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Riemenbetriebene Z-Achse?

geschrieben von loco 
Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 03:33
Hallöchen,

ich bin gerade dabei den Sparkcube auf meine Bedürfnisse anzupassen und habe dabei unter Anderem an eine Riemenbetriebene Z-Achse gedacht.
Ich glaube hier sowas schon mal gesehen zu haben, finde aber den Thread dazu nicht mehr.
Würde gerne mal was anderes als Spindelantrieb ausprobieren.

Möglicherweise ist der Schlitten so schwer, dass er bei stromlosem Motor nicht gehalten werden kann, aber das wäre mir eigentlich egal.
Beim Drucken kann man den Motor ja aktiviert lassen und nach dem Druck die Z-Achse nach unten fahren.

Fällt euch sonst etwas ein, was gegen den Riemenantrieb sprechen würde?





Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 04:14
Der Schlitten wird bei der Konstruktion immer nach unten Fallen, egal wie schwer. Softwaretechnisch sicherlich möglich, jedoch ist die Auflösung dadurch auch sehr grob ohne Getriebe dazwischen.
Bei ein paar CoreXZ-Varianten im englischen Forumteil wird dazu ein Flaschenzug eingesetzt. Dadurch sollte man auch die auftretenden Kräfte besser unter Kontrolle bekommen. Der Tisch ist ja doch ein wenig schwerer als der Schlitten.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 05:01
Moin,

es gab schon zweierlei Threads darüber, einen von scv, mit seinem Sparkcube abgeänderte Version, er hat gesagt kein Wobble und nichts. Strom auf den Motoren lassen ist auch klar.

Die andere Version fällt mir gerade nicht ein, hatte aber auch schon einen fertigen Cube (im Namen war irgendwas mit Cake, finde es aber über die Forensuche nicht mehr).

Beide haben über gute Ergebnisse ohne Wobble oder sonstiges gesprochen, einer wollte noch einen Flaschenzug einbauen um die Auflösung zu erhöhen.

Grüße
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 09:24
Ich habe über soetwas auch schonmal nachgedacht. Ich hatte mir überlegt ein kleines Schnecken- oder Planetengetriebe zu verwenden. Das dürfte sowohl die Aufflösungsprobleme beseitigen und der Schrittmotor muss auch nicht die ganze befeuert werden, da die Selbsthemmung des Schneckengetriebe wohl ein Absenken des Tisches verhindern dürfte.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.11.14 09:25.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 10:05
Und wenn wie beim Aufzug ein etwa gleich schweres Gegengewicht auf der anderen Seite hängt sollte das doch die Motorbelastung ( bis auf das Lager) minimieren..
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 12:54
Moin,

ich denke, dass es nicht sonderlich gut ist, den Motorstrom in diesem Bezug abzustellen. Auch ein Gegengewicht halte ich für kritisch, nicht bzgl der Motorenbelastung, aber im Sinne der Riemenbelastung. Wenn die Motorwelle in einem Planetengetriebe hängt, sollte sie ja sowieso vom eigentlichen entkoppelt sein.

Grüße
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 13:34
An ein Gegengewicht hatte ich auch schon gedacht. Ich glaube aber nicht, dass das dem Zahnriemen etwas ausmachen würde.
Schließlich kann man die ja auch ordentlich spannen, ohne das sie kaputt gehen.

Ich werde den Sparkcube wohl doch erst mal mit einer Gewindespindel aufbauen.
Wenn ich dann auf Riemenantrieb umbauen will, wird es wohl dieser Getriebemotor werden: [www.robotdigg.com]


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 14:07
RonnyBerlin meine ich.
Aber das wird immer ungenauer dein Druck.
Die Riemen dehnen sich, gerade am Bett da unten weil immer schön kuschelig warm smiling smiley


Commercium ----> Ramps, RADDS, e3d-Hotends und Filament kauft man hier.. und neu auch Schrauben,Muttern und Unterlegscheiben
Probleme mit dem e3d und bei mir gekauft? Schickt es ein, ich teste es für euch ob es wirklich defekt ist smiling smiley
Print Quality Troubleshooting Guide hier lang..
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
06. November 2014 15:12
Erstens ist die Wärmeausdehnung von so einem Riemen mit Glasfaserzugstrang nicht gerade groß und zweitens ist das Heizbett weit genug vom Riemen entfernt.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
07. November 2014 04:05
Quote
loco
An ein Gegengewicht hatte ich auch schon gedacht. Ich glaube aber nicht, dass das dem Zahnriemen etwas ausmachen würde.
Schließlich kann man die ja auch ordentlich spannen, ohne das sie kaputt gehen.

