Consigli su peso ed inerzia del piano

Salve a tutti,

ho in casa un piano profilato in alluminio (tipo questo LINK) che vorrei sostituire alla mia stampante in modo da poter ancorare i pezzi al piano per incisione, generalmente pcb.

Il profilato che ho ho è lungo 320x230 e soprattutto peso 1.4Kg, il nema17 se non sbaglio fino a 1.7Kg non dovrebbe avere problemi per movimentarlo ma secondo voi avrò problemi relativi al peso o all'inerzia durante i movimenti ? Oppure perdita di passi ?

Edited 1 time(s). Last edit at 09/21/2018 09:26AM by tronicman.

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Prusa I3 Rework molto modificata - Ramps 1.4 - Driver DVR8825 con smoother - Direct Extruder MK8 1,75mm 0.4mm - Firmware Marlin 1.1.0 - LCD + SD

Non è tanto un problema di peso, quanto di inerzia, se il piano è trasciato in Y da una cinghia applicarsi 600 grammi o 1400 fa stirare la cinghia in modo diverso e ovviamente in un cambio di direzione questo "tira e molla" si traduce in deformazioni ed imprecisioni.

IN genere se devi fare "sforzi" meglio i Nema 23 in configurazione con le cinghie avvolte sulla puleggia cerca in giro "shapeoko" e vedrai di cosa parlo, io ho una "eshapeoko" con doppio motore nema 23 in Y e motore singolo in X 1000x750 di corsa (anche se poi di utile è 780x580) che si porta un kress da 1.7 Kg e taglia compensato anche da 15mm (ovviamente non a passata singola), e comunque le velocità e i cambi di direzione vanno "ragionati" molto soprattutto in termini di accelerazioni e di cambiamento di direzione.

Saluti

Carlo D.

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P3Steel - MKS GEN v1.2 e REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER + Gen 7 MOSFET (HotBed) + alimentatore step-down 12V -> 5V
Firmware MK4duo 4.3.6 con ABL induttivo con LJ18A3 - Slic3R (Originale) ed ESP3D per controllare la stampante da remoto.
HotEnd Cinese V6 clone con ugello da 0.4mm.

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Grazie Onekk

immaginavo ci fossero problemi di questo tipo che probabilmente potrei limitare abbassando le velocità di alcuni movimenti, riguardo al tuo suggerimento dovrei stravolgere troppo il telaio per come l'ho progettato tempo fa (non considerando sviluppi futuri in questo senso, anche se con soluzioni drastiche si potrebbe fare) ,mi piacerebbe passare al movimento vite/madrevite (anche se non so ancora quali sono i limiti di velocità) .............quindi me lo sconsiglieresti comunque di provare nema17 e cinghia.

Edit
Potrei però senza non troppe difficoltà sostituire la cinghia con un accoppiamento vite/madrevite sempre con un nema17 però, ci sono controindicazioni ?

Edited 1 time(s). Last edit at 09/21/2018 03:49PM by tronicman.

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Prusa I3 Rework molto modificata - Ramps 1.4 - Driver DVR8825 con smoother - Direct Extruder MK8 1,75mm 0.4mm - Firmware Marlin 1.1.0 - LCD + SD

Il problema del nema 17 è la limitata coppia, a meno di non usare quelli ad alta coppia, che però costano di più, su alcune meccaniche il motore sta sotto il piano e se monti un nema 23 non ci sta proprio, tieni conto che per avere un movimento corretto la cinghia deve essere "in bolla" e non fare saliscendi quindi la parte superiore della puleggia del motore deve essere a livello con il punto di fissaggio del "piano scorrevole", a meno di non mettere rinvii o altro.

Il movimento a vite è buono solo per l'asse Z dove il peso limita il problema del "backslash" cioè del gioco, con le velocità necessarie per una stampa 3d i movimenti X e Y a vite sono sconsigliati per due motivi:

1) hanno gioco e se devi ridurre questo gioco è necessario applicare un carico (ad esempio con un molla o con degli spessori tra due "dadi" che compensano il gioco)
2) le velocità non sono altissime.

per contro avresti il vantaggio di non avere la flessibilità della cinghia, però le cinghie non sono tutte uguali, e ne trovi con più o meno "stiramento", quindi puoi scegliere in giro cosa va meglio.

