Katholieke Hogeschool Sint-Lieven Departement Industrieel Ingenieur Technologiecampus Gent

Katholieke Hogeschool Sint-Lieven Departement Industrieel Ingenieur Technologiecampus Gent Gebroeders De Smetstraat 1, 9000 Gent

Master in de Industriële Wetenschappen Elektromechanica

Optimaliseren van printer en printprocedé bij patronengeneratie op materialen.

Promotor(en): dr. P. Lava, ing. L. Wittevrongel

Eindverhandeling tot het bekomen van de titel van Industrieel Ingenieur aangeboden door Giel Van den Bossche Academiejaar 2012 - 2013

Katholieke Hogeschool Sint-Lieven Departement Industrieel Ingenieur Technologiecampus Gent Gebroeders De Smetstraat 1, 9000 Gent

Master in de Industriële Wetenschappen Elektromechanica

Optimaliseren van printer en printprocedé bij patronengeneratie op materialen.

Promotor(en): dr. P. Lava, ing. L. Wittewrongel

Eindverhandeling tot het bekomen van de titel van Industrieel Ingenieur aangeboden door Giel Van den Bossche Academiejaar 2012 - 2013

Eindverhandeling tot het verkrijgen van de graad van Master in de Industriële Wetenschappen Elektromechanica (Industrieel Ingenieur) Academiejaar 2012 - 2013

Opleiding Elektromechanica, Departement Industrieel Ingenieur- Gent Dit eindwerk verliep in samenwerking met de firma Kaho Sint-Lieven door

Van den Bossche Giel

Samenvatting Een van de bepalende factoren voor de nauwkeurigheid van DIC experimenten is de kwaliteit van het spikkelpatroon aangebracht op het oppervlak van het te testen specimen. Tot op heden wordt dit handmatig aangebracht. Een van de veel gebruikte procedures is het aanbrengen van een witte grondlaag om vervolgens met een zwarte spuitbus spikkels te creëren. Dit is een zeer oncontroleerbaar proces, wat niet optimaal is voor de reproduceerbaarheid van de experimenten. Verder kan dit ook onvolkomenheden veroorzaken zoals te grote spikkels of vlekken. Meer controleerbare procedures zoals zeefdrukken geven betere patronen maar zijn dan weer vrij arbeidintensief. Om aan deze tekortkomingen tegemoet te komen werd een printer ontworpen, vertrekkende van een standaard inkjet printer, om de proefstaven te voorzien van een computergegenereerd patroon. Vorig onderzoek resulteerde in een mechanisch ontwerp voor deze printer. Echter werd er geen aandacht besteed aan het elektrisch ontwerp (sturing) en ook mechanisch waren er nog een aantal tekortkomingen. Deze thesis omvat drie grote luiken. In een eerste stap werden de problemen aan het huidig mechanisch ontwerp onderzocht. Voor deze problemen zijn verschillende alternatieven onderzocht en de best passende uitgevoerd. Het tweede luik is het ontwerpen en in praktijk brengen van een elektrische sturing, zodat de printer werkelijk in staat is te printen op een proefstaaf. Als laatste luik wordt het effect van dit numeriek geprinte patroon op de DIC metingen onderzocht. Deze wordt dan vergeleken met andere technieken zoals het procedé met de spuitbus of zeefdrukken.

i

Voorwoord/Bedanking Ter afsluiting van mijn eindwerk dien ik enkele mensen te bedanken. In het bijzonder mijn promotor Dhr. L. Wittevrongel. Dat ik na een moeizame start met enkele tegenslagen tot een positief resultaat ben gekomen, heb ik voor een groot deel aan hem te danken. Verder wens ik ook mijn hoofdpromotor Dhr. P. Lava te bedanken voor de vlotte samenwerking, de middelen die ik ter beschikking kreeg en het vertrouwen dat in mij gesteld werd. Tenslotte dank ik ook Dhr. R. Claeys en Dhr. R. Van Hecke voor de steun bij de werkelijke uitwerking van mijn project, Dhr. Y. Wang voor de assistentie bij het uitvoeren van de testen en iedereen die bijgedragen heeft tot de verwezenlijking van dit eindwerk.

ii

Aansprakelijkheid “De huidige resultaten van dit eindwerk zijn exclusieve eigendom van KaHo Sint-Lieven VZW. Deze resultaten kunnen door dr. P. Lava of zijn aangestelde, worden gebruikt onder eigen verantwoordelijkheid. Noch KaHo Sint-Lieven, noch zijn medewerkers, noch de auteurs van dit eindwerk kunnen echter op welke wijze dan ook aansprakelijk gesteld worden voor welke gevolgen dan ook van het gebruik van resultaten van dit werk, hetzij rechtstreeks of onrechtstreeks. In het bijzonder kan niet worden gegarandeerd dat de veiligheid voldoende verzekerd is op basis van voorliggende tekst en is de conformiteit met de wetgeving niet gegarandeerd.”

Van den Bossche Giel

iii

Opdrachtomschrijving Probleemstelling Digital Image Correlation (DIC) is een optisch-numerieke meettechniek die het mogelijk maakt om vervormingen en rekken op te meten wanneer een object, in de meeste gevallen een proefstaaf, willekeurig belast wordt. Hiervoor dient een spikkelpatroon aangebracht te worden op het te testen object. In een eerste stap wordt het proefstuk voorzien van een primer, een witte grondlaag. Vervolgens wordt een willekeurig spikkelpatroon aangebracht op het proefstuk. Dit gebeurt momenteel nog steeds met een spuitbus, wat niet optimaal is voor het verdere onderzoek. Enerzijds omwille van de niet-reproduceerbaarheid van het patroon, anderzijds omwille van het feit dat er vaak vlekken en onzuiverheden optreden bij het hanteren van deze methode. Tenslotte wordt het proefstuk belast en registreren CCD camera’s synchroon de vervorming van het patroon. Door de foto’s corresponderend met verschillende vervormingtoestanden te vergelijken via software kan men verplaatsingsvelden bekomen en uiteindelijk rekken berekenen (figuur 1).

Figuur 1 Basisprincipe DIC

iv In het academiejaar 2011-2012 werd een ontwerp gemaakt en gedeeltelijk uitgevoerd voor het bespikkelen van proefstaven met een computer-gegenereerd, en dus optimaal, patroon (figuur 2). Toch staat dit ontwerp nog niet op punt. De huidige opdracht bestaat er dan ook uit om in eerste plaats dit ontwerp aan te passen en te verder realiseren zodat proefstaven kunnen bespikkeld worden. Hierbij moet vooral aandacht besteed worden aan de aandrijving van de slede. Momenteel wordt de slede rechtstreeks aangedreven door de doorvoermotor van de printer (zie 2.2). Deze is echter niet in staat om de zware last van de slede in combinatie met de wrijvingsverliezen te compenseren. Gelijktijdig met de verdere realisatie van het huidige ontwerp worden ook alternatieven onderzocht om het patroon aan te brengen op de proefstaven. Het is immers niet helemaal zeker of de HP printer in staat gaat zijn om te functioneren in het huidige ontwerp.

Figuur 2 Huidig ontwerp [1]

Specificaties Het hoofddoel is dus een printer te realiseren die op vlakke proefstukken kan printen. Deze zijn nooit groter dan A4-formaat, maar kunnen wel variëren in dikte en zijn eventueel voorzien van boringen of uitsparingen. In het huidige ontwerp wordt gebruik gemaakt van een HP Deskjet 1000 J110a. De materialen die gebruikt worden in het onderzoek zijn zowel ferro- als non-ferro materialen, hoofdzakelijk stalen en kunststoffen. Er is geen tijdbeperking voor het voorbereiden van een proefstuk aangezien geen grote series moeten bespikkeld worden. Ook de kostenmarge is niet nader gespecificeerd, toch is het wenselijk het doel te realiseren tegen een zo laag mogelijke kost.

v Opdrachtgever: Katholieke Hogeschool Sint-Lieven Gebroeders Desmetstraat 1 9000 Gent

Contactpersoon: Lava Pascal +32 (0)9 265 86 10 +32 (0)9 265 86 25 [email protected]

Promotor: Ing. L. Wittevrongel Naam student: Van den Bossche Giel

vi

Mijlpalenplanning Jaarwisseling 39

Studie Voorstudie Aanpassingen Testen Aanpassingen ontwerp Studie Ontwerp Uitvoering Mechanisch-Elektrisch Proefdraaien Optimalisatie Uitbreidingen Ontwerp ,

Uitvoering

Dossier-verdediging Opdrachtomschrijving Tussentijdse verdediging Dossier

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Partiële examens 51

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

vii

Inhoudstafel Voorwoord/Bedanking

i 

Aansprakelijkheid

ii 

Opdrachtomschrijving

iii 

Inhoudstafel

vii 

Gebruikte symbolen en afkortingen

ix 

1. 

1 

2. 

3. 

Inleiding 1.1. 

