Немножко размышлизмов. А нужен ли tool-changer?

xolodny
Идет загрузка
Загрузка
22.03.2020
1277
33
RepRap

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

8

Готовлю понемногу дальше "допиливать" исходники по моему проекту Tough-Dual.

Почему "допиливать"?

Вот так вот хаотично выглядит тормозящая на топовом пару лет назад Core I7 сборка, т.к. часть деталей дорабатывалась "на лету", а часть дорабатывалась напильником даже без внесения правок в модель:

Я такое называю обычно - "живой проект" (улыбка)

Так как принтер строился долго (он успел побывать и "хоботом" с боуден-подачей, и "кореху" с директом - даже умудрился рассориться тут с некоторыми праволюбцами за использование в части временной "заплатки" наработок автора ReD-Bot), а потом долго "допиливался" и модернизировался под IDEX.

По ходу первых публикаций от сообщества была получена обратная связь:

Сейчас, используя своего "двухголового", анализируя происходящее - декартова кинематика имеет право на существование, т.к. качество получаемых отпечатков для слоя в 0.2мм получилось с первого раза более чем достойное:

более того - я впервые увидел зеркальное качество горизонтальной поверхности без наплывов на стыке заполнений и периметров, и это без всяких мозгогрузящих настроек linear advance, на обычных самопечатных Titan'ах, правда - с хорошими хотэндами - вот ТАКИМИ

Преимущества декартовой кинематики очевидны:

  • -короткие ремни, самый длинный ремень будет иметь длину немногим больше в:

2(Xmax - Xmin) или 2(Ymax-Ymin),

в зависимости от того, какой размер области построения больше, тогда как H-Bot обладает ремнем минимальной длины в:

4(Ymax-Ymin) + 2(Xmax-Xmin),

т.е. - для прямоугольной области печати почти в 3 раза больше, ну и не забываем, что увеличение (Xmax-Xmin) влечет за собой возрастание перекашивающих усилий на балку XCoreXY потребует минимальной длины ремня в:

2(Ymax-Ymin) + 2(Xmax-Xmin),

т.е. - в 2 раза больше теоретической минимальной длины ремня при использовании декартовой кинематики на квадратной области печати.

При одной и той же динамической нагрузке на ремень, его удлинения, от которых частично зависят "наплывы" на отпечатке при смене направления "головы", будут в 2-3 раза меньше.

Более того - в схеме "картезианского кубика" балка X перемещается, как правило, сразу двумя ремнями по Y, т.е. уже получаем абсолютный прирост длины ремня по Y в 4-6 раз меньше по сравнению с прочими кинематиками при равном весе подвижной части. Или же, наоборот, имеем возможность увеличить вес подвижной части в те самые 4-6 раз при том же качестве отпечатка.

Балка портала из стали + "голова" с директ-приводом + "рельса" оси X + каретки оси Y на модификации "КореХУ", рассчитанные на ход по оси Х в 310 мм, имели суммарный вес за 1.5 кг.Вес оси Х в сборе на Tough-Dual'е сейчас составляет 2.3 кг без дополнительной балки жесткости (в инженерном образце она не установлена) и 2.7 кг с ней, т.е. разница составляет 1 дополнительную "голову" (0.5 кг) и 2 двигателя X0 и X1 (0.5 кг суммарно с пластиком кареток).

Таким образом - линейные динамические удлинения ремня и, соответственно, запас по "звону" на оси Y при действующей кинематике имеем почти в 3 раза по сравнению с CoreXY. По оси X - аналогично имеем минимум двукратный запас по сравнению с CoreXY

  • отсутствие крутящих моментов на каретки оси Y в XY плоскости из-за кинематики H-Bot или неравномерности натяжения ремней на CoreXY.А, значит, вполне достойно покажут себя и китайские "рельсы", и колесные каретки по профилю V-slot (всегда привожу в пример работу лазерного "резака" своего товарища с картезианской кинематикой рабочим полем > 2.4x1.2 м с отличной точностью)
  • простая наладка и диагностика неисправностей кинематики - каждая ось управляется своим двигателем и концевиком и все погрешности отпечатков, как говорится, налицо
  • простой и понятный математический аппарат вычисления перемещений

Минусы:

  • бОльшая нагрузка на двигатель оси Y
  • бОльшие же габариты gantry по оси Y по сравнению с популярными CoreXY и H-Bot из-за необходимости установки на каретке оси Y мотора привода оси X
  • необходимость в синхронизирующем вале для протяжки кареток по оси Y
  • еще один подвижный "подвес" питания двигателя оси X.

