Dem Z-Wobble auf der Spur

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Kurt67
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Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #1 von Kurt67 » Mi 16. Mai 2018, 18:00

Hallo liebe Mitschmelzerinnen und Mitschmelzer!


Mein erstes Thema in diesem Forum ist ein trauriges, denn der Drucker und ich leiden sehr an diesen unrund laufenden Spindeln.

z-wobble.JPG


Wie auf dem Foto zu sehen sind die Wellen heftig und sehr gleichmäßig. Links ist der Anfang. Man erkennt noch den Übergang von einer anderen Farbe. Wäre die Spindel verbogen, würde sich der Effekt mit zunehmender Höhe verstärken, um bei Höhe >100mm wieder abzunehmen. Es scheint also nicht die Spindel selbst krumm zu sein, sondern die Lagerzapfen sind wohl exzentrisch angedreht.

Man kann darüber spekulieren wie es dazu gekommen ist. Da ich als „Metaller“ öfters an der Drehmaschine stehe, kann ich mir sehr gut vorstellen, dass man die Spindeln zum Bearbeiten der Enden mit der Schutzhülle auf dem Gewinde oder der Mutter eingespannt hat. Meistens ist das so ein grobes Plastikgewebe oder auch in Ölpapier, das an einer Stelle überlappt.
Oder der Dreher wollte die Mutter nicht umparken und hat sie mit Klebeband gesichert, dass diese beim Start oder Stopp der Maschine nicht vom Gewinde rennt. Spannt man auf dieser Stelle, könnte es schon 0,1mm außermittig sein und so diese Buckel mit 0,2mm Höhe entstehen. Es ist eine Kurbelwelle.

Beim ersten Druck eines höheren Objekts von Thingiverse, bei dem der Fehler deutlich zu sehen war, dachte ich erst, das sei so gewollt. Aber auch selbst konstruierte Teile, die eigentlich glatt sein sollen, zeigen diese Wülste, die sich regelrecht um das Objekt schrauben.

Da brauche ich mich nicht wundern, wenn kein Stift in kein Loch passt und gedruckte Kugellager nicht laufen mögen.

Bei den meisten Teilen die nur ihre Funktion erfüllen sollen, kann ich die Macke verschmerzen. So richtig bemerkbar ist sie erst über eine gewisse Höhe, durch ihre Regelmäßigkeit. Löcher im Objekt müssen meistens nachgebohrt werden. Eine Feile ist stehts zur Hand.

Diese Wellen sehen nicht mal so übel aus, jedoch nur so lange man nicht weiß, wieso sie da sind und dass man nichts dagegen tun kann, außer sie glattzuschleifen und dabei jede Menge Mikroplastik zu produzieren. Das macht kein Spaß. Vor allem wenn es sich um dünne Wände handelt oder man auch noch aufs Maß achten soll. Präzisionsteile kann ich mir abschminken, so wie eine Nofretete-Büste ohne Falten im Gesicht.

Es schon ein wenig peinlich für Conrad, weil einerseits so viel Aufwand um die Stabilität betrieben wird, aber die Druckplatte nur an diesen wuchtigen Spindeln hängt, die dann auch noch eiern. Der Nachfolger wurde in diesem Punkt anscheinend auch nicht verbessert. Verständlich, denn es ist schwierig an diesem Aufbau wirkungsvolle Führungen unterzubringen die den Preis nicht weiter in die Höhe treiben. Aber Drucker für das halbe Geld, mit schlanken Gewindestangen und einer richtigen Z-Führung haben dieses Problem nicht.
So gesehen wurde der RFx000 zur Fehlkonstruktion, nur weil er ja auch noch fräsen können soll.

In meinem Fall handelt es sich um ein Fertigmodell, geliefert im Juli ´14, das, inzwischen mit ein paar Erweiterungen, ziemlich gut läuft.
Ich wollte das Gerät deshalb nur ungern einschicken, um dann wochenlang darauf zu warten und es womöglich richtig kaputt zurückzubekommen. Jetzt ist die Garantiezeit lange vorbei, und die Macke nervt nach wie vor und immer mehr. Denn auch die Ansprüche steigen. Dieses Problem muss jetzt gelöst werden!