DIC ............................................................................................................................... 1 

1.2. 

Probleemstelling ........................................................................................................... 2 

1.3. 

Bestaand ontwerp [1][2] ............................................................................................... 3 

Werking van de printer

4 

2.1. 

HP J110a ...................................................................................................................... 4 

2.2. 

Aangepast ontwerp ....................................................................................................... 6 

2.3. 

Logging van het spanningssignaal ............................................................................... 8 

Conceptuele oplossingen

11 

3.1. 

Inleiding ....................................................................................................................... 11 

3.2. 

Elektronische oplossing................................................................................................ 11 

3.2.1.  Benodigde stroom om slede in beweging te krijgen ............................................ 12  3.2.2.  MOSFET schakeling ............................................................................................ 13  3.2.3.  H-brug schakeling ................................................................................................ 15  3.3.  Mechanische oplossingen ............................................................................................. 17  4. 

3.3.1.  Aandrijving slede ................................................................................................. 17  Definitieve uitwerking 20  4.1. 

Slede ............................................................................................................................. 20 

4.2. 

Sturing .......................................................................................................................... 23 

4.2.1. 

Principeschema..................................................................................................... 23 

viii 4.2.2.  Manuele bediening ............................................................................................... 24  4.2.3.  Hoogtesensor ........................................................................................................ 25  4.2.4.  Andere sensoren ................................................................................................... 26  4.3.  Optimalisatie ................................................................................................................ 28 

5. 

4.3.1.  Riemopspanning ................................................................................................... 28  4.3.2.  Beschermingskap ................................................................................................. 30  Werking 31  5.1. 

Foutmeldingen .............................................................................................................. 31 

5.1.1.  Indicatielampje ..................................................................................................... 31  5.1.2.  Papier op ............................................................................................................... 31  5.1.3.  Uitvoerlade gesloten ............................................................................................. 32  5.1.4.  Papierstoring......................................................................................................... 33  5.2.  Printproces .................................................................................................................... 34  5.2.1.  Een printtaak uitvoeren ........................................................................................ 34  5.3.  Cartridges vervangen.................................................................................................... 35 

6. 

5.4. 

Resolutie ....................................................................................................................... 36 

5.5. 

Positionering................................................................................................................. 37 

Evaluatie 6.1. 

38 

Evaluatie van het proces ............................................................................................... 38 

6.1.1.  Zeefdruk ............................................................................................................... 38  6.1.2.  Gebruik van een verfspray ................................................................................... 39  6.1.3.  Aanbrengen spikkelpatroon met printer ............................................................... 39  6.1.4.  Besluit................................................................................................................... 40  6.2.  Evaluatie van het patroon ............................................................................................. 41  7. 

Verdere optimalisatie

46 

7.1. 

Printkwaliteit ................................................................................................................ 46 

7.2. 

Positionering................................................................................................................. 47 

8. 

Besluit

48 

9. 

Bibliografie

50 

BIJLAGE

51 

ix

Gebruikte symbolen en afkortingen DIC

Digital Image Correlation

TTL

Transistor-Transistor Logic

MDF Medium-Density Fibreboard

1

1. Inleiding 1.1. DIC Het doel van dit eindwerk is het bouwen van een printer die in staat is om een spikkelpatroon te printen op een vlakke proefstaaf. Deze worden vervolgens gebruikt bij DIC experimenten. DIC ofwel Digital Image Correlation is een optisch-numerieke meettechniek voor het bepalen van rekken en vervormingen op willekeurige objecten, over het algemeen proefstaven, onder een willekeurige belasting. Hiervoor wordt het specimen eerst voorzien van een primer of witte basislaag, waarna vervolgens een patroon van fijne spikkels op het oppervlak wordt aangebracht. In een volgende stap wordt het te testen specimen belast, waarbij CCD camera’s synchroon de vervorming van het spikkelpatroon registreren. Door deze beelden met speciaal hiervoor ontwikkelde software te analyseren kan men vervolgens de materiaaleigenschappen, rekken en vervormingen gaan bepalen. Enkele voordelen van DIC zijn het feit dat er contactloos kan gemeten worden zonder de materiaaleigenschappen te beïnvloeden en dat men de spanningsconcentraties en vervormingen in elk punt van het oppervlak kan bepalen.

Figuur 3 CCD camera's registreren de vervorming van het spikkelpatroon

Figuur 4 Spikkelpatroon op proefstaaf, aangebracht met spuitbus

2

1.2. Probleemstelling In de huidige situatie worden twee technieken gebruikt om het spikkelpatroon aan te brengen op het oppervlak van het specimen nadat met witte verf een basislaag is aangebracht die verantwoordelijk is voor een goed contrast en ook tevens de lichtreflectie op de metalen ondergrond voorkomt. Een eerste techniek bestaat eruit het oppervlak te bespikkelen d.m.v. een gewone spuitbus met zwarte verf. Dit is een vrij delicate methode, waarbij spraytijd, -afstand en -hoek een belangrijke rol spelen. Dit is ver van optimaal voor de kwaliteit van het verfpatroon alsook voor de reproduceerbaarheid van de experimenten. Vaak krijgt men af te rekenen met vlekken en te grote spikkels (figuur 4). Toch vindt deze methode nog vaak zijn toepassing bijvoorbeeld wanneer de te testen objecten niet vlak zijn (vb. trekhaak). Een tweede techniek die gehanteerd wordt is het zeefdrukken van het patroon op de proefstaaf. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een raamwerk overspannen met zijde of polyester, waarna het bestreken wordt met verf. De voordelen van deze methode zijn de reproduceerbaarheid en de optie tot keuze van het verfpatroon, maar daar tegenover staat dat er sterke beperkingen zijn in vlakheid en vorm van het proefstuk en bovendien is dit een vrij arbeidsintensief proces.

Om dit proces te optimaliseren naar zowel nauwkeurigheid, kwaliteit, reproduceerbaarheid en geleverde arbeid wordt ervoor gekozen een printer te ontwikkelen zodat het voorbereiden van het specimen eenvoudiger en sneller kan gebeuren. De nadruk ligt hierbij vooral op vlakke proefstaven, doch kunnen deze verschillen in vorm. Daarom wordt verstelling in hoogte van ongeveer 150mm vooropgesteld en zijn de te bedrukken specimen nooit groter dan A4-formaat.

3

1.3. Bestaand ontwerp [1][2] In een eerste voorstudie (Lefebvre, 2011) werd reeds onderzocht welk printprocedé het meest geschikt was voor DIC experimenten. Hiervoor werd rekening gehouden met een groot aantal factoren, waaronder: kostprijs, inktkwaliteit, droogtijd, mogelijkheid tot uitbreiding naar 3D bedrukking, resolutie, omvang,.. etc. Hieruit bleek dat een inkjetprinter de meest geschikte printtechniek voor deze toepassing is en dat de meegeleverde inkt qua ductuliteit en hechting voldoet aan de gestelde eisen. Ook werd ook een eerste mechanisch voorontwerp gemaakt Een jaar later werd hierop voortgebouwd (Wargyne, 2012) om tot een mechanische constructie te komen. Hierbij werd echter weinig aandacht besteed aan de aandrijving van de slede en de elektrische sturing. Daarenboven spelen er ook nog enkele (kleinere) mechanische problemen. De keuze om verder te gaan met het bestaande ontwerp werd gemaakt op basis van volgende argumenten: Pro: + De sturing van de printkoppen, zowel naar reiniging als het uiteindelijke printen kan behouden blijven. + De sturing is compatibel met vrijwel alle hedendaagse computerprogramma’s, wat het uiteindelijke printen vrij eenvoudig houdt. + Er is reeds heel wat materiaal aangekocht, wat de kostprijs om tot een oplossing te komen relatief laag houdt. + Het is reeds aangetoond dat deze manier van proefstaven bedrukken optimaal is gebleken naar kostprijs, nauwkeurigheid, inktkwaliteit, snelheid, omvang van de installatie,.. enz. + Men maakt gebruik van inktcartridges met geïntegreerde printkoppen, bij beschadiging of verstopping van deze laatste dienen dus gewoon de cartridges vervangen te worden. Contra - Over de (interne) sturing is geen informatie beschikbaar. Zo kan men er bv. enkel experimenteel achter komen hoeveel stroom de doorvoermotor mag trekken. Deze dient bijgevolg als een ‘black box’ aanschouwd te worden. - Er is helemaal geen zekerheid of men er met het huidige ontwerp en de huidige configuratie er zal slagen om proefstaven te bedrukken.

