Neues Andrucksystem mit integrierter Überwachung
Verfasst: Sa 17. Jan 2015, 18:44
Hallo alle
Mein neues Filamentandrucksystem mit integrierter Filamentszufuhr Überwachung ist im Prototypenstadium fertig.
Der Frust ist gross wenn nach stundenlangem Druck unbemerkt das Filament ausgeht oder das Ritzel ins Leere raspelt bzw. sonstwie kein Filament mehr transportiert wird.
Nachdem ich bereits vor Monaten ein Einhand-Schnell-Spann-Andrucksystem in meinen Drucker eingebaut habe, haben mich die sehr guten Erfahrungen dazu gebracht nun auch noch diese Version zu optimieren.
Ursprünglich hatte ich vor,das Filament mit einer Lichtschranke direkt auf dem Extruderwagen abzutasten. Leider ist eine solche Lösung nicht das Gelbe vom Ei weil nur eine Präsenzkontrolle stattfindet. ( Filament vorhanden bzw. nicht )
Das genügt nun aber überhaupt nicht. Wenn kein Filament gefördert wird, weil zb. im Extruder ein Problem ist oder weil das Ritzel einfach wieder mal durchdreht und Späne produziert, wird das nicht registriert.
Wollte man wirklich eine 100% Überwachung erreichen, müsste man die Koinzidenz des Vorschubmotors, des Ritzels und der Andruckrolle ( Kugellager ) überwachen. Das wäre sehr mühsam und aufwendig.
Mit der Überwachung der Drehungen der Andruckrolle alleine hat man schon eine ziemlich praxistaugliche Lösung.
Dazu gibt es mehrere Lösungsansätze: Lochrad und optische Abtastung, Zahnrad und optische , induktive oder magnetische Abtastung, Zahnrad und piezoelektrische Abtastung ( System Grammonadel ) oder Magnetrad und Abtastung mit einem Hallelement bzw. mehreren. Auch ein System mit Enkoderscheiben wäre möglich.
Allen Systemen ist eine gewisse maximale Auflösung zu eigen. Kleinste Bewegungen können nicht mehr abgetastet werden.
Beim RF 1000 ist der vorhandene Raum für ein solches System sehr knapp. Auch der finanzielle Aufwand sollte sich in Grenzen halten.
Meine Lösung ist relativ einfach und robust, braucht wenig Platz und kostet nicht allzu viel. Ein Nachbau ist möglich.
Ich habe die bisherige Anpressplatte mit dem Kugellager und den vier Federn schon lange ausgebaut. Zu komplizert, zu mühsam beim Filamentwechsel, ungleichmässiger und zu geringer Anpressdruck. Dazu kommt, dass das dauernde Herumschrauben die
Gewinde im Alublock sehr schnell ausleiert. Bei mir werkelt eine Andruckrolle welche auf einer stabilen festen Feder sitzt. Die Rolle kann mittels eines Hebels ( Spanner ) ein- resp. ausgefahren werden. Das Ganze ist vielfach verstellbar. Das Ganze hat sich bei hunderten Drucken bewährt.
Nun habe ich dieses System noch um die Option einer Abtastung erweitert. Dabei wird ein Magnetrad welches fest mit dem Aussenring des Kugellagers verbunden ist, von Hall-Elementen abgetastet. Jede Vorschubbewegung oder jeder Retract wird erfasst sofern er eine gewisse Länge hat. Derzeit habe ich eine Lösung mit einer Auflösung von 12.56mm bzw. 6.28mm, ich bin aber dran, die Auflösung auf 3.14mm zu verbessern. ( 1/16 des Kugellagerumfanges , das Lager ist bei mir etwas grösser wie das Originalkugellager.) Findet keine entsprechende Bwegung statt, kann die Software oder alternativ eine externe Box mit einer kleinen Elektronik ( missing pulse detector ) einen Alarm auslösen und den Druck unterbrechen. Nach der Behebung des Problems kann ich an praktisch derselben Stelle weiterdrucken.
