mirror of
https://github.com/vofy/fekt-scara.git
synced 2025-04-27 19:51:00 +02:00
Záloha (přidán text k částem tiskárny + ilustrace)
This commit is contained in:
parent
ffd57f0e91
commit
fa64da53f3
10 changed files with 243 additions and 39 deletions
138
.vscode/settings.json
vendored
138
.vscode/settings.json
vendored
|
@ -11,6 +11,142 @@
|
|||
},
|
||||
"cSpell.words": [
|
||||
"affordances",
|
||||
"SCARA"
|
||||
"Creality",
|
||||
"extruderem",
|
||||
"extruderu",
|
||||
"heatsink",
|
||||
"Klipper",
|
||||
"Klippy",
|
||||
"logotypu",
|
||||
"pluginů",
|
||||
"PTFE",
|
||||
"SCARA",
|
||||
"Stereolithography"
|
||||
],
|
||||
"latex-workshop.latex.tools": [
|
||||
{
|
||||
"name": "latexmk",
|
||||
"command": "latexmk",
|
||||
"args": [
|
||||
"-synctex=1",
|
||||
"-interaction=nonstopmode",
|
||||
"-file-line-error",
|
||||
"-pdf",
|
||||
"-outdir=%OUTDIR%",
|
||||
"%DOC%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "lualatexmk",
|
||||
"command": "latexmk",
|
||||
"args": [
|
||||
"-synctex=1",
|
||||
"-interaction=nonstopmode",
|
||||
"-file-line-error",
|
||||
"-lualatex",
|
||||
"-outdir=%OUTDIR%",
|
||||
"%DOC%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "xelatexmk",
|
||||
"command": "latexmk",
|
||||
"args": [
|
||||
"-synctex=1",
|
||||
"-interaction=nonstopmode",
|
||||
"-file-line-error",
|
||||
"-xelatex",
|
||||
"-outdir=%OUTDIR%",
|
||||
"%DOC%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "latexmk_rconly",
|
||||
"command": "latexmk",
|
||||
"args": [
|
||||
"%DOC%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "pdflatex",
|
||||
"command": "pdflatex",
|
||||
"args": [
|
||||
"-synctex=1",
|
||||
"-interaction=nonstopmode",
|
||||
"-file-line-error",
|
||||
"%DOC%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "bibtex",
|
||||
"command": "bibtex",
|
||||
"args": [
|
||||
"%DOCFILE%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "rnw2tex",
|
||||
"command": "Rscript",
|
||||
"args": [
|
||||
"-e",
|
||||
"knitr::opts_knit$set(concordance = TRUE); knitr::knit('%DOCFILE_EXT%')"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "jnw2tex",
|
||||
"command": "julia",
|
||||
"args": [
|
||||
"-e",
|
||||
"using Weave; weave(\"%DOC_EXT%\", doctype=\"tex\")"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "jnw2texminted",
|
||||
"command": "julia",
|
||||
"args": [
|
||||
"-e",
|
||||
"using Weave; weave(\"%DOC_EXT%\", doctype=\"texminted\")"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "pnw2tex",
|
||||
"command": "pweave",
|
||||
"args": [
|
||||
"-f",
|
||||
"tex",
|
||||
"%DOC_EXT%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "pnw2texminted",
|
||||
"command": "pweave",
|
||||
"args": [
|
||||
"-f",
|
||||
"texminted",
|
||||
"%DOC_EXT%"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "tectonic",
|
||||
"command": "tectonic",
|
||||
"args": [
|
||||
"--synctex",
|
||||
"--keep-logs",
|
||||
"--print",
|
||||
"%DOC%.tex"
|
||||
],
|
||||
"env": {}
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
BIN
tex/images/1_teoreticka_cast/extruder.png
Normal file
BIN
tex/images/1_teoreticka_cast/extruder.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 2 MiB |
BIN
tex/images/1_teoreticka_cast/part-cooling.jpg
Normal file
BIN
tex/images/1_teoreticka_cast/part-cooling.jpg
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 9.9 KiB |
|
@ -63,11 +63,43 @@
|
|||
abstract = {Additive manufacturing (AM) is poised to bring about a revolution in the way products are designed, manufactured, and distributed to end users. This technology has gained significant academic as well as industry interest due to its ability to create complex geometries with customizable material properties. AM has also inspired the development of the maker movement by democratizing design and manufacturing. Due to the rapid proliferation of a wide variety of technologies associated with AM, there is a lack of a comprehensive set of design principles, manufacturing guidelines, and standardization of best practices. These challenges are compounded by the fact that advancements in multiple technologies (for example materials processing, topology optimization) generate a “positive feedback loop” effect in advancing AM. In order to advance research interest and