سفارش تبلیغ
خرید بلیط هواپیما، خرید و رزرو اینترنتی ، چارتر، سامتیک
امام صادق علیه السلام این دعا را به من داد : «سپاس خدایی را که صاحب حمد است و شایسته و نهایت [عبدالرحمان بن سیابه]
 
پنج شنبه 96 مرداد 26 , ساعت 10:28 صبح

در این مقاله به معرفی مکانیزم H-bot و سیستم ریل و واگن خواهیم پرداخت. ضمنا مزیت های ایجاد شده در پرینتر های سه بعدی با استفاده از این مکانیزم های جدید را مورد بررسی قرار خواهیم داد. با وبلاگ فروش انواع چاپگرهای 3 بعدی همراه باشید.
ریل و واگن – لینیر گاید
لینیر گاید و بلوک که بعضا به نام ریل و واگن هم شناخته می شود به منظور ساپورت یا یاتاقان کردن یا سوار کردن بار مکانیکی برای حرکت خطی استفاده می شود که توسط آن می توان یک حرکت خطی یکنواخت را در طول مسیر ایجاد کرد.
این حرکت روی المانهای گردنده مثل ساچمه یا رولر انجام می گیرد.
ساچمه ها یا رولرها از طریق یک مسیر بسته یا  re-circulating  در داخل بلوک که بین ریل و بلوک قرار دارد حرکت کرده و با غلطش خود امکان ایجاد یک حرکت خطی دقیق را فراهم می کند.
بدلیل کم بودن مقاومت اصطکاکی در لینیر گاید ، مقدار بسیار کمی نیروی پیش بر یا  driving force  کافیست تا بار بحرکت درآید. همین خصوصیت باعث می شود تا با مصرف توان بسیار کم‌ ، باری را با سرعت بالا حرکت داد. این مزیت در مواردی که بار با سرعت زیاد حرکت رفت و برگشتی دارد بسیار حایز اهمیت است.
به دلیل طراحی مخصوصی که سیستم لینیر گاید و بلوک دارد بار افقی و عمودی را می تواند تحمل کند.
لینیر گایدها برای انواع کاربردهای زیر پیشنهاد می شود :
ماشینهای فرز و تراش سبک با دقتهای حدود  0.05  میلیمتر ، تجهیزاتی که حرکتهای خطی سریع و دقیق نیاز دارند ، رباتهای جابجا کننده یا  Pick & Place  خطی و دروازه ای دقیق ، ماشینهای   CNC  حکاکی یا برش لیزری ، ماشینهای CNC   حکاکی یا برش روی چوب و سنگ  ، دستگاههای برش لوله حین حرکت یا  Shear cutting ، انواع ماشین آلات بسته بندی با حرکتهای خطی ، ماشینهای پرکن بطری با جک سروُ ، انواع دستگاههای تراورس برای باز کردن یا جمع کردن کابل یا مفتول فلزی ، انواع دستگاههای  CNC  برش هوا گاز یا پلاسما و استفاده در ساخت پرینتر های سه بعدی.
لینیر گایدها عموما از سایز  15  تا  45  در طولهای  4  متری ارائه می شوند.


