Delta-Reprap/Technik

Während ich noch auf das Aluminium warte, um meinen Repstrap bauen zu können, habe ich mir mal überlegt, wie man Viktors Delta-Design kostengünstig nachbauen könnte. Die Transportrollen gibt es recht günstig.



2-mal bearbeitet. Zuletzt am 17.10.10 13:06.

Prinzipiell eine gute Idee, aber fehlt den Gelenken nicht ein Freiheitsgrad ? Müssten die Transportrollen sich hier nicht auch neigen können ?

Das Rad kann schwenken und sich drehen. Reicht das nicht?

... ein Problem bei diesem Aufbau ist die aufgeteilte Doppelachse - weil zwischen Rad und Transportrolle ein Abstand ist, mußt du die Kineamtik jeweils nochmal aufteilen, so daß die jeweilige Achse zwischen 2 Transportrollen aus 3 Segmenten mit unterschidlicher Triangulationsberechnung bestehen.

Mit einer Stahlkugel in einer Gleitschale und einem Fixiermagneten (oder gleich einem Kugelmagneten und etwas Eisen zum Fixieren) kannst du ein Design mit nur 2 Fixpunkten aber trotzdem allen Neigungs-Freiheitsgraden aufbauen.

Normal werden dafür aber handelsübliche Kugelgelenke genommen (durchbohrte Kugel in einem Kunststoff-Käfig) ...

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Viktor
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Muß da wirklich eine Neigung mit rein, oder kann man den Effekt nicht auch mit einer Platte planparallel zum Boden erreichen?

@VDX: Die Kugelgelenke, die ich gefunden habe, waren alle recht teuer. Die Rollen sind recht billig, 39 Cent das Stück. Die Aluprofile sind Reste. Eigentlich wollte ich das vor allem billig gestalten, da mein Repstrap schon genug kostet.

@ranthoron: versteh ich nicht.

es ist schon faszinierend, da will festo mit dabei sein bei open source und so wie ich das verstanden habe, gibt es zwar ein cooles Gerät aber nichts was mit open source zu tun hat.
Vielleicht kann man sich aber etwas abschauen?
[www.festo.com]

@ Viktor ist das Projekt Delta eigentlich eingeschlafen?

wakeer Wrote:
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> @ Viktor ist das Projekt Delta eigentlich
> eingeschlafen?

... bis auf weiteres Zurückgestellt ... bei mir warten noch ein paar andere interessante Projekte seit Jahren auf passende Reaktivierung

Allerdings könnte das hier schon bald wieder losgehen - von einem Bekannten habe ich zwei komplette Z-Achsen aus Druckplatten-Lasergravierern bekommen, die aus einem massiven Aluschlitten, zwei Star-Linearachsen mit 4 Wägen und einer seitlich angebrachten, vorgespannter KG-Spindel bestehen ... eine 3. Spindel und Motoraufnahme ist auch schon da, ich warte noch auf einen weiteren Aluschlitten mit den Lineralagern, dann habe ich 3 identische Linearchsen mit 180mm Hub, die mit dazu passenden 2Nm-Berger-Lahr-Motoren auch ausreichend kräftig bestückt sind.

Die Endstufen zu den Motoren schaffen die mit bis 10.000 Schritten pro Umdrehung mit 200kHz zu drehen - das ist genug Dynamik für Deltas ... mit den 5mm Hub, den die Spindeln pro Umdrehung machen, wäre das eine Auflösung von 0.5 Mikrometer pro Schritt ... so richtig passend für einen Mikro-Tripod

Da gehe ich evtl. dran, wenn ich mit deinem Laser und der Extruderanpassung fertig bin und die 3. Achse komplett ist ...

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Viktor
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Zum Experimentieren aus Kunststoff für 1,90 € in M8
http://webshop.rc4fun.net/Kugelgelenk-gross-M8-rot-Kunststoff-1-Stueck

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

plus Gelenkkugel! Da bekommst Du für ein einziges Gelenk (in Kunststoff) schon 8 Laufrollen. 12 braucht man ...

Es wäre sicherlich ein Grund, das Ding mit Kugelgelenken zu konstruieren, wenn man die Dinger später drucken könnte. Aber ich seh' den Wolfgang schon den Kopf schütteln.

@wakeer: Hast Du den riesigen Extruderturm auf dem ifab gesehen? Welche xy-Geschwindigkeiten sich wohl damit erreichen lassen, ohne dass er schwankt? Vorsichtshalber zeigen sie auch nicht, wie sie eine Fläche füllen. Und dann der Materialaufwand, den sie da betreiben. 6 Linearlager, 12 Kugelgelenke, 6 Wellen ...

