Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Hier geht's um Karla!
KarlG
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von KarlG » 20.09.2016, 21:51

Jetzt noch ein paar Überlegungen zu Dauer und "Verschleiss".

Mal angenommen, man platziert 500 Bauteile pro Platine. Reine Fahrtzeit bei 10m/Min ca. 3000s = 50 Minuten. Dazu großzügig noch 70 Minuten fürs Rüsten, optische Messen und Nachladen der wechselnden Bauteile. Ergo ca. 2h pro Job und 500mm Durchschnittsabstand über alles. Also 0,5m holen und 0,5m platzieren sind 1m Fahrweg pro Bauteil und das mal 500.

Haben wir 500m pro Job und man kann im Idealfall ca. 5 davon an einem Tag "bewacht" schaffen. Macht 2,5km am Tag.
Das 365 Tage im Jahr sind 912,5 km bzw. nach 10 Jahren Dauerbetrieb 9125km - Verteilt auf 2 Achsen.

Rechnen wir mal 80% auf X und nur 20% auf Y, dann hat X in 10 Jahren (nahezu) Dauerbetrieb 7300km zurückgelegt und kommt damit in die Nähe des LD99 der Führungen bei 200N Last. Wohlgemerkt: Das sind mit 4kN vorgespannte Führungswagen, die man für sowas natürlich nicht einsetzt. Die 4kN Vorspannung gehen in die Belastungsrechnung ein. Im Grunde hat man nur Leerfahrten und der LD99 der KUS ist noch weit entfernt. Realistisch hat man (bei regelmäßiger Wartung) ungefähr 40 Jahre zu tun, auch nur in die Nähe einer erhöhten Verschleiss-/Ausfallwahrscheinlichkeit zu kommen.

Rechnerisch! :D

Das einzige (theoretische) Problem dabei sehe ich in der dauernden Kurzhubarbeit von Z. Der Spindel und dem/den Wagen sollte man zwischendurch mal einen zusätzlichen Schmierstoß verpassen und auch mal komplett Ende/Ende fahren, dass die bewegten Bereiche nicht trockenlaufen.

Markk
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von Markk » 21.09.2016, 00:35

KarlG hat geschrieben:Jetzt noch ein paar Überlegungen zu Dauer und "Verschleiss".
Ich glaub's nicht. Ich sitz hier und kann mich kaum mehr einkriegen. Du bist :ugeek: :ugeek: :ugeek: :ugeek: :ugeek:
KarlG hat geschrieben:Das einzige (theoretische) Problem dabei sehe ich in der dauernden Kurzhubarbeit von Z.
Z wird nur für eine "Grundeinstellung" verfahren bzw. zur Fokussierung der Kamera. Verfahren im Job ist nur dann nötig, wenn die Bauteileablage und die Platine grob nicht auf derselben Ebene liegen (was ich vermeiden werde!).

Die eigentlichen Pick&Place Hübe werden vom Kopf bzw. von dessen zwei (oder vier) "Pickern" gemacht. Bitte nicht schreien :lol: , aber das ist eine primitive Drückerkonstruktion, wo ein Stepper mittels einer Art "Schaukel mit Rollen" die kleinen Linearführungen runterdrückt (links bzw. rechts Drehung drückt jeweils den einen oder anderen) . Auf diesen Führungen sitzen kleine Stepper, welche die Bauteile drehen können. Sie haben eine hohle Achse, damit durch sie durch das die Saugluft geführt werden kann. Die Köpfe sind gefedert, da geht man also durchaus recht knackig auf Kontakt mit Teil und Platine. Raufgezogen wird mit Feder.