4

2. Werking van de printer 2.1. HP J110a Alvorens dieper in te gaan op mogelijke oplossingen voor dit probleem, wordt de werking van de printer kort toegelicht. In het oorspronkelijk ontwerp werd gebruik gemaakt van een HP Deskjet J110a, wat zowel naar kostprijs als complexiteit een goeie keuze is. Het betreft een thermische inkjetprinter, waarbij zich in ieder inktkanaal een klein verwarmingselementje bevindt. Door hierop een elektrische puls te zetten vormt zich lokaal een dampbelletje, wat vervolgens implodeert. Hierdoor wordt in de inkt een schokgolf gecreëerd die er voor zorgt dat de inkt uit het inktkanaal gespoten wordt. Deze vorm van ‘contactloos’ printen is voordelig voor het latere printproces, omdat hierbij geen rekening dient gehouden te worden met de oppervlaktetoestand van het te bedrukken object. Het hart van deze printer bestaat uit een CH340 chip met daarop verschillende aansluitingen (zie figuur 5). Dit is dan ook het meest kwetsbare deel van de printer.

Figuur 5 Printkaart met aansluitfiches

Figuur 6 HP Deskjet J110a [3]

Een Deskjet 1000 maakt gebruik van een doorvoersysteem om het papier onder de printkoppen door te bewegen. Dit doorvoersysteem is op te splitsen in een papierinvoer systeem en een papieruitvoer systeem, bestaande uit drie parallelle assen waarlangs het papier gestuurd wordt. Deze assen worden aangedreven door een centrale as die gekoppeld is aan een DC motor. In wat volgt wordt deze motor benoemd als doorvoermotor (figuur 7).

5

Figuur 7 Doorvoersysteem van de HP Deskjet j110a [1]

Zoals zichtbaar op bovenstaande figuur zijn de drie doorvoerassen gekoppeld door middel van een tandwielsysteem (6). De centrale as (1), waarvan de positie bijgehouden wordt met behulp van een incrementele encoder (figuur 9), wordt via een riemoverbrenging aangedreven door de doorvoermotor (5). Het is deze as die later zal gebruikt worden om via een riemoverbrenging een slede aan te drijven langs twee geleidingsassen. Wanneer het papier zich richting de printkoppen begeeft wordt een klepje (4) ingedrukt waardoor de lichtstraal van de papiersensor onderbroken wordt.

Figuur 8 principiële werking doorvoersysteem [1]

6 Wanneer een printtaak van de computer naar de printer gestuurd wordt zal de doorvoermotor in eerste instantie aangedreven worden om papier te zoeken. Op het moment dat de papiersensor papier detecteert wordt de tweede motor, verantwoordelijk voor de aandrijving van de printkoppen, in beweging gebracht. De beweging van de printkoppen wordt geregistreerd door middel van een lineaire encoder en is volledig afgesteld op de beweging van de doorvoeras. De doorvoermotor beweegt tijdens het printen zowel in linkse als rechtse draaizin doordat de positie van het papier gecorrigeerd wordt bij doorschot.

2.2. Aangepast ontwerp Doordat de printkoppen gestuurd worden aan de hand van de positie van de encoder is de doorvoeras die hieraan gekoppeld zat in het oorspronkelijke ontwerp in zijn geheel overgebracht naar het aangepast ontwerp. Deze zal as zal via een riemoverbrenging de slede aandrijven. Bij de dimensionering van deze riemoverbrenging werd rekening gehouden met het feit dat de horizontale verplaatsing van de slede gelijk moet zijn aan afstand die een papier zou afleggen in de printer [1].

Figuur 9 DC motor via riemoverbrenging gekoppeld aan as met encoder

Op figuur 10 staat de oorspronkelijke installatie weergegeven. Men herkent de slede, verbonden aan twee geleidingsassen door middel van vier glijlagers. De printer, geplaatst in een metalen behuizing, is via een trapeziumspindel in hoogte verstelbaar. De behuizing is met 4 kogellagers gemonteerd op twee verticale geleidingsassen. Het geheel staat gemonteerd op een Multiplexplaat die zich bevindt op een gelast frame. Op deze manier heeft de installatie een zeker beweeglijkheid en kan ze eenvoudig verplaatst worden.

7

Figuur 10 Oorspronkelijk ontwerp [1]

8

2.3. Logging van het spanningssignaal Een belangrijke parameter bij de verdere studie van de printer is het signaal dat vanuit de printkaart naar de motor gestuurd wordt om het papier door te voeren. Ook is het belangrijk te weten welke mate van terugkoppeling aanwezig is op dat signaal, om foutmeldingen (zie 5.1) te voorkomen bij het aanbrengen van een zwaardere motor. Opstelling Voor het loggen van het spanningssignaal wordt gebruik gemaakt van een HBM Spider 8 dataacquisitiesysteem in combinatie met Catman software. De meetklemmen worden parallel over de DC-motor gezet. De printer voert een standaard afdrukprocedure door. Tijdens deze procedure wordt het spanningssignaal rechtreeks ingelezen en opgeslagen op de computer. De sample rate wordt ingesteld op 9600 Hz. Standaard printproces In een eerste stap wordt een standaard printproces in beeld gebracht. Hierbij blijft de doorvoermotor enkel verbonden aan de encoder. De papiersensor wordt manueel gemanipuleerd om de aanwezigheid van papier te simuleren.

Figuur 11 Stuursignaal van een standaard printproces

9 Uit bovenstaande grafiek vallen reeds enkele interessante resultaten af te leiden: - Het spanningssignaal bij constant toerental bedraagt ongeveer 5V bij rechtse draaizin en ongeveer -3V in omgekeerde richting. Dit is te zien aan het begin van de meting, wanneer de printer papier zoekt, en komt overeen met een eerdere snelle meting met een multimeter. - Het spanningssignaal wisselt van teken. Dit wijst erop dat de printer corrigeert wanneer de motor te ver gestuurd werd. - Het signaal is vrij grillig van verloop. Dit toont dat de stapgrootte variabel is, en afhankelijk van de printinstructie.

Onbelast/belast In een volgende stap wordt onderzocht wat de invloed is van een variabel koppel op het spanningssignaal. Het doel is om na te gaan of er terugkoppeling aanwezig is en om te verifiëren bij welke spanning de printer een foutmelding genereert. Voor deze test laten we de printer zoeken naar papier, wat een constanter signaal oplevert dat bovendien reproduceerbaar is. Het resultaat hiervan is te zien in onderstaande figuren.

Figuur 12 papier zoeken, belast

Figuur 13 papier zoeken, onbelast

Dit wijst er op dat er wel degelijk een terugkoppeling aanwezig is. Opmerkelijk hierbij is dat zelfs bij een stuurspanning van 10V geen foutmelding wordt gegenereerd. Met de huidige opstelling is het onmogelijk om hoger te gaan dan deze waarde, dit om de Spider te beschermen.

10 Extra motor in parallel Om na te gaan of de aanwezige terugkoppeling een stroom terugkoppeling is in de sturing, wordt een extra DC motor van hetzelfde type parallel geschakeld en vervolgens belast. Blijft het spanningssignaal onveranderd, betekent dit dat geen stroomterugkoppeling aanwezig is. Indien dit wel zo zou zijn, zou een foutmelding opgeworpen worden wanneer de stroom te hoog wordt. Bij deze test wordt de parallelle motor even tot stilstand gebracht en meteen weer losgelaten. Deze storing mag maar van korte duur zijn, want een te grote stroom kan nefast zijn voor de printkaart.

Figuur 14 papier zoeken

Figuur 15 twee motoren parallel, één belast

Opmerkelijk aan deze laatste meting is het feit dat het stuursignaal niet reageert op de extra stroom die de parallelle motor vraagt. Dit betekent dat intern enkel rekening wordt gehouden met de positie van de encoder en de snelheid waarmee deze positie bereikt wordt. Het is dus mogelijk om een zwaardere motor te gebruiken, op voorwaarde dat het encodersignaal amper beïnvloed wordt. Hierbij dient men wel rekening te houden met het feit dat de stroom die door de printkaart kan geleverd worden zonder deze laatste te beschadigen beperkt is.

11

3. Conceptuele oplossingen 3.1. Inleiding Het grootste probleem aan de huidige installatie zit zich in de aandrijving van de slede. De doorvoermotor die hiervoor gebruikt wordt is niet in staat om de slede in beweging te krijgen. Om dit probleem te verhelpen kan men zowel in mechanische als elektronische richting naar een oplossing zoeken. Eens dit probleem opgelost is kan de installatie geoptimaliseerd worden.

3.2. Elektronische oplossing In eerste instantie wordt getracht het probleem met de aandrijving elektronisch op te lossen. Dit houdt in dat men vanuit de oorspronkelijke sturing in plaats van de standaard doorvoermotor een zwaardere motor aandrijft, die genoeg vermogen kan leveren om de slede in beweging te krijgen. Hierbij moet met volgende zaken rekening worden gehouden: 

De motor mag niet teveel stroom trekken uit de printkaart. Enerzijds om deze niet te beschadigen, anderzijds om foutmeldingen (zie 5.1) te voorkomen.



De doorvoerlengte van de slede moet per stap gelijk zijn aan de doorvoerlengte die een papier oorspronkelijk zou hebben. De positie wordt immers via de rotor van de motor bepaald, niet via de horizontale afstand die de slede aflegt.