investment in AM technologies, some fundamental questions and trends about the dependencies existing in these avenues need highlighting. The goal of our review paper is to organize this body of knowledge surrounding AM, and present current barriers, findings, and future trends significantly to the researchers. We also discuss fundamental attributes of AM processes, evolution of the AM industry, and the affordances enabled by the emergence of AM in a variety of areas such as geometry processing, material design, and education. We conclude our paper by pointing out future directions such as the “print-it-all” paradigm, that have the potential to re-imagine current research and spawn completely new avenues for exploration.}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@online{mcae_fff,
|
||||
author = {{MCAE Systems}},
|
||||
@misc{mcae_fff,
|
||||
author = {MCAE Systems},
|
||||
title = {FFF - Technologie aditivní výroby},
|
||||
year = {n.d.},
|
||||
url = {https://www.mcae.cz/technologie/fff/},
|
||||
urldate = {2025-01-05},
|
||||
note = {Přístup k 5. lednu 2025},
|
||||
note = {Přístup k 5. lednu 2025}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@misc{wikimedia_3d_printing_calibration,
|
||||
title = {3D printing calibration part-cooling fan airflow},
|
||||
author = {{Wikimedia Commons}},
|
||||
year = {n.d.},
|
||||
url = {https://commons.wikimedia.org/wiki/File:3D_printing_calibration_part-cooling_fan_airflow.svg},
|
||||
note = {Přístup k 5. lednu 2025}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@article{Choudhary_Analysis,
|
||||
title = {Analysis and optimization of geometry of 3D printer part cooling fan duct},
|
||||
journal = {Materials Today: Proceedings},
|
||||
volume = {50},
|
||||
pages = {2482-2487},
|
||||
year = {2022},
|
||||
note = {2nd International Conference on Functional Material, Manufacturing and Performances (ICFMMP-2021)},
|
||||
issn = {2214-7853},
|
||||
doi = {https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.10.444},
|
||||
url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785321069534},
|
||||
author = {Mantu Choudhary and Sumanta Mukherjee and Prakash Kumar},
|
||||
keywords = {3D printer, Part cooling fan, Cooling fan duct, Convergent-divergent},
|
||||
abstract = {Part cooling fans are used in FDM 3D printers to control the deposition quality and warping issues. However, the fan ducts used for the purpose are often non-optimized, and therefore, the performance of such ducts can be improved by analyzing the geometry and adopting necessary modifications. This work looks into the geometry of the part cooling fan duct of a common commercial 3D printer, and studies the influence of a convergent-divergent type duct opening on the flow behavior. The inlet and outlet angles and the throat length have been analyzed numerically to identify the most suitable geometry. Results indicate that there are optimum values for all of these three geometrical parameters to obtain the highest air flow velocity at the outlet, and the flow behavior deteriorates beyond such optimum parameters. From the numerical analysis, the optimized convergent-divergent duct having 20° outlet angle, 3 mm throat length, and 40° inlet angle can increase the average air flow velocity by approximately 23% over the air flow velocity of a standard part cooling fan without the convergent- divergent section.}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{Prusa_Zaklady_3D_tisku,
|
||||
author = {Ondřej Stříteský},
|
||||
title = {Základy 3D tisku s Josefem Průšou},
|
||||
publisher = {Prusa Research},
|
||||
year = {2019},
|
||||
address = {Praha},
|
||||
keywords = {3D tisk; FDM; SLA; SLS; SLM; DLP; technologie; materiály; software; hardware},
|
||||
}
|
|
@ -49,6 +49,7 @@
|
|||
% Nastavení oponenta se uplatní pouze v prezentaci k obhajobě;
|
||||
% v případě, že nechcete, aby se na titulním snímku prezentace zobrazoval oponent, pouze příkaz zakomentujte;
|
||||
% u obhajoby semestrální práce se oponent nezobrazuje (jelikož neexistuje)
|
||||
% cSpell:disable-next-line
|
||||
% U dizertační práce jsou typicky dva až tři oponenti. Pokud je chcete mít na titulním slajdu, prosím ručně odkomentujte a upravte jejich jména v definici "VUT title page" v souboru thesis.sty.
