Passive Vibration Control of a 3-D Printer Gantry

要約

遍在するロボットシステムの将来の開発と改善には、改善された添加剤製造能力が不可欠です。
これらのマシンを既存のロボットシステムに統合して、コンポーネントの製造と修理、およびロボット自体のカスタムパーツの製造を可能にすることができます。
融合したフィラメント製造（FFF）プロセスは、最も一般的でよく発達したAMプロセスの1つですが、特に印刷速度が上昇するにつれて、振動誘発位置エラーの影響に悩まされています。
このプロジェクトは、FFFガントリーシステムの動的モデルを適応および拡張し、押出機キャリッジに接続され、最適なパラメーターを使用して調整されたパッシブスプリングマスダンパーシステムコントローラーを含めるようにしました。
効果を実証し、実装に関する推奨事項を生成するために、ケーススタディが実施されました。
この作業は、オープンループ制御システムを使用して動作し、多数のロボットシステム、ピックアンドプレイスマシン、ポジショナーなどを含む振動に苦しむ他のメカトロニクスシステムにとっても価値があります。

要約(オリジナル)

Improved additive manufacturing capabilities are vital for the future development and improvement of ubiquitous robotic systems. These machines can be integrated into existing robotic systems to allow manufacturing and repair of components, as well as fabrication of custom parts for the robots themselves. The fused filament fabrication (FFF) process is one of the most common and well-developed AM processes but suffers from the effects of vibration-induced position error, particularly as the printing speed is raised. This project adapted and expanded a dynamic model of an FFF gantry system to include a passive spring-mass-damper system controller attached to the extruder carriage and tuned using optimal parameters. A case study was conducted to demonstrate the effects and generate recommendations for implementation. This work is also valuable for other mechatronic systems which operate using an open-loop control system and which suffer from vibration, including numerous robotic systems, pick-and-place machines, positioners, and similar.

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