مزیت های استفاده از سیستم ریل و واگن در پرینتر های سه بعدی
با توجه به کم بودن مقاومت اصطکاکی در این سیستم، علاوه بر به حداقل رسیدن استهلاک دستگاه می توان با به کارگیری مکانیزم مناسب سرعت چاپ سه بعدی را تا بیش از دو برابر افزایش داد. ضمنا در مقایسه ی این سیستم با شفت هایی که عموما در پرینتر های سه بعدی بکار گرفته می شود متوجه خواهیم شد که عمر مفید دستگاه تقریبا دو برابر افزایش می یابد و صدای تولید شده در نتیجه ی حرکات رفت و برگشتی نیز به حداقل می رسد.
یک مزیت فوق العاده که در پرینتر های سه بعدی بسیار به چشم می آید، ابعاد بزرگ است. با توجه به این که می توان استقامت ریل ها را با دوبل کردن ورقه های فلزی افزایش داد، سیستم ریل و واگن جهت افزایش ابعد پرینتر های سه بعدی بهترین گزینه به شمار می آید.
مکانیزم H-bot (H-belt)
با توجه به تقاضای روز افزون برای بالا بردن بهره وری به معنای پویایی بالا و کاهش هزینه های اضافی، همواره جستجو برای طرح های ساختاری جایگزین ادامه داشته است. این تحقیقات منجر به مفاهیم سخت افزاری و نرم افزاری جایگزینی به نام H-bot شد.
سیستم مکانیکی H-bot یکی از سیستمهای پرینتر های سه بعدی FDM  می باشد که به دلیل مزایایی که دارد توانسته است جایگزین سیستمهای مکانیکی قبلی پرینتر های سه بعدی شود.در این سیستم محورهای x و y  پرینتر سه بعدی با دو موتور کنترل میشوند که این دو موتور توسط یک تسمه به صورت   H به هم متصل هستند که در شکل زیر به صورت کامل قابل مشاهده می باشد.
در این شکل موتور محور x   با نام m1 و موتور محور y با نام m2 نام گذاری شده اند که این دو موتور با کمک یکدیگر و سوییچ کردن مداوم و یا به صورا حرکت انفرادی با توجه به شکل 2 میتوانند نازل را حرکت دهند.
به طور کلی می توان گفت این مکانیک منحصر به فرد به دلیل اینکه توانسته است نیروی موتورها را بر روی شفت ها بیاندازد این قابلیت را یافته که سرعت پرینت را تقریبا 2 برابر و دقت پرینت را به صورت قابل قبولی بالا ببرد که طبق پروتوکل iso 230-2  کاملا قابل تایید برای چاپ قطعات حساس میباشد، که در شکل 3 آن را به صورت تصویری دو بعدی در هنگام کشیدن دایره و یا کشیدن منحنی نشان داده است.

<** ادامه مطلب... **>

نرم افزاری که این سیستم قدرتمند را کنترل می کند نسبتا پیچیده تر از نرم افزاری است که مکانیکهای قبلی را کنترل می کند و از روی دستگاه های pick and place  که برای ساخت بردهای الکترونیکی استفاده میشود برداشته شده است . این نرم افزار طبق فرمولهای ریاضی حرکت محور  x و y  را با استفاده از ماتریس jacobian  کنترل می کند که فرمول کلی حرکت محورها در ریاضیات به این شکل میباشد.
که این فرمول در کدهای برنامه نوسی به صورتی که موتورهای  x و y  هم جهت باشند به صورت زیر استفاده می شود:
Xmotor = x+y
Ymotor = x-y
و در صورتی که دو موتور غیر هم جهت باشند به صورت زیر استفاده می شوند:
Xmotor = x+y
Ymotor=x-y
این مکانیک به این دلیل که بسیار حساس است و تنظیم آن باید با دقت بالایی انجام شود ، دقت کل مکانیک را در پرینت توجیح می کند و کمتر از مکانیک رایج cartesian   استفاده می شود.
مزیت سیستم های  H-bot:
همانطور که در قسمت معرفی سیستم H-bot بیان شد، استفاده از این مکانیزم در پرینتر های سه بعدی منجر به کاهش فشار روی موتور ها می گردد. ضمن اینکه سرعت بالایی که سیستم ریل و واگن قابلیت پیاده سازی آن را دارد، به بهترین حالت توسط این مکانیزم تامین میگردد.
دقت بالای پرینت ناشی از همکاری دو استپ موتور بوسیله ی نرم افزار این سیستم یکی از مزیت های اساسی این مکانیزم است.
نتیجه:
استفاده از مکانیزم H-bot در کنار مجموعه ی ریل و واگن، منجر به بالا رفتن دقت، سرعت و کاهش صدای تولید شده هنگام کار و استهلاک دستگاه می گردد. در مجموع می توان این ترکیب را به عنوان نسلی جدید در پرینتر های سه بعدی FDM  شناخت.
در حال حاضر تیم ZXprinter  اولین نمونه ی این دستگاه را در ایران با نام Hermes HB300 تولید نموده است که تست های اولیه و کنترل کیفیت را با موفقیت گذرانده و آماده ی ورود به بازار می باشد.
نویسنده:
حامد عزیززاده


نوشته شده توسط حسین مقصودلو | نظرات دیگران [ نظر] 

لیست کل یادداشت های این وبلاگ