Was tun? Neue Spindeln für 120 € das Stück bestellen und die Kiste zerlegen? Ungern… Zapfen aufschweißen und neu drehen? Noi! Habe keine Maschine mit dem geforderten Rundlauf. Der ist an dieser Stelle absolut wichtig und bei neu gekauften vielleicht auch nicht perfekt.

Es ist ja nicht so, dass die Spindeln zu schwach, oder gar ausgeschlagen wären. Sie laufen nur nicht so glatt wie gewünscht. Das aber sehr präzise, spielfrei und wiederholbar.

Jetzt kommt mein Lösungsansatz:
Den Fehler per Software beheben!

Statt das Druckbett mit Führungen an die richtige Position zu zwingen, manipuliert man das Hotend an die entsprechende Stelle.

Leider bin ich nicht so der Programmierer. Wenn ich mir den Quellcode der Firmware anschaue, bekomme ich von der Arduino-Software Augenkrebs und verstehe null, habe aber dabei gelernt, dass dunkelgrüne Schrift auf hellgrünem Hintergrund und dünne, graue Schrift auf weißem für einen über 50jährigen sehr schwer zu lesen ist. Viel mehr als den Hotend-Thermistor anzupassen und hochladen will ich damit gar nicht machen.

Ich weiß nicht, wie es sich umsetzen lässt, den jeweiligen Layer um ein bestimmtes Maß versetzt zu drucken, um dem kreiseln entgegenzuwirken.
Einen Ansatz sehe ich: Bei Simplify 3D und Slic3r gibt es die Möglichkeit G-Code bzw. Skripte beim Layer-Wechsel auszuführen.
Der Ablauf könnte dann so aussehen: Ein Layer ist fertig…Z auf neue Höhe setzen…Skript verschiebt Hotend an korrekte Stelle, was pro Schicht ja nur wenige hundertstel mm sind…. weiterdrucken… Es muss dabei aber auch die Layerhöhe berücksichtigt werden. Bei 0,1 sind es 50 verschiedene Stellungen je Umdrehung der Spindel, bei 0,2 nur 25.
Keine Ahnung wie ein Skript aussehen muss, das sowas kann.

Am besten wäre eine solche Korrektur in der Firmware aufgehoben. Es ist druckerspezifisch und ändert sich nicht mehr, außer man montiert einen anderen Z-Endschalter oder eine neue Druckplatte. Man muss kein Ballast in den Druckdateien mitschleppen.
Ich nenne es mal „Spindel-Korrektur“ oder „wobble-fix“ als Feature im Menü des RF. Da kann man einen Wert von 0 bis 300 eingeben, was die Höhe des Hügels in 100stel mm sein soll. Ich hoffe, dass Conrad Exemplare mit mehr Hau in die Verwertung gegeben hat.

Das Hotend muss zur Korrektur des Fehlers innerhalb einer Umdrehung der Spindel, also 5mm Druckhöhe, eine kreisförmige Bewegung um den Sollpunkt beschreiben, entgegen der fehlerhaften Auslenkung der Spindeln mitsamt der Druckplatte.

Der Durchmesser dieses Kreises hat in meinem Fall etwa 0,2 mm.

Dann braucht es ein Winkelmaß mit dem man den Startpunkt bei Z=0 definiert. Durch Probedrucke mit veränderten Werten wird man sich dem besten Resultat nähern. Die Firmware könnte einen Testmodus anbieten, der ausreichend hohe Teile alle paar Zentimeter mit anderem Winkelmaß druckt.

Komplizierter würde es, wenn beide Spindeln in unterschiedliche Richtungen schlagen, bzw. der Schlag nicht an beiden Enden an der gleichen Stelle ist. Aber ich nehme an, dass die Z-Achse dann auch sehr schwergängig sein müsste.
Wahrscheinlich hat Conrad die Spindeln nach gleich-unrund-lauf sortiert in den Fertiggeräten untergebracht.