Il problema è diverso tra una CNC (fresa) dove hai necessità di coppia ma la velocità è bassa e una inversione del moto in genere si può compensare anche introducendo un certo attrito, perché le forze di taglio sono sicuramente superiori all'attrito aggiunto e la "velocità di avanzamento" (che è il termine corretto) dipende dalle caratteristiche del materiale e dell'utensile (la fresa) ed è in genere limitata dalla capacità dell'utensile di espellere il truciolo e dalla potenza del mandrino.

Le masse in gioco sono elevate una fresa più tutto quello che deve esserci attaccato (supporti rigidi e sistemi di aspirazione) impongono accelerazioni non fulminanti specie con gli stepper altrimenti perdi passi.

Una stampante 3D ha meno limitazioni di velocità perché le masse in gioco sono basse ed è importante la velocità di movimento, anche se non puoi aumentarla all'infinito perché la plastica deve avere il tempo di raffreddarsi per garantire una precisione dimensionale corretta.

Dato che le masse sono basse le accelerazioni possono anche essere alte, soprattutto nelle "curve".

Le richieste come vedi sono diverse e in genere non compatibili tra di loro, e di conseguenza anche le meccaniche alla base .

In genere chi ha provato le viti per gli assi X e Y si è imbarcato solo in casini ed è dovuto tornare indietro alle cinghie (che hanno la caratteristica di avere un effetto ammortizzante anche nei cambiamenti di direzione).

Non ho visto in giro delle trattazioni "ragionate" sull'argomento, alcune trattazioni sulla "qualità delle cinghie" forse le trovi, (cioè sul materiale dell'anima e sul materiale del rivestimento che comprende anche i denti).

Non ti posso dare dei link di approfondimento, a meno di non dirti di leggerti interi forum sulla "shapeoko" e la "eshapeoko" che usano una meccanica "assimilabile" ad una stampante 3D (ma con accorgimenti studiati per un uso CNC).

Vedo però che stai usando un estrusore diretto, che comporta di avere sul carrello il peso del motore di estrusione e di quello che c'è collegato, prima di imbarcarmi in altre cose io proverei un sistema bowden che rimanendo nel campo delle cartesiane XY è il sistema che in genere è ritenuto "migliore" anche se ha dei punti critici come il settaggio della ritrazione e pone alcuni probelmi con alcuni materiali.

Saluti

Carlo D.

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Grazie di nuovo onekk

beh che dire.....hai detto tutto tu !!!

abbandono l'idea del piano pesante e la lascio piu stampante 3d che mini fresa, sul asse Z oltre al motore con tutto l'estrusore al momento ho anche un bel mandrino da 600g link(che ne dici è buono per farci cosa?poco piu del milling?).....alla fine dovrò optare per la soluzione piu giusta, lasciare la stampante una stampante 3d e costruirmi una mini fresa cnc con quello che avevo comprato sperando di non aver buttato soldi inutilmente .......maledetta ignuranz

grazie ancora

Edited 1 time(s). Last edit at 09/22/2018 09:31AM by tronicman.

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Oddio con quel mandrino non saprei, al massimo incisioni su circuito stampato o su compensato, ma solo incisioni e con fresa affilata, altrimenti i cuscinetti del mandrino vanno a farsi benedire.

Ovviamente a quel prezzo ti devi apsettare prestazioni paragonabili.

Puoi sempre comprare un arduino uno e una scheda per GRBL tipo questa Bundle scheda + arduino + driver .

e poi costruirci una meccanica decente usando dei profilati "makerslide" che si trovano in Inghilterra eShapeoko e forse che in germania a prezzi ragionevoli ottenendo una macchina tipo Shapeoko-like (X-Carve oppure OpenBuild) che potrai usare con profitto per fare anche cose più evolute.

EDIT: ho notato che quasi tutti i riferimenti alla shapeoko sono spariti dalla rete, ahime il progetto sembra "morto" dopo l'acquisto da parte di una ditta che produce router commerciali, mi sembra che l'unica soluzione rimasta sia quella inglese (perché il dazio e l'iva dagli USA rendono gli altri progetti poco appetibili).

Saluti

Carlo D.

Edited 1 time(s). Last edit at 09/23/2018 09:48AM by onekk.

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Quote
onekk
Non è tanto un problema di peso, quanto di inerzia, se il piano è trasciato in Y da una cinghia applicarsi 600 grammi o 1400 fa stirare la cinghia in modo diverso e ovviamente in un cambio di direzione questo "tira e molla" si traduce in deformazioni ed imprecisioni.