Впрочем, при размещении катушек с прутком внутри аппарата, второй недостаток и не недостаток даже. Больше (для себя) я существенных недостатков не вижу.

Боуден-подачу прутка в ракурсе данной темы не обсуждаю, хотя разработки по ультра-легкой direct-подаче прутка на облегченной кинематике linear-delta и CoreXY-семействе принтеров у меня есть (T-Direct и T-Struder - посты номер ОДИН и ДВА).

В общем - кого как, а себя я в преимуществе классической кинематики при двухэкструдерной с независимыми "головами" на оси X печати убедил.

Теперь оБ tool-changer'е. А нужен ли он?

Мои интересы в аддитивных технологиях лежат преимущественно в практической плоскости - кронштейны, корпуса, шестерни, рычаги, прочие механизмы. Зачем в этом случае принтер о 4-ех головах?

  • проблемы скоростной печати решаются IDEX'ом - построение периметров и поддержек тонким (0.35-0.5 мм, слоем 0.12-0.25 мм), а заполнения - толстым (0.8-1.2 мм, слоем 0.3-0.6мм) соплами
  • вопросы серийной печати решаются тем же IDEX'ом более уверенно - при синхронной или зеркальной печати одновременно (жду, когда эту возможность Kevin O'Connor таки "допилит", либо перейду с Klipper'а на RRF, где эта опция реализована) двух деталей
  • вопросы печати с растворимыми поддержками - опять же IDEX не хуже, как минимум, т.к. процедура смены "голов" нисколько не медленней, чем с tool-changer, с "качающейся" сменой "голов" по времени конкуренции обе кинематики не выдерживают

Преимущества tool-changer'а:

  • возможность использования bowden- и direct- подачи прутка на различных "головах", для жестких и мягких пластиков соответственно, что позволит, теоретически, более быстро печатать детали из ABS, PLA, PC и PA прутка. При этом, для себя я понял, что для качественной печати ABS скорости выше 100 мм не нужны (слоем в 40-60 мкм уже давно не балуюсь, а для свариваемости на более толстых слоях скорости выше 80 мм/с уже критичны), для PC - "потолок" 80 мм, для PA - еще вдвое меньше;
  • возможность комбинированной качественной печати - периметры соплом 0.3, заполнения - соплом 0.8, поддержки - растворимые, третьим экструдером, - вот здесь вот возможна перспективка (гы-гы, вспомнил старый анекдот), но пока не практиковал. А строить снова дорогой аппарат под >1k$ - это надо еще подумать. У меня и так два проекта стартовать готовятся. Один из них - упомянутый в начале поста Tough-Dual.

4-хцветная печать может быть интересна дизайнерам, но, КМК, не проще ли раскрасить? В общем - не понимаю я пока, зачем подобная технология необходима с практической точки зрения. Накидайте идей. Проектировать без практической востребованности - не хочу.

P.S.: На пост вдохновил ответ тов. Railnolds'а в его ТЕМЕ, что не так уж и много деталей, требующих переключения, он печатает.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

8
Комментарии к статье

Комментарии

22.03.2020 в 20:48
2

Уже перемоделил этих голов под 2 пластика кучу. Никак не выходит. Все время натыкаюсь в стену. Отложил до сбора самого принтера, без него смысла нет пока проектировать. Ибо неотчего отталкиваться. А так прихожу к выводу о директ экструдере по типу качелей с двумя cr10 на медных блоках и двойными шестернями подачи от бонтеч. Мотор экструдера один, блинчик, от него на вал подачи ременной редуктор 1 к 3. А переключать качели механическим путем. Упираясь одним или другим концом в ограничители оси х.  Фиксаторы положений голов либо магнитное либо пружина по типу советских тумблеров на 2 положения.

