Ergänzungs-Set Lineartrieb

From Open Source Ecology - Germany
Jump to: navigation, search

Diese Seite beschreibt ein Ergänzungs-Set des Universal Prototyping Kit. Es enthält Komponenten die es ermöglichen zusammen mit dem Basis-Set einen Lineartrieb herzustellen.

Ein Lineartrieb kann mit Zahnriemen oder mit Gewindestange angetrieben werden. Zahnriemen erlaubt schnellere Bewegungen (z.B. 3D-Drucker), Gewindestange ist dagegen langsamer, kann aber mehr Kraft aufbringen (z.B. CNC-Fräse).

Bei beiden Antrieben kann die Führung entweder durch ein Gleitlager ("Slider") oder durch ein Kugellager (z.B. Linearkugellager vom Typ "lm8uu") auf einer Achse (z.B. Rundstab mit 8mm Durchmesser) ermöglicht werden.



Gewinde-Antrieb LeadScrew

Bei der Spindel-Achse sind die wesentlichen funktionalen Kernelemente eine Motorbefestigungsplatte welche auch gleichzeitig als Festlager funktiert, sowie eine Endplatte als Loslager und eine Kreuzplatte für den Schlitten. Dazu gubt es noch als Mitnehmer einen Spindelmutterblock.

Die Platten, aber auch weitere Elemente wie SC8UU-Linearkugellager-gehäuse können entweder aus Alu gefertigt sein oder auch wahlweise 3d-gedruckt werden.



Spindelmutterblock

Schlittenkreuzplatte


Motorplatte

Die Motorplatte enthält u.a. die Befestigungslöcher für den Steppermotor und dient auch als Festlager.


Endplatte

Die Endplatte enthält ein zz806-Kugellager als Loslager.




Zahnriemen-Antrieb Triboslider


Gleitlager-Führung

Das Gleitlager wird hier mittels eines Slider-Elements realisiert, welches in den Nuten eines T-Slot-Profils als Führung läuft, d.h., das Profil kann hier als tragendes Rahmen-Element und gleichzeitig auch als Führungsschiene verwendet werden.

Besonders elegant bei dieser Lösung ist, dass der Zahnriemen ebenfalls innerhalb der Profil-Nute läuft und somit einerseits geschützt ist und andererseits dem Lineartrieb ein sehr kompaktes Design verleiht.

Ein Video, welches den Lineartrieb in Bewegung und angesteuert durch eine RAMPS-Steuerung vom 3D-Drucker zeigt, gibt es auf YouTube:



(Hier noch gehts zu der im Video gezeigten alten Version V.0x ==> triboslider_0x (deprecated !) die aber inzwischen zugunsten des neuen Tribosliders obsolet geworden ist.)


BOM / Montage

Hier die vollständige Materialliste / BOM: BOM Triboslider


Bei der Monatge ist es sinnvoll zunächst die Untereinheiten / Teil-Baugruppen zu assemblieren und diese dann hinterher zur gesamten Achse zusammenzusetzen.

Motorhalterung

Halterung für seitliche Aufhängung eines Nema17 Steppermotors, zum Antrieb eines Zahnriemens. Dieser verläuft in der 6er Nute eines 20x20 Tslot-Profils. Die Halterung besteht aus zwei Platten und einem Zwischenstück welche verschraubt werden. Das ist zwar etwas umständlich aber dadurch lässt sich bei 3D-gedruckten Teilen ein günstigerer Faserverlauf erreichen, der eine wesentlich bessere Stabilität bietet.

Idler

Die Umlenkrolle besteht ebenfalls aus zwei Platten und einem Zwischenstück. Das Zwischenstück hat Befestigungslöcher nach unten und zur Seite, die später eine Montage des gesamten Lineartriebes am Maschinenrahmen ermöglichen.

Schlitten

Slider-Elemet, 3d-druckbar, entweder aus ABS oder auch aus speziellem "tribo-Filament" (fa. Igus).


Vierkant-Gehäuse

Das Slider-Element befindet sich passgenau in einem Vierkant-Gehäuse mit Gewinden an allen vier Längsseiten. Davon sind jeweils 4 Montagegewinde auf der Ober- und Unter-Seite, welche zur externen Befestigung anderer Teile mit dem Schlitten dienen und jeweils seitlich zwei, welche das Gehäuse mit dem Sliderelement als "Mitnehmer" verbinden.





Zahnriemenantrieb mit Kugellager-Führung Universal-Axis

Die hier beschriebene Variante einer universellen Achse wurde 2016 von Michel Dhoore für OpenSourceEcology-US entwickelt und ist näher beschrieben im OSE-US-Wiki: opensourceecology.org

Eine interaktive animierte Explosions-Ansicht des Modells ist zu finden unter: 3dcontent.be



Die Endstücke können 3D-gedruckt werden und bestehen aus jeweils 2 Teilen, welche durch Schrauben und Muttern zusammengehalten werden.


Der Transport-Schlitten wird am Zahnriemen "klemm-schlüssig" befestigt.

Ein Endstop-Halter, wie er auch bei 3D-Druckern gebräuchlich ist, kann auf der 8mm-Achse festgeklemmt werden.


Hier gibts die Teile im freeCad-Format und als .stl-files zum 3D-drucken:

Download Universal8mmaxis.zip

Und hier ist ein Link auf ein sehr schönes und detailliertes Tutorial zum Zusmamenbau der Achse: [1]




Konstruktionsbeispiele

Proof of Concept Slider


Uniscope