D принтера SkyOne, построенного на основе механики SCARA.

Цель создания этого принтера - обеспечить разработчиков малогабаритным устройством для прототипирования и аддитивного производства с хорошим соотношением габаритов к области печати, высокой повторяемостью напечатанных изделий и большим периодом между техническим обслуживанием оборудования. Так же принтер должен быть тихим, т.к. будет работать в непосредственной близости с человеком, на рабочем столе. Результатом решения поставленных задач стал 3D принтер SkyOne.
PREVIEW
Для осуществления перемещений в плоскости XY была выбрана механика SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), которая обладает следующими преимуществами:

  • компактная, обеспечивает хорошее отношение габаритов к рабочему пространству;
  • тихая, в сочетании с современными драйверами для управления шаговым приводом, ее практически не слышно;
  • более долговечная и стабильная по сравнению с ременной передачей, что позволяет увеличить период между техническим обслуживанием принтера и обеспечить стабильный результат (качество первой распечатки и N-ой будет практически одинаковым).
7da824ae73ccbf1d22fc8725a93f3b41.jpg
Но эта система создает ряд сложностей при ее разработке и конструировании. Все усилия действуют на больших плечах, поэтому рычаги выполнены из материала Д16Т (термообработанный дюралюминий, популярный материал в авиа и космической промышленности), что позволяет обеспечить им достаточную жесткость и небольшой вес. Система SCARA чувствительна к непараллельностям осей, из-за чего точность выполнения деталей должна быть очень высокой. Не допускаются люфты, из-за чего был разработан специальный редуктор, с калеными шлифованными шестернями и люфтовыбирающим механизмом и установлены радиально-упорные подшипники в некоторых узлах.
a05e42285d1ea3aa74434dd84840a1c9.jpg
4fb9741e567570cc342bb3f815b7f5b8.jpg
Рама принтера выполнена из стали толщиной 4 мм, что обеспечивает ему высокую жесткость.

Стол у принтера снабжен силиконовым нагревательным элементом, что позволяет расширить номенклатуру типов материалов, которые можно использовать для печати. Регулировка параллельности стола к плоскости перемещения сопла осуществляется 3-мя винтами. Поверхность стола стеклянная и крепится на 4-х зажимах, ее достаточно легко можно снять для чистки.
20e2eeb6a7499c40d78a43520742e694.jpg
Экструдер с прямой подачей и минимальным зазором между колесом подачи и идущим после него каналом позволяет печатать эластичными материалами.
ee6f911315487cd44c7ffb4a8aabbe1b.jpg
Стол и экструдер сделаны лёгкосъёмными, чтобы можно было легко менять их на гравировальную голову и стол с Т-пазами, для выполнения гравировально-фрезерных работ.

Принтер на данный момент предлагается в двух цветовых решениях:
9f270fa4cbb26d809113552adbe81468.jpg
Основные характеристики принтера:

  • технология печати FDM;
  • область построения (печати) 140х190х200 мм;
  • лимиты перемещений 150х210х210 мм;
  • толщина слоя от 0.1 мм;
  • диаметр используемого филамента 1.75 мм;
  • диаметр сопла 0.4 мм (опционально от 0.3 до 0.8 мм);
  • управляющее ПО Repetier-Host;
  • поддерживаемые форматы файлов 3D моделей STL, OBJ.

Видео работы и фото примера печати из пластика HTW P-Carbon:
f60aa9943c8f10275fffe653ed064f5a.jpg
Подписаться на 3Dtoday
17
Комментарии к статье

Комментарии

23.04.18 в 17:17
1
Принтер на данный момент предлагается в двух цветовых решениях:
А цена?
поддерживаемые форматы файлов 3D моделей STL, OBJ.
Что слайсер встроен?
Или перенято у китайских товарищей?
На какой электронике выполнено?
Статья получается не законченной, рассказали о "руке" робота, и все.....
23.04.18 в 18:49
0
23.04.18 в 19:05
1
Все думал, что в цене опечатка на нолик, но емайл перешёл на сайт и .... кароче я хз кинематика не внушает доверия, отслова совсем
23.04.18 в 21:19
5
Кмк проект интересный. Есть полет инженерной мысли :) Но вот когда подключаются маркетологи и прочие "не-технари"......
редуктор, с калеными шлифованными шестернями и люфтовыбирающим механизмом и установлены радиально-упорные подшипники в некоторых узлах
Тут явно еще просится рассказать о том, что доставляются детали на специальных машинах типа "грузовик", оснащенные двигателем внутреннего сгорания, в котором коленчатый вал совершает более двух тысяч оборотов в минуту, а инженеры проектировали на компьютерах, в которых есть провода, по которым проходят электрические сигналы :)

А если по теме, то как у него обстоят дела с точностью в разных краях области печати?
24.04.18 в 01:09
2
Там написано же на сайте:
Разрешающая способность[*]— Шаг стола по оси Z 0,0075 мм[*]— Угловой шаг приводного механизма системы SCARA
составляет 0.0225 градуса или 0°1’21”, градиент
редукции на рабочей поверхности оси X и Y
приведен на рисунке:

Получается, что достаточно равномерная точность по всей площади стола (а в центре, ближе к осям рычагов - ещё выше).
24.04.18 в 12:37
0
Спасибо, но под точностью я не подразумевал величину шага. К тому же т.к. принтера работает в некоем подобии полярной системы, но печатаем то мы в прямоугольной, вот и был вопрос, точность/погрешность. А величина углового шага рычага и картинка все равно не дают шаг линейный.
24.04.18 в 13:01
1
Ну так любая "дельта" тоже не в картезианской системе "прямых" координат работает :-)
А ещё тут как-то публиковали принтер на полярных координатах с вращающимся (Y) столом, к тому же ездящим, попутно и по X.. а печатная головка катается только по оси Z. Или вот такой образчик "гремучей" смеси:
Стартуем с полярным 3d принтером
24.04.18 в 09:30
2
Здравствуйте!

В цитируемом вами абзаце акцент сделан для того, чтобы рассказать каким образом удается бороться с люфтами, увеличить долговечность и обеспечить приемлемую точность для 3D печати.

Точность перемещения в плоскости XY различная. Посмотреть изображение градиента редукции мы можете на нашем сайте.
24.04.18 в 12:43
0
:)
Извините, но для меня как для механика, видится абсолютно очевидным что точные зубчатые передачи подобного механизма должны быть термообработанные. Кмк гораздо интереснее как вы поборолись с люфтами.

А про точность (как писал выше) без точных параметров рычажной системы - это просто картинка и 2 цифры. К тому же меня могли не верно понять, ибо под точностью я подразумевал не разрешающую способность а погрешность. Хотя и разрешающая способность для прямоугольной системы координат (которая кмк наиболее интересна) опять таки не приведена.
23.04.18 в 21:40
0
Весьма интересный аппарат. Только вот не нашёл нигде полного габаритного размера самого принтера.
P.S. Ну и, конечно, 4000об/мин шпинделя, на мой взгляд - это очень мало... У нас на производстве, например, на ЧПУ микрофрезерах используются шпиндели 15000-30000об/мин. Но установить, в случае необходимости, свой привод со скоростным шпинделем - не такая уж и проблема...
24.04.18 в 09:33
1
Здравствуйте!

Да, 4000 об/мин - это небольшая скорость для гравировки и фрезеровки, но это влияет только на скорость выполнения операций. Поэтому для гравировки, например, прототипа платы этого достаточно, для серийного производства - нет.
24.04.18 в 10:36
1
Габарит принтера 400х260х200
24.04.18 в 10:44
0
Спасибо.
24.04.18 в 09:23
0
Этому проекту уже года 2 по моему. Видел его на выставке.
24.04.18 в 09:51
0
Зачем бороться за точность механики, если всё это делается на пружинящем консольном столе?
24.04.18 в 10:06
0
Так практически у всех принтеров (кроме, пожалуй, дельта-систем) сама поверхность печати в любом случае подпружиненная - а значит она имеет возможность микросдвига на регулировочных пружинках как вверх/вниз, так и вперёд/назад и влево/вправо :-)
24.04.18 в 10:28
0
Так практически у всех принтеров
Ну, не всех же? Нельзя зажимать термические системы, они завсегда плавающие. Поэтому мы долетаем в аэропорт назначения. А тут стол зажат, деформируется пружинами. Просто странно, что при таком щепетильном подходе к механике, тепловые сделаны копипастом.
24.04.18 в 10:43
0
Ну если вы имеете ввиду в качетве "зажимающего" скобки по краям стекла - то они играют ту же самую роль, что и обычные кацелярские прищепки, прижимающие стекло к нагревательному элементу. Речь же изначально шла про консольно закреплённый стол... Например в моём принтере (с далеко не самым лучшим решением с "хлипкой теоретической жёсткостью" креления консольного стола) это далеко не главная проблема печати :-)
24.04.18 в 10:54
1
Здравствуйте!

Частично вы правы, т.к. стол нагревается, а коэффициенты термического расширения у стальной базы стола, теплораспределяющей алюминиевой пластины и стекла разные, жестко скреплять их между собой нельзя. Поэтому стекло крепится на клипсах, а стол закреплен через пружины и винты.
Можно изменить систему крепления поверхности стола, жестко зажав одну точку, а остальные две через плавающие крепления, но это даст существенный результат только в случае системы с подвижным столом (в обиходе такие называют "дрыгостол").
24.04.18 в 11:00
0
Не надо ничего зажимать. Просто положить на плавающие опоры типа магнит. Смысл зажима в одной точке? Мы ведь настраиваем стол уже нагретым. За счет того, что размеры по вертикале в разы ниже горизонтальных, мы можем пренебречь "подъемом" стола.
24.04.18 в 11:09
1
Жесткий зажим нужен для того, чтобы стол не перемещался по плавающим опорам во время печати. Но, повторюсь, это ощутимо только для систем со столом подвижным в плоскости XY.
24.04.18 в 11:16
0
Мы же живем в эпоху ниодимых - магниты ща ух. Они не только печать выдержат, но и более "жесткие игры"
24.04.18 в 12:39
1
У любых ферромагнетиков есть проблема - они не любят сильного нагрева.
Например:

Для примера: максимальная рабочая температура применения магнитов из неодима колеблется от +80 до +220 °С в зависимости от марки магнитного материала.
Охлажденный после нагрева постоянный магнит первоначальные магнитные свойства не восстанавливает.
Поэтому их не пихают "куда не попадя" :-)
К тому же усилие отрыва и усилие сдвига - величины могущие различаться чуть ли не на порядок.
24.04.18 в 14:12
0
Вот поражаюсь. Показываю реальный агрегат, который до недавнего времени работал в общем доступе. А мне байки из склепа.
1. Свойства восстанавливаются. Ради интереса прокипятите самые обычные, которые до 85 грд.
2. Температура стола - это одно, а температура мест крепления - это другое.
3. По поводу усилий сдвига и отрыва есть такая формула Fсдв=k*Fотр, где к - коэффициент трения покоя. Для пары сталь-сталь чистой это 0.2 примерно. Так что порядка там нет, всего в 5 раз, если правильно подбирать пары трения.
24.04.18 в 16:00
2
За 2 месяца работы на принтере SkyOne была единственная проблема: нить перестала подаваться, думал, что засорилось сопло, но оказалось, раскрутился винт удерживающий втулку, которая подаёт нить. До этого никогда не разбирал экструдеры, но это оказалось довольно легко, винт был посажен на фиксатор, больше пока никаких проблем не возникало. В целом принтером доволен.
25.04.18 в 14:58
0
За 2 месяца много, наверное, напечатали?
Пару фоток не покажете, из отпечатанного лично?
26.04.18 в 12:18
1
Не очень, почти закончилась первая катушка.
2d210fe5db82b66a582aa883a4b0531a.jpg
a0c6da2d7b9f5b12a03b8e174096c118.jpg
af78ccc9aed72889bddeda50afeab0d9.jpg
7802c476bfd020a1a323faedd5f570d0.jpg
26.04.18 в 12:32
0
Спасибо!
25.04.18 в 13:21
1
Доброго времени суток. Печатаю на этом принтере уже несколько месяцев, извел не одну бобину пластика. О столе могу сказать так: сделан на совесть, жесткость его на уровне, спасибо разработчикам. После печати, правда, потрескивает стекло, когда остывает.
Есть небольшой минус, т.к. печатаю очень много, от вибрации раскручиваются регулировочные винты, особенно средний, приходится все время проводить юстировку стола. Для предотвращения раскручивания винтов, стал натягивать между регулировачными винтами резиновые кольца. Помогло.
Сам принтер очень тихий (правда сравнивать не с чем), стоит на столе рядом с компьютером, слышен звук только вентилятора. Не мешает. Можно печатать даже ночью.
Самой главное достоинство - нет никаких соплей из проводов (я это очень не люблю), все убрано и не торчит и глаз не мозолит.
25.04.18 в 14:58
0
Дык, если печатаете - может хоть одной фоткой напечатанного поделитесь?
25.04.18 в 15:36
1
b985c8e9ed268ed868e50e054655e150.JPG
2311b5155ce8eca60dbbc08014c3fbed.JPG
25.04.18 в 15:37
1
29b4a1ccf887c28138086f854a512199.JPG
7f642a6c1ebefae4a2b6b7910b51fcc0.JPG
25.04.18 в 15:38
1
b3557d79f44a69b59829e1e267737332.JPG
22.07.18 в 14:32
0
Добрый день!
Присматриваюсь к данному принтеру .
Но мне интересно не купить , а самому собрать .
Вопрос:
- какое передаточное число у редукторов
- чертежи рычагов осей Х и Y можно как то узнать

Спасибо заранее.
Тимофей.
25.04.18 в 15:56
1
b94c66bd2c6d92c2334f0333603d1aaa.jpg
e15e5046ed8de02178d1408a700af213.jpg
8eb78c78ff39a130ca8e70e294010488.JPG
6d88c9fbac5f6a0971922b29a11e94fe.jpg
25.04.18 в 16:08
0
Спасибо!

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Почти из коробки. Подкрутить и допилить, Geeetech A10M (3)

Дополнительная плата дисплея для Zav MAX PRO

XYZprinting приоткрыла завесу над четырьмя новыми фирменными 3D-принтерами

Бизнес КЕЙС по 3D печати : Каждой БУКВЕ по Принтеру от компании 3Dtool

В Бельгии создали самый большой транспортируемый 3D-принтер

КОМПАС-3D v17 Home. Основы 3D-проектирования. Часть 9. Эргономичный маркер.