|
||||
\opponent[doc.\ Mgr.]{Křestní}{Příjmení}[Ph.D.]
|
||||
|
||||
|
|
Binary file not shown.
|
@ -1,3 +1,4 @@
|
|||
% cSpell:disable
|
||||
% Soubory musí být v kódování, které je nastaveno v příkazu \usepackage[...]{inputenc}
|
||||
|
||||
\documentclass[ % Základní nastavení
|
||||
|
@ -54,6 +55,9 @@
|
|||
|
||||
\usepackage{comment}
|
||||
\usepackage{siunitx}
|
||||
\usepackage{svg}
|
||||
\usepackage{float}
|
||||
\usepackage[justification=centering]{caption}
|
||||
|
||||
\lstset{ % nastavení
|
||||
% Definice jazyka použitého ve výpisech
|
||||
|
@ -200,6 +204,7 @@
|
|||
|
||||
% Definice stylu seznamu
|
||||
\bibliographystyle{template/czechiso}
|
||||
\bibdata{literatura}
|
||||
|
||||
% Vložení souboru se seznamem citací
|
||||
\bibliography{literatura}
|
||||
|
@ -222,3 +227,4 @@
|
|||
\include{text/8_prilohy}
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
\end{document}
|
||||
|
|
|
@ -1,25 +1,53 @@
|
|||
\chapter{Aditivní výroba a 3D tisk}
|
||||
Aditivní výroba, též nazývaná 3D tisk, je technologie umožňující výrobu dílů pomocí nanášení materiálu ve vrstvách. Tato technologie našla uplatnění nejen v prototypování, výrobě v malých sériích, ale i v medicínských aplikacích, architektuře, vesmírném průmyslu a mnoha dalších oblastech.
|
||||
Aditivní výroba, též nazývaná 3D tisk, je technologie umožňující výrobu dílů pomocí nanášení materiálu ve vrstvách. Tato technologie našla uplatnění nejen ve výrobě prototypů a výrobě v malých sériích, ale i v medicínských aplikacích, architektuře, vesmírném průmyslu a mnoha dalších oblastech.
|
||||
|
||||
V porovnání s využitím subtraktivní výroby, má aditivní výroba řadu výhod. Velkou výhodou aditivního výrobního procesu je \textbf{flexibilita při návrhu a výrobě} komplexních tvarů, které by byly obtížně nebo vůbec nevyrobetelné konvenčními technologiemi. Při použití subtraktivních procesů jsou limitujícími faktory návrhu zejména potřeba přípravků, relativně velkého množství nástrojů a také možnost výskytu obráběného výrobku s nástrojem. V porovnání s tvářecími technologiemi (jakou jsou například vstřikování, přetlačování nebo třeba lisování), které vyžadují výrobu potřebných nástrojů a forem, což značně limituje geometrii výrobku. Technologie aditivní výroby umožńuje umístit materiál tam, kde je potřeba bez ohledu na nástroje potřebné k výrobě. To umožňuje například výrobu topologicky optimalizovaných dílů a výrobků. \cite{GAO201565}
|
||||
V porovnání s využitím subtraktivní výroby, má aditivní výroba řadu výhod. Velkou výhodou aditivního výrobního procesu je \textbf{flexibilita při návrhu a výrobě} komplexních tvarů, které by byly obtížně nebo vůbec nevyrobitelné konvenčními technologiemi. Při použití subtraktivních procesů jsou limitujícími faktory návrhu zejména potřeba přípravků, relativně velkého množství nástrojů a také možnost výskytu obráběného výrobku s nástrojem. V porovnání s tvářecími technologiemi (jakou jsou například vstřikování, přetlačování nebo třeba lisování), které vyžadují výrobu potřebných nástrojů a forem, což značně limituje geometrii výrobku. Technologie aditivní výroby umožňuje umístit materiál tam, kde je potřeba bez ohledu na nástroje potřebné k výrobě. To umožňuje například výrobu topologicky optimalizovaných dílů a výrobků. \cite{GAO201565}
|
||||
|
||||
Další výhodou oproti subtraktivním technologiím je \textbf{malé množství odpadního materiálu}, protože je materiál nanášen pouze v oblastech, kde je potřeba. Oproti tvářecím technologiím je výhodou například využití neúplné výplně, která šetří materiál a zkracuje dobu tisku.