Jetzt habe ich mal eine 20mm-Röhre 200mm hoch, also die komplette Bauhöhe gedruckt. Die Wellen sind über die ganze Höhe rundherum zu sehen und fühlen. Im mittleren Bereich sind sie noch etwas stärker ausgeprägt. Es scheint vielleicht doch noch eine leichte Verbiegung dabei zu sein. Der Wobble-Fix könnte seine Wirkung über die Höhe an- und abschwellen lassen.

Mit einer im eingebauten Zustand genau vermessenen Spindelgeometrie, die in der Firmware berücksichtigt wird, könnte man die Z-Achse prima optimieren. Fragt sich nur: wie?

Das könnte ähnlich ablaufen, wie der Heatbed-Scan. Allerdings nur halbautomatisch, weil vorübergehend ein Taster an der Druckplatte befestigt werden müsste, der beispielsweise eine der runden Streben abtastet und so ein Höhenprofil erzeugt.

Das wäre auf jeden Fall eine super Fleißaufgabe für die G-code-, Firmware- und anderen Experten hier im Forum und würde ein großes Manko des RFx000 beheben, denn das markante Wellenmuster kann man hier öfters sehen.

Das ist jetzt beinahe ein Roman geworden.
Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit.

Kurt :-)
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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #2 von hal4822 » Mi 16. Mai 2018, 19:05

Mir scheint da wechseln einfach "gepresste" Lagen mit weniger gestauchten wie hier auf dieser Grafik :
layer_height_pressure.jpg
Da wäre ein besseres Bild oder entsprechende Kontrollmessungen hilfreich.
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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #3 von AtlonXP » Mi 16. Mai 2018, 20:14

Hallo Kurt,
du schneidest hier die Fehlkonstruktion unserer Drucker an.
Ich glaube jeder hier hat dieses Problem mehr oder weniger.

Dein RF1000 scheint schon etwas älter zu sein, deshalb gehe ich davon aus,
dass bei dir die HWIN Spindeln und Führungen verbaut sind.
Dies ist hauptsächlich an den Grün und Roten Führungswagen zu erkennen.

Mir ist zu Ohren gekommen, dass die Spindeln von HWIN mit dem Taumeln noch mehr betroffen sind wie die von THK.
Deine Idee wurde auch schon Diskutiert.
Fakt ist jedoch, jeder Drucker eiert anders.

Ich halte es auch nicht ausgeschlossen, dass sich das Eiern bei verschieden Bauraumtemperaturen zusätzlich ändert.
Bei meinem RF 1000 sind die Wellen im hundertstell Bereich.
Meine V2 Düsen haben (immer) eine Rundungsfehler von 0,02 mm.
Ein gedrucktes Einheitsloch weist bei mir einen Rundungsfehler von 0,08 mm auf.
Da es zwei Spindeln sind schließe ich eine gegenseitige Beeinflussung nicht aus.
Hier eine einfache Rechnung: 0,08 mm – 0,02 mm = 0,06 mm geteilt durch zwei Spindeln = 0,03 mm
Als Mechaniker würde ich auch sagen es geht genauer, aber dann wird es bestimmt teurer.

Das Wellenprofil so wie bei dir, sieht man bei mir eigentlich nur bei glänzender Oberfläche.
Mein Testzylinder weist bei genauerer Betrachtung die gleichen Symptome auf und ich sehe da noch mehr!
Ich schätze wenn man deine Idee umsetzen möchte, dann müsste man die gesamte Spindel digitalisieren um ein exaktes Ergebnis zu bekommen.
Dies würde für jeden Drucker individuell bedeuten.