Для себя решил проектировать на 300 градусов максимальной температуры на голове. Может 310. Не вижу пока практического смысла делать больше.  Поликарбонат пойдет, а остальные слишком дорогие, я такие все равно не куплю и никто мне их не отсыпет. Термисторы взял на 320 градусов, нагреватели фирменные в нерж колбе на 350 гарантированной работы на 50 ватт.

22.03.2020 в 21:54
2

делаю тулчанджер для зав - мини

по моим расчетам должно влезть две головы.

для 4 цветов есть палетте, работает отлично
но вот для 2х пластиков нужны разные головы. а многие саппорты с палетте не дружат

+ безумно удобно в TC менять головы, быстро, и все настройки уже в конфиге лежат, выбрал голову Tx и все применилось

23.03.2020 в 05:36
0

делаю тулчанджер для ЗАВ - МИНИ
по моим расчетам должно влезть две головы.

я смотрю - Вы знаете толк в извращениях ))))

как сильно уменьшится и без того небольшая область печати?

24.03.2020 в 21:02
0

без парковки (пока тестирую сам механизм) получается 110x92

парковка, если не делать внешней, сьедает еще где то 2-4 см по Y (очень надеюсь на 25, но там пока непонятно)

в целом +- сопостовимо с местом под тоуер палетовский

23.03.2020 в 06:45
1

Да, Вы правы. Я писал что не печатаю много разноцветных деталей. Если честно - те фото что я выложил и были все разноцветные детали, которые я напечатал :). Разноцветная печать это скорее всего больше спортивный интерес, чем практический. По крайней мере для меня. А пока просто не было времени этот интерес реализовать, есть более важные дела. Но я к этому вопросу вернусь ещё.

Тем не менее, практическая ценность ToolChanger лично для меня остается и она следующая:

1. Быстрая замена диаметра сопла без перекалибровок. Головы с разными диаметры сопел, просто переключил в слайсере, не надо даже к принтеру подходить.

2. Растворимые поддержки. Хотя я ими тоже не пользуюсь, просто не было таких деталей где они были бы нужны. Но пару раз печатал поддержки другим материалом.

3. Быстрая замена цвета пластика. Например, у меня самые ходовые цвета это черный, синий и зеленый. Синим печатаю детали для принтера, черным и зеленым - для своих моделей авто. Вот и стоят эти три катушки всегда заряженные.

Но вообще хочется директ ToolChanger. И без ToolChanger я себе принтеров наверное делать и не буду.

Так что целесообразность создания принтера с ToolChanger зависит от ваших задач, отчасти от возможностей. Собственно я об этом и писал в посте о своем принтере - сначала подумайте, нужен ли он вам.

23.03.2020 в 07:31
0

Быстрая замена диаметра сопла без перекалибровок.

как часто подобное надо делать?

Вопрос не праздный - я даже на мини-дельту поставил 0.5 сопло (зато композиты спокойно заправляю, не боясь засора). Необходимость в сопле 0.3 у меня возникла один раз для печати шестерен с модулем менее 0.5, но сейчас мне проще решить вопрос такого уровня детализации на фотополимернике.

99.5% моих задач решаются парой сопел 0.5 и 0.6 мм. Первое с приемлемым уровнем детализации и точности для функциональных изделий, второе - для быстрого прототипирования и "заливки" заполнений толстым слоем 0.24...0.30 мм. Если предстоит БОЛЬШАЯ печать - 0.6 меняю на 0.8

Калибровка, кстати, несложная - на таком диаметре только по Z, осуществляется ослаблением винтов фиксации термобарьера и новой затяжкой на выставленном столе.

Растворимые поддержки. Хотя я ими тоже не пользуюсь, просто не было таких деталей где они были бы нужны. Но пару раз печатал поддержки другим материалом.

0.5 сопло позволяет снижать на поддержках ширину экструзии до 0.37 почти безболезненно

Быстрая замена цвета пластика.