De motor moet in staat zijn om hetzelfde bewegingsprofiel te genereren als bij het oorspronkelijke papierdoorvoer systeem. Verloopt dit te stroef, wordt een foutmelding gegenereerd.

12 Om aan deze voorwaarden te voldoen bestaat de basisidee eruit om het stuursignaal dat naar de motor gestuurd wordt over te brengen op de oorspronkelijke DC motor, waarbij de stroom voor deze motor geleverd wordt vanuit een externe stroombron. Indien nodig kan de oorspronkelijke motor vervangen worden door een zwaarder type. Ideaal zou ook zijn om de oorspronkelijke motor-slede overbrenging te behouden, omdat hierbij reeds rekening werd gehouden met gelijkheid van doorvoerlengte.

3.2.1.

Benodigde stroom om slede in beweging te krijgen

Om te bepalen van welke stroom de oorspronkelijke motor voorzien dient te worden om de slede in beweging te krijgen wordt deze rechtstreeks aan een regelbare voedingsbron gelegd. Hierbij wordt de spanning opgedreven tot wanneer de slede in beweging komt, waarbij spanning en stroom worden afgelezen. Meting 

Spanning [V]

Stroom [A]

1 

4.4

1.5

2 

4.5

1.5

3 

4.4

1.5

4 

4.7

1.4

5 

4.6

1.4

Tabel 1 Benodigd vermogen om slede in beweging te krijgen

Om ook een beeld te krijgen van de stroom beschikbaar gesteld door de printer wordt een standaard printproces uitgevoerd waarbij de motor een gewicht omhoog heft en waarbij de stroom wordt gemeten Dit wordt herhaald tot wanneer een foutmelding ‘Uitvoerlade gesloten’ (zie 5.1.3) optreedt. Op dit moment wordt de maximale stroom geleverd. Deze foutmelding wordt bereikt bij 0.8 A. Dit is dus de maximale stroom die van de printer kan gevraagd worden.

13

3.2.2.

MOSFET schakeling

Een eerste idee is om door middel van een MOSFET schakeling het stuursignaal te gebruiken om een stroom van een externe stroombron te schakelen. De MOSFET wordt hierbij gebruikt als schakelaar en is voor deze toepassing uitermate geschikt vanwege de hoge ingangsimpedantie, ter bescherming van de printplaat, en schakelsnelheid. De werking van de MOSFET wordt kort uitgelegd aan de hand van de n-kanaal MOSFET, de p-kanaal MOSFET werkt analoog maar zal in plaats van een positieve spanning een negatieve gatespanning vereisen om de stroom door te laten van source naar drain.

Figuur 16 Basisprincipe MOSFET

Een MOSFET bestaat hoofdzakelijk uit een source en een drain, beiden opgeboud uit hetzelfde halfgeleidermateriaal. Deze zijn gescheiden door een kanaal, waarvan de geleiding kan worden beïnvloed door een magnetisch veld op de gate. Wanneer de gate voldoende positief (negatief voor een p-kanaal MOSFET) geladen wordt ten opzichte van de source zullen de positieve siliciumdeeltjes (n-type) afgestoten worden en de negatieve aangetrokken worden waardoor tussen source en drain een geleidend pad ontstaat langs waar stroom kan lopen. Op dit moment gedraagt de FET zich als een (lage) weerstand. Bij niet-geleiding is de weerstand echter zeer hoog, wat hem ideaal maakt als spanningsgestuurde schakelaar.

14

Figuur 17 Aansturing motor met MOSFETs [4]

Dit teruggekoppeld naar de aansturing van de doorvoermotor leidt tot bovenstaand schakelschema. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een n-kanaal MOSFET die geleidt bij een positieve gatespanning en een p-kanaal MOSFET die zich opent bij een negatieve spanning op de gate. Wanneer de printer een positief (+5V) signaal uitstuurt naar de motor brengt dit signaal de p-kanaal MOSFET in geleiding. De 5V van de externe voedingsbron komt over de motor te staan en deze roteert in rechtse draaizin. Hierbij wordt de stroom ook geleverd door de externe voedingsbron. Onderstaande tabel geeft een overzicht van alle schakelmogelijkheden. MOSFET 1

MOSFET 2

Motor

Uit

Uit

Motor stopt

Aan

Uit

Motor draait rechts

Uit

Aan

Motor draait links

Aan

Aan

NIET TOEGESTAAN

Tabel 2 Schakelmogelijkheden met twee MOSFETs

Zoals uit bovenstaande tabel blijkt moet absoluut vermeden worden dat beide MOSFETs gelijktijdig in geleiding komen. Om dit te vermijden moet er een zeker tijd zitten tussen het ‘aan’ en ‘uit’ schakelen van de componenten.

15 Uit de logging van het spanningssignaal (zie 2.1) blijkt echter dat de schakelfrequentie vrij hoog ligt. Ook zal de curve afgevlakt worden doordat men enkel +5V, -3V en 0V kan schakelen. In hoeverre dit een invloed heeft op het printproces en of de printer deze fout aan de hand van de positie van de encoder zal corrigeren kan enkel experimenteel nagegaan worden. Daarenboven moet men ook voorkomen dat de MOSFETs af te rekenen krijgen met hoge piekspanningen bij het omkeren van de draairichting van de motor.

3.2.3.

H-brug schakeling

Een betere oplossing is het gebruik van een H-brug. Hierbij wordt een soortelijke schakeling aan bovenstaande 2x gebruikt, met tussenin de motor. Dit heeft als voordeel dat piekspanningen kunnen opgevangen worden met vrijloopdiodes en dat geen symmetrische voedingsbron vereist is. Ook worden deze uitgevoerd met transistoren, die in staat zijn hogere stromen te schakelen dan MOSFETs. H-bruggen worden heel vaak gebruikt wanneer DC-motoren dienen aangestuurd te worden vanuit microcontrollers in richting en toerental. De principiële werking van een Hbrug wordt duidelijk gemaakt aan de hand van onderstaande figuur.

Figuur 18 H-brug bestaande uit 4 transistoren [5]

16 Bovenstaande brug is opgebouwd uit 4 bipolaire transistoren, maar dit is ook mogelijk met MOSFETs. Daar MOSFETs geschakeld worden met spanningssignalen gebeurt dit bij transistoren aan de hand van de stroom die richting basis vloeit. Wanneer het signaal A hoog wordt zal via de voorschakelweerstanden R1 en R4 een stroom naar de basis van bijhorende transistoren lopen. De motorstroom loopt langs de bovenste PNP transistor richting de onderste naar de massa. De motor draait in rechtse draaizin. Bij een signaal op B zal de motor in linkse draaizin draaien. A

B

Motor

0

0

Motor stopt

1

0

Motor draait rechts

0

1

Motor draait links

1

1

NIET TOEGESTAAN

Tabel 3 Schakelschema H-brug

Praktische implementatie Hoewel dergelijke bruggen helemaal zelf op te bouwen zijn, kan men ze ook als IC kopen. Voor een toepassing als deze is de meest voor de hand liggende IC de L298. Deze bevat 2 bruggen die elk tot 2A kunnen schakelen. Het grootste nadeel aan dit IC is dat het geen geïntegreerde beschermingsdiodes heeft. Ook moeten voor een vlotte operationele werking nog enkele componenten aangebracht worden waaronder enkele weerstanden en condensatoren. Omdat dit een vrij complex en omslachtig werk is zijn er ook kant en klare modules te koop.

Figuur 19 L298 motor module [6]

17 Deze modules bieden enkele voordelen met het oog op het aansturen van de doorvoermotor:

- Er wordt amper stroom uit de printkaart getrokken, waardoor deze goed beschermd is ook wanneer de slede geblokkeerd raakt. - Compacte uitvoering waardoor deze eenvoudig kan geïntegreerd worden in de printer. - Deze module wordt geschakeld met standaard TTL (transistor-transistorlogica) niveaus. Dit betekent in ons geval dat het spanningssignaal van de printer rechtstreeks mag worden aangesloten. Logisch

Spanningssignaal [v]

0

Laag

< 0.8

1

Hoog

> 2.0

Tabel 4 TTL spanningsniveaus

3.3. Mechanische oplossingen 3.3.1.

Aandrijving slede

Bij het bestuderen van het huidige ontwerp vallen enkele zaken op. Eerst en vooral is de slede vrij zwaar uitgevoerd, vooral in vergelijking met de massa van de te bedrukken specimen. De slede is uitgevoerd met 4 glijlagers, en loopt zelfs handmatig behoorlijk stroef. De asklemming, met enkel de relevante maten voor dit betoog, ziet er uit als volgt:

Figuur 20 Klemstuk asgeleiding zoals uitgevoerd in huidig ontwerp

18 Men ziet dat de hartlijn van de rechtse boring binnen een cilinder met diameter 0.1mm moet liggen evenwijdig met de referentiehartlijn en dat op de positie van de boringen in het vlak een tolerantie van 0.05mm aanwezig is. Dit om ervoor te zorgen dat de assen gebalanceerd zijn en om een vlotte geleiding van de slede te garanderen. Wat er echter fout is aan het ontwerp is dat deze klemstukken op een afstand van 940mm van mekaar gemonteerd zijn op een houten plank. Het is dus praktisch onmogelijk om deze geleidingen recht ten opzichte van mekaar te monteren wat een zeer slechte zaak is voor de nauwkeurig gedimensioneerde geleiding van de slede. Onderstaand rekenvoorbeeld illustreert de mogelijke fout.