Das ist jetzt Spaßig gemeint:
Es wäre einfach, da mal mit dem Hammer drauf zu hauen. :coolbubble:

Du kannst es mal testen, wenn du eine der Spindel leicht löst von der Y- Platte (die wo am meisten eiert), ob das Bild nicht etwas besser wird.
Wenn man es richtig machen möchte:
Die Hut Muttern der Spindel sollten nur in den Schraubenköpfen hängen mit geringem Spiel.
Die Druckplatte sollte eine eigenständige Seitenführung bekommen.

Nibbels wird hierzu sicher auch antworten.

LG AtlonXP

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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #4 von hal4822 » Do 17. Mai 2018, 07:15

AtlonXP hat geschrieben:...Ich halte es auch nicht ausgeschlossen, dass sich das Eiern bei verschieden Bauraumtemperaturen zusätzlich ändert.

LG AtlonXP


https://www.cncprofi.eu/images/pdf/Kuge ... pindel.pdf

Kugelumlaufspindeln werden ja deshalb verwendet, weil Gleitlagern bei heftiger Bewegung die meiste Energie in Reibungswärme umgesetzen. Deshalb sollte ein Lager fest sein und das andere Lager sich auf dem Zapfen bewegen können.

Bei meinem Fertiggerät kann ich nicht erkennen, welches Lager das beim RF1000 ist. Bausatzkäufer wissen da sicher mehr.

Dass sich die Spindeln bei so geringer Länge verbiegen könnten kann ausgeschlossen werden. Dass zwei so kräftige Spindeln aber die übrige Konstruktion verziehen könnten und die Lager schädigen können darf man aber vermuten.

Insgesamt bin ich aber der Meinung, dass man zunächst mal messen sollte, ob Zapfen und Gewinde wirklich nicht konzentrisch sind.
Einfach eine Art Zeiger an dem 10 mm Rundstahl spielfrei aber drehbar anbringen und ein Ende an der Spindel gleiten lassen.
Das längere Ende des Zeigers kann den eventuellen Schlag fünffach verstärkt anzeigen.

Ein Laserpointer könnte das noch weit anschaulicher machen.

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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #5 von AtlonXP » Do 17. Mai 2018, 16:53

hal4822 hat geschrieben:Kugelumlaufspindeln werden ja deshalb verwendet, weil Gleitlagern bei heftiger Bewegung die meiste Energie in Reibungswärme umgesetzen. Deshalb sollte ein Lager fest sein und das andere Lager sich auf dem Zapfen bewegen können.

Bei meinem Fertiggerät kann ich nicht erkennen, welches Lager das beim RF1000 ist. Bausatzkäufer wissen da sicher mehr.

Dass sich die Spindeln bei so geringer Länge verbiegen könnten kann ausgeschlossen werden. Dass zwei so kräftige Spindeln aber die übrige Konstruktion verziehen könnten und die Lager schädigen können darf man aber vermuten.


Ich bin ein Bausatzkäufer.
Es sind 4 gleiche Lager verbaut mit der Bezeichnung Rillenlager oder Rillenkugellager. (egal)
Die Lager haben tatsächlich eine Rille, ich glaube jedoch, der Fachmann versteht darunter etwas anderes.
Es ist nicht ersichtlich, da die Lager geschlossen sind.

Auch sind die Lager durch nur einen Passitz fest.
Ich hatte die Lageraufnahme mit etwas Schmirgelpapier entschärft, da mir das Ganze zu stramm drüber ging.
Flüssigen Stickstoff habe ich keinen im Haus. ;-)

Jede Spindel taumelt, es kommt nur darauf an, wie genau du hin schaust!
Leider wurde dies in unserer Druckerkonstruktion nicht berücksichtigt.

Diese Messmethode wurde hier schon mal beschrieben:
Man befestige einen Anschlagwinkel stehend auf der Druckplatte.
Man nehme eine Messuhr und tastet mit dieser während der Z Auf- Abwärtsbewegung den Anschlagwinkel ab.
Die Uhr zeigt dir Zyklisch alle 5 mm eine etwa gleich große Schwankung an.
Somit hast du das Wellenprofil vermessen.
Doch leider sind diese Wellen auch von der Z Position der Y Platte mehr oder weniger Abhängig.