|
||||
|
||||
Velkou výhodou pak je \textbf{konstatní cena při výrobě dílů s komplexní geometrií}. Cena výroby u aditivní výroby není závislá na složitosti geometrie dílu, ale pouze na množství a typu materiálu použitého k výrobě a době tisku, resp. spotřebě elektrické energie.\cite{GAO201565}
|
||||
Velkou výhodou pak je \textbf{konstantní cena při výrobě dílů s komplexní geometrií}. Cena výroby u aditivní výroby není závislá na složitosti geometrie dílu, ale pouze na množství a typu materiálu použitého k výrobě a době tisku, resp. spotřebě elektrické energie.\cite{GAO201565}
|
||||
|
||||
Při výrobě komplexních geometrií pomocí aditivní výroby \textbf{není často potřeba rozdělovat díl nebo výrobek na více části}, které je následně potřeba spojit. To v praxi znamená nižší náklady na výrobu, menší riziko chyb při montáži a také nižší hmotnost výrobku. Při výrobě takových dílů vzrůstá potřeba tiskových podpor, které mohou komplikovat čištění a kompletaci výrobku. Při odstraňování podpor může způsobit geometrické nepřesnosti. \cite{GAO201565}
|
||||
|
||||
Limitací 3D tisku může být právě geometrická přesnost a omezená kvalita povrchu, která je navíc ovlivněna metodou výroby (tj. FFF, SLA, SLS, ...). 3D tiskárny využívají zejména k výrobě dílů o rozměrech v řádu několika milimetrů až desítek centimetrů a jejich tolreance se pohybuje v rámci několika desetin až setin milimetru. \cite{GAO201565}
|
||||
Limitací 3D tisku může být právě geometrická přesnost a omezená kvalita povrchu, která je navíc ovlivněna metodou výroby (tj. FFF, SLA, SLS, ...). 3D tiskárny využívají zejména k výrobě dílů o rozměrech v řádu několika milimetrů až desítek centimetrů a jejich tolerance se pohybuje v rámci několika desetin až setin milimetru. \cite{GAO201565}
|
||||
|
||||
\section{Technologie FFF}
|
||||
FFF (Fused Filament Fabrication) je zejména z důvodu nízké pořizovací ceny stroje i materiálu jednou z nejrozšířenějších technologií aditivní výroby. Tato technologie využívá plastové polymery, které mohou obsahovat příměsy jiných materiálů ve formě vláken nebo práškové příměsy. Tento materiál je prodáván ve formě tiskových strun o průměru 1,75~mm nebo 2,85~mm navinutých na cívku. Tato struna je odvíjena extruderem a vytlačena rozehřátou tryskou. Tryska způsobí tavení termoplastu a dojde tak k vytlačení přesného množství materiálu, které je řízeno průměrem otvoru trysky, rychlostí pohybu tiskové hlavy vůči tiskové podložce a rychlostí vytlačování materiálu. Tisková hlava nanáší materiál v definovaných vrstvách na tiskovou podložku. Tato podložka je většinou vyhřívaná, což zabraňuje deformaci tiskového výrobku a jeho případné oddělení od tiskové plochy. \cite{mcae_fff}
|
||||
FFF (Fused Filament Fabrication) je zejména z důvodu nízké pořizovací ceny stroje i materiálu jednou z nejrozšířenějších technologií aditivní výroby. Tato technologie využívá plastové polymery, které mohou obsahovat příměsi jiných materiálů ve formě vláken nebo práškové příměsi. Tento materiál je prodáván ve formě tiskových strun o průměru 1,75~mm nebo 2,85~mm navinutých na cívku. Tato struna je odvíjena extruderem a vytlačena rozehřátou tryskou. Tryska způsobí tavení termoplastu a dojde tak k vytlačení přesného množství materiálu, které je řízeno průměrem otvoru trysky, rychlostí pohybu tiskové hlavy vůči tiskové podložce a rychlostí vytlačování materiálu. Tisková hlava nanáší materiál v definovaných vrstvách na tiskovou podložku. Tato podložka je většinou vyhřívaná, což zabraňuje deformaci tiskového výrobku a jeho případné oddělení od tiskové plochy. \cite{mcae_fff}
|
||||
|
||||
\section{Části 3D tiskárny}
|
||||
|
||||
\subsection{Tisková hlava}
|
||||
Tisková hlava slouží k zahřátí a následnému vytlačení tiskového materiálu. Pohybem tiskové hlavy nebo podložky dochází k vytvoření tenké vrstvy materiálu na tiskovou podložku. Složením těchto vrstev vzniká tisknutý výrobek.