IN genere se devi fare "sforzi" meglio i Nema 23 in configurazione con le cinghie avvolte sulla puleggia cerca in giro "shapeoko" e vedrai di cosa parlo, io ho una "eshapeoko" con doppio motore nema 23 in Y e motore singolo in X 1000x750 di corsa (anche se poi di utile è 780x580) che si porta un kress da 1.7 Kg e taglia compensato anche da 15mm (ovviamente non a passata singola), e comunque le velocità e i cambi di direzione vanno "ragionati" molto soprattutto in termini di accelerazioni e di cambiamento di direzione.

Saluti

Carlo D.

Ho scoperto di recente una variante potenziata del sistema shapeoko, quello mostrato in questo video dal minuto 2:00: [www.youtube.com]
Riduce al massimo lo stiramento delle cinghie, indipendentemente dalla loro lunghezza, dato che sono tutte bloccate tranne nel punto in cui fanno la curva attorno alla puleggia del motore.
Quindi magari riesce a sopportare anche inerzie maggiori.

Edited 1 time(s). Last edit at 10/07/2018 09:05AM by Mr Yod.

Mica tanto una variante del sistema shapeoko, è proprio un cosa diversa, l'avevo addocchiata anch'io, però ho qualche dubbio sulla tenuta meccanica delle parti stampate e sul peso totale dell'asse.

La eShapeoko che poi è l'unica del mazzo rimasta se sei in Europa, ha il problema delle spalle troppo leggere come materiale, (soluzione adottata per ridurre il peso di spedizione) putroppo pare che il progetto sia in stallo dopo l'avvento della Shapeoko 3 e il passaggia dalla fase hobbystica e quella industriale.

L'unica soluzione sarebbe quella di rifarsi le spalle dell'asse Y i disegni ci sono tutti,il problema sono gli eccentrici di regolazione che con le misure delle spalle maggiorate appoggerebbero per poco nella struttura.

Altra soluzione sarebbe di usare un sistema di compensazione o di sincronismo dell'asse Y (che è a doppio motore) magari con un sistema tipo "pantografo" a cavi d'acciao, vedi l'origine della core XY per capirci.

L'asse X non da problemi, lo Z avrebbe bisogno di una maggiore robustezza, magari appena posso ci rimetto sopra le mani ed elaboro qualcosa.

Saluti

Carlo D.

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onekk
Mica tanto una variante del sistema shapeoko, è proprio un cosa diversa, l'avevo addocchiata anch'io, però ho qualche dubbio sulla tenuta meccanica delle parti stampate e sul peso totale dell'asse.

Si, è una cosa completamente diversa, mi riferivo infatti solo alla gestione della cinghia che mi pare sia lo stesso sia nella Shapeoko che nella MPCNC base (quella nel video è modificata).

Quote
onekk
La eShapeoko che poi è l'unica del mazzo rimasta se sei in Europa, ha il problema delle spalle troppo leggere come materiale, (soluzione adottata per ridurre il peso di spedizione) putroppo pare che il progetto sia in stallo dopo l'avvento della Shapeoko 3 e il passaggia dalla fase hobbystica e quella industriale.

Beh, c'è sempre la MPCNC (è pure al Maker Faire di quest'anno) a cui si possono sostituire i giunti stampati con quelli in metallo, che mi pare si trovino in giro (vengono usati per legare assieme i tubi d'acciaio).

Al momento sono poco aggiornato sulle meccaniche delle CNC hobbystiche, e poi avendo una eShapeoko sono più propenso a modificare quella che a cambiare radicalmente meccanica.

La eShapeoko ha un percorso cinghie più complicato della Shapeoko originale, infatti ha diverse configurazioni possibili che aumentano il tratto avvolto attorno alla puleggia di trazione per massimizzare la potenza trasmessa, io ho usato una versione che rispetto alla shapoko originale è molto più avvolta e usa 4 rulli per lato.

Volendo poi c'è la variante con cinghie da 9mm al posto del 6mm solito, ma dovrei cambiare tutte le pulegge dei motori e modificare i rulli, ma quello non è il problema, è lo svergolamento dell'asse Y che si verifica quando i motori sono folli, il problema lo risolvi tenendo sempre alimentati i motori dopo aver azzerato l'asse (settando un apposito parametro di GRBL), ed evitando di muovere l'asse a mano per evitare di peggiorare lo svergolamento delle spalle.

Al momento preferisco concentrarmi sulla parte CAM dove sto sviluppando alcuni plugin sia per CamBam che per FreeCAD e ovviamente il tempo per la meccanica è limitato.

Saluti

Carlo D.

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