Kurt67´s Idee hat schon was.
Die Ressourcen und der Speicher unserer Druckerelektronik ist leider sehr begrenzt.

Ich denke es ist ein Problem der Mechanik und dort sollte man den Hebel ansetzen.

LG AtlonXP

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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #6 von Nibbels » Do 17. Mai 2018, 21:00

Hallo Kurt67,

ich habe deinen Beitrag schon heute morgen gelesen, konnte aber per Smartphone schlecht mitreden. Was du beschreibst, wurde auch schon mal besprochen. Einige von uns haben früher schon mal genau über das Thema gefachsimpelt. Ich weiß aber nicht mehr, wieviel davon im Forum war.

Kurt67 hat geschrieben:Ich weiß nicht, wie es sich umsetzen lässt, den jeweiligen Layer um ein bestimmtes Maß versetzt zu drucken, um dem kreiseln entgegenzuwirken.

Die Logik der Z-Kompensation für die Unebenheit der Heizbetten kann sowas theoretisch mitregeln. Die verzerrt nämlich durch eine Dehnung der Z-Achsen-Skala die Bewegungsbahnen über dem Heizbett.
Das macht sie in Abhängigkeit von der Skalenhöhe.

Genau dort könnte man nochmal ein Wackeloffset einhaken und dieses in Form eines Sinus als Koordinaten-Verzerrung.

Kurt67 hat geschrieben:Am besten wäre eine solche Korrektur in der Firmware aufgehoben. Es ist druckerspezifisch und ändert sich nicht mehr, außer man montiert einen anderen Z-Endschalter oder eine neue Druckplatte. Man muss kein Ballast in den Druckdateien mitschleppen.

So ein Feature sehe ich, wenn es sinn macht, auch nur in der Firmware am richtigen Platz.
Kurt67 hat geschrieben:Ich nenne es mal „Spindel-Korrektur“ oder „wobble-fix“ als Feature im Menü des RF. Da kann man einen Wert von 0 bis 300 eingeben, was die Höhe des Hügels in 100stel mm sein soll. Ich hoffe, dass Conrad Exemplare mit mehr Hau in die Verwertung gegeben hat.

Das Hotend muss zur Korrektur des Fehlers innerhalb einer Umdrehung der Spindel, also 5mm Druckhöhe, eine kreisförmige Bewegung um den Sollpunkt beschreiben, entgegen der fehlerhaften Auslenkung der Spindeln mitsamt der Druckplatte.

Der Durchmesser dieses Kreises hat in meinem Fall etwa 0,2 mm.

Du sagst, dass die Layerdifferenz 0.2mm ist? Also quasi +- 0.1 ganz grob?

Wir können nämlich technisch die Z-Achsen-Kompensation nur in etwa 0.0004 mm = 0.4 um Schritten arbeiten lassen. Wenn das was du sagst stimmt und wir über einen Fehler >25um reden, könnten wir evtl. tatsächlich was ausrichten.

Kurt67 hat geschrieben:Dann braucht es ein Winkelmaß mit dem man den Startpunkt bei Z=0 definiert. Durch Probedrucke mit veränderten Werten wird man sich dem besten Resultat nähern. Die Firmware könnte einen Testmodus anbieten, der ausreichend hohe Teile alle paar Zentimeter mit anderem Winkelmaß druckt.

Komplizierter würde es, wenn beide Spindeln in unterschiedliche Richtungen schlagen, bzw. der Schlag nicht an beiden Enden an der gleichen Stelle ist. Aber ich nehme an, dass die Z-Achse dann auch sehr schwergängig sein müsste.
Wahrscheinlich hat Conrad die Spindeln nach gleich-unrund-lauf sortiert in den Fertiggeräten untergebracht.

