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Filament ABS

Ikes_72000

Question transmission par crémaillère / pignon...

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Salut les imprimeurs fous,

Au hasard de mes farfouinages sur le net, je suis tombé là dessus:

RackandpinionRail.PNG.62e1688cd295e22272ec681ae81d8281.PNG

https://openbuilds.com/builds/rack-and-pinion-death-to-belts.8022/

D'un coup, je suis remonté quinze ans en arrière, à l'époque où je programmais et mettais en service des portiques robotisés pour charger /décharger / transporter culasses, blocs moteur, arbres à cames ou vilebrequins, et tout un tas d'autres pièces. Ces portiques étaient justement équipés de transmissions par crémaillères / pignons, quelque soit l'axe de déplacement.

Du coup je me suis dit "tiens, je n'ai jamais croisé ça sur une imprimante 3D". 🤔

Bon, en réfléchissant un peu et en remontant dans mes souvenirs:

- c'est plutôt bruyant comme transmission,

- c'est aussi relativement lourd, comparé à une transmission par courroie,

- ça nécessite un peu d'entretien, avec un nettoyage et une lubrification de temps en temps,

- pas possible me mettre ça sur un axe vertical sans système de frein, sinon ça se casse la gueule.

Mais ça a aussi quelques avantages, je pense:

- c'est simple à mettre en oeuvre,

- c'est 'relativement' peu cher https://www.motedis.fr/shop/Dynamic-unites-lineaire/Arbre-dente-Pignons/Gear-Rack-Pignons-Modul-1/Arbre-dente-15x15-Module-1-999mm::999995071.html.

Mais j'ai aussi quelques interrogations, qui je pense vont intéressés les pros de la méca comme @Jean-Claude Garnier, @Chevelu37 et d'autres.

Qu'en est-il de la précision de ce genre de système?

Je peux me tromper mais ce système doit être bien moins sujet au backlash que les systèmes à courroie ou vis trap non équipée d'écrou adéquat, non?

Pour la vitesse / accélération / décélération, je ne me fais pas de soucis, j'ai souvenir que les portiques sur lesquels je bossais se déplaçaient très vite, parfois sur une dizaine de mètres, tout ça en pesant plusieurs centaines de kilos.

Pour nos chères imprimantes 3D, ça pourrait peut être être une solution pour mouvoir le plateau, surtout quand celui-ci est de grande taille et surtout lourd, en compensant certains défauts d'autres solutions (backlash pour les courroies et vis trap, coût pour des vis à bille), mais certes en n'en créant d'autres.

Voilà, j'ouvre ce petit sujet afin de recueillir vos avis / idées, et pourquoi pas en débattre. 🙂

 

Pour terminer, vive le monde fascinant et enrichissant des makers, continuez à créer et entretenir votre folie!😀

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il y a 26 minutes, Ikes_72000 a dit :

Qu'en est-il de la précision de ce genre de système?

le problème avec ce type d'engrenage c'est qu'il y a toujours un jeu de denture... donc qui dit jeu dit moins de précision... alors sur nos petites machines... je pense que ça n'est pas la solution

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Salut,

il y a 33 minutes, Ikes_72000 a dit :

ce système doit être bien moins sujet au backlash que les systèmes à courroie

Les courroies utilisées pour les imprimantes3D n'ont en principe pas ce défaut, les dents sont arrondies à leurs extrémités pour s'encastrer parfaitement dans le pas des poulies et ainsi empêcher tout effet de "backlash".

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J'ai trouvé une vidéo plutôt intéressante sur le sujet, mais bon c'est en anglais et le monsieur a une voix plutôt désagréable. 😁

Bon, il manque la comparaison avec les courroies, mais çà m'a apportée quelques réponses.

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après c'est le problème des dentures droites, par contre si tu trouves un système de denture hélicoïdale de ce style ça pourrai passer

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Les crémaillères/pignons (enfin dans le cas présenté) sont faites pour transmettre beaucoup de puissance et comme le dit @pascal_lb cela admet toujours un jeu de fonctionnement (même les dentures hélicoïdales). Il faudrait un système dynamique de compensation de jeu étant donné les températures variables...

Dans le cas de nos imprimantes, si on veut monter en gamme, le mieux est de suivre ce qui se fait en Usinage CN... La vis à bille , pas de jeu, peu de contrainte (hormis le prix 🙂 ), bonne stabilité. C'est une solution que j'envisage à terme, il faudra néanmoins que je rigidifie le châssis de la CR-10 d'abord.

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Le 08/01/2019 at 22:01, Ikes_72000 a dit :

.. /.. Mais j'ai aussi quelques interrogations, qui je pense vont intéressés les pros de la méca comme @Jean-Claude Garnier, @Chevelu37 et d'autres.