Opmerking: omdat de berekeningen louter indicatief zijn worden enkele veronderstellingen gemaakt. Zo wordt, ondanks het feit dat beide inklemmingen identiek zijn, verondersteld dat de linkse inklemming zich gedraagt als een perfecte inklemming (zowel horizontale, verticale krachten als moment worden opgevangen) en dat op het andere einde van de as enkel puntkrachten werken. Wanneer men veronderstelt dat deze boringen zich kunnen meedraaien met de buiging van de as, wat in zeker mate klopt doordat ze op een houten plank staan, wordt hier geen moment opgenomen en zijn de resultaten een goede indicatie.

Figuur 21 Bovenaanzicht geleidingsassen

Stel P= 2N, dit betekent 1N per as op een afstand van 952mm van de inklemming. Wat is de horizontale buiging van elke as? 3  

1 952³ 3 210000 1017

1.07 

19 Dit betekent dat men kracht van amper 2N nodig heeft om de assen over een afstand van ongeveer 1mm te doen verschuiven. Het is dus niet onlogisch dat de uitlijning van de assen verloren is gegaan door de montage op de houten plaat. Wanneer de slede dus over de assen beweegt zullen de glijlagers te maken krijgen met enorme wrijvingskrachten doordat de assen niet mooi recht uitgelijnd zijn. Doordat de geleiding van de slede met glijlagers wel zeer nauwkeurig is afgewerkt, ‘duwen’ de glijlagers als het ware de assen in de juiste positie. Dit probleem kan aangepakt worden op twee manieren. Een eerste methode bestaat eruit te zorgen dat de uitlijning van de assen binnen de vooropgestelde toleranties valt. Om dit te verwezenlijken kan men opteren bijvoorbeeld voor een nieuwe basisplaat waarop een nauwkeurige positionering van de geleidingsassen wel mogelijk is. Een tweede mogelijkheid is het inleveren van nauwkeurigheid in ruil voor extra beweeglijkheid. Wanneer de geleiding van de slede meer ruimte voor speling heeft zullen de wrijvingskrachten een stuk lager komen te liggen. Deze oplossing impliceert dat men niet verder kan met de huidige slede/geleiding en dat men dus moet opteren voor een nieuw ontwerp. Een bijkomend voordeel is wel dat de slede veel lichter kan worden uitgevoerd.

Nieuwe slede/geleiding Pro

- lichtere uitvoering mogelijk

Uitlijning assen - huidige slede kan behouden blijven

- totale massa opstelling neemt af - de motor levert minder vermogen, langere levensduur

Contra

- verlies aan nauwkeurigheid

- nieuwe basisplaat nodig - massa opstelling neemt toe - horizontale doorbuiging nog steeds aanwezig door zware slede

Tabel 5 Overzicht mechanische oplossingen

20

4. Definitieve uitwerking 4.1. Slede Om te achterhalen of het construeren van een nieuwe slede kans op succes heeft wordt de oorspronkelijke slede vervangen door een slede in karton. Vervolgens wordt een standaard printproces uitgevoerd. Mits het handmatig bedienen van de verschillende sensoren slaagt men er in om op een papier een cirkel af te drukken. Deze cirkel is mooi rond, wat aangeeft dat het printproces geslaagd is. Alvorens over te gaan op het ontwerp van een nieuwe slede worden nog enkele extra testen gedaan. Dit zijn de resultaten:

-

De verplaatsing van de kartonnen slede vraagt amper een stroom van 0.4A van de printkaart.

-

Wanneer de vlakke kartonnen slede belast wordt met extra gewicht kan deze tot 845g verplaatsen alvorens een foutmelding wordt gegenereerd. Dit bevestigt het vermoeden dat het grootste probleem in de uitlijning van de assen ligt.

-

De voorspanning van de getande riem heeft een grote invloed op de kwaliteit van het printproces. Staat deze te slap dan treed overlap op, staat deze te strak dan krijgt men opnieuw te maken met een foutmelding ‘Uitvoerlade gesloten’.

Een eerste ontwerp voor de slede is te zien op onderstaande figuur.

Figuur 22 Nieuw ontwerp slede in PVC (onderaanzicht)

21 Hierbij is gekozen voor een open geleiding, waarbij enkel aan de uiteinden van de asgeleiding een horizontale vernauwing is om de slede op zijn plaats te houden. Op deze manier wordt de wrijving zo minimaal mogelijk gehouden. Verder is waar mogelijk een plaatdikte van 3mm nagestreefd. De totale hoogte van de slede bedraagt 10mm, wat betekent dat deze tot 1mm onder het center van de geleidingsassen komt te liggen om een goede geleiding te garanderen. Tabel 4 vat enkele eigenschappen samen. Materiaal

PVC (1,45 g/cm³)

Volume

300,98 cm³

Massa

436 g

Wrijvingscoëfficiënt op staal

0.53

Tabel 6 Eigenschappen slede uit pvc

Na het vervaardigen van deze slede valt echter op dat het bovenvlak van de slede niet meer perfect vlak is. Naar de randen toe buigt het af. Dit is te wijten aan een gebrek aan vormvastheid bij PVC, sterk versterkt door het freesproces. Omdat de vlakheid van het oppervlak in het printproces een grote rol speelt wordt gezocht naar een nieuw materiaal met soortgelijke eigenschappen, maar een hogere vormvastheid.

Een materiaal dat aan deze voorwaarden voldoet is MDF, een materiaal opgebouwd uit geperste houtvezels die door middel van hars met elkaar zijn verbonden. Bovendien is dit materiaal eenvoudig en nauwkeurig te frezen en vrij slijtvast. Dit biedt extra ontwerpmogelijkheden, zoals te zien op figuur 23.

Figuur 23 Nieuw ontwerp slede in MDF (onderaanzicht)

22 Deze slede is voorzien van een vakwerk onderaan om de vormvastheid te bevorderen, ook hier wordt enkel contact met de geleidingsassen gemaakt aan de uiteinden van de uitsparingen. Vanwege zijn gevoeligheid aan vocht wordt deze slede vernist. De eigenschappen van deze slede zijn terug te vinden in tabel 4. Materiaal

MDF (0,75 g/cm³)

Volume

415,2 cm³

Massa

311 g

Wrijvingscoëfficiënt op staal

0.30

Tabel 7 Eigenschappen slede uit MDF

Vanwege de lage wrijvingscoëfficiënt tussen MDF en staal moet men aan de bovenkant wel een extra laag materiaal aanbrengen om te voorkomen dat de specimen tijdens het printen uit positie geraken vanwege de versnellingskrachten. Hiervoor werd reeds een rubberen toplaag besteld, maar aangezien deze nog vrij glad en zwaar was werd geopteerd voor het rubber van een muismatje. Dit is licht, net groot genoeg en biedt genoeg weerstand tegen verschuiving van het proefstuk. De riem wordt onderaan de slede vastgeschroefd tussen twee stukken MDF, een manier om de riem nauwkeuriger op te spannen wordt later uitgewerkt.

Nu de printer er in slaagt om te printen met behoud van de oorspronkelijke sturing en motor wordt de sturing uitgewerkt zodat het niet meer nodig is handmatig de sensoren te bedienen. Vanwege het succes met de nieuwe slede in testfase word met dit concept verder gegaan en worden andere concepten niet meer verder uitgewerkt.

Figuur 24 Slede in MDF met riembevestiging

Figuur 25 Uitsparing

23

4.2. Sturing Het doel is uiteindelijk om een proefstaaf op de slede te leggen, op ‘print’ te duwen en enkele ogenblikken later een bedrukte proefstaaf terug op de slede te vinden. Om dit te verwezenlijken wordt het oorspronkelijke printproces zo goed mogelijk gesimuleerd door de verschillende sensoren op het juiste moment te bedienen. Dit kan door ze op de juiste plaats te positioneren. Ook wordt o.a. gedacht aan een indicatielampje om aan te geven wanneer de printkoppen op de juiste hoogte boven het proefstuk hangen en wordt een knop voorzien zodat de cartridges centraal komen wanneer ze moeten vervangen worden.

4.2.1.