Wenn du gut hinschaust siehst du's hier:
RobotDigg Pnp Head 2.jpg
RobotDigg Pnp Head 2.jpg (39.45 KiB) 2863 mal betrachtet
Quelle: https://hackaday.io/project/9319-diy-pick-and-place

2 Köpfe, 1.2kg
http://www.robotdigg.com/product/674/PN ... 11+Headset

4 Köpfe, 2.6kg
http://www.robotdigg.com/product/675/Du ... 11+Headset

Karlas Z wird also weitgehend schlafen. :popcorn:

Noch eine Frage zu einer möglichen Konstruktion. Ich müsste die Fräse ja Werkbankvorderkante=Y aufstellen, damit der lange Teiletisch bzw. das Laufband eben link und rechts von der Maschine weiter gehen bzw. verfahren kann. Damit man die Teile gut rüsten kann, muss die Maschine möglichst vorne an der Kante stehen. Je nachdem würde dann der Stepper der X-Achse nach vorne herausragen und man schlägt sich an bzw. eine Haube wird schwierig. Vielleicht kann ich die Maschine drehen (würd mir gegen das Gefühl laufen) oder den Stepper an der anderen X-Seite montieren?

Ich nehme an eine Konstruktion mit umgelegtem Antrieb à la Compact Line bzw. EMS Cobra würde das genial simple Konzept "Karla" über den Haufen werfen, oder? Dem Vernehmen nach (suche nach "Wellenkupplung oder Zahnriemen", hier), soll so ein Zahnriemenübertrag allerdings besonders schöne Beschleunigungen erlauben :twisted:
KarlG hat geschrieben:Das Montieren ist sicher das kleinere Problem - man muss die Teile ja erstmal herstellen und ausser den Längsträgern und der Z-Achse ist alles extra zu fertigen...
Auf einer Skala von "ich bin schon am Fräsen der Teile" bis "kannste vergessen, werde ich nie und nimmer machen", wo liegt da die Chance? :mrgreen:

Nein im Ernst, kannst du das noch etwas detaillieren? (notwendiger Einkauf neuer Teile, Lieferfristen, Herstellung, Kosten, Termine)

Muss nicht sofort sein, ich muss ja auch noch viele andere Dinge klären, wie beispielsweise die Werkstattauslegung und die Tischkonstruktion.

Evt. auch PN.

Nochmals ganz, ganz herzlichen Dank!
-Markus

django013
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von django013 » 21.09.2016, 06:41

Moin moin,
Vorschub 10m/Min & 1000er Rampe dauert 1:04 Min - also ca. 6s pro Bauteil. Kaum Unterschiede zw. 800er, 1000er oder 1500er Rampen. Auch keine merklichen Erschütterungen.
Hm, könntest Du mir das bitte erklären?
Ich habe einen 3D-Drucker, der mir beim Versuch auf zweistellige Geschwindigkeiten zu kommen vom Tisch hüppt.
Ähnliche Bereichte gibt es von anderen 3D-Drucker Besitzern im reprap-Forum auch reichlich.

Wo liegt mein Denkfehler, bzw. wie kommt es, dass Du bei 1500er Rampe keine merklichen Erschütterungen spürst?

Demzufolge müssen die 3D-Drucker-Bauer ja was falsch machen - oder?

Markk
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von Markk » 21.09.2016, 09:16

Nur noch zur Doku des PnP Headsets dessen Einsatz bei einer professionellen Desktop-Maschine:


youtu.be/2W3rWfMzPoU

Man sieht hier auch nochmal vergleichsweise den Speed ... einfach zur Einstufung des Kompromisses, den man eingeht. Ich bin da völlig zufrieden mit Kosten/Nutzen/Synergie.

Gruss,
Markus

KarlG
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von KarlG » 21.09.2016, 09:43

Moin,
Markk hat geschrieben:Z wird nur für eine "Grundeinstellung" verfahren bzw. zur Fokussierung der Kamera. Verfahren im Job ist nur dann nötig, wenn die Bauteileablage und die Platine grob nicht auf derselben Ebene liegen (was ich vermeiden werde!).

Die eigentlichen Pick&Place Hübe werden vom Kopf bzw. von dessen zwei (oder vier) "Pickern" gemacht.
..und so lösen sich bei einer ergebnisoffenen Diskussion viele vermeintliche "Probleme" in Luft auf. Dafür ergeben sich andere, die man noch nichtmal kennt :D
Dem Vernehmen nach (suche nach "Wellenkupplung oder Zahnriemen", hier), soll so ein Zahnriemenübertrag allerdings besonders schöne Beschleunigungen erlauben :twisted:
Jein - bei einer 1:1-Übersetzung hast Du erstmal größere rotierende Massen (die beiden Riemenräder + Riemen abzüglich entfallende Motorkupplung) - das System wird also träger. Man kann aber eine abweichende Übersetzung wählen, die je nach Motorcharakteristik, Spindelsteigung und bewegten Massen zum "Ziel-G0" besser passt und DADURCH besser abgestimmt ist.
Auf einer Skala von "ich bin schon am Fräsen der Teile" bis "kannste vergessen, werde ich nie und nimmer machen", wo liegt da die Chance? :mrgreen:

Nein im Ernst, kannst du das noch etwas detaillieren? (notwendiger Einkauf neuer Teile, Lieferfristen, Herstellung, Kosten, Termine)
Ich habe das gestern einkonstruiert und mal überschlägig kalkuliert und werde es wahrscheinlich nicht realisieren - ausser, es finden sich noch 11 weitere Interessenten für eine identische Konstruktion. Es wird nahezu alles teurer und es entsteht ein Einmalaufwand von ca. 2 Tagen.
Spaß hätte ich schon dran, aber ich schaffe ja nichtmal meine eigenen Projekte. D.h.: Das Ding würde mit Sicherheit teurer als bspw. eine fertige C-Line.

Gruss
Karl

KarlG
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von KarlG » 21.09.2016, 09:47

Moin Reinhard,
django013 hat geschrieben:Hm, könntest Du mir das bitte erklären?
Ich habe einen 3D-Drucker, der mir beim Versuch auf zweistellige Geschwindigkeiten zu kommen vom Tisch hüppt.
Ähnliche Bereichte gibt es von anderen 3D-Drucker Besitzern im reprap-Forum auch reichlich.

Wo liegt mein Denkfehler, bzw. wie kommt es, dass Du bei 1500er Rampe keine merklichen Erschütterungen spürst?

Demzufolge müssen die 3D-Drucker-Bauer ja was falsch machen - oder?
ich vermute, dass die Erschütterungen nahezu ausschließlich von Richtungswechseln kommen, die ohne Rampe gefahren werden. Beim P&P hat man das ja nie, weil immer Punkt-zu-Punkt (beschleunigen, abbremsen, anhalten) gefahren wird und solche Richtungswechsel nicht stattfinden.

Gruss
Karl

Markk
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Re: Nicht ganz so kleine robuste Fräse

Beitrag von Markk » 21.09.2016, 15:16

Hallo Karl
KarlG hat geschrieben:Ich habe das gestern einkonstruiert und mal überschlägig kalkuliert und werde es wahrscheinlich nicht realisieren - ausser, es finden sich noch 11 weitere Interessenten für eine identische Konstruktion. Es wird nahezu alles teurer und es entsteht ein Einmalaufwand von ca. 2 Tagen. ... D.h.: Das Ding würde mit Sicherheit teurer als bspw. eine fertige C-Line.
Dass wir uns richtig vestehen: bei einem so tollen Engagement deinerseits wäre ich sofort bereit, da nicht auf den letzten Franken äh Euro zu schauen.

Und jetzt Achtung, weil es mich beschäftigt, ein Gedankenerguss... bitte um Nachsicht:

Als du angefangen hast, aufzuzählen, was man bei der Verbreiterung des Portals alles ändern müsste, hat mich das zuerst erstaunt um nicht zu sagen ein bisschen irritiert.

Aber dann hat's bei mir plötzlich "Klick" gemacht. Die Karla ist ja einfach ein Phänomen bei qualitativen Ausstattungs- und Leistungsmerkmalen vs. Preis. Auch wenn ich das persönlich nur aus dem intensiven Studium der Materie heraus - und nicht aus der Praxis - beurteilen kann, so entnehme ich den zahllosen positiven Rückmeldungen und Erfahrungsberichten - sowie den Nachahmungen - dass die Karla hier einfach top ist und top bleibt.

Warum ist das so?

Weil du eben ausgehend von genügsamen Anforderungen an die Ausmasse, die absolut optimale Konstruktion herausgetüftelt hast. Die Karla holt aus jeder einzelnen Komponente das Optimum raus. Aber Achtung, "das Optimum", nicht "das Letzte" - denn die Qualität und Zuverlässigkeit stimmen ja ganz offensichtlich auch. Diese einmalig sorgfältige Optimierung bedeutet, dass die Karla ein sagenhaftes Leistungs/Preis-Verhältnis hat. Das bedeutet aber eben auch - und hier machte es nun "Klick" - dass man sie nicht einfach quasi per Maus-Aufziehen vergrössern kann. Jede Komponente ist bereits optimal ausgenutzt. Daher führt jede Vergrösserung zwangsweise zu einer kaskadierenden Konstruktionsveränderung!

Dass ich zuerst irritiert war, rührt daher, dass die Modell-Linien anderer Hersteller ja tatsächlich in allen Massvarianten praktisch gleich konstruiert sind. Aber jetzt habe ich wohl begriffen warum: diese Hersteller konstruieren jeweils zuerst die grösste Massvariante durch. Dann erst entwerfen sie die kleineren Ausführungen mehr oder weniger mittels simpler eindimensionaler Zusammenschieberei. Diese kleineren Modelle sind dann aber eigentlich nicht ausgewogen konstruiert. Manches ist unnötig stark, unnötig schwer, unnötig behäbig und vor allem unnötig teuer.

Ergo der Erfolg der "kleinen robusten Fräse"! 8-) 8-) 8-)

Und nun fühle ich mich schon fast schlecht dabei, angeregt zu haben, diese meisterhafte Balance durch einen tolpatschige Verbreiterungsvorschlag zu stören :cry:

Ende Gedankenerguss.
KarlG hat geschrieben:Spaß hätte ich schon dran...
Das hat man bemerkt und ich bin begeistert von deiner Hilfe! :D Ich bin auch überzeugt, dass du auch bei der breiten Variante wieder eine optimale Balance finden würdest.
KarlG hat geschrieben:...ausser, es finden sich noch 11 weitere Interessenten für eine identische Konstruktion...
Angesichts deiner doch klaren Aussagen einerseits und der sportlichen Preise bei Sorotec & Co. andererseits, ist das bei nüchterner Betrachtung wohl tatsächlich eher fraglich. Ich möchte auch nicht schuld sein, dass du deine eigenen Projekte nicht schaffst, bzw. ich bin analog ja auch daran interessiert, mich möglichst schnell wieder meinem eigentlichen Elektronik-Projekt zuwenden zu können...

Wichtig: Deine Hilfe bleibt aber so oder so vollständig werthaltig für mich. Auch wenn ich mir gewünscht hätte, ein "Karla Grande"-User zu werden, so scheinen mir die gewonnenen Erkenntnisse weitgehend auf andere robuste Fräsen übertragbar zu sein. Wenn ich deine früheren Aussagen (teils in PN) richtig verstanden habe, dann sollte ich dasselbe Vorhaben mehr oder minder auch mit einer Sorotec C-Linie Fräse hinkriegen.

Damit bin ich einen gewaltigen und sehr konkreten Schritt weiter gekommen.

Ich werde es mir zur Pflicht nehmen, meine Fortschritte in diesem Projekt gelegentlich zurück zu melden. Und ich hoffe, mich dennoch mal wieder mit einer Frage melden zu dürfen. :mrgreen:

Nochmals ganz herzlichen Dank und liebe Grüsse,
Markus

P.S. Jedem, der dies vielleicht später mal liest und der nicht *wirklich* unbedingt eine breitere Fräse braucht, würde ich nach dieser Erfahrung ganz, ganz fest eine Karla ans Herz legen. :)

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