C'est ça, quand on commence à se connaître un peu, on connaît nos lubies..... :bll:

il y a 42 minutes, Chevelu37 a dit :

.. /.. Il faudrait un système dynamique de compensation de jeu

Ça existe depuis belle burette@fran6p ceci est une combinaison d'expression ancienne et d'humour de graisseux, ça devrait te plaire )

C'est un système composé de deux pignons coaxiaux écartés par des ressorts

De cette façon, le jeu à la dent au moment de l'inversion de sens est compensé quel que soit le mouvement, aller ou retour

image.png.ea68a2e40e6aa2f1164f1efd3b158ebf.png

il y a 47 minutes, Chevelu37 a dit :

.. /.. le mieux est de suivre ce qui se fait en Usinage CN... La vis à bille , pas de jeu

Toutes les vis à billes ont du jeu. Toutes, quoi qu'on puisse rêver.

AMHA, tant que Marlin, Smoussiouère ou autre firmouère n'intègrent pas la notion de "compensation de backlash" tout ce que tu pourras faire ne sera qu'un cataplasme sur une jambe de bois.

Mais bon, moi ce que j'en dis, hein....

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Le 10/01/2019 at 16:31, Jean-Claude Garnier a dit :

Ça existe depuis belle burette @fran6p ceci est une combinaison d'expression ancienne et d'humour de graisseux, ça devrait te plaire )

😂

D'ailleurs, @Jean-Claude Garnier , as-tu toujours ta fameuse lime à épaissir?

Sinon, oui, je les connaissais, mais dans les dimensions dont nous avons besoin, ça devient de l’horlogerie 😉

 

Il y a 23 heures, Jean-Claude Garnier a dit :

Toutes les vis à billes ont du jeu. Toutes, quoi qu'on puisse rêver.

Certes... Mais le seul montage que je connaisse sans jeu, c'est le serrage mon cher Watson!! 🙂

Les vis à billes sont, dans notre cas, le meilleurs compromis, en terme de prix, de mise en œuvre et d'utilisation. Et un jeu environ 10 fois moindre que sur un montage pignon.

Le 10/01/2019 at 16:31, Jean-Claude Garnier a dit :

AMHA, tant que Marlin, Smoussiouère ou autre firmouère n'intègrent pas la notion de "compensation de backlash"

Etant tradi, c'est mon firmware neuronal qui le fait, mais ça existe sur les CN?

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Merci pour vos réponses! 😀

Bon, j'ai continué de potasser le sujet, et effectivement ce type de transmission n'apporte pas d'avantages par rapport aux autres types (courroie, vis trap ou à billes), tout du moins pour le domaine de l'impression 3D. Les systèmes de suppression du backlash avec ce type de transmission sont finalement un peu compliqués à mettre en œuvre et overkill pour une imprimante.

La courroie a encore de beaux jours devant elle. 😂

Surtout qu'en fouillant sur le net, et notamment le forum reprap, il y a de plus en plus de makers qui passent aussi les axes Z sur courroie. C'est très simple à mettre en œuvre, ça fonctionne à priori très bien, ça coûte peu cher. Ce qui m'a intrigué par contre, c'est comment ils font en cas de coupure de courant... 🤔

Certains utilisent des réducteurs à vis sans fin, mais ça coûte un bras, certains des freins. Vu que ça a piqué m'a (très) grande curiosité naturelle, j'ai effectué des recherches sur les systèmes de freinage pouvant être mis en place. Et il s'avère que Lulzbot a sorti une imprimante 3D avec axe Z à courroie, la Mini 2. Et le système de frein est d'une simplicité déconcertante, en plus de coûter 3 francs 6 sous. Là pour le coup, c'est @Janpolanton qui va être content. 😁

Une simple petite carte électronique surveille la tension en sortie d'alim (24V en l’occurrence), et en cas de chute de cette tension, un relais viens juste shunter les enroulements du moteur, c'est tout.

https://www.lulzbot.com/store/parts/lulzbot-mini-2-z-brake-board-kit

Screenshot_133.thumb.png.45bd0cc02bc683574d246bb9811a368e.png

C'est con, j'ai pas de Nema sous la main, ça me démange d'essayer. 😁

Je suis curieux de savoir la résistance mécanique que cela peut engendrer, et du coup quelle charge ça pourrait retenir.

Allez, pour @Jean-Claude Garnier et @Chevelu37, quelques machines de ouf. 😎

Dans ma jeunesse, j'ai hésité entre la méca et l'usinage ou l'elec pour mes études, quand je vois des bécanes pareilles, je me dis que j'aurai peut être du aller en usinage. 😂

Modifié (le) par Ikes_72000

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Magnifaïque !

