Delta-Reprap/Technik

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Steineranteil

Ich glaube, das Wort musst Du hier erklären

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Die Ansteuerung numerisch zu lösen, ist vielleicht eine gute Idee.

Bisher war die Strategie immer, die Mechanik so auszulegen, dass die Mathematik nicht zu kompliziert wurde.

Vielleicht ist es besser, eine Tabelle anzulegen, die für die Motorstellungen M1, M2 und M3 die Werte X und Y bei Z=const ausgibt. Ein anderes z erhält man ja dadurch, dass man M1'=M1+c, M2'=M2+c, M3'=M3+c wählt. Somit muss es nur eine Tabelle für eine Höhe geben.

Ich hab mal Herr Dolde angeschrieben. Er hat den Delta bei Festo gebaut und kann sicherlich etwas zur Software/Mechanik sagen.
Er ist mittlerweile wie einige hier Selbstständig.
[www.dolde-engineering.de]

Denkst Du, er darf was dazu sagen? Meistens haben die was unterschrieben.

... mein Tripod-Demonstrator von 2007 hat den gleichen Aufbau und wird auch entsprechend angesteuert.

Ich hatte mir dafür einen Algorhythmus überlegt, mit dem ich jede XYZ-Koordinate in eine entsprechende ABC-Koordinate der Tripod-Achsen umrechnen kann und hier auch irgendwo gepostet - die Berechnung ist nicht weiter schwierig.

Damit der Tripod die normalen XYZ-Pfade von Skeinforge und Co. ablaufen kann. muß man nur noch eine XY(Z)-Linie in möglichst kurze Segmente unterteilen und die dann von ABC-Punkt zu ABC-Punkt ablaufen lassen ...

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Viktor
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... den Link hatten wir eventuell auch schonmal: [wiki.zimt.uni-siegen.de]

Hier werden verschiedene Konzepte und Lagertypen besprochen ...

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Viktor
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Im Prinziep geht es darum eine Koordinaten Transformation zu machen. Das ist nicht weiter komliziert, solange die Kinematik analytisch lösbar ist. Solte das nicht gehen gibt es die Möglich keit einer nummerischen Lösung. Man muss dann nur die Transformantionsmatizen vor die Motoersteuerung zu schalten und ihr müßtet brauchbare Ergebnisse erhalten.

Steineranteil:
Besagt grobgesprochen die Steifigkeit einer Konstruktion ist von der Bauhöhe abhängig. In der einschlägigen Literatur (Gross, Hauger, Schnell; Technische Mechanik) findet Ihr auch die mathematischen Zusammenhänge. In der praxis kann man das am einfachsten mit einem IPB-Träger (süddeutsch "Peiner") erklären. Die haupt Spannungen werden durch den Ober- und Untergurt übertragen. Der Steg hat lediglich die Aufgabe die Schubspannungn zwischen den Gurten zu übertragen. Wenn man nun die Flächenträgheitsmomente nachrechnet, findet man schnell heraus dass die Steifigkeit in der dritten potenz von der Steghöhe abhängt, damit hat die Steghöhe einen deutlich größeren Einfluß als die Querschnittsfläche.

Für den Leichtbau bedeutet dieses:
ich kann mit hochfesten Stahl die gleiche Festigkeit erreichen wie mit Baustahl bei einem fünftel der Masse, allerdings vergrößert sich die Elastizität um den Faktor 5. Wenn ich biegesteife Konstruktionen benötige, muss ich versuchen die Biegeträger so hoch wie möglich zu bauen. Wenn die Konstruktion leicht werden muss sollte ich versuchen überall im Bauteil die gleiche Spannung zu verwirklichen ("Bauteile konstanter Spannung"). Diese Faustformeln gelten für alle Materialien - Leichtbau ist nicht schwere Werkstoffe durch leichte ersetzen!


Der Entwurf wie er Oben gezeigt wird, berücksichtigt keine dieser Vorgaben, so dass er immer zu schwer und zu elastisch ist. Das bedeutet, dass die erreichbare Dynamik sehr langsam sein wird.

Ich hoffe ich konnte Euch mit diesen Ausführungen für die Mechanik und Steuerungstechnik ein wenig helfen.

Viele Grüße
Philipp

Wenn Du jetzt noch ne Konstruktionszeichnung für einen Delta mitlieferst, der das berücksichtigt, dann verstehe ich es.