Вот как раз вопрос обсуждаемый. Для меня основной цвет пластика - неокрашенные ASA, ABS/PC, редко ABS, как позволяющие наиболее точно прогнозировать механические свойства у сколько-нибудь ответственных деталей. Замена пластика на цветной - дело пары десятков секунд. Игрушки здесь не в счет, а делать столь сложную систему только ради игрушек?

Нужна какая-то статистика, которую и хочу набрать.

Понятно, что любое решение - это компромисс, и для меня он пока-что вырисовывается пусть не в самом скоростном, но менее технологически насыщенном картезианском "кубике" с IDEX-системой на direct-экструдерах.

Но вообще хочется директ ToolChanger

с узлом привода на каретке и узлами подачи прутка на "головах"? Или с "директом" на каждой "голове"?

23.03.2020 в 09:42
1

как часто подобное надо делать?

Мне, например, нужно довольно часто. Когда надо мелкие модели напечатать.

Нужна какая-то статистика, которую и хочу набрать.

Детали все равно в итоге окрашиваются. Но я стараюсь печатать таким цветом, как и красится потом будет. На моделях бывают царапины, иногда глубокие. Чтобы они не выделялись на фоне покраски лучше чтоб цвет пластика был хотя бы приблизительно такой же.

с узлом привода на каретке и узлами подачи прутка на "головах"?

Да, пока думаю над таким вариантом.

23.03.2020 в 10:22
0

Да, пока думаю над таким вариантом.

Как планируете реализовывать повторяемость зацепления ведущего вала с "головой"?

23.03.2020 в 10:45
0

Теоретически надеюсь что шестерня на валу мотора будет входить в зацепление с шестерней редуктора типа BMG. Видел такие проекты, вроде работает. Но надо сначала продумать и прорисовать. Ну или взять готовый проект. Но он мне не нравиться :)

23.03.2020 в 11:19
0

Но надо сначала продумать и прорисовать. Ну или взять готовый проект.

А я думал о паре торцевых шестерен, либо "лунка-шарик", 10-15 градусов данное соединение позволяет легко самоцентрировать и довернуть. А стягивание будет обеспечиваться основным механизмом смены голов.

При этом надо решить вопрос доработки первого вала торцевым упорным подшипником (что на Titan'ах, что на BMG), т.е. и экструдеры будут тоже уникальные в своем роде.

Но, в итоге, по проторенному пути - начал рисовать в проекте 2 фидера с bowden-подачей и 2 T-Struder'а. но потом, по переосмыслению, - перешел на IDEX. Опять повторюсь - для моих нужд 4 "головы" были избыточны.

К слову, для

Когда надо мелкие модели напечатать

на столе 300х300 - меня жабка забирает. Как-бы то ни было, греть киловаттный аппарат для таких нужд - не комильфо. Ни в плане энергопотребления, ни в плане воздействия на окружающую среду (как-то последние годы все больше об этом задумываюсь). Для таких нужд у меня всепожирающий (от ABS до Ultem) Tough-Steel с областью печати 120х120х130 и модернизируемая Prism-Mini v.2 Ф150х250h (надеюсь - хотя бы оптимизированный для печати Ultem тоже сможет переваривать). И экономно, и амортизация этой "мелочи" много ниже основного аппарата.

23.03.2020 в 11:42
0

Не, ну у меня только один принтер :)

Мне проще отдельно голову сделать, чем принтер с малой областью печати :)

23.03.2020 в 12:03
0

А я от зоопарка избавляюсь - как-то концентрация принтеров на квадратный метр лоджии критическая уже.

Дома останутся только:

4max pro - как поле для экспериментов и дооснащения. Да и вообще, с некоторыми устранениями "косяков", печатает очень достойно;

- Prism Mini с допилом: изменены подвесы, поставлены тихие драйверы, установлен T-direct, уже прикручены фреймы на раму, дело за малым - резка акрила для закрытия камеры и впоследствии - переход на K-термопару для печати PC;

- Tough-Steel разобран на окраску (инженерный образец был неокрашен и превратился в этакого побитого жизнью Валл'и);

- "Дельта из запасов" переедет тоже в офис вслед за IDEX'ом.