Jetzt habe ich mal eine 20mm-Röhre 200mm hoch, also die komplette Bauhöhe gedruckt. Die Wellen sind über die ganze Höhe rundherum zu sehen und fühlen. Im mittleren Bereich sind sie noch etwas stärker ausgeprägt. Es scheint vielleicht doch noch eine leichte Verbiegung dabei zu sein. Der Wobble-Fix könnte seine Wirkung über die Höhe an- und abschwellen lassen.


Ja, wir würden annehmen, dass wir ein zusätzliches sinOffset in Form eines Sinus abhängig von Z bräuchten.
Dieser sinOffset hat selbst wegen dem Start-Nulldurchgang der Korrektur ein statisches Winkel-Offset. Und der Kompensationssinus hat eine einstellbare Amplitude von z.B. 0 bis z.B. ~0.1mm. Die Frequenz ist exakt 5mm.

Man berechnet also so oder so ähnlich: sinOffset = amplitude * sin( 2*Pi*(Z/5mm + zStartOffset) )

Kurt67 hat geschrieben:Mit einer im eingebauten Zustand genau vermessenen Spindelgeometrie, die in der Firmware berücksichtigt wird, könnte man die Z-Achse prima optimieren. Fragt sich nur: wie?


Die Vermessung ist die große Frage! Die konnte ich mir nie beantworten. Ausser, man hätte noch einen Abstandssensor und würde den Abstand einfach ab Düsenspitze aufzeichnen und dann alles "einfach" über der Z-Koordinate (soll) und dem Messwert auswerten.

Man kann das programmieren!
Es kann so programmiert werden, dass kaum Rechenleistung benötigt wird. Da läuft halt im Hintergrund eine Prüfung auf welcher Koordinate wir sind und abhängig davon sagt man der Z-Kompensation "mach genau hier ein bissel höher oder ein bissel niedriger":
- Man muss für die Offsets alle Variablen anlegen
- Man braucht noch ein Menü für die Settings + Beschreibungstexte, dort die Variablen änderbar machen.
- Man braucht ein paar weitere Plätze im EEPROM und die Lade-Funktion beim Start des Druckers/Reset wegen Werksreset
- Man muss die Formel bei der Z-Kompensation eintragen und einfach das neue Wackeloffset mit reinaddieren.

Nun zu meinen Bedenken, das sind alles Punkte, die man geklärt haben müsste:
- Wie kann man das einstellen, sodass es wirklich Hand und Fuß hat?
- Wie hoch ist die Amplitude tatsächlich, die man ausgleichen muss? Reicht das von unserer Auflösung tatsächlich?
- Es gibt verschiedene Wobble. Ich glaube, das Wobble biegt eigentlich an unserer Alu-Grundplatte herum oder wackelt nur Y. Darum befürchte ich, dass bei vielen Druckern eine überall auf dem Bett gleiche Wobble-Kompensation den Wobble auf einer Seite verbessern und auf der anderen verschlechtern könnte?
- Was ist, wenn das Wobble je nach Z etwas anders ist?
- Ändert sich das Wobble evtl. mit der Temperatur?

Wirklich toll wäre es, wenn man in den RF1000 einfach 4 Abstandssensoren einbauen könnte, die so genau sind wie wir brauchen. Dann vergleicht man einfach ist mit soll und stellt die Z-Höhe so ein, dass sie perfekt ist. Das könnte die Z-Kompensation leisten!

Nun ein paar Tipps:
Ich habe schon schlimmere Wellen gehabt inzwischen sind neuere drin, die sind aber auch nicht 100% in Ordnung. Bei mir handelt es sich um die neuere Variante, weil ich den RF2000 habe. Also THK, nicht Hiwin.
-> Ich hatte sie ausgebaut und neue Lager gekauft und diese eingebaut. Hat nichts gebracht und war ne sau arbeit.
-> Ich hatte auch ausprobiert gehabt, ob ein kleiner Gummiring zwischen dem oberen Kugellager und der Spindel hilft, weil ich bei einer leicht spiel nach oben hatte. Nö.
-> Ich hatte diesen Aufsetzer (Hier im Forum, war das von PeterKA?) fürs Lager drangeschraubt, sodass die linke Welle immer runtergerdrückt bleibt. Hat nichts gebracht.