Hallo theodleif,
ich würde mir keinen Delta bauen, weil der nicht die Möglichkeiten bieten würden, die ich von einer Parallelkinematik erwarten würde. Ich würde mir ehr einen Hexapodenbauen, der hätte dann 6 Freiheitsgrade. Ich habe aber leider keien Finanzierungsmöglichkeit für ein solches System. Ich rechne mit einem Aufwand für Bauteile und Entwicklung im Bereich um 50 k€.
Es ist etwas aufwändiger die "Technische Mechanik" zu erklären. Ingenieure sudieren 4 Semester um einen groben Überblick zu erhaschen. Also in diesem Fall haben wir es mit einem Biegebalken zu tun. Ich kann hier unmöglich eine TM-Vorlesung verfassen, daher hier dieser kurze Ausschnitt um die Komplexität der Materie zu verdeutlichen:
"Um eine optimale Gestalt für einen Biegebalken zu bekommen, muss man sogenannte Schnittkräfte über die Länge des Trägers bestimmen. Daraus erhält man den Verlauf der Längs- und Querkräfte sowie der Biegemomente. Diese Momente und Kräfte kann man dann in die Bauteispannungen, die das Bautreil belasten umrechnen. Wenn man nun den Träger sogestaltet dass über die gesamte Länge des Träger die gleichen Spannungen herschen hat man eigendlich schon den minimalen Materialeinsatz gefunden. Bei einfachen strukturen geht das häufig durch geschultes hinsehen oder analytisches rechnen, bei komplexeren Systemen hilft die FE-Methode".
Erfahrungsgemäss ist es immerschlecht




Für die Vorstellung der Mechanik ist es hilfreich sich Brückenkonstruktionen anzuschauen. Dies eTragwerke haben enorme Spannweiten zu überbrücken, dürfen selber aber nicht unbegrenzt schwer sein. Versuch doch mal die Statik des "Blauen Wunders" in Dresden nachzuvollziehen, das könnte helfen.

Philipp Wrote:
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> Ich habe aber leider keien
> Finanzierungsmöglichkeit für ein solches System.
> Ich rechne mit einem Aufwand für Bauteile und
> Entwicklung im Bereich um 50 k€.

Da wirst Du den Preis für die GfK-Platten wohl noch etwas erhöhen müssen.

Das wird wohl nicht funktionieren, der Selbstkostenpreis der GFK-Druckplatten ist den meisten ja schon zu teuer.

Ich habe noch einmal intensiv über den Delta nachgedacht, es könnte sein, das es eine sinnvolle und vielleicht auch preiswerte Aktorlösung in Form von Linearschrittmotoren gibt.

hallo philipp,

was lese ich da? preiswerte linearschrittmotore? wo gibts die? die suche ich schon eine halbe ewigkeit.

gruß krid

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.12.11 04:38.

... meinst du evtl. die Linearaktoren mit Spindel?

Ich habe in meinem Tripod sowas selbstgebastelt drin, normal kommst du bei NEMA17-Motoren mit passender Spindel schon an die 100€ pro Motor - die 'tin-can' Linear-Motoren sind zwar günstiger, aber nicht so das Wahre ...

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Viktor
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@philipp: Also das ist mir schwer verständlich.

Bisher dachte ich immer, Du verdienst ganz gut an den GfK-Platten und verschweigst uns, was das für ein Material ist, damit Du Dir das Geschäft nicht ruinierst. Das hätte ich ja noch verstanden.

Jetzt lese ich, dass Du die Platten zum Selbstkostenpreis verkaufst, also gar nichts dran verdienst. Nur verstehe ich jetzt überhaupt nicht mehr, warum Du uns nicht sagst, was das für ein Material ist.

Ist es giftig, oder warum sollen wir das nicht wissen?

Ich jedenfalls würde schon gerne wissen, was das ist, bevor ich Spielzeug für meine kleine Tochter drauf drucke.

Nach dem, was ich bislang gesehen habe, würde ich auf sowas tippen: [shop.r-g.de] . Kohlefasern sind halbwegs elektrisch leitfähig, so dass es funktionieren könnte, einfach rechts und links eine Spannung anzulegen, um das Ding warm zu bekommen.

Noch etwas leichter und stabiler geht es mit Waben. Waben gibt es auch aus Papier, damit vermutlich günstiger und ebenfalls als fertigen Sandwich, die konnte ich jetzt auf die Schnelle aber nicht finden.

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@Traumflug
Du bist im falschen Film....
Da wissen wir ja was es ist. Auch das man das selber nicht herstellen kann ohne das nötige Werkzeug und Knowhow.
Es ist Kohlefasergewebe (in einer ganz bestimmten Stärke) und eine Aramid-Wabe. Das ganze wird im Vakuum laminiert.
Viel Spass beim Nachmachen.


