Movimento armonico Harmonic Drive

E' possibile secondo voi l'applicazione di questo movimento meccanico ad una stampante 3d ?
[www.projectbiped.com]
con Arduino ho già provato i motori servo a giro continuo e vanno abbastanza bene, salvo prendere quelli di una certa qualità.

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Prusa I3 R2 di Nicola P. Hotend IeC 1.75
Delta Kossel V250 in costruzione

Ciao, questo sistema Harmonic Gear sembra interessante, però leggendo la lista delle proprietà della soluzione visibile sul sito che hai suggerito ho alcuni dubbi sull'effettivo apporto positivo all'adozione del Harmonic Gear sulle stampanti 3D; la lista elenca:

• 16 to 1 gear ratio cioè riduzione (del rapporto di trasmissione) 16 a 1
  
  • Vantaggio ipotetico: potresti avere una risoluzione paragonabile a 1/16 di passo anche senza fare microstepping ? Possibile, perchè quando l'albero del motore stepper ruoterà dalla posizione 0° alla posizione 1,8° in un singolo scatto l'albero in uscita dal "tuo" Harmonic drive ruoterà dalla posizione 0° alla posizione 0.1125 ° (1.8 gradi / 16)
  • Svantaggio ipotetico: per avere la medesima rapidità di movimento delle parti della tua stampante, il motore dovrebbe girare a 16 volte la sua velocità, e (a quanto mi sembra di capire, senza microstepping i motori stepper fanno molto più rumore)
• no backlash cioè niente gioco meccanico tra ingranaggi
  
  • Vantaggio ipotetico: se lo usi sul meccanismo di trascinamento del filamento plastico verso l'estrusore, allora ci sono degli ingranaggi coinvolti che potrebbero avere dei giochi (e in questo caso potresti avere un miglioramento) però visto che le parti del sistema Harmonic Drive sono in plastica, dovrai tenerlo lontano da parti calde (come è l'hotend) quindi potresti essere obbligato ad usare un estrusore tipo Bowden
  • Svantaggio ipotetico: dal momento che la maggior parte delle stampanti 3D lavorano con il motore stepper in "presa diretta" sulle cinghie dentate, che sono soggette a un minimo di gioco per la loro elasticità (dipendente dal tipo di cinghia e dalla qualità della cinghia usata) il sistema Harmonic Drive non eliminerebbe dei giochi meccanici eventualmente presenti in gruppi di ingranaggi (che non ci sono). Resta salva l'ipotesi di usare l'Harmonic Drive in sostituzione del microstepping (non aggiungerebbe giochi meccanici) ma si torna al punto precedente
• holds position without power cioè tiene la posizione in assenza di alimentazione (elettrica)
  
  • Vantaggio ipotetico 1: con motori stepper riduzione del consumo di corrente (non saprei in che misura visto che meccaniche delle stampanti si muovono parecchio)
  • Vantaggio ipotetico 2: potresti usare dei motori "non passo - passo" (come stai già sperimentando anche tu) adottando soluzioni analoghe a quelle suggerite nel topic sardegna - stampante con servo-motori da danithebest91 oppure in Usiamo motori DC da Ivan Bortolin perché il sistema Harmonic Drive "terrebbe ferma" la parte mobile alla quale trasmette la forza dei motori.
  • Svantaggio ipotetico 1: per togliere l'alimentazione ai motori stepper quando devono stare fermi dovresti riscrivere firmware e chissà cos'altro, io non ne sarei capace, ma forse questo è un problema solo mio
  • Svantaggio ipotetico 2: per usare le soluzioni di cui sopra (sardegna - stampante con servo-motori / Usiamo motori DC) dovresti rivoluzionare anche l'harware oltre al software (anche qui è probabilmente solo un mio problema)
• inexpensive cioè non costoso, in questo caso sono solo vantaggi, le uniche risorse richieste sono tempo e pazienza per sperimentare

Queste le mie ipotesi (sottolineo non sperimentate perché non ho ancora una mia stampante) che al momento danno un bilancio negativo all'idea di aggiungere il sistema Harmonic Gear nelle stampanti 3D; ma tu mi sembri molto più competente in materia e molto più ferrato nel campo sperimentale, quindi la maggior parte delle mie obiezioni potrebbero non essere valide per chi come te è in grado di risolvere problemi hardware e software. Saluti e aggiorna a proposito dei servo motori per muovere meccaniche delle stampanti.

Edited 4 time(s). Last edit at 08/16/2014 06:52AM by Davide (Aqua Dulza).

Ciao Davide, hai fatto un'esamina dei vantaggi e svantaggi del movimento armonico veramente esaustivo, con particolari che non avevo al momento colto nel pieno.
Credo che a livello sperimentale la cosa, come tutte, offra delle possibilità che poi dal lato pratico siano contraddittorie, ma vale la pena, visti i costi, a livello di pecunia e non di tempo, di dedicare qualche ora allo sviluppo.
Nel campo robotico, c'è da cogliere varie cosine interessanti, da collocare poi nel particolare, non nell'insieme della stampa 3d.
Direi che questo tipo di movimento meccanico può essere collocato più che altro dell'estrusore o nell'asse z, dove il fattore velocità è relativo, ma la fluidità e la precisione del movimento ne può beneficiare.
Andiamo avanti !

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