J'ai beau avoir passé ma vie professionnelle là n'dans, je reste épataté par certaines démos.

L'usinage du bœuf sur le centre Hermlé me laisse su l'cul.

On se rend pas compte, mais pour usiner un truc comme ça, les problématiques sont multiples, la CFAO doit connaître intimement non seulement l'objet à usiner, mais aussi toute la machine autour, pour gérer les interactions entre les parties mobiles et les parties fixe à chaque instant, en fonction de l'outil utilisé en ébauche et en finition.

Les collisions sont le plus gros risque, à ces vitesses-là ça pardonne guère et ça coûte vite très cher....

Surtout que ça va de plus en plus vite grâce à l'accroissement des performances des outils coupants.

C'est un boulot de ouf....

Il y a 4 heures, Chevelu37 a dit :

("compensation de backlash")

.. /.. Etant tradi, c'est mon firmware neuronal qui le fait, mais ça existe sur les CN?

Bien sûr. Je l'ai déjà expliqué, on monte un comparateur entre une partie fixe et une partie mobile, on bouge d'un dixième dans un sens, on le met à zéro, on bouge d'un dixième dans l'autre et le comparateur indique le jeu à l'inversion.

Voir >>> ici <<< vers 3'36....

On fait ça axe par axe et on le rentre dans un registre spécial. Généralement deux fois par an, au début de l'été et à l'entrée de l'hiver.

Quand la machine bouge, à chaque inversion du sens de rotation de la vis elle compense en additionnant ou retranchant cette valeur du déplacement à effectuer.r

Ça va même plus loin, on peut aussi mesurer au laser toute la course de la machine et dresser une cartographie des défauts de la vis tout au long de son déplacement (son défaut peut être différent suivant l'endroit concerné) C'est comme ça qu'on fait des pièces bonnes avec une mauvaise machine, ou une machine vieillissante.

Il y a 4 heures, Chevelu37 a dit :

.. /.. D'ailleurs, @Jean-Claude Garnier , as-tu toujours ta fameuse lime à épaissir?

Oui oui, elle est rangée dans mon tiroir à malices, à côté du non moins fameux "marteau à bomber le verre"

Il y a 2 heures, Ikes_72000 a dit :

.. /.. Dans ma jeunesse, j'ai hésité entre la méca et l'usinage ou l'elec pour mes études

Pfff ! Moi j'ai eu une orientation scolaire calamiteuse qui m'a fait faire "Philo lettres et langues vivantes".... Quand j'ai vu que ça nourrirait pas son homme j'ai bifurqué sans regret vers la méca, et "si que ça serait à refaire", je referais pareil !

Mais bon, comme on dit hein : "la mécanique, c'est sale, c'est gras et ça pue"....

C'est pour ça que les djeun's ne veulent plus que chausser le costard de commercial et mettre leur cul dans une bagnole de fonction.

S'ils savaient....

Modifié (le) par Jean-Claude Garnier

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il y a 3 minutes, Jean-Claude Garnier a dit :

Surtout que ça va de plus en plus vite grâce à l'accroissement des performances des outils coupants.

En parlant des perfs des outils coupants, ça devient ouf, car maintenant ils deviennent intelligents. 🤪

Dans la vidéo 2017 du même salon, Sandvik présente des outils qui embarquent de l'électronique qui permet de rendre ces outils silencieux.

Mais apparemment ça pourrait aller plus loin.

Quand tu vois ce qu'arrive à faire une 5 axes, c'est juste magnifique. Même la finition de certaines pièces, comme montrée dans la vidéo, ça envoie du lourd. Sortie de la bécane la pièce est un vrai miroir. 😎

De plus, les constructeurs soignent l'esthétique des machines, ça de la gueule!

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Ça ferait bien dans nos ateliers, ça , hein? 😀

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DMG : Deckel, Maho, Gildemeister

Avec CN Heidenhain

... Ou Siemens

Ya pas à dire, y sont forts ces chleus... 

Nous on a juste été bons à laisser mourir la machine outil française, Huron, Berthiez, Num et j'en passe. Et pourtant c'était bon aussi, hein !

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il y a 18 minutes, Jean-Claude Garnier a dit :

Nous on a juste été bons à laisser mourir la machine outil française, Huron, Berthiez, Num et j'en passe. Et pourtant c'était bon aussi, hein !

Et oui, mais nos chers constructeurs automobiles français ont un peu participés à leurs disparitions, surtout que ceux ci avaient leurs propres filiales de fabrication de machines d'usinage (PCI SCEMM pour Peugeot, Renault Automation pour Renault), ça laissait peu de place aux autres.

Perso, j'ai eu la chance d'aller bosser chez Grob en Allemagne et Danobat en Espagne. Ça respire la qualité même dans les ateliers de fabrication des bécanes, tout est super propre, bien rangé et ordonné. Tu sens que les mecs sont pas là pour faire de la merde. 😁

Chez Danobat, interdiction de se déplacer dans l'usine sans un mec de la boîte qui te suive à la trace.

J'ai pu voir là bas le centre d'usinage qui sert à fabriquer les châssis de leur machine, une quinzaine de mettre de long, 3 ou 4 de haut, au moins autant de large... Wahouh.

Y avait des mecs qui passaient leurs journées à contrôler au comparateur les châssis qui étaient en cours d'usinage. 😀

 Y avait aussi en phase de test un tour monstrueux pour usiner des arbres d'hélice pour bateau. Que c'était beau.

Aujourd'hui, je bosse essentiellement dans l'agro et l'environnement, donc plus trop l’occasion de voir de belles bécanes d'usinage, et je doit dire que ça me manque un peu. 😢

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Il y a 3 heures, Ikes_72000 a dit :

Là pour le coup, c'est @Janpolanton qui va être content.

La vache!

50$ le module, ils s'emmerdent pas.

Et moi qui ai des scrupules à vendre les miens au delà de 15€ FdP inclus...

Le circuit est simple mais l'idée est futée. Il serait simple d'en sortir un PCB et un kit bien moins cher que ces 50$.

Après pour l'efficacité faut voir...

PS: FdP, ça signifie Frais de Port et non pas Fils de ...

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il y a 2 minutes, Janpolanton a dit :

La vache!

50$ le module, ils s'emmerdent pas.

Et moi qui ai des scrupules à vendre les miens au delà de 15€ FdP inclus...

Le circuit est simple mais l'idée est futée. Il serait simple d'en sortir un PCB et un kit bien moins cher que ces 50$.

 

Clairement, j'ai eu la même réflexion. 😂

Un pov' LM397 à 20 cents, moins d'un euro pour les autres composants passifs, 2€ le relais, et un tout petit CI, on est loin des 50$, surtout produites par milliers.

En DIY, on doit pouvoir la sortir pour 10€.

Ça vaudrait vraiment le coup d'essayer pour voir si c'est efficace. Bon, vu le prix de la Lulzbot (1500$), je pense que ça doit l'être, mais l'imprimante est toute petite, donc à voir avec une charge importante.

Après, y a moyen de rajouter un vrai frein, ce n'est pas excessif niveau tarif. https://www.omc-stepperonline.com/fr/frein-separe

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il y a une heure, Ikes_72000 a dit :

Après, y a moyen de rajouter un vrai frein, ce n'est pas excessif

Quand même 74€ pour 2 freins, ça freine....

Mais effectivement, en faisant sa propre platine ça ne devrait pas atteindre 10€ (surtout en commandant chez RS Particuliers( le WE 'le port est offert).

Il serait même judicieux de remplacer le LM397 par un LT1011

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Pourquoi ça a besoin d'être aussi compliqué ?

Un simple relais "normalement fermé" en parallèle sur deux fils du moteur, qui s'ouvrirait dès la mise en tension, ça suffirait pas ?

Mais bon, j'ai surement pas toutes les billes...

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Non mais c'est pas tout......

Je ferais mieux de tourner ma souris dix fois sur son tapir avant d'écrire des couanneries.

Depuis j'ai un peu réfléchi :

Nos bécanes coupent les moteurs toutes seules au bout d'un temps d'inaction :  Boum !

On peut aussi arrêter volontairement les moteurs  : Boum !

D'ou l'intérêt d'un truc un poil plus sophisticated.....

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Hello,

 

L'idée, si je comprends bien, est de bloquer la translation sur l'axe Z lors d'une chute de tension (en prémisse à une coupure de courant).

C'est ça ?

 

Dans ce cas, en utilisant une batterie externe, ou une batterie de condensateurs (comme ceux du projet sur le maintient en tension de la carte en cas de coupure de courant).

ça impliquerai 2 relais, dont un bistable.

Le bistable mettrai en fonction le système lors du début de l'impression et l’arrêterai à la fin de l'impression.

Le second relais, éventuellement alimenté via une résistance pour limiter le courant qui l'excite et donc être plus réactif en cas de chute de tension comme le suggère @Ikes_72000, servirai à accoupler le moteur et la batterie.

 

J'ai bon ?

 

🙂

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