Principeschema

Figuur 26 Principesschets

Item

Functie

I/O

S1

Eindeloop, noodstop bij contact met slede

I3

S2

Eindeloop, noodstop bij contact met slede

I4

S3

Papier gaat in de printer

I1

S4

Papier is uit de printer

I2

24 S5

Monostabiele drukknop, start (+ reset na noodstop)

I5

S6

Hoogtesensor

I6

L/R knop

Manuele bediening slede links/rechts

-

Refill knop

Brengt cartridges centraal om te vervangen

-

Lamp groen

Papier aanwezig

Q2

Lamp oranje

Printkoppen te laag, risico op botsing met slede/proefstuk

Q3

Lamp rood

Noodstop

K1 Tabel 8 legende principeschets

Om de sensoren aan te sturen wordt gebruik gemaakt van een Siemens LOGO! module. Dit is vrij eenvoudig te programmeren en werd reeds in een vorig academiejaar aangekocht. Het enige nadeel aan deze module is dat deze maar over 4 uitgangen beschikt. Om aan dit probleem tegemoet te komen worden op één van de uitgangen (Q4) twee relais gekoppeld. Op deze manier beschikt men over 8 extra contacten, 4 aan 4 complementair.

4.2.2.

Manuele bediening

In het ontwerp is ook een manuele bediening van de slede voorzien. Dit gebeurt met een tuimelschakelaar. Zo kan de slede bij een eventuele fout of onderbreking van het printproces handmatig terug naar de beginpositie worden gebracht. Bij het handmatig verplaatsen van de slede moet men opletten dat de printkaart elektrisch losgekoppeld is om te vermijden dat deze beschadigd wordt. Dit wordt opgelost door een relais te gebruiken. Via de NO contacten wordt de motor verbonden met de printkaart, met de NG contacten wordt deze gekoppeld aan een externe bron. De bediening gebeurt met een kruisschakelaar.

25

Figuur 27 Elektrisch loskoppel van motor bij manuele bediening

Om de motor in manuele mode aan te drijven wordt gebruik gemaakt van een DC/DC-converter aangesloten op de voeding van de LOGO!-module gebruikt voor het aansturen van de sensoren. Hiervoor wordt een 12V/5V converter gebruikt, wat tot een goede snelheid leidt.

4.2.3.

Hoogtesensor

Om te vermijden dat de printkoppen tegen slede en/of te bedrukken specimen botsen wordt gebruik gemaakt van een zenderontvanger fotocel aan weerszijden van de slede. Beide worden gemonteerd in de printer, op gelijke hoogte van de printkoppen. Uit testen is gebleken dat 2-3 mm printhoogte tot het beste resultaat leidt. De hoogte wordt zo ingesteld dat de lichtstraal net niet meer onderbroken is en vanaf dat moment wordt de printer nog een halve toer omhoog gedraaid. De lichtstraal mag zich immers niet net boven het proefstuk bevinden omdat trillingen, afkomstig van het printproces, het relais anders constant aan- en uitschakelen wat een negatieve invloed heeft op het printproces. Bij het gebruiken van de hoogtesensor moet men echter wel rekening houden met mogelijke fouten wanneer het proefstuk niet geheel vlak is of niet vlak op de slede ligt of wanneer de fotocellen verkeerd gemonteerd worden (figuur 23-24).

26

Figuur 28 Vooraanzicht, montage fotocel

Figuur 29 Zijaanzicht slede

4.2.4.

Andere sensoren

Verder is de installatie ook uitgerust met twee eindeloop schakelaars (figuur 16) en twee papiersensoren. Doordat de oorspronkelijke sturing behouden blijft, wordt de motor softwarematig beschermd tegen overstroom doordat een foutmelding ‘Uitvoerlade gesloten’ gegenereerd wordt wanneer de slede geblokkeerd zit of te stroef loopt. Hierbij wordt de printtaak geanulleerd. Toch is de aanwezigheid van twee eindeloop schakelaars noodzakelijk voor een vlot printproces. Wanneer de slede tegen een van beide schakelaars botst, gaat de installatie in noodstop en wordt de motor losgekoppeld van de printkaart. Hierbij ontstaat de mogelijkheid om de slede handmatig terug naar zijn plaats te brengen. Wanneer men dit doet met de motor nog steeds aangesloten werkt deze als generator en registreert de printer signalen zonder dat hij een opdracht heeft gegeven. Dit kan ervoor zorgen dat de printer ‘tilt’ slaat en de slede in schokjes voortbeweegt om vervolgens weer een foutmelding te geven. Wanneer dit gebeurt is herstarten de enige oplossing.

27

Figuur 30 Eindeloop schakelaar

Figuur 31 Papiersensor

In de printer werd de aanwezigheid van papier geregistreerd door het induwen van een klepje dat het lichtsignaal van een optische sensor doorbrak. Hierbij bleef het klepje ingeduwd zolang er papier aanwezig was. Bij het vervangen van papier door een slede is het minder voor de hand liggend om het signaal hoog te houden zolang er de slede zich onder de printkoppen bevindt. Men zou de slede kunnen voorzien van een scherpe rand om over de lengte van de slede de sensor te onderbreken, maar eenvoudiger is om te werken met twee optische sensoren. De oorspronkelijke papiersensor wordt ontkoppeld en de signaaldraden worden aangesloten op een relaisuitgang van de LOGO! module. Wanneer sensor 1 onderbroken wordt, wordt het relais ingeschakeld en maken beide signaaldraden contact, het relais wordt terug uitgeschakeld wanneer sensor 2 onderbroken wordt. Het onderbreken van deze sensoren gebeurt door middel van een lipje onderaan de slede, zoals te zien is op figuur 31.

28

4.3. Optimalisatie 4.3.1.

Riemopspanning

Nu het printproces vlot verloopt kan worden gekeken hoe men het nog verder kan optimaliseren. Een eerste noodzakelijke aanpassing is het creëren van een mogelijkheid om de riem aan te spannen. De riemspanning is belangrijk omwillen van twee factoren. Een te hoge riemspanning zal voor een stijging van de wrijvingskrachten in de riemwiel lagers leiden. Dit brengt met zich mee dat het koppel dat de motor moet leveren groter wordt en zelfs in die mate dat deze niet meer in staat is de slede te verplaatsen. Anderzijds mag de riemspanning ook niet te laag liggen zoals onderstaande figuur duidelijk maakt.

Figuur 32 invloed van de riemspanning op de positioneernauwkeurigheid

Wanneer men de voorspanning van de riem doet afnemen, neemt de omkeerspeling toe. De positie van de slede wordt niet rechtstreeks ingelezen maar wel via de rotatie van de aandrijfas. Bij een plotse wijziging in rotatiezin of bij het remmen van de slede wordt op de encoder al een verplaatsing ingelezen terwijl de riem nog de speling doorloopt. Dit veroorzaakt horizontale onnauwkeurigheden in het afdrukpatroon. Bij het aanspannen van de riem is het dus zeer belangrijk om een goed compromis te vinden tussen nauwkeurigheid en wrijving.

Om dit compromis te vinden is het dus noodzakelijk dat de riemspanning eenvoudig kan geregeld worden. Dit kan verwezenlijkt door de riemwiel klemming regelbaar te maken. Het ontwerp wordt aangepast zoals te zien is op onderstaande figuren. De kracht die de riem uitoefent op het riemwiel heeft tot gevolg dat de klemming op zijn plaats blijft zitten. De spanning kan nu worden aangepast door aan een vleugelmoer te draaien.

29

Figuur 33 Riemopspanning - ontwerp

Figuur 34 Riemopspanning – realisatie

30

4.3.2.

Beschermingskap

Omdat het naar veiligheid en duurzaamheid van de installatie belangrijk is dat alle kwetsbare onderdelen beschermd zitten, zeker wanneer de printer ingezet wordt tijdens labosessies voor studenten, wordt een kap ontworpen die zowel de LOGO! Module, de bedrading en de encoder beschermt. Hiervoor wordt plaatstaal gebruikt van 1.5mm dik, om de toename in gewicht zo laag mogelijk te houden.

Figuur 35 Afscherming printer

31

5. Werking 5.1. Foutmeldingen Doordat niets veranderd is aan de sturing van de printer, zijn de foutmeldingen die kunnen optreden niet aangepast aan het huidige printproces. Het is dus belangrijk van deze goed te interpreteren.

5.1.1.

Indicatielampje

Een eerste indicatie over de status van de printer kan men aflezen op het indicatielampje in de aan/uit knop. Indicatielampje

Printerstatus

Uit

Printer staat uit

Aan

Printer staat aan

Knipperen Snel knipperen

Printer is een taak aan het verwerken Er is een fout opgetreden, na het oplossen van de fout dient men opnieuw op de aan/uit knop te duwen alvorens het printproces opnieuw te starten. Tabel 9 Printerstatus

5.1.2.