Es geht um die Platte die da drauf kommt als Druckunterlage.

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

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

Hallo Leute,
ich meine natürlich keine Spindeltriebe sondern Linearmotoren, also Motoren die direkt eine lineare Bewegung erzeugen, so wie ein Hydraulikzylinder. Das funktioniert mit allen gängigen Elektromotorkonzepten. Der Vorteil eines solchen Linearmotors ist dass er die Kraft direkt dort und in die Richtung erzeugt, wo si benötigt wird, dadurch bekommt man sehr exakte und spielfrei Antribe. Interessante Anwendungen für solche Motoren gibt es viele, so dass ich mir vorstellen kann soetwas am Markt finden zu können. Wenn nicht kann man den ja immer noch selber bauen. So einn Schrittmotor ist ja nicht sehr kompliziert.
[www.eit.uni-kl.de]

Prof. Zimmer und Dr.-Ing. Schmit haben hier einmal einige Fakten zu Linearantrieben zusammen gefasst:
www.baumaschine.de/Portal/Aktuell.../direktantrieb.html
Ich halte aber den doppeltgespeisten Linearmotor des RailCab-Projektes für unsere Belange für nicht zielführend. Ein Reluktanzmotor (Schrittmotor) ist zwar viel lauter, ist aber besser geeignet da er eine höhere Kraftdichte erreicht.

Hier ist mal ein Industrielles Beispiel:
[www.ja2-gmbh.de]

Vielleicht findet ja jemand noch eine günstige Variante.

Philipp

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Auch das man das selber nicht herstellen kann ohne das nötige Werkzeug und Knowhow.
Es ist Kohlefasergewebe (in einer ganz bestimmten Stärke) und eine Aramid-Wabe. Das ganze wird im Vakuum laminiert.
Viel Spass beim Nachmachen.

Mit einer guten Waage und Küchenmitteln (Pinsel, Folie, Handschuhe, ...) kommt man da eigentlich schon recht weit. Anleitungen sollte es bei den Flugmodellbauern geben.

Vakuum braucht's nicht unbedingt, da beide Seiten eben sind. Zweck des Vakuums ist, das noch feuchte Laminat anzudrücken und überschüssiges Harz abzusaugen. Bei einer ebenen Fläche kann man aber mit einer Platte andrücken und auf die letzten 20 Gramm kommt's bei RepRap ja nicht an.

Und jetzt komm' nicht mit "mach mal" um die Ecke. Habe ich schon, und nicht zu wenig. Gibt's nur kein Bild von.

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Dann verstehe ich deine Aussagen nicht, das Vakuum ist dazu da die Luftblasen von der einen Fläche weg zu bekommen.. überschüssiges Material kannst du nicht mit Vakuum weg machen... Da machst du mit dem Harz ja die Pumpe kaputt.

Aber hier liegt wie immer die Tücke im Detail... man kann es nicht selber... auch wenn du das glaubst.

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Mfg
Wolfgang

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Dann verstehe ich deine Aussagen nicht, das Vakuum ist dazu da die Luftblasen von der einen Fläche weg zu bekommen.

Wo sollten die Luftblasen denn her kommen? Die eine Schicht kann man blasenfrei auf die Platte aufbringen. Sollten doch mal Blasen rein geraten, kann man die mit dem Pinsel weg tupfen.

Dann kommen die Waben, die ja gewollt eine Menge Luft enthalten.

Oben drauf dann wieder eine Schicht Gewebe, das schon durch das Eigengewicht auf den Waben hält.

Oder noch besser, die zweite Schicht auf die zweiten Platte aufbringen und dann zusammen kopfüber auf die Waben legen.

Das faszinierende an dieser ganzen Laminiererei ist ja, dass das alles völlig kraftfrei vor sich geht. Man muss nur all die Fasern eine Zeit lang in der richtigen Position halten, bis das Harz hart ist.

Und: Trennmittel auf den Platten nicht vergessen. Die Platten wirr man ja am Ende wieder weg machen.

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überschüssiges Material kannst du nicht mit Vakuum weg machen... Da machst du mit dem Harz ja die Pumpe kaputt.

Zu dem Zweck legt man auf das frische Laminat erst ein so genanntes Abreissgewebe, dann eine Lochfolie, dann ein dickes Vlies, das das überschüssige Harz aufnimmt, und dann die Dichtfolie bzw. den Vakuumsack. Kann man sich in einem so einfachen Fall wie einem Brett aber alles sparen.