|
||||
|
||||
Filament je extruderem vtlačován do hotendu skládající se z PTFE trubičky, která je zavedena do pasivního chladiče, který je chlazen ventilátorem. Tento ventilátor zabraňuje tavení materiálu mimo hotend. Následně je filament protlačován tepelným izolátorem, který odděluje studenou a teplou zónu. Tepelný izolátor je kovová trubička na jejíž koncích jsou vnější závity, a tak spojuje chladič a topný blok. Tepelný izolátor slouží hlavně k omezení přenosu tepla do předchozích částí hotendu. Posledními částmi jsou topný blok a tisková tryska. Topný blok má kromě průchozího otvoru pro materiál další dva otvory, jeden pro topnou patronu a druhý pro termistor, který slouží k monitorování aktuální teploty tepelného bloku potažmo trysky. Tryska se společně s krokovým motorem, tloušťkou tiskové struny podílejí na množství vytlačovaného materiálu. \cite{Prusa_Zaklady_3D_tisku}
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.5\textwidth]{images/1_teoreticka_cast/extruder.png}
|
||||
\caption{Detailní pohled na tiskovou hlavu s přímím extruderem (direct-drive): (1) PTFE trubička, (2) Pasivní chladič (heatsink), (3) Ventilátor pro chlazení materiálu (part fan), (4) Ventilátor k chlazení extruderu, (5) Tepelný izolátor (heat break), (6) Topný blok (heat block) \cite{Prusa_Zaklady_3D_tisku}}
|
||||
\label{fig:hotend}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
Podstatnou částí tiskové hlavy je ventilátor, který chladí tiskový materiál po jeho vytlačení z trysky. Tento ventilátor zabraňuje deformaci výtisku a redukuje stringing. Správné nastavení tohoto ventilátoru je relativně podstatné pro kvalitu výtisku. Při správném nastavení je tiskárna schopna překlenout relativně velké mezery bez použití podpůrných struktur. \cite{Choudhary_Analysis}
|
||||
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.75\textwidth]{images/1_teoreticka_cast/part-cooling.jpg}
|
||||
\caption{Detailní pohled na depozici vrstvy: (a) s ventilátorem pro chlazení materiálu a (b) bez ventilátoru \cite{Choudhary_Analysis}}
|
||||
\label{fig:part-cooling}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\subsection{Tisková podložka}
|
||||
Tisková podložka je část 3D tiskárny, na kterou je nanášen materiál. Tato podložka je zpravidla vyhřívaná, aby nedocházelo k deformaci výtisku a nedošlo tak k jeho oddělení od tiskové podložky.
|
||||
|
||||
Vyhřívání podložky je realizováno několika způsoby. Jedním z nich je například topná DPS (deska plošných spojů). Může jít například o běžně používaný kompozitní materiál FR-4 se skleněným jádrem nebo MCPCB (Metal Core PCB)/IMS (Insulated Metal Substrate) s jádrem hliníkovým. V tomto případě jako topné těleso slouží vodivá cesta ve tvaru meandru nebo spirály. Na DPS je poté připevněna tisková podložka případně jako tisková podložka slouží samotná DPS.