:developer: Schraube mal die Schrauben links lose. Dann bewege Z hoch und runter und dann siehst, wie stark deine rechte Wellenschraube eiert.
Dann wieder festschrauben und
dann schraube mal die Schrauben rechts lose und bewege Z hoch und runter und schau, wie stark deine linke Wellenschraube eiert.
=> Du siehst extrem gut auf der jeweils gegenüberliegenen losen Seite wie gut eine Seite läuft.

Die Wellenschraube die weniger Bewegung drin hat, schraubst du fest. Die andere lässt du einfach leicht lose, nur so, dass die Schrauben quasi aufliegen. -> So läuft das in meinem RF2000.

LG
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Firmware Mod 1.42.22.Mod

Bitte 1.42.17 bis 1.42.21 meiden!

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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #7 von hal4822 » Fr 18. Mai 2018, 06:55

hal4822 hat geschrieben:...Insgesamt bin ich aber der Meinung, dass man zunächst mal messen sollte, ob Zapfen und Gewinde wirklich nicht konzentrisch sind....


Meine oben genannte "Messmethode" hat zwar den Vorteil, dass man keine Messuhr haben muss, trotzdem ist sie nicht zu empfehlen.
Die Kugelumlaufspindeln des RF1000 (meine jedenfalls) sind nämlich gerollt (gibt auch andere Verfahren).
Erkennbar ist dies an der feinen Rille am äußeren Durchmesser. Da der äußere Durchmesser für die Laufeigenschaften irrelevant ist wird er nicht nachbearbeitet und muss also nicht konzentrisch mit den Laufbahnen der Kugeln sein.

https://www.precifast.de/trapezgewindespindel - nicht nur erheblich billiger und gegen Funktionsstörungen wie eingezogene feinste Filamentfäden gefeit. Ich denke, dass sich der RF1000 umrüsten lassen sollte.
Über den Daumen gepeilt könnte sogar die im Link genannte Welle mit 300 mm Länge passen.

VOR- UND NACHTEILE DER TRAPEZGEWINDESPINDEL
Vorteile

    preisgünstig
    kann spielfrei eingestellt/nachgestellt werden
    geringere Reibung als Standard ISO Gewinde
die Selbsthemmung kann vorteilhaft für z-Achsen sein --- Beim RF1000 gibt es kaum Selbsthemmung. Die Spindeln treiben den Tisch nach unten und dieser fällt dann noch weiter (je nach Spiel der Kugellager), bis die Kugeln wieder Kontakt mit der Spindel haben. In der Praxis wird das ein ständiges Hin - und Her zwischen der Leichtgängigkeit und dem wechselnden Gewicht des Tisches nebst Druckobjekt. Je nach Druckvorgang kann der Tisch sogar abwärts gerüttelt werden ( bei den meisten meiner Objekte fährt der Tisch einen so wahnwitzigen Zickzack-Kurs beim Drucken von 2mm-Hohlwänden, dass ich aufpassen muss, dass sich die Schwingungen nicht aufschaukeln ).

p.s.: dass die nicht wissen wie man "Abonnenten" schreibt und dass Spam-Empfänger als Affen bezeichnet werden wird nicht jeden stören und hat eh mit der Sache nicht unbedingt zu tun :dry:

Noch was: mein erster Drucker - fabbsterG - hat überhaupt keine Z-Spindel, stattdessen lässt ein Zahnriemen den Tisch geführt von 4 senkrechten 10mm - Säulen mit 4 Linearkugellagern nach unten. Zwei der Säulen dienen nur dazu, dass es keine Verwindung gibt.
Zuletzt geändert von hal4822 am Fr 18. Mai 2018, 08:11, insgesamt 6-mal geändert.

PeterKa
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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #8 von PeterKa » Fr 18. Mai 2018, 07:29

Die Idee der Kompensation in der Firmware halte ich für voll genial und auch ohne große Messerei für durchführbar. Wenn wird von einer sinusförmigen Störung ausgehen gibt es nur 3 Parameter die die Kompenmsation vollständig mathematisch bestimmen: Die Frequenz, die Amplitude und die Phase.