Hier sind ein paar Bilder und, sofern er das frisst eine kurze Videosequenz.
cia Georg
Mein neues Filamentandrucksystem mit integrierter Filamentszufuhr Überwachung ist im Prototypenstadium fertig.
Der Frust ist gross wenn nach stundenlangem Druck unbemerkt das Filament ausgeht oder das Ritzel ins Leere raspelt bzw. sonstwie kein Filament mehr transportiert wird.
Nachdem ich bereits vor Monaten ein Einhand-Schnell-Spann-Andrucksystem in meinen Drucker eingebaut habe, haben mich die sehr guten Erfahrungen dazu gebracht nun auch noch diese Version zu optimieren.
Ursprünglich hatte ich vor,das Filament mit einer Lichtschranke direkt auf dem Extruderwagen abzutasten. Leider ist eine solche Lösung nicht das Gelbe vom Ei weil nur eine Präsenzkontrolle stattfindet. ( Filament vorhanden bzw. nicht )
Das genügt nun aber überhaupt nicht. Wenn kein Filament gefördert wird, weil zb. im Extruder ein Problem ist oder weil das Ritzel einfach wieder mal durchdreht und Späne produziert, wird das nicht registriert.
Wollte man wirklich eine 100% Überwachung erreichen, müsste man die Koinzidenz des Vorschubmotors, des Ritzels und der Andruckrolle ( Kugellager ) überwachen. Das wäre sehr mühsam und aufwendig.
Mit der Überwachung der Drehungen der Andruckrolle alleine hat man schon eine ziemlich praxistaugliche Lösung.
Dazu gibt es mehrere Lösungsansätze: Lochrad und optische Abtastung, Zahnrad und optische , induktive oder magnetische Abtastung, Zahnrad und piezoelektrische Abtastung ( System Grammonadel ) oder Magnetrad und Abtastung mit einem Hallelement bzw. mehreren. Auch ein System mit Enkoderscheiben wäre möglich.
Allen Systemen ist eine gewisse maximale Auflösung zu eigen. Kleinste Bewegungen können nicht mehr abgetastet werden.
Beim RF 1000 ist der vorhandene Raum für ein solches System sehr knapp. Auch der finanzielle Aufwand sollte sich in Grenzen halten.
Meine Lösung ist relativ einfach und robust, braucht wenig Platz und kostet nicht allzu viel. Ein Nachbau ist möglich.
Ich habe die bisherige Anpressplatte mit dem Kugellager und den vier Federn schon lange ausgebaut. Zu komplizert, zu mühsam beim Filamentwechsel, ungleichmässiger und zu geringer Anpressdruck. Dazu kommt, dass das dauernde Herumschrauben die
Gewinde im Alublock sehr schnell ausleiert. Bei mir werkelt eine Andruckrolle welche auf einer stabilen festen Feder sitzt. Die Rolle kann mittels eines Hebels ( Spanner ) ein- resp. ausgefahren werden. Das Ganze ist vielfach verstellbar. Das Ganze hat sich bei hunderten Drucken bewährt.
Nun habe ich dieses System noch um die Option einer Abtastung erweitert. Dabei wird ein Magnetrad welches fest mit dem Aussenring des Kugellagers verbunden ist, von Hall-Elementen abgetastet. Jede Vorschubbewegung oder jeder Retract wird erfasst sofern er eine gewisse Länge hat. Derzeit habe ich eine Lösung mit einer Auflösung von 12.56mm bzw. 6.28mm, ich bin aber dran, die Auflösung auf 3.14mm zu verbessern. ( 1/16 des Kugellagerumfanges , das Lager ist bei mir etwas grösser wie das Originalkugellager.) Findet keine entsprechende Bwegung statt, kann die Software oder alternativ eine externe Box mit einer kleinen Elektronik ( missing pulse detector ) einen Alarm auslösen und den Druck unterbrechen. Nach der Behebung des Problems kann ich an praktisch derselben Stelle weiterdrucken.
Hier sind ein paar Bilder und, sofern er das frisst eine kurze Videosequenz.
cia Georg