Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Konzeptentwicklung
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3D Drucker Aufbau
Sommersemester 2018
Lukas Fritz
Thomas Pfau

Konzeptentwicklung


Der 3D Drucker soll abgebaut werden und in der Majolika Kermanikmanifaktur wieder aufgebaut werden. Die einzelnen Teile wurden beschriftet und sollen anhand dieser Kennzeichnung wieder in der gleichen Position aufgebaut werden.




Die derzeit verbauten Schrittmotoren sind hier dargestellt und wurden an der Universal CNC Box angeschlossen.









Um die X-, Y- und Z- Positionierung im Raum zu bestimmen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im folgenden haben wir 3 Konzepte ausgearbeitet, die unserer Meinung nach am vielversprechensten sind.

Konzepte

1. IGUS Schrittmotor mit eingebautem Encoder
Eine Konzept beinhaltet einen Schrittmotor mit integrierten Encoder und können jeweils in Voll- oder Halbschrittverfahren angesteuert werden. Der ausgewählte Industrieschrittmotor hat einen Schrittwinkel von 1,8° im Vollschrittverfahren und benötigt 200 Schritte für eine volle Umdrehung. Im Halbschrittverfahren hat er nur einen Drehwinkel von 0,9° und benötigt somit 400 Schritte pro volle Umdrehung.
Ein Encoder, oder auch Drehgeber, ist ein Sensor der den Drehwinkel misst. Über eine Motorsteuerung und Mikrocontroller kann somit der Drehwinkel in eine gedrehte Strecke der Zahnriemen umgerechnet werden. Anhand dieser Ergebnissen kann am Ende dann die Position des Extruders genau bestimmt werden.

    


2. Glasmaßstab
Ein Glasmaßstab ist ein sehr fein geteiltes Lineal aus geschliffenem Glas. Der Vorteil ist die geringe Wärmeausdehnung und die hohe Messgenauigkeit. Mit einem optischen Messgerät kann eine Messgenauigkeit von 10µm erreicht werden. Durch das Befestigen eines  Glasmaßstab an die X- und Y- Achse ist es möglich die Position des Extruders zu bestimmen und daraus resultiert eine dauerhaft hohe Genauigkeit während des Druckvorganges.

          


3. Balluff - magnetcodiertes Weglängenmesssystem BML
Das BML ist ein magnetkodiertes, berührungsloses, inkrementelles Wegmesssystem, bestehend aus einem Sensorkopf und einem Maßkörper. Zur Positionierung werden Sensorkopf und Maßkörper an der Maschine montiert. Auf dem Maßkörper befinden sich abwechselnd magnetische Nord- und Südpole. Der Inkrementalsensor im Sensorkopf misst das magnetische Wechselfeld. Beim berührungslosen Überfahren des Maßkörpers tastet der Sensor im Sensorkopf die magnetischen Perioden ab und die Steuerung kann so den zurückgelegten Weg ermitteln.
Für unser Modell ist die Konzeptüberlegung, dass das Magnetband als Maßkörper direkt auf die Riemen geklebt werden und der Sensor sich auf der Halterplatte beim Motor befindet. Gemessen wird somit jede Bewegung des Motors und die einhergehende Riemenbewegung.

 






    

  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Sommersemester 2018