23.03.2020 в 14:13
0

Да у вас там фабрика просто :)

23.03.2020 в 14:27
0

Да у вас там фабрика просто :)

Это еще без учета инженерного образца высокотемпературной "дельты", обзор которой сегодня перед запаковкой запилю. И ждет ее опосля упаковки да частичной разборки дорога дальняя к одному соконфетнику на пилотный пробег 24/7 на полиамидах да полисульфонах заморских с целью выявления недочетов для внесения изменений.

Этот проект тоже открывать буду, но, ввиду технологичности, индивидуальный заказ всей резки да гнутья будет сильно недешев. А мой партнерский цех чой-то мнет свои булки и пеняет на "скакнувший" доллар да "пандемию короновируса" и не может пока установить ценник на мелкую серию в 10 "китов" корпусов для сборки.

23.03.2020 в 14:30
0

Первое что пришло на ум - этим принтером можно убить :)

Гляну на досуге. Выглядит круто.

23.03.2020 в 14:36
1

Первое что пришло на ум - этим принтером можно убить :)

Он полцентнера весит почти. Гнутая сталь от 1.5 до 3.0 мм. Стол - алюминий 6 мм.

Выглядит круто.

Спасибо. Очень доставил комментарий


Тогда и понял, что двигаюсь в нужном направлении.

24.03.2020 в 21:04
0

а в чем проблема со смарт эффектором, если поставить высокотемпературные магниты (кроме стоимости магинтов)

23.03.2020 в 06:48
1

По картинке в посте - сделайте принтер чуть длиннее и прячьте электронику в задней части принтера. Негоже чтоб вот так торчало.

23.03.2020 в 07:13
1

Этот блок электроники в сборе при попытке его развернуть и присоединить к раме вызывает дикие тормоза (платы вплоть до SMD элементов внедрены в модели), по факту он установлен так:

Выступает примерно на 7 см. Но зато удобно - отсоединяется весь блок целиком и доступен для потрошения и модернизации.

А потенциал накручивания всяких плюшек на две суммарно ардуины - просто огромный. Тут и регулируемая термокамера, и дополнительная конвекция, и угольный фильтр со своим вентилятором, и зонный нагрев стола, да и даже тот-же ченджер - думал и о таком варианте. Но Tool-changer да на IDEX'е - боюсь, что разорвет от положительных эмоций )))

23.03.2020 в 15:08
0

хм...

Зачем меня в суе по ченджеру?)

Чот места так теряется у вас много, с боку фотку не видел...

23.03.2020 в 15:13
0

Чот места так теряется у вас много, с боку фотку не видел...

Сзади катушки расположены - внутри рамы.

23.03.2020 в 15:23
0

хм...

Не критики ради, но вроде на полу былоб логичнее +-2 должно лечь и электроника...

23.03.2020 в 15:33
0

Так-то да. Но принтер у меня - целая исследоввтельская лаборатория и шаловливые ручки так и стремятся что-то "допилить", именно потому и был сделан легкосъемный моноблок электроники.

Ну и - ворочать 40-ка килограммовый станок на бок для доступа к электронике в подвале каждый раз - по мне так на любителя.

23.03.2020 в 15:39
0

хм...

Не, я про потенциально завершённый проект. Тож вазюкаю порядка 50 кг вокруг оси не переворачивая электроника внутри на полике валяется но места на катушки примерно есть.)

23.03.2020 в 14:30
1

В моём понимании смена головок была бы интересна для тех кто периодически печатает - ТПУ - тк. он требует тефлонового термобарьера и специфического толкателя (сейчас у меня для этого отдельный принтер). А так по мне IDEX справится с большинством задач.Особенно если сделать быстросъемные модули печатных головок.

Ну или для больших принтеров где имеет смысл ставить головки с печатью из гранул, фрезерной обработкой и тд.

Больше всего с IDEX хочется попробовать изготовить деталь с внешним шелом из гладкого неармированного полиамида соплом 0.4 с внутрянкой из жесткого и прочного армированного стекловолокном полиамида 6 с соплом 0.8.