|
||||
|
||||
Dalším způsobem vyhřívání je hliníková deska se silikonovým topným tělesem, které je přilepeno k její spodní straně. Alternativou silikonového topného tělesa můžou být i topné patrony. Na tuto hliníkovou desku je připevněna tisková podložka.
|
||||
|
||||
Tiskových podložek existuje několik druhů. Tiskové podložky mohou být vyrobené z různých materiálů, jako je například PEI (polyetherimid) ve formě pružinové oceli s práškově lakovaným PEI povrchem nebo PEI desky.
|
||||
|
||||
|
||||
Podstatnou částí tiskové hlavy je ventilátor, který chladí tiskový materiál po jeho vytlačení z trysky.
|
||||
\chapter{Kinematika}
|
||||
|
||||
|
||||
|
@ -37,8 +65,8 @@ Podstatnou částí tiskové hlavy je ventilátor, který chladí tiskový mater
|
|||
|
||||
FFF 3D tiskárny využívají především paralelní kinematiku
|
||||
|
||||
\subsection{Kártézská}
|
||||
Tiskárny s kartézskou kinematikou jsou nejrozšířenější a zároveň nejjednodušším typem kinematiky FFF tiskáren. Kinematika vyžaduje tři krokové motory, jednen pro každou z os. Kartézská kinematika je v současné době nejrožířenější kinematika a to díky jednoduchosti konstrukce a jednoduchosti kinematické transformace.
|
||||
\subsection{Kartézská}
|
||||
Tiskárny s kartézskou kinematikou jsou nejrozšířenější a zároveň nejjednodušším typem kinematiky FFF tiskáren. Kinematika vyžaduje tři krokové motory, jeden pro každou z os. Kartézská kinematika je v současné době nejrozšířenější kinematika a to díky jednoduchosti konstrukce a jednoduchosti kinematické transformace.
|
||||
|
||||
\subsubsection{Portálová kinematika (gantry)}
|
||||
Tato kinematika vyžaduje nejméně čtyři krokové motory, tedy jeden motor pro každou z os a jeden další motor pro jednu z os. Zpravidla to bývá osa Z. Tím se eliminuje prověšení ramene osy X. Ačkoliv jsou tyto tiskárny kompaktní, tak při tisku vyžadují v ose Y větší prostor pro pohyb tiskové podložky. Nejpopulárnější tiskárnou využívající portálovou kinematiku je Prusa i3 navržena Josefem Průšou nebo cenově přívětivější Creality Ender 3.
|
||||
|
|
|
@ -3,7 +3,7 @@
|
|||
\section{3D model}
|
||||
Pro modelování dílů jsem se rozhodl použít CAD software FreeCAD. Pro tento CAD jsem se rozhodl proto, že je open source a tedy dostupný pro každého, kdo jej chce používat. Software FreeCAD byl nedávno vydán ve verzi 1.0, což ve světě open-source mj. znamená připravenost pro použití v praxi.
|
||||
|
||||
FreeCAD je univerzální parametrický modelovací systém vydaný pod licencí LGPL, tudíž jej lze libovolně šířit a modifikovat. FreeCAD je také multiplatformní, tudíž jej lze používat v operačních systémech Windows, Linux i MacOS. FreeCAD je napsán v jazyce C++ a pro manipulaci s geometrií využívá knihovny OpenCASCADE. FreeCAD lze jej rozšiřovat pomocí pluginů. FreeCAD též umožňuje psaní vlastních skriptů v jazyce Python a nahrávání vlastních maker. \cite{FreeCAD_wiki}
|
||||
FreeCAD je univerzální parametrický modelovací systém vydaný pod licencí LGPL, tudíž jej lze libovolně šířit a modifikovat. FreeCAD je také multiplatformní, tudíž jej lze používat v operačních systémech Windows, Linux i MacOS. FreeCAD je napsán v jazyce C++ a pro manipulaci s geometrií využívá knihovny OpenCASCADE. FreeCAD lze jej rozšiřovat pomocí zásuvných modulů (pluginů). FreeCAD též umožňuje psaní vlastních skriptů v jazyce Python a nahrávání vlastních maker. \cite{FreeCAD_wiki}
|
||||
|
||||
Mnou vytvářené modely vychází z projektu x-scara. \cite{x-scara} Model je rozdělen do tří dílčích částí. První je základna, druhou je rameno a třetí je samotná hlava nástroje. Další částí je sestava s vyhřívanou podložkou.