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Klar... hört sich ja toll an...
Nur ist deine Fläche nachher weder Plan wenn sie beheizt wird ,noch Blasenfrei...
Warum das so ist steht hier:
[forums.reprap.org]

man merkt das du es noch nicht gemacht hast.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.08.11 15:32.

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Mfg
Wolfgang

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Hallo liebe Leute,
in der Beschreibung von Traumflug sind einige interessante Ansichten. Ich habe wirklich viel Arbeit und Erfahrung in das Heizbett gesteckt. Ich kann euch glaubhaft versichern, wenn ihr versucht nach obiger Beschreibung ein Heizbett zu bauen wird das das teuerste Heizbett Eures Lebens das leider nicht funktioniert. Leider ist es nicht so einfach wie Traumflug sich das Vorstellt.
Ich sage das nicht um euch zu entmutigen, sonder bevor Ihr versucht das Heizbett nachzubauen, nehmt euch die Zeit und rechnet euch die Kosten für das Material aus, bitte berücksichtigt dabei die erhältlichen Losgrößen und die erforderlichen Materialmengen.

Liebe Grüße
Philipp

off topic, das passt nicht wirklich rein. Bitte nicht zumüllen.
@ VDX kannst du das bitte verschieben?

*** EDIT - VDX: ... hab' die 3 nachfolgenden Posts gelöscht, da sie wirklich nichts sinnvolles beitragen, das Löschen der vorherigen würde den Thread aber zu sehr zerreißen, deswegen lasse ich das erstmal so ...

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.08.11 16:01.

Hallo Leute,
wir haben mal mit einem solchen Planarmotor einen Parallelkinematikroboter gebaut.
[www.directindustry.de]

[www.youtube.com]
[www.roboter-info.de]

Das Gerät ist erstaunlich schnell und steif, das könnte man für einen RepRab deutlich leichter bauen. Der Robotter arbeitet übrigens mit spielfeivorgespannten Wälzlagern in den Gelenken, in Kombination mit dem Direktantrieb bekommt man eine sehr exakte und präziese Bewegung.
Siecher nicht schimpfen der Trieplanar hat keine selbst gedruckten Teile und ist sehr professionell aufgebaut, aber ich möchte diesen Beitrag nur als Anregung verstehen. Manchmal hilft es ja auch mal über den Tellerrand zu schaun.

Ich habe heute noch mal nach Linearschrittmotoren gesucht, doch leider noch nicht die Lösung gefunden die mir vorschwebt.

Viele Grüße
Philipp

Das ist ja eine interessante Sache,
Hab ich ja noch nie gesehen das die sich frei auf einer Fläche bewegen können.
Auf Schienen war mir bekannt... aber so wow.

Da gehen ja ganz andere Möglichkeiten auf... aber da wird es bestimmt kompliziert und teuer.

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Mfg
Wolfgang

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

Hallo Leute,
jetz bin ich doch fündig geworden,
[www.directindustry.de]

Hat mit 10 mm noch etwas wenig Hub, ist aber schon mal eine Richtung.

Viele Grüße
Philipp

Da gibt es aber jede Menge... mußt nur nach Aktuatoren suchen.

[www.orientalmotor.de]

[de.nanotec.com]

[www.osmtec.com]

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Mfg
Wolfgang

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

Hallo Wolfgang,
das sind aber soweit ich es erkennen kann, alles Spindeltriebe, ich würde aber versuchen einen Direktantrieb zu suchen. Also ein Motor der keine Rotationsbewegung erzeugt sonder direkt eine lineare Bewegung erzeugt (s. Transrapid, RailCab,...). Es gibt solche Aktoren als Synchon- oder Asynchronmaschinen doch als preiswerter und skalierbarer Schrittmotor wäre es ein echter Hit. Mann könnte dann alle Spindeln und alle Riemen aus den Druckern ersetzen => weniger Schwingungen, exaktere Positionierung.... .
Gruß Philipp

Da habe ich jetzt aber auch nicht drauf geachtet ob das nun welche sind die mit Spindeln arbeiten oder mit glatten Wellen.
Die mit dem Linearen antrieb sind aber auch direkt um ein vielfaches teurer...

Sind die Motoren in den Kaufhaustüren nicht nach dem Prinzip ?

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Mfg
Wolfgang

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

Hallo Leute,
ich habe gester mit einem Spezialisten für Antriebtechnik über die Linearmotoridee gesprochen. Die Idee ist hoch interessant, nur die Motoren müssen wir noch entwickeln, das werden wir angehen
Gruß.
Philipp