Кинематика XY/2

 Собственно кинематика, которая пришла мне тут в голову. Может её уже кто-то придумал до меня, но беглое гугленье не вынесло мне ничего оформленного в письменном/ютуб варианте. 

 Киньте ссылку в коменты где это уже было реализовано за 10 лет до автора-заметки-слоупока.

 Началось всё с видео, где человек (ElectroStimulator 220V) демонстрировал самодельный принтер, то ли ПАУК 1.0, то ли “skif-bot”, то ли чего и демонстрировал его кинематику.

Подробнее кинематику он разобрал вот в этом видео, за что ему огромное спасибо:Кинематика просто отличная – когда я воткнул в её принцип (не реализацию в конкретном принтере, а принцип оси Х), мне стало стыдно, что я не додумался до этого сам и раньше.

 Итак, давайте коротко пробежимся по отличительным чертам кинематики в его принтере:

 -Каждый мотор отвечает за движение по своей оси. То есть минус головняки с хитромудрыми кинематиками в разных прошивках.

 -на портале есть только ролики, движки ХУ вынесены с портала и вообще за пределы рабочей камеры.

 -За счёт ременного редуктора (полиспаста) редукция 1к2, т.е. на 1мм движения ремня на шпули двигателя приходится 0,5мм движения каретки по соответствующей оси.

-в кинематике есть синхронизирующий вал. Кто настраивал makerbot или ultimaker, те знают насколько это геморная настройка геометрии, если вы не используете фрезерованные детали и рельсы. Так как изменения натяжения в одном из ремней оси У, приведёт к перекосам осей. С другой же стороны после того как 90 градусов выставлены никаких перекосов у нас не будет если не трогать ремни У.

- много-много роликов чтобы сделать два полиспаста по У (я бы забил на полиспаст и делал без редукции).

 -легко сделать IDEX – натягиваете поверх схемы второй ремень Х ко второй каретке и получаете IDEX.

 Схема мне запала в голову.

 Что в ней самое странное?

 А то что кинематика оси Х здесь интересная, а вот по оси У здесь банальный makerbot с полиспастами. И вот эта несимметричность предельно удивительна. Вот смотрите, как реализована здесь ось Х.

 UPD1 из коментов. В кинематике охват ремня по шкиву двигателя всего 90 градусов. В самом skif-bot движок вынесен из камеры, есть дополнительные ленивцы и чисто по реализации skif-bot'a угол охвата 180 градусов.

 В кинематике это легко исправляется доп. ленивцем (см.последнюю кинематику). И с сравним с переусложнённой осью У:

И сразу вопрос – а если для упрощения убрать синхронизирующий вал? 

 Правильно, вторая сторона балки Х, повиснет на жёсткости соединительного элемента между валом оси У и балкой Х.

 А что будет если на оси У убрать полиспаст?

 Да просто передаточное отношение изменится в 2 раза. Автор видео сделал довольно пространное заявление в том контексте что ему не нравятся кольцевые ремни, но кольцевые ремни вообще не нужны, чтобы сделать привод по У без полиспаста. То есть куча лишних блоков, крепежа и усилий сборщика нужны только для того чтобы получить заветную редукцию в 2 раза.

 В этом смысле тут эта редукция выглядит также фетишистски, как и стремление вставить редуктор 1к2 в принтере FABERANT. Там для этого даже ремень пришлось поворачивать на 90 градусов.

 Никаких выгод/недостатков это в современном 3д принтере не даёт в 99 случаев из 100 (если кто-то решит использовать Nema11 движки это может дать какие-то бенефиты в виде размена большой потенциально скорости вращения на момент от двигателя).

 Почему автор не реализовал ось У подобно оси Х, но при этом назвал свою кинематику ХУ/2, если пополамка там только ось Х? Смотрите, как замечательно выглядит кинематика при просто симметрично реализованной схеме:Ну, а если её чуточку упростить, то получим вот такой вариант: В общем, я не знаю как называть полученную штуку по идее у автора skif-bot кинематика названа правильно 0.5ХУ так как обязательная редукция изза хитро протянутого ремня касается только движения кареток по Х, а эта кинематика с хитровыдуманным ремнём и по Х и по У получается 0.5Х0.5У или Х/2,У/2.

 UPD1. Небольшое дополнение из коментариев - если вас напрягает угол охвата шкива двигателя Х в 90 градусов и вы хотите больше - кинематика будет выглядеть примерно так:

кинематика специфическая штука а-ля H-bot (на картинке именно он, т.к. картинки с испытаний X/2Y/2 я куда-то прзябал и не могу найти.

Перекашивающие моменты балки при движении каретки по оси Х примерно того же порядка. Я пробовал делать элементы из пластика. Пет-Г отчётливо меняет угол от 90 градусов, АБС детали визуально угол 90 градусов держат, но без гарантий.

В общем если вам не хочется возьни с балкой а-ля мэйкербот, то кинематика годная.

Если же вы не любитель километров ремней - skif-bot однозначно интереснее.

Лично я сейчас (август 2021) перепиливаю этот макет именно в аналог skif-bot'a.