Dennoch ist es der einzige funktionierende Delta-3D-Drucker, den ich bis heute gesehen habe. Ob das vielleicht daran liegt, dass der Extruder für den Delta zu schwer ist? Vor allem der Motor dürfte wiegen. Vielleicht ist es besser, das ganze Ding umzudrehen und das Werkstück zu bewegen. Etwa so.



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.08.10 03:18.

... ich würde die Lagerung anders machen, wenn ich sie fräsen oder drucken möchte: - dann kommen auf die Schlitten und den Kopf jeweils 2 Kugellager pro Achse, durch die eine kurze Welle geht ... und an den Enden der Welle sitzt jeweils ein quer orientiertes Kugellager, an denen die Streben angreifen.

Zu Fräsen ist das etwas mehr Aufwand, da die seitlichen Kugellagerhalterungen entweder aus 2 symmetrischen Teilen zusammengesetzt werden, oder als Gabel mit 2-Seitenbearbeitung gemacht werden müssen ... Drucken wäre da etwas einfacher ...

Bei Interesse kann ich den Aufbau auch skizzieren ...

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Viktor
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Klar schüttel ich mit dem Kopf
Weils so nicht funktioniert...

Stell dir vor du fährst die Achse mit dem Pfeil...
Dann müßten die Rot eingekreisten Halter kürzer und die blauen länger werden...



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.08.10 03:31.

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Hi Wolfgang,

... die Streben neigen sich dann nur gemeinsam nach Rechts und halten durch ihre 'konstante' Länge die Plattform in der Horizontalen.

Wo du jetzt genau die Drehachsen hinmachst, ist irrelevant, solange sie räumlich synchron zu denen auf den Schlitten sind und die Teile nicht kollidieren - die Idee ist die, daß egal, welche Achse sich bewegt, die beiden anderen mitgehen und durch die gegeneinander wirkenden Parallelogramme die Lage des Kopfes im Raum stabilisieren.

Wenn du die einzelnen Streben auch noch in ihrer Länge veränderst, dann hättest du einen Hexapoden (Stewart-Plattform), der auch die Lage des Kopfes im Raum verändern kann ...

Schau dir diesen Aufbau an, da ist es evtl. noch deutlicher zu erkennen: [forums.reprap.org]

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.08.10 03:50.

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Viktor
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Wo soll die Bewegung nach rechts denn her kommen ? Der hat doch nirgends die Freiheit um die Auszuführen.

Die Rot eingekreisten kommen unter Druck und die Blauen unter Zug... unten kann er nicht...da ist er durch die Lager begrenzt. Da kann er sich nicht drehen. Die Plattform kann nicht nach vorne....

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

VDX Wrote:
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> ... ich würde die Lagerung anders machen, wenn
> ich sie fräsen oder drucken möchte: - dann
> kommen auf die Schlitten und den Kopf jeweils 2
> Kugellager pro Achse, durch die eine kurze Welle
> geht ... und an den Enden der Welle sitzt jeweils
> ein quer orientiertes Kugellager, an denen die
> Streben angreifen.

Dann hast Du aber das gleiche geometrische Problem zu lösen wie ich mit den Rädern, weil Du die Drehpunkte getrennt hättest.

Hi Wolfgang,

... die schwarzen Rollen erlauben das 'Nicken' und die Möbelrollen das seitliche 'Gieren' (?) - damit folgen die Streben-Paare einer Achse jeder Bewegung der beiden anderen Achsen.

Wenn die rechteste Achse jetzt nach Unten geht, zieht sie die beiden anderen mit ... die parallele Anordnung der Streben sorgt eigentlich nur dafür, daß der Kopf bei der Bewegung nicht kippt, sondern immer horizontal ausgerichtet bleibt ...

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Viktor
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theodleif Wrote:
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> Dann hast Du aber das gleiche geometrische Problem
> zu lösen wie ich mit den Rädern, weil Du die
> Drehpunkte getrennt hättest.

... genau - ich mußte die triangulation auch zerlegen in 3 Segmente pro Achse ... kein wirkliches Problem, nur etwas mehr Rechenaufwand ...

Für eine einfachere Programmierung würde ich aber vorschlagen, die beiden Drehachsen zusammenzulegen, dann vereinfacht sich der Algorhythmus und die Online-Berechnung/Umrechnung erfolgt auch deutlich schneller ...

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Viktor
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Jetzt hab ich die Aufhängung erst verstanden... das sind Lager wie unter einem Rollwaren... dann könnte es vielleicht gehen...

