1。Cartesian-Xy-Head

デカルトXyヘッドガントリーシステムは、3Dプリンター（および他のさまざまなクラスのCNCマシン）で一般的に使用されるモーション制御システムの一種です。この構造アプローチは、ガントリーのX軸に沿ってプリントヘッドまたは押出機を移動し、ガントリー全体を移動することでy軸を移動します。これには、Y軸上の高い質量を移動することが含まれ、特に高い加速操作中に機械の振動のリスクが高くなる可能性があります。

このようなガントリーシステムでは、プリントベッドが固定されており、プリントヘッドまたは押出機は2つの垂直軸に沿って動き、通常はボール線形ベアリングを再循環して接地シャフトを走ります。より高い価格のバージョンは、多くの場合、外部からVグルードローラーベアリングをガイドとして使用しているVレールを使用し、ベアリング摩耗が減少します。 X軸は通常、として定義されますアクロs y軸は方向付けられている間、マシンです後方/前方デバイスに対して。 Z軸は、プリントヘッドまたは押出機の垂直高さを配置し、ガントリーのx動きに運ばれます。

Cartesian-Xyガントリーシステムは、シンプルで構築して動作しやすいです。また、優れた精度と再現性を提供し、プリントヘッドの高精度の位置決めを可能にします。ただし、速度と加速の点で制限があり、いくつかの点で剛性が欠けている可能性があります。

2。Ultimakerスタイルが交差しました

Ultimakerスタイルの交差ガントリーシステムは、3D印刷ではあまり使用されない機械的構造と軸の動きシステムです。プリントヘッドまたは押出機をX軸とY軸に沿って配置する2つの平行したガントリーを備えています。ガントリーはクロスバーで接続されています。クロスバーは、剛性を共有することにより、両方の軸に沿って動きを安定させることを目的としています。 Z軸の動きは、通常、上昇と下降のプリントベッドに委任されるのではなく、これら2つの軸で運ばれます。

このシステムでは、プリントベッドは通常固定され、安定しています。プリントヘッドまたは押出機は、x軸とy軸の両方に沿って移動します。それらは、ステッパーモーターが歯付きベルトを通って動きを伝達することによって駆動されます。 2つのガントリーは同時に移動することができます。これにより、突然の方向変化が最小限に抑えるため、印刷操作間の滑らかな曲率とジャークフリーの動きが可能になります。また、このアプローチは印刷中に良好な安定性を提供し、印刷された結果の品質に利益をもたらします。

この設計アプローチはより複雑であり、よりシンプルなデザインよりもセットアップとキャリブレーションに多くの努力が必要です。これは、正確で再現可能な動きを確保するために非常に良好なアライメントを必要とするベルトドライブの影響を特に受けます。また、2つのガントリーが印刷中にアクセスをブロックできるため、印刷中に調整を行うためにプリントベッドにアクセスするのが難しいと報告しています。

3。Corexy

Corexy Gantryシステムは、3Dプリンター設計で使用される構造であり、XおよびY軸を駆動するための固定ステッピングモーターを備えています。これにより、Y軸ドライブが固定されたままであるため、Y軸の動き中にガントリーの動きの塊が減少します。これにより、プリントヘッドのより高い加速とより正確な動きが可能になり、高品質の印刷結果が得られます。

Corexyシステムは、一連のプーリーを使用して、システムのコアまたは中心で駆動ベルトが互いに横切るように配置された再循環（ループ）ベルトを使用して機能します。歯のあるベルトを運転すると、プリントヘッドがX方向とY方向の両方で慣性が低くなります。

より少ない質量を移動すると、軽いガントリー構造が可能になります。高加速度の瞬間に抵抗する動きのある質量が少ない。このアプローチは、他のシステムよりもベルトの張力とスライドの状態に対してより敏感であり、セットアップとキャリブレーションが複雑になる可能性があります。加速容量は、セットアップの問題を上回るのに十分な利点と見なされているため、このシステムは、より高度なカテゴリの一部のユーザーの間で人気があります。

4。I3スタイルのデカルトXZヘッド

I3スタイルのカートシアXZヘッドは、3Dプリンター設計で非常に広く使用されています。このアプローチでは、プリントプラットフォーム自体が持ち上げられて下げられ（Z軸運動）、プリントヘッドはX軸とY軸のガントリー上に個別に輸送されます。押出機は、再循環ボール茂みを使用して、精密地下シャフト上のxおよびy軸に沿って移動するキャリッジに取り付けられています。より大きくて高価なマシンでは、レールはV形になり、これらのレールでローラーベアリングが走っています。

このデザインはシンプルで簡単に構築でき、ホーム/ホビー3Dプリンターに人気のある選択肢となっています。小規模なマシンでは精度と精度が良好ですが、一般的に、剛性が比較的低く慣性が高いため、加速度と方向の変化の緩和が必要です。

この設計の主な欠点は、レベルのベッドを維持し、一貫した層の厚さを達成することが非常に困難であることです。他のより高い価格の3Dプリンター設計と比較して、より高い軸の速度/加速で非常に重要な効果をもたらす可能性があります。

5。H-BOT

H-Botは、いくつかの3Dプリンターで使用されるガントリーシステムです。 Corexyシステムと同様に、XおよびY軸を駆動する静止モーターを備えたレイアウトでベルトドライブと線形レールを使用します。

xとyの2つのベルトは、「H」の形状を形成します。 1つのベルトがプリントヘッドに取り付けられ、Y軸に沿って移動します。もう一方のベルトはガントリーのもう一方の端に取り付けられ、X軸に沿って動きます。プリントヘッドは、2つの主軸レールに沿って移動するZドライブで運ばれます。

Hボットレイアウトは、他の3Dプリンター設計よりも安定して剛性が高く、高品質の印刷結果を提供します。固定モーターはシステムの慣性を減らし、より高い加速を可能にし、良好な安定性のためにより少ない剛性を必要とします。

Hボット設計はセットアップが複雑で、キャリブレーションが難しく、より多くのメンテナンスが必要であると報告されています。ベルトで発生するわずかなスラックは、XY精度を大幅に破壊します。これは、ベルトが伸びるため、メンテナンスの特定の問題です。ただし、適切に維持される場合、H-Botは高品質で高速を提供できる効果的なガントリーシステムです。