Die Frequenz ist bekannt (5mm), die Amplitude kann mit der Meßuhr bestimmt werden. Somit muß nur noch die Phase experimentell ermittelt werde, was natürlich simpel ist. Wir müssen nur wissen, bei welchem Z-Abstand die Amplitude minimal bzw maximal ist. Und das wird man zunächst abschätzen können und per Feintuning einstellen.

Wir würden also nur 2 Parameter in der Firmware benötigen.

Stefan... da bin ich dabei, denn obwohl der Effekt bei mir sehr klein ist, handelt es sich um eines der letzten Störfeuer zu perfekten Oberfläche.

Aber grundsätzlich sollte man sich darüber im Klaren sein, wie es zu dem Wobble kommt, dann ist auch die Minimierung kein Hexenwerk.

Die Spindeln werde gerollt und geschliffen. An diesem Punkt sind sie noch perfekt. Erst danach werden sie auf Länge geschnitten und die Lagersitze eingedreht. Das ist ein Umspannvorgang. Der "Fehler" ist, daß Schliff und Lagersitz nicht in einem Arbeitsgang hergestellt werden können.

Das heißt aber, daß die Spindeln nicht "krumm sind", sondern die Zapfen außermittig. Das gibt dann die schöne Sinusform.

Etwas problematisch wird es dadurch daß es sich um 4 Sitze handelt. Daher muß der Paßsitz der oberen Lager erweitert werden, damit sie "frei laufen". Ich habe dazu mit Schleifpapier solange gefeilt, bis die Lager ganz leicht ausgeschoben werden konnten. Wohlgemerkt nur die Oberen!!

Jetzt hat jede der beiden Spindeln nur noch einen einzigen Schlag!! Man muß sie jetzt nur noch so verdrehen, daß sie gegeneinader laufen. Das ist einfach zu machen, entweder mit einer Meßuhr, besser aber mit feiner Hand. Das geht sehr gut, man kann den Wobble nämlich fühlen wenn man die Z-Spindeln dreht... Leichtgängigkeit vorausgesetzt.

Wenn nur eine der Spindeln eine Schlag hat, wird sie einfach nicht so fest angeknallt (Methode Nibbels)... voila, jetzt sind es nur noch wenige Hundertstel...

.... die wir in der Firmware töten können :)


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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #9 von Nibbels » Fr 18. Mai 2018, 09:39

:good: Ok, ich baus euch ein!

Amplitude
und +- 100% Phase

Was ich noch prüfen muss ist, welche schnelle approximierte Sinusfunktion wir am besten nutzen. Es kann aber sein, dass beim jerk schon was drin ist. Sonst nehm ich erstmal eine aus ner math library. Dürfte eh keinen großen unterschied machen.

Das dauert aber ein wenig :)
Ich muss erst arbeiten. Wird also nix vor heute abend plus testdruck plus sonstige verpflichtungen.

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Re: Dem Z-Wobble auf der Spur

Beitrag #10 von PeterKa » Fr 18. Mai 2018, 11:58

Immer langsam mit den jungen Pferden Stefan. Beim täglichen Waldgang ist mir siedend heiß eingefallen, daß wir noch einen dritten Prameter brauchen: Amplitude X und Aplitude y. Ansonsten müssten die Spindel zuvor mühsam ausgerichtet werden (wie wir es schon gemacht haben). Wenn x und y einstellbar sind, kannst Du Dir den ganzen Aufwand schenken. Na ja streng genommen ja eigentlich nicht, dennn wenn beie Spindel unterschiedlich taumeln kommen natürlich merkwürdige Kombinationen dabei heraus.

Übrigens... sin(x) = x für kleine Winkel.. Mit dem nächsten Tailorkoefizient kommste vermutlich nahe genug an die Realität heran.

PeterKa


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