Найти в Дзене
Sergey Engineer

Кинематика 3D-принтера H-Bot

Данная статья будет полезна тем, кто только знакомится с устройством 3D-принтеров. В статье я опишу устройство кинематики H-Bot и движение каретки печатающей головки в зависимости от направления вращения двигателей.

Если какие-то моменты из текста не понятны, то в конце приведено видео с наглядной демонстрацией всех перемещений. Общий вид схемы H-bot показан на рисунке:

Общий вид кинематики H-Bot
Общий вид кинематики H-Bot

Из рисунка становится понятно почему кинематика названа H-Bot. Ремень, соединяющий все элементы, образует латинскую букву H. Кстати, ремень в этой схеме всего один и оба его конца закреплены на каретке оси X.

H -Bot предполагает использование двух двигателей для перемещения печатающей головки по осям X и Y. Разберемся как это реализуется. Итак, если двигатели вращаются в разные стороны с одинаковой скоростью, то каретка X будет двигаться вверх или вниз, то есть по оси Y:

Вращение двигателей в разные стороны
Вращение двигателей в разные стороны

В том случае, когда оба двигателя вращаются в одну сторону с одинаковой скоростью, каретка движется влево или вправо, то есть по оси X:

Вращение двигателей в одну сторону
Вращение двигателей в одну сторону

Отмечу, что именно при движении по оси X проявляется одна из главных особенностей кинематики H-Bot – очень жесткие требования по отсутствию люфтов между направляющими и каретками. Дело в том, что при перемещении каретки по оси X нагрузки от двигателей распределяются не симметрично и в случае присутствия люфтов, может появиться паразитное перемещение каретки по оси Y. Наглядно это можно увидеть на видео в конце статьи.

В случае, если вращается только один двигатель, а второй неподвижен, каретка движется по диагонали.

Вращение только одного двигателя
Вращение только одного двигателя

В общем случае, когда каретка движется по сложной траектории ее движение можно представить как сумму частных выше описанных перемещений.

Видео с демонстрацией перемещений каретки для кинематики H-Bot:

На этом пока все.