23.03.2020 в 14:37
0

Таки рассматриваю как недвусмысленный намек? Фто, камрад, следующего монстрика будем "пилить"? Кибениматика и экструдер с гранулами весом в 1.5-2 кг разместить позволит.

23.03.2020 в 19:24
0

Да, может интересный монстрик получится)) в принципе думаю в 2 кг можно уложиться для шнековой головы. Её и на IDEX можно поставить) правда придется еще решить некоторые проблемы связанные со шнековой печатью. Может еще и непрерывное волокно будем укладывать туда?))

23.03.2020 в 19:26
0

Может еще и непрерывное волокно будем укладывать туда?

Проблемы надо решать по одной. Сначала шнек, потом думать, как анизопринту конкуренцию устраивать.

23.03.2020 в 19:15

Комментарий удалён

24.03.2020 в 01:05

Комментарий удалён

24.03.2020 в 05:46
1

Тулченджер нужен, если реально есть или предстоят задачи в постоянном режиме такие например:

- двух\многоцветная печать + поддержки

- постоянный переход с многоцветной (=>2) + поддержки то одним материалом то другим.

Целесообразность мультиченджера начинается при необходимости иметь от 5 постоянно готовых к работе хотендов. ( поддержка, 2 цвета материал №1 и 2 цвета материал №2, либо поддержка, 2 цвета сопло большое, 2 цвета сопло чистовое, либо поддержка, 4 разных материала)))

Тогда уж - надо и 5 механизмов подачи навешивать (и просто переключать селектором моторы). Ну, а поскольку при таком многобразии точно 1 сопло будет печатать резиной, то уж либо минимально 1 либо уж все - директ подача. 

Раз уж директ подача ( и такой большой вес), то надо думать о двух рамах независимых друг над другом (какбы директ подача и сам хотенд - друг над другом, но на разных рамах ходят параллельно). Верхняя рама с моторами - не требует точности, ее задача - сопровождать +\- миллиметр расположенные и связанные только трубкой (2 см) хотенды. Сами сопла - получаются сверхлегкие и могут перемещаться прецезионно. 

24.03.2020 в 07:33
0

- двух\многоцветная печать + поддержки

- постоянный переход с многоцветной (=>2) + поддержки то одним материалом то другим.

т.е. не совсем конструкторская, а, скорее, дизайнерская сфера приложения?

Раз уж директ подача ( и такой большой вес), то надо думать о двух рамах независимых друг над другом (какбы директ подача и сам хотенд - друг над другом, но на разных рамах ходят параллельно). Верхняя рама с моторами - не требует точности, ее задача - сопровождать +\- миллиметр расположенные и связанные только трубкой (2 см) хотенды. Сами сопла - получаются сверхлегкие и могут перемещаться прецезионно. 

Это излишне. Я в этом случае больше за классическую картезианскую схему, как более "жесткую"

А если уж совсем хочется облегчить конструкцию - то T-Direct весом менее 100 г:

А если еще на 30-40 грамм легче (но не учитывая вес гибкого вала), да в закрытой камере (с подогревом), то T-Struder с тросовым приводом:


24.03.2020 в 08:43
0

я уже давно понял, что эта задачка в большей степени на комбинаторику а не на механику. Если верно сформулировать цели и задачи - ответ придет сам собой. 

Просто уже некоторое время тоже задумался про какоето свое мультиэкструдерное решение. И кучу всего поперерыл, из числа уже изобретенных велосипедов. 

Вот, кстати, решение на 100% под термин туллчейнджер подходит. Не знаю, почему не взлетело в серию. Но очевидно, что может быть легко сделан апгрейд и на 4 и , даже, на ведомых сменных 6 голов (при сохранении одной ведущей). 

https://www.youtube.com/watch?v=FiTmRHkiEUg

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Anycubic Mega X - самый большой принтер в семействе Mega

Дозасвет за копейки

То о чем молчат продавцы фотополимерных принтеров. Сравнение с ФДМ (Часть первая)

Чехол-пыльник из TPU на автомобильный разъем AMR4.

Гитара из doom eternal. Часть 1(и возможно последняя )

Укрощение строптивого или тонкая настройка энкодера в Marlin