Bei 3D-Druckern kommt für X-Y-Verstellung gelegentlich ein sogenanntes H-Bot-Gantry (Kranbrücke) zum Einsatz. Bei diesem wird eine umlaufende Kette oder ein umlaufender Zahnriemen von 2 Motoren angetrieben, der einen Endeffektor-Schlitten bewegt. Die Motoren sind im festen Bezugssystem, was die Masse der bewegten Teile verringert und eine bewegliche Verdrahtung unnötig macht. Bewegte Massen sind: Brücke, Endeffektor-Schlitten, Kette und Zahnräder aber kein schwerer Motor.
Hier eine Fischertechnik-Implementierung dazu:
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Die Längsführung erfolgt beidseitig mit Fischertechnik-Schienen, auf denen der Querschlitten aus Statik-Profilen fährt. Auf jeder Seite des Querschlittens sind Lauflager, die jeweils von 4 Nutrollen gegen seitliche und 2 Rädern gegen vertikale Verkippung gesichert sind.
Der Endeffektor-Schlitten fährt auf der "Brücke" aus Statikprofilen und wird wird von einer langen Stahlachse, die durch sein Zentrum gleitet, geführt. Die Verkantung des Querschlittens ist bei gut eingestellten Nutrollen und ausreichend hoher Kettenspannung sehr klein.
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Die umlaufende Kette wird über Z15 Zahnräder geleitet und muss etwas gespannt werden. Die äußeren Zahnräder sind eigentlich nicht nötig. Die Kette könnte direkt durch gehen. Da ich keine Achse in passender Länge habe, muss ich die Kette mit den äußeren Z15 etwas nach außen drücken. Das Design könnte also mit einer etwas kürzeren Achse vereinfacht werden.
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Die Kette ist auf der einen Seite am End-Effektor-Schlitten befestigt und läuft auf der anderen Seite durch ihn hindurch.
Wenn sich beide Motoren gegensinnig drehen, verschiebt sich der Endeffektor-Schlitten in Längsrichtung, wenn sie sich gleichsinnig bewegen un Querrichtung.
Der Endeffektor-Schlitten läuft mit 2 Rollen auf den Statikprofilen.
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Der Antrieb ist mit 2 modifizierten Encoder-Motoren realisiert. Die PID-Steuerung erfolgt mit Arduino-Mega, und einem AFMotor-Shield.
Die Auswertung der Quadratursignale macht ein ic-MD, könnte aber auch per Interrupt realisiert werden.
Mit diesem Aufbau können relativ große Gantrys gebaut werden. Es können damit passable Geschwindigkeiten erzielt werden, was eine Eigenschaft des H-Bot-Aufbaus ist.