Ich werde den Sparkcube wohl doch erst mal mit einer Gewindespindel aufbauen.
Wenn ich dann auf Riemenantrieb umbauen will, wird es wohl dieser Getriebemotor werden: [www.robotdigg.com]

Das Gegengewicht muss ja nicht mit am Zahnriemen hängen winking smiley das geht doch wohl wesentlich eleganter mit einem Seil und ner Umlenkrolle


Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
--------
Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
09. November 2014 13:30
Hallo,

das mit dem Riemen so wie Du es vorgesehen hast wird nichts!

Schau Dir mal das an: >>>>>>FEINWERKTECHNIK<<<<<<<
Genauigkeit wie man es in 3 benötigt beim Druck wirst Du nicht bekommen. Jedes 1/100 Rundlaufgenauigkeit, Teilungsgenauigkeit von den Motoren usw. wirkt sich dann bei Dir komplett im Gesamtsystem Z aus. Referenz kannst schnell fahren, ist aber der einzige Vorteil von so einem System.

Wenn Du auf 1/100mm fahren möchtest dann nimm eine Spindel. Egal was für eine, empfehlen würde ich Dir Trapez, aber wie schon gesagt ist jede Spindel genauer wie der Riemen.
Im Bezug auf die Konstruktion, min. 150° Umschlingungswinkel beim Antrieb.

Gruß
Mirco


Druckwerk-3D.com
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
09. November 2014 14:46
Also irgendwie muss es ja auch hier klappen
wenn 2printbeta das so verkauft


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Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 03:42
ganz ehrlich, als Selberbastler okay
aber mit der Konstruktion holst du dir unnötige Supportprobleme.
Man kann alles über Riemen lösen und auch gut damit fahren aber Z würde ich nie mit Riemen verkaufen.
Den Z ist das wichtigste, passen die Lagen nicht kannste noch so schön in x und y drucken sad smiley


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Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 03:53
Hallo,

was verkauft wird und wie es schlussendlich sauber und dauerhaft funktioniert sind zwei Paar Stiefel. winking smiley Will jetzt den Jungs von 2Printbeta
nicht unrecht tun. Vielleicht funktioniert es ganz gut bei denen (übrigens 2 Riemen für Z). Glaube nur persönlich nicht ganz daran.

Grundsätzlich nimmt man für die Z-Achse am besten keinen Riemen, hier ist die Wiederholgenauigkeit (auch beim Riemen gut) und
die Positioniergenauigkeit von entscheidender Bedeutung. Bei der Positioniergenauigkeit habe ich so meine Bedenken ob das Teil jetzt auf
den kompletten Verfahrweg wirklich genau ist. Eine Messung alle 10mm könnte hier Aufschluss bringen. Würde aber gleichzeitig bedeuten dass
der Riemen wirklich genau sein muss wie auch die Rundlaufgenauigkeit der Scheiben. Das Aufschwingverhalten noch gar nicht berücksichtigt!
Birgt auch noch eine Fehlerquelle.

Aus Erfahrung (2 XY-Core Drucker, einmal Bett und einmal Extruder beweglich) liefert der bewegliche
Extruder wesentlich sauberere Ergebnisse im Bezug auf die Genauigkeit, Winkligkeit, Positioniergenauigkeit und auch Filamentstranghaftung.
Je stabiler die Unterlage, desto weniger Schwingungen die den Prozess beeinflussen.

Aber, viele Wege führen nach Rom, der eine oder der andere ist ein wenig beschwerlicher.

Ich lese hier immer wieder dass in Geschwindigkeitsbereichen um die 80mm/s gedruckt wird. Vielleicht auch mal 120 mm/s. Gib mal auf so eine Kiste 150-200mm/s
und Du wirst sehen dass sich alles rächt was ein wenig mehr Spiel hat wie normal.

Gruß
Mirco


Druckwerk-3D.com
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 08:11
Hallo,

ich habe mir heute mal die Ausdrucke eines Fabster angesehen, der ja auch die Z-Achse mit jeweils einem Zahnriemen bewegt. Die Dinger stehen ja jetzt im Mediamarkt herum.

Also meine Begeisterung hielt sich sehr in Grenzen. Man kann sehr deutlich Unterschiede der Layerhöhen erkennen.

Gruß Edwin
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 08:21
Moin

Irgendwie ist es mir nicht ersichtlich warum sich ein Riemenantrieb auf der Z-Achse, sich signifikant anders verhalten soll, als auf der XY-Achse.

Die XY Achse mit round about 500g wird auf 120mm/s beschleunigt. Während sich die Z-Achse , obwohl wesentlich schwerer, doch keine solche Beschleunigungswerte aufweist. Ohne es jetzt ausgerechnet zu haben, sagt mir mein Bauchgefühl das die Riemen auf der XY-Achse mehr aushalten müssten.

Oder täuscht mich mein Bauchgefühl?

Grüsse
Felix
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 08:28
Das einzige was mir einfallen würde ist, dass ich in der Zeichnung Kugellager zur Umlenkung benutzt habe und die Umschlingung der Riemenscheibe zu gering ist.

Vielleicht probiere ich irgendwann den Riementrieb aus, aber mit einer geänderten Konstruktion.


Danke für eure Anteilnahme smiling smiley

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.11.14 08:28.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 08:45
@felko

nicht ganz richtig smiling smiley
Auf Z liegt immer Kraft/Druck drauf nach unten.
Während auf x/y nur Zugkräfte sind die viel geringer sind.
Wenn nicht bewegt ist auch kein Zug/Druck drauf.


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Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 09:38
200mm/s??????
Also ich sag schon bei 40mm/s "Hui ist das Flott!" grinning smiley

Kommt es denn nicht aber letzendlich drauf an was in deinem Riemen drinne ist bzw. wer den Riemen hergestellt hat? Immerhin steuert so ein Zahnriemen ja auch deine Ventile im KFZ Motor, und da wird es erst recht mollig Warm und die Belastungen sind größer, da klackern die Ventile doch auch nicht irgendwann auf die Kolben wegen "Schrittverlusten" ausser natürlich bei Riemenverlust..... *hust*


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Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 10:30
naja ich sag mal so ....diese Riemen die das Leisten sind auch entsprechend aufgebaut und haben auch den dazugehörigen Preis winking smiley
Mit einem GT2 wirst da nicht weit kommen.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 11:10
Ich denke es ist einen Versuch wert, Vincent hat in einem anderen Thread selbst schon geschrieben, dass sie im sparklab darüber nachgedacht haben für größere Sparkcubes einen Riemenbetrieb zu benutzen.

Abgesehen davon, dass im Forum schon 2 riemenbetriebene Sparkcubes rumhuschen, ist der anschliessende Umbau falls es doch überhaupt nicht klappen sollte auf Gewindestange etc. pp. immer noch zu bewerkstelligen.

(Ausserdem glaube ich, dass dann nicht allzu viel verloren ist. Was braucht man denn für einen Riemenantrieb 2 Pulleys und nen Meter GT2...)

Grüße
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
10. November 2014 11:54
Versuchen kann man alles. Als erstes würde ich eine messuhr auf die normale riemengetriebene achse spannen und im 1/10 mm Bereich verfahren, schritt für schritt. Die uhr muss dann immer das 1/10mm wiedergeben. Ist hier nur ein unterschied bei 50mm verfahrweg von 0,5 mm messbar kann man es auf einen versuch ankommen lassen.

Im bezug auf den motor, die hochleistungsmotoren haben ca. 0,5mm "spiel" zwischen den kolben und dem ventil. Durchmesser zahnriemenscheibe oben ca. 100-120mm, nocke ca. 30-40mm, und hier kommt noch dazu dass die einzelteilung nicht so ins gewicht fällt da mehr zähne im eingriff sind, bzw. es kommt viel mehr auf die gradgenauigkeit an die durch spann und führungsrollen auf der zugseite kompensiert wird.

Gruß
Mirco


Druckwerk-3D.com
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 04:52
Hier wird wieder mit Kanonen auf Spatzen geschossen...

Riemen für Z sehe ich als völlig unproblematisch an, solange mechanisch sinnvoll umgesetzt. Also stabile Aufhängung / Umlenkung / Riemenspannung und für das Gewicht evtl. den Riemen nach Flaschenzug-Prinzip führen.
Leute, die Z-Achse bewegt sich, wenn es darauf ankommt, gefühlt einmal pro Minute um 0,2mm (jaja, bei manchen mehr, bei manchen weniger) nach unten und wird dabei auch permanent Richtung unten belastet. Da gibt es weder Backlash noch irgendein "aufschwingen".
Keiner der hier sagt, dass das nicht gut ist, hat das jemals selber vernünftig umgesetzt und ausprobiert.

Im Startpost ist die Riemenführung leider unglücklich gewählt, also nochmal nachdenken und besser machen thumbs up
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 05:10
Wurstnase hat mir einen tollen Link zukommen lassen.
Für alle die an dem Thema interessiert sind: [the-sparklab.de]


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 05:18
Quote
loco
Wurstnase hat mir einen tollen Link zukommen lassen.
Für alle die an dem Thema interessiert sind: [the-sparklab.de]

Schön das Vincent Messprotokolle veröffentlicht thumbs up

Aber wie sieht denn der Aufbau bei der Riemen-Version aus? Und die Protokolle sind bis auf 2-3 Spalten etwas verwirrend grinning smiley

Und ich hab bei meinem Pendelkugellager-Trapezspindel-Antrieb keine 2 zehntel Abweichung nach 4mm Verfahrweg:

Quote
Skimmy
Ich habe jetzt übrigens die Z-Achse nochmal auf 4tel-Schritt umgejumpert und habe jetzt überhaupt keine Abweichungen in der Höhe mehr. Gerade bestimmt 30-40 mal verfahren und immer genau, bis aufs Hundertstel thumbs up

4tel-Schritt, hab ich das richtig gerechnet, wenn ich sage:
- pro Viertel-Schritt 0,45Grad? (Also 200 Vollschitte pro Umdrehung x 4 = 800 und dann 360Grad / 800 = 0,45Grad?!)

Sind dann ja 0,002mm in der Z-Höhe pro Viertel-Schritt?!

Habe jetzt auch nochmal alles andere nach dem zusammenbauen gemessen, seitlich, Rundlauf, Kupplung, Lager nochmal, einfach alles was mir einfiel und habe jetzt überall sehr gute Maße, d.h. keine oder nur 1/100mm Abweichung thumbs up Es geht also wirklich, wenn man ordentlich und geplant schraubt! Ich bin auf die nächsten Drucke gespannt smiling bouncing smiley

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.11.14 05:23.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 05:23
Quote
Skimmy
Und ich hab bei meinem Pendelkugellager-Trapezspindel-Antrieb keine 2 zehntel Abweichung nach 4mm Verfahrweg...
Das sind 1/100 im Protokoll.
Ich hab mir aber eben mal nen Pendellager bestellt für meine M6-Stange.

@Skimmy
zu deine alten Berechnung. Hast du nicht ne TR10x2? Dann wären das bei 1/4 0.0025mm pro Schritt. (2mm/800)
Ich hatte testweise meine Spindel auch mal auf 1/4. Das war mir aber zu laut grinning smiley

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.11.14 05:28.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 06:08
Habe mir die Messprotokolle angeschaut. Sehr gut, vielen Dank dafür erstmal.

Folgende Frage bezüglich Verständnis der Abweichung beim Zahnriemen.
Verfahrweg 10mm dann Messung, dann wieder 10mm dann Messung usw. Richtig?

Wenn ich hier richtig mit meiner Denkweise bin, dann sind zwischen dem Wert min und max -6 und +7 messbar.
Würde sich die Zustandsänderung bei einem Layerwechsel bemerkbar machen, und die Layerhöhe würde dann 0,2mm betragen dann ist es aus.
Also muss der Riemen auf die gesamte Verfahrlänge wie auch die Riemenschiebe um die 360° betrachtet werden.

Beispiel:
- Riemenschiebe Z=10; GT2 = 20mm Umfang
- Verfahrweg 10mm

Im Ungünstigsten Fall wenn die Riemenschiebe einen Rundlauffehler der bei ca. 0,05mm liegt und zufällig der Schlag bei 3 Uhr liegt (Riemen liegt auf der Riemenscheibe auf von 9:00 Uhr bis 3:00 Uhr)
wirkt sich der Fehler bei 10mm Verfahrweg gar nicht aus! confused smiley

Somit spiegelt die Messung eigentlich nicht die Positioniergenauigkeit (auf 10mm schon), da der größtmögliche Sprung (Ungenauigkeit) innerhalb des Layers
betrachtet werden muss. Und hier denke ich dass max. Abweichungen von ca. 10-20% noch tolerierbar sind.

Interessante Diskussion.

Gruß
Mirco


Druckwerk-3D.com
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 06:12
Quote
Mirco S.
Habe mir die Messprotokolle angeschaut. Sehr gut, vielen Dank dafür erstmal.

Folgende Frage bezüglich Verständnis der Abweichung beim Zahnriemen.
Verfahrweg 10mm dann Messung, dann wieder 10mm dann Messung usw. Richtig?

Wenn ich hier richtig mit meiner Denkweise bin, dann sind zwischen dem Wert min und max -6 und +7 messbar.
Würde sich die Zustandsänderung bei einem Layerwechsel bemerkbar machen, und die Layerhöhe würde dann 0,2mm betragen dann ist es aus.
Also muss der Riemen auf die gesamte Verfahrlänge wie auch die Riemenschiebe um die 360° betrachtet werden.

Beispiel:
- Riemenschiebe Z=10; GT2 = 20mm Umfang
- Verfahrweg 10mm

Im Ungünstigsten Fall wenn die Riemenschiebe einen Rundlauffehler der bei ca. 0,05mm liegt und zufällig der Schlag bei 3 Uhr liegt (Riemen liegt auf der Riemenscheibe auf von 9:00 Uhr bis 3:00 Uhr)
wirkt sich der Fehler bei 10mm Verfahrweg gar nicht aus! confused smiley

Somit spiegelt die Messung eigentlich nicht die Positioniergenauigkeit (auf 10mm schon), da der größtmögliche Sprung (Ungenauigkeit) innerhalb des Layers
betrachtet werden muss. Und hier denke ich dass max. Abweichungen von ca. 10-20% noch tolerierbar sind.

Interessante Diskussion.

Gruß
Mirco

Genau, das kommt noch dazu!

Also, solange der Aufbau der Riemenführung nicht bekannt ist und, wie Mirco aufgefallen ist, nicht über den gesamten Umfang des Pulleys gemessen wurde, ist das Messprotokoll für den Riemen leider ziemlich unbrauchbar.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 06:49
Ihr habt den Messaufbau falsch verstanden. Was denkt ihr eigentlich von Vincent? Der hat schon gezeigt, dass er von der Materie sehr viel Ahnung hat.

Es werden 0.1mm Schritte gefahren (Layer). Insgesamt 19 Layer.

Am Beispiel der M6-Pendellager:
1. Layer: Messuhr zeigt 57/100 an
2. Layer: Messuhr zeigt 67/100 an

-> 10/100 verfahren aka 0.1mm

18. Layer: Messuhr zeigt 224.5/100 an
19. Layer: Messuhr zeigt 235/100 an

-> 10,5/100 verfahren aka 0.105mm
-> relativer Fehler zum 18.Layer = 0.5/100
-> absoluter Fehler zum ersten Layer (237 soll) 2/100 aka 0.02mm

Am wichtigsten ist der relative Fehler. Dieser zeigt die Layerdicken an die erzeugt werden können. Bei 1.0-M6 liegt die bei +/- 1/100. Bei 1.1-M6 bei +/- 0.5/100 (quasi nicht messbar). Beim Riemen +/- 6/100 und das ist gravierend!

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.11.14 07:18.
Re: Riemenbetriebene Z-Achse?
11. November 2014 07:12
kugelspindeln aus china gibts schon für weniger als die meisten hier für ihre trapez spindel gezahlt haben, und die haben eigenltich nur vorteile, versteh das nicht ganz wieso die so wenig eingesetzt werden.
Ja sie sind sicher nicht so haltbar und gut verarbeitet .... aber für einen raprap drucker noch immer die Lösung mit dem besten Preis/Leistungs verhältnis.

und mit sicherheit bedeutend besser als die hier vorgestellten riemen konstruktionen.
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