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Mfg
Wolfgang

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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

... genau

Die Idee mit den Möbelrollen ist wirklich nicht schlecht - einfach 12 kleine Möbelrollen kaufen, jeweils ein Loch für die Strebe in dei Rolle bohren, Strebe einkleben, Rollen aufschrauben und fertig ...

Da wäre nur der etwas höhere Rechenaufwand für die segmentierten Drehachsen und das größere Spiel in den Billiglagern der Möbelrollen.

Es kann sich dann jeder selber aussuchen, ob er das langsamere Programm und das größere Spiel, oder die aufwändigere Fertigung der Lagerungen vorzieht.

Mit immer schnelleren Mikroprozessoren dürften sich die meisten aber wohl doch eher für die Möbelrollen-Variante entscheiden

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Viktor
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Die Möbelrollen habe ich nun. Die Rollen rutschen allerdings auf der Achse hin und her. Das muss ich noch lösen.
Jenseits dessen Frage ich mich, ob das hier nicht was wäre.

... ob du eine kardanische Aufhängung oder ein Kugelgelenk verendest, ist eine reine Preisfrage - bei einem spielfreien kardanischen Gelenk mußt du alle 4 Achsen im Gelenk mit kleinen Kugellagern bestücken ... einfache Gleitlager (wie z.B. bei Lego Technics oder Fischertechnik, nur größer) reichen nicht aus.

Rechne mal nach, was 48 kleine Kugellager und die Bearbeitung kosten

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Viktor
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kann mir jemand sagen wo man Grundlagen zu dem Thema positionierung bei einem delta findet?
Also wie berechnet man den nächsten punkt zum anfahren?

Schau Dir mal das Excel-File hier an.

@VDX: Welche Erfahrung hast Du eigentlich mit diesem "Gelenk" gemacht?

... diese Festkörpergelenke habe ich vor allem für Mikro-Greifer verwendet - hier ein paar Typen:: Parallelgeifer .. Greiferspitzen.

Je nach erforderlicher Steifiígkeit und Biegeradius / Verfahrweg kannst du zwischen Kunststoff / GFK / CFK, Metall und Glas wählen oder auch verschiedene Materialien kombinieren (z.B. Stahlfolie in GFK einbetten).

Was interessiert dich dabei besonders?

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Viktor
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Keine Kugellager, keine Kugelgelenke, spielfrei, vielleicht selbst zu produzieren ...
Ich finde den Ansatz einfach besser.

Die entscheidende Frage ist, in welcher maximalen Größe das machbar ist.

Das Rutschproblem mit den Rädern auf den Möbelrollen habe ich jetzt zwar gelöst, aber die Dinger haben bereits im Axiallager Spiel. Zu Probierzwecken mag das reichen, aber zum Drucken eher nicht, ausser die Software reisst das wieder raus. Das würde vielleicht mit einem neuronalen Netzwerk gehen. Vor 20 Jahren habe ich den Dingern mal eine Diplomarbeit spendiert, aber das ist lange her.

Bevor man mit soetwas daran geht, sollte man die Mechanik verbessern. An Kugellagern und Kugelgelenken stört mich zum einen der Preis, zum anderen sollte der Gedanke von Reprap sein, solche Teile zu ersetzen. Und da finde ich den von Dir gezeigten Ansatz gut.

Detlef

Quote

Die entscheidende Frage ist, in welcher maximalen Größe das machbar ist.

Beliebig.

Der flexible Bereich muss eben dick genug sein, die Kräfte übertragen zu können aber dünn genug, dass das Material im elastischen Bereich bleibt. Bei der Breite des Gelenks sind dagegen keine Grenzen gesetzt. Im Zweifel lieber etwas dünner und breiter, das senkt die notwendigen Kräfte.

Die Länge des elastischen Bereichs des Gelenks ist dann auch noch ein Parameter. Lang genug, um wiederum im elastischen Bereich des Materials zu bleiben und kurz genug, um euler'sche Knickung zu vermeiden.

Falls das alles wie Gefasel klingt: Ein Gelenk kann man rauf- und runterskalieren und breiter oder schmäler machen, ohne dass die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird.

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Allerdings steht hier, die erzielbaren Drehwinkel seien in der Regel auf 3-5 Grad begrenzt. Das würde wohl nicht reichen.

Das Buch ist übrigens recht interessant. Teile daraus findet man auch hier.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.09.10 05:29.

Hier ist ein Beispiel für ein Filmscharnier mit +-180 Grad Bewegungswinkel:

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Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

@theodleif danke für den Link. Ist das Projekt noch aktuell, er hat ja nicht auf deine Info nach neuem geantwortet? (Martin)