Papier op

Figuur 36 Papier op

32 Oorspronkelijke betekenis: wordt opgeroepen wanneer er geen papier aanwezig is in de printer. Interpretatie: het contact tussen de twee draden van de papiersensor, aangesloten op een relaisuitgang, wordt niet gesloten. Mogelijke oorzaken: -

‘Papier aanwezig’ sensor (S3) wordt niet bekrachtigd. Dit kan doordat het lipje (figuur 31) het lichtsignaal niet onderbreekt

-

Fout in LOGO!-sturing (enkel wanneer aangepast)

-

Papiersensor wordt te laat bekrachtigd na het starten van het printproces

5.1.3.

Uitvoerlade gesloten

Dit is in het aangepaste printproces de vaakst voorkomende foutmelding

Figuur 37 Uitvoerlade gesloten

Oorspronkelijke betekenis: de rotatie van de doorvoeras wordt verhinderd door een lipje op de uitvoerlade. Interpretatie: deze foutmelding wordt gegenereerd wanneer het stuursignaal naar de motor niet binnen de vooropgestelde waarden ligt. Dit kan voorkomen wanneer de motor teveel koppel moet leveren of niet aangesloten is. Mogelijke oorzaken: -

De installatie is in noodstop

-

De voorspanning van de riem is te hoog

-

De slede wordt tijdens het printproces geblokkeerd

33

5.1.4.

Papierstoring

Figuur 38 Papierstoring

Oorspronkelijke betekenis: wordt opgeroepen wanneer het doorvoersysteem te moeizaam roteert of wanneer er teveel tijd verloopt bij het uitdrijven van het blad. Interpretatie: deze foutmelding komt voor wanneer de slede zeer kort geblokkeerd wordt of wanneer de rotatie van de doorvoeras stroef verloopt. Mogelijke oorzaken: -

‘Papier afwezig’ sensor wordt niet tijdig bekrachtigd na het beëindigen van het printproces.

-

Rotatie doorvoeras verloopt stroef

-

Encoder vuil of beschadigd.

34

5.2. Printproces 5.2.1.

Een printtaak uitvoeren

Om tot een goede print te komen moet men enkele stappen overlopen. Deze worden hier kort beschreven.

Figuur 39 Startknop en indicatielampjes

Stap 1: Schakel de hoofdschakelaar aan en leg het te bedrukken proefstuk op de slede. Stap 2: Breng het de slede met de links-rechts schakelaar onder de printkoppen. Stap 3: Breng de printer omlaag tot het gele indicatielampje gaat branden. Draai nu een halve toer terug tot het lampje terug uit gaat. Haal hierna de slede over zijn gehele lengte onder de sensor. Zo voorkomt men een botsing tussen printkop en proefstuk ten gevolge van fouten zoals aangegeven in figuur 29. Stap 4: Positioneer de slede zodat deze zich net voorbij sensor S4 bevindt. Op deze manier voorkomt men dat de slede bij de start van het printproces tegen de verste eindeloop schakelaar botst. Stap 5: Start het printproces.

35 Opmerkingen: - Wanneer tijdens het printproces een foutmelding ‘Uitvoerlade gesloten’ of ‘Papierstoring’ (zie 5.1) verschijnt zal de printer na het uitvoeren van de printtaak een foutcyclus uitgevoerd worden waarbij de printer de printkoppen en het doorvoersysteem test. Hierbij zal de slede een korte beweging uitvoeren. - Wanneer de slede tegen een van beide eindelopen botst bestaat de mogelijkheid dat de printer na het herpositioneren van de slede deze laatste opnieuw tegen de eindeloop schakelaar stuurt. Dit omdat de positie van de encoder is opgeslagen in de sturing en aanzien wordt als referentie. Wanneer dit voorkomt moet de printer even uitgeschakeld worden zodat deze positie ‘vergeten’ wordt.

5.3. Cartridges vervangen Om in de oorspronkelijke printinstallatie de inktcardridges te vervangen diende men het compartiment waar deze zich bevonden te openen waarna deze in het midden van de geleiding geplaatst werden. Het signaal voor deze actie kwam ook hier van een optische sensor die het openen van deze klep registreerde. Omdat deze klep niet meer aanwezig is in het nieuwe ontwerp werd deze sensor losgemaakt en vervangen door een bistabiele schakelaar die zich aan de achterkant van de installatie bevindt. Bij het indrukken van deze schakelaar komen de cartridges centraal te staan en kunnen deze eenvoudig vervangen worden. Na het vervangen van de cardridges wordt een uitlijnpagina afgeprint. Leg daarom vooraf een wit papier op de slede.

Zwart: HP 301 Black Kleur: HP 301 Color

Opmerking: Na het vervangen van de cartridges wordt de slede over een afstand naar links verplaatst. Alvorens men de patronen vervangt moet men de slede dus helemaal rechts plaatsen zodat deze niet tegen de verste eindeloop botst.

36

5.4. Resolutie Het printproces kan uitgevoerd worden in verschillende resoluties. De resolutie van een afdruk wordt uitgedrukt in dots per inch (dpi). Inkjetprinters spuiten inkt op papier in dots (stippen) en hoe meer dots er in een vierkante inch gespoten kunnen worden, hoe scherper het beeld zal zijn. Doordat de printer is aangepast zal deze resolutie niet meer volledig kloppen. De horizontale resolutie zal dezelfde blijven, want de geleiding van de printkoppen is niet aangepast. De verticale resolutie zal echter afnemen, doordat de positie van de slede na beweging niet meer voor 100% overeen komt met de positie ingelezen door de encoder. Bepalend hiervoor is de overbrenging en de riemspanning. Wanneer men voor de hoogste resolutie kiest wordt verschillende keren over dezelfde laag gegaan, wat voor een scherp, vol beeld zorgt. Enig nadeel hierbij is dat het inktverbruik sterk stijgt.

12

Kwaliteit

Resolutie

Printsnelheid

Gewoon papier

Normale kwaliteit

600x600 dpi

5.5 ppm

Gewoon papier

Snel-concept kwaliteit

300x300 dpi

16 ppm

Fotopapier

Beste kwaliteit

1200x600 dpi

4 ppm

Max dpi

4800x1200 dpi

4 ppm

Tabel 10 Printnauwkeurigheden [2]

De printsnelheid wordt uitgedrukt in pagina’s per minuut. Ondanks het feit dat enkel zwarte inkt nodig is om het spikkelpatroon te printen, worden de beste resultaten bekomen wanneer in kleurenmodus wordt afgedrukt. De verklaring hiervoor ligt in het feit dat het toevoegen van kleureninkt aan de zwarte print resulteert in betere grijswaarden en een scherpere afdruk. In zwart-wit modus kan geprint worden tot 600 dpi.

37

5.5. Positionering Om het patroon nauwkeurig op het proefstuk aan te brengen zonder hierbij veel inkt te verbruiken wordt in een eerste stap een rechthoekige kader geprint op een A4-papier. Vervolgens wordt het patroon softwarematig in dit kader gesleept en wordt het proefstuk op de slede geplaatst zodat de te beprinten zone binnen het kader valt. Op deze manier kan men voor elke vorm van proefstuk een aangepast patroon printen zonder dat hierbij te veel inkt gebruikt wordt of dat het printproces nodeloos lang duurt.

Figuur 40 Positionering van het spikkelpatroon

Enig nadeel aan deze methode is dat men het proefstuk niet rechtstreeks op de rubberen ondergrond kan leggen. Toch blijft het papier goed in positie en kan de proefstaaf hierop vastgemaakt worden met tape.

38

6. Evaluatie 6.1. Evaluatie van het proces Om het printproces te evalueren worden de bedrukte proefstaven kwantitatief en kwalitatief vergeleken met twee andere courante methodes: zeefdruk en creëren van een spikkelpatroon met behulp van een spuitbus met zwarte verf.

6.1.1.

Zeefdruk

Bij het zeefdrukproces wordt een fijne gaas van zijde over een raamwerk gespannen. Op dit gaas is het spikkelpatroon vooraf aangebracht door middel van niet-doorlatende donkere vlekken. Vervolgens wordt het proefstuk onder het zijde geplaatst, waarna men op het raamwerk een hoeveelheid inkt aanbrengt. Vervolgens wordt deze inkt met behulp van een verdeelkam door de doorlaatbare stukken van het gaas gedrukt. Dit is een vrij arbeidsintensief proces en vraagt een zekere vorm van ervaring. De verf moet immers net voor het proces aangemaakt worden en moet over de juiste viscositeit beschikken om vlot door het gaas te geraken zonder uit te lopen. Bovendien moet het aanbrengen van het patroon met een vlotte beweging gebeuren en moet men achteraf het gaas schoonmaken met een oplosmiddel. Deze methode geeft de beste resultaten wanneer men de verf rechtstreeks op het proefstuk aanbrengt zonder vooraf eerst een witte basislaag aan te brengen. Dit heeft een slechte invloed op het contrast en zorgt bovendien voor lichtreflectie bij de DIC experimenten.

Figuur 41 Aanbrengen van het spikkelpatroon d.m.v. zeefdruk

39

6.1.2.

Gebruik van een verfspray

Wanneer men gebruik maakt van een spuitbus om het patroon aan te brengen wordt eerst een primer of witte basislaag aangebracht op het proefstuk. Vervolgens wordt boven het specimen een zwarte verf fijn verneveld die een goede hechting aan de basislaag vertoont. Het grote voordeel aan deze methode is dat deze ook kan gebruikt worden voor proefstukken die niet helemaal vlak zijn, maar is dan weer gebrekkig naar reproduceerbaarheid. Anderzijds loopt men het gevaar vlekken te creëren zoals zichtbaar op figuur 42.

Figuur 42 Spikkelpatroon aangebracht met een spuitbus

6.1.3.

Aanbrengen spikkelpatroon met printer

Wanneer men het spikkelpatroon aanbrengt met behulp van de printer heeft men meer mogelijkheden als met vorige methodes. Zo kan men zowel resolutie, vorm als afdrukkwaliteit aanpassen. Het proces verloop bovendien ook veel sneller dan zeefdruk en nauwkeuriger dan wanneer men een spuitbus gebruikt. Ook hier is echter de hechting van de inkt aan de basislaag niet ideaal. De beste resultaten worden bekomen wanneer men kiest voor ‘Fotopapier, beste kwaliteit’, maar ‘max dpi’ uitschakelt. Wanneer men immers op hoogste resolutie print blijft trekt de verf onvoldoende in de basislaag, waardoor het patroon na verloop van tijd ‘verdampt’. Dit probleem kan eventueel opgelost worden door een minder afstotende basislaag aan te brengen.

40

Figuur 43 Spikkelpatroon aangebracht met printer

6.1.4.

Besluit Spuitbus

Zeefdruk

Printer

Kwaliteit

**

*

***

Reproduceerbaarheid

*

***

****

Benodigde arbeid

**

*

***

Hechting op minder

****

*

**

Hechting op basislaag

****

*

**

Tijd nodig voor

**

*

***

*

**

****

vlak oppervlak

aanbrengen patroon Aanpasbaarheid patroon Tabel 11 Evaluatie verschillende methoden (*=slecht, ****= zeer goed)

41

6.2. Evaluatie van het patroon Naast de methode voor het aanbrengen van het patroon op een testspecimen is ook de kwaliteit van het patroon een belangrijke factor. Om dit te evalueren worden DIC experimenten uitgevoerd enkele proefstaven.

Werkwijze Nadat met elke methode enkele identieke vlakke proefstaven voorzien werden van een spikkelpatroon, worden deze een voor een enkelzijdig ingeklemd in een trekbank. Vervolgens worden de specimen telkens over enkele vaste afstanden (1, 5 en 10mm) verticaal verplaatst, terwijl CCD camera’s de beweging van het patroon registreren. Met speciaal hiervoor ontwikkelde software (MatchID) worden hierbij de verschillende beelden vergeleken, waarna de rekken en verplaatsingsvelden worden berekend. Aangezien men de proefstaven enkelzijdig inklemt, zullen hier geen vervormingen in de testspecimen optreden en is de fysische rek gelijk aan nul. Toch zal men softwarematig een zekere rek opmeten. Dit wordt artificiële rek genoemd en is te wijten aan het optreden van een zekere ruis die ontstaat uit een combinatie van twee factoren: -

Onnauwkeurigheden in de DIC testopstelling

-

Tekortkomingen in het spikkelpatroon

Daar men deze patronen vergelijk na het testen op dezelfde opstelling, zal deze artificiële rek voornamelijk een maat zijn voor de tekortkomingen in het spikkelpatroon.

Figuur 44 DIC testopstelling

Figuur 45 Werkingsgebied en subset in MatchID

42 Figuur 45 is een illustratie van hoe de rekken en verplaatsingsvelden door de software bepaald worden. In een eerste stap selecteert men een werkingsgebied waarbinnen het patroon geëvalueerd zal worden. Vervolgens wordt een subset geselecteerd, dat enkele pixels omvat. Dit is nodig omdat de grijswaarde van een pixel, waaruit een beeld is opgebouwd, niet uniek is. De grootte van het subset heeft een invloed op de nauwkeurigheid van de resultaten en wordt dus in deze test voor elk patroon gelijk genomen. De software zal uit de positie van deze subset voor en na verplaatsing de rek kunnen berekenen.

Resultaat Na het berekenen van de rekken en vervormingen met de software halen we uit de berekende gegevens de gemiddelde rek in verticale richting en de standaardafwijking hierop voor elk patroon. Deze zijn samengevat in onderstaande tabel.

Zeefdruk

Printer

Spuitbus

Gemiddelde rek [μm]

108

124

-53

Standaardafwijking

399

342

186

[μm] Tabel 12 Gemiddelde rek en standaardafwijking hierop in y-richting

Aangezien de rek in realiteit gelijk is aan nul is dient de artificiële rek bijgevolg zo dicht mogelijk bij deze waarde te liggen. Toch is deze waarde minder interessant dan de standaardafwijking. Deze geeft immers aan hoe dicht de rekken van de verschillende subsets bij mekaar liggen. Aangezien het hier om een uniforme verplaatsing gaat zou in het ideale geval de gemeten rek voor elk subset gelijk moeten zijn.

Hoe hoger dus de kwaliteit van het

spikkelpatroon, hoe lager deze standaardafwijking bedraagt. Uit deze resultaten wordt een normaalverdeling gegenereerd om de kwaliteit van het patroon voor elke techniek te visualiseren. De resultaten zijn zichtbaar in figuur 46.

43

Verdeling van de rek bij de verschillende  procedés.

Printer Zeefdruk Spuitbus

‐0,0015

‐0,001

‐0,0005

0

0,0005

0,001

0,0015

Figuur 46 Resultaten DIC analyse

Uit deze analyse blijkt dat het patroon aangebracht met de spuitbus veruit het beste scoort op vlak van nauwkeurigheid. Voorts kan men ook afleiden dat printer en spuitbus aan mekaar gewaagd zijn.

Interpretatie Het feit dat de printer en het zeefdrukproces aan mekaar gewaagd zijn hoeft niet te verbazen, daar het om hetzelfde patroon gaat met bovendien ook dezelfde resolutie. Het enige verschil bij deze test was de aanwezigheid van een witte basislaag onder het geprinte patroon. Wat wel opvallend is, is het grote verschil tussen deze technieken en het benevelde patroon. Dit heeft verschillende oorzaken, waaronder de resolutie van het patroon. Doordat dit patroon fijner is dan de andere twee, is ook het onderscheid tussen de verschillende subsets meer uitgesproken. Dit uit zich ook in de correlatie coëfficiënt, de procentuele overeenkomst die de software vindt tussen het oorspronkelijke subset en het gerelocaliseerde subset. Deze is voor het gespoten patroon beduidend hoger dan voor de andere twee. Voor een tweede verklaring wordt de verdeling van de grijswaarden er bij gehaald. Deze zijn voor de verschillende patronen zichtbaar in onderstaande figuren.

44

Figuur 47 Verdeling grijswaarden geprint patroon

Figuur 48 Verdeling grijswaarden van het verneveld patroon

Figuur 49 Verdeling grijswaarden voor het gezeefdrukte patroon

45 Hoe beter de grijswaarden verdeeld liggen, hoe makkelijker het is voor de software om het oorspronkelijke subset na verplaatsing terug te vinden. Dit heeft een positieve invloed op de nauwkeurigheid en uit zich ook in de correlatie index. De verklaring voor de betere spreiding bij het gesprayde patroon ligt in het feit dat wanneer de verf fijn verneveld wordt en op het proefstuk terecht komt verschillende verfdeeltjes op mekaar komen te liggen op microscopische schaal. Dit is bij de andere technieken veel minder het geval. Deze verdeling kan voor het printproces wel nog geoptimaliseerd worden door de resolutie van het patroon te verhogen en door een minder afstotende basislaag aan te brengen.

Besluit Uit de kwalitatieve evaluatie van de verschillende patronen blijkt dus dat het patroon aangebracht met een spuitbus het beste scoort. Wel moet men in het achterhoofd houden dat bij deze test de theoretische rek gelijk is aan nul. Wanneer rekken van bijvoorbeeld 20% worden verkregen door het belasten van de proefstukken, zal de invloed van bovenstaande factoren een veel kleinere rol spelen in het uiteindelijke resultaat.

46

7. Verdere optimalisatie Afgezien van de goede resultaten die het printprocedé momenteel oplevert, zijn er nog enkele zaken die verder kunnen bijdragen tot het optimaliseren van het printpatroon.

7.1. Printkwaliteit Een eerste zaak die voor verbetering vatbaar is, is de witte basislaag waarop het spikkelpatroon wordt aangebracht. Deze is maar in beperkte mate absorberend, waardoor men zoals eerder aangehaald niet tot de maximaal mogