Baubeschreibung

15.1.  Genauigkeit

Ich greife hier das Thema 'Genauigkeit' wieder auf (Stand 25.01.2011), welches wir im RCN-Forum schon mehrfach diskutiert hatten:
Irgendwo in meiner HP habe ich für die Maschine einen Arbeitsbereich von ca. 400mm x 250mm definiert, innerhalb dessen ich eine Genauigkeit von 0.5% verspreche.

Außerhalb dieses Arbeitsbereiches führen Vereinfachungen und Annahmen, die ich in meiner Berechnung gemacht habe zu spürbaren Abweichungen!
Hauptsächlich spielt hier der Wellendurchmesser der Seiltrommeln eine Rolle, den ich in meiner Berechnung vernachlässigt habe.

Als Abhilfemaßnahme kommen zwei Wege in Frage:
- den Wellendurchmesser in der Berechnung berücksichtigen
- den wirksamen Wickeldurchmesser verringern.




 Ich habe mich für Maßnahme 2 entschieden und das sieht so aus:

Das Seil wird anstatt über die Seilwinde, über jeweils eine feststehende Öse geführt.
Damit ist der wirksame Abrollradius ausreichend klein (an Stelle des Windendurchmessers mit 8.2mm wirkt jetzt der Ösendurchmesser mit nur mehr 1.5mm)


Umlenkhaken

Hier ist die Umlenk-Öse aus Kupferdraht zu sehen, die zweckmäßigerweise am jeweils gegenüberliegenden Motor befestigt wird.












Seilführung


Hier sieht man die geänderte Seilführung:
Motor_1 ist gegen Motor_2 getauscht. 
Die Führung der Seile übernehmen jetzt die Umlenkösen.









Aus dieser Skizze ist leicht ersichtlich, daß entsprechend auch die Geometriedaten angepaßt werden müssen:
- Statt Abstand der Motoren zueinander:  Abstand der Ösen zueinander
- Statt Seillänge vom Motor zum Nullpunkt:  Jeweils Seillänge von der Öse zum Nullpunkt.
  Dabei muß natürlich auch die Zuordnung zu den Motoren getauscht werden:
- Steuerkabel Motor_1 mit Motor_2  und  Motor_3 mit Motor_4 tauschen
- und die Step pro Millimeter in der 'Geometriedaten.Dat' entsprechend der Motoren tauschen












15.2.  Genauigkeitkontrolle
Hier beschreibe ich eine praktikable Möglichkeit eine Genauigkeitskontrolle durchzuführen und das Schneideergebnis zu beurteilen. 

15.3.  Plot-Vorrichtung


Unsere Heißdrahtschneidemaschine kann auch plotten:

Plotvorrichtung
An die Ost-Seite der Arbeitsplatte habe ich eine Magnettafel geklemmt.
Darauf ist ein Papierbogen befestig.
An Stelle des Schneidedrahtes wird ein Stift mittels zweier Seile in die Führungseile eingehängt.
Dieser Stift steckt in einer Kunststoffplatte, die wiederum von zwei kleinen Magneten an die Schreibplatte gedrückt wird. Das lange Ende der Platte ist mit Gewichten belastet (ca.250g), damit die Seile immer unter Vorspannung stehen.









Plotvorgang

Näher betrachtet sieht man, daß die Seile am dünnen Ende der Schreibmine angelenkt werden (es funktioniert sowohl mit Gel-Stiften als auch mit Kugelschreiberminen).

In die Kunststoffplatte (Rollglas) habe ich drei Mulden gedrückt, in zweien davon sind die kleinen Magnete eingelegt und mit 'Knete' (Butyldichtmasse) fixiert.

Die Kunststoffplatte führt den Stift so, daß er nicht kippeln kann. Die Magnete bewirken, daß die Schreibermine leicht gegen das Papier gedrückt wird. 


Raute plotten

Zum Plotten habe ich mir eine 'Schneide-Datei' mittels 'Edit_Schritte__5.exe' angelegt, die das links stehende Bild erzeugt.

Größe: 
-130mm bis +130mm in X-Richtung, 0 bis 150mm in Z-Richtung.

Besonderheit, hier ist der Nullpunkt als Anfangspunkt/Absetzpunkt vorzusehen, weil ja der Stift nicht über den Bildrand hinaus kann.

Also, Magnettafel montieren, Papier auflegen und den Nullpunkt, von der Arbeitsplatte, auf das Papier übertragen. Stift mit den Magneten an die Platte heften (noch keine Gewichte), Führungsseile einhängen und 'von Hand' soweit vorspannen, daß der Stift sauber auf dem Nullpunkt steht.
Motorstrom einschalten, Gewichte anhängen und schon kann es losgehen mit der Plotterei.
Am Endprodukt kann dann die Genauigkeit der Maschine geprüft werden. Aber Vorsicht, auch das Lineal kann Fehler haben, meins hatte scheinbar einen Übersetzungsfehler vom Chinesischen ins Deutsche  ;-)
Also, mit der Schiebelehre die auch zum Messen des Seilrollendurchmessers verwendet wurde, gegenprüfen.


Schon zu Beginn meiner Entwicklung habe ich mit einer Plot-Vorrichtung experimentiert, um die Umsetzbarkeit und die mögliche Genauigkeit abzuschätzen zu können.
Als ich neulich die fertige Maschine wieder als Plotter verwendet habe, um ein 'Feintuning' durchzuführen, da habe ich mir so meine Gedanken gemacht, welchen Einfluß die unterschiedlichen Geometrie-Parameter haben.
Herausgekommen ist ein Programm welches Änderungen an den unterschiedlichen Geometrie-Parametern sichtbar macht:



15.4.  Fehler-Simulations-Programm

Dieses Programm zeigt den Einfluß der Geometriedaten auf die Genauigkeit und mögliche Verzerrungen:    Fehlerdarstellung

 

Also, Zip-Verzeichnis öffnen und die Dateien 'Geometrie_Test.DAT' und 'Fehler_2.exe' in ein Verzeichnis deiner Wahl verschieben.

'Fehler_2.exe' starten, es zeigt sich folgendes Bild:

Fehlerplot

Als Erstes den Button links oben drücken.
Jetzt werden die Geometriedaten aus der Datei 'Geometrie_Test.DAT' geladen.
Nun Kannst Du in den weißen Feldern die Geometriedaten, nach deiner Vorstellung, verändern.

Anschließend Button 'Plot ausführen' drücken.
Sofort wird ein grünes Rechteck gezeichnet, dies entspricht den Soll-Werten.
Darüber wird nun ein rotes 'Rechteck' gezeichnet, dieses zeigt das Ergebnis mit geänderten Werten.

Auf diese Weise kannst du den Einfluß der unterschiedlichen Parameter erkennen und bewerten.





Als Fazit sehe ich Folgendes:

Aber, so meine ich, sorgfältiges Messen reicht aus, um die Geometriedaten zu ermitteln. 
Du musst keine Plot-Vorrichtung bauen, um deine Maschine mit ausreichender Genauigkeit (±0.5%) zu betreiben.




*)     Ich habe hier die Messung der Seilrollendurchmesser mit und ohne Seil vorgeschlagen (Kapitel 'Geometriedaten').  Dieser Wert kann/sollte eventuell gegengeprüft werden, z.B. durch Aufrollen des Seiles über  1m und gegenrechnen der dazu nötigen Impulse (Bildschirmanzeige).  



Stand   25.01.2011







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