|
||||
|
||||
|
@ -15,7 +15,8 @@ Pro spojení hliníkových profilů jsem zvolil techniku "Blind Joint", která u
|
|||
V zadní části zakladny je též prostor pro upevnění elektroniky. Za akrylovým panelem jsou přimontovány dvě DIN lišty, na které jsou pomocí adaptérů upevněny jednotlivé elektronické prvky.
|
||||
|
||||
\section{Implementace kinematiky SCARA do Klippy}
|
||||
Klippy je část firmwaru Klipper, která běží na počítači uvnitř 3D tiskárny, ke kterému je připojena řídící deska. Kód je napsán převážne v jazyce Python, přičemž některé funkce jsou implementovány v jazyce C. Volání těchto funkcí je realizováno použitím rozraní CFFI (C Foreign Function Interface). \cite{klipper_code_overview}
|
||||
% cSpell:disable-next-line
|
||||
Klippy je část firmwaru Klipper, která běží na počítači uvnitř 3D tiskárny, ke kterému je připojena řídící deska. Kód je napsán převážně v jazyce Python, přičemž některé funkce jsou implementovány v jazyce C. Volání těchto funkcí je realizováno použitím rozhraní CFFI (C Foreign Function Interface). \cite{klipper_code_overview}
|
||||
|
||||
\subsection{Přímá a inverzní kinematika}
|
||||
Kinematické transformace se používají k převodu natočení kloubů na souřadnice koncového bodu (přímá transformace) a naopak (inverzní transformace). Pro výpočet transformace je třeba znát délky ramen \(L_1\) a \(L_2\), offsety ramen \(x_{offset}\) a \(y_{offset}\) a Elbow Crosstalk Ratio (ECR).
|
||||
|
@ -77,12 +78,14 @@ Nejprve je třeba kompenzovat offset polohy TCP v osách x a y.
|
|||
Dalším krokem je výpočet vzdálenosti od počátku.
|
||||
|
||||
\begin{equation}
|
||||
% cSpell:disable-next-line
|
||||
hypot = \sqrt{x^2 + y^2}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
Dále se vypočítají úhly ramen \(\phi_S\) (shoulder) a \(\phi_E\) (elbow).
|
||||
|
||||
\begin{equation}
|
||||
% cSpell:disable-next-line
|
||||
\phi_S = arctan2 \left( x, y \right) - arccos \left( \frac { x^2 + y^2 + L_1^2 - L_2^2 } { 2 \cdot L_1 \cdot hypot } \right) [\si{\radian}]
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
|
|
|
@ -5,15 +5,13 @@
|
|||
|
||||
\begin{acronym}[KolikMista]
|
||||
|
||||
\acro{TCP}
|
||||
{poloha koncového bodu -- Tool Center Point}
|
||||
\acro{TCP}{poloha koncového bodu -- Tool Center Point}
|
||||
\acro{FFF}{Fused Filament Fabrication}
|
||||
\acro{SLA}{Stereolithography}
|
||||
\acro{PEI}{Polyetherimid}
|
||||
\acro{SLS}{Selective Laser Sintering}
|
||||
\acro{DPS/PCB}{Deska plošných spojů -- Printed Circuit Board}
|
||||
\acro{MCPCB}{Metal Core PCB}
|
||||
\acro{IMS}{Insulated Metal Substrate}
|
||||
|
||||
\acro{FFF}
|
||||
{Fused Filament Fabrication}
|
||||
|
||||
\acro{SLA}
|
||||
{Stereolithography}
|
||||
|
||||
\acro{SLS}
|
||||
{Selective Laser Sintering}
|
||||
\end{acronym}
|
||||
|
|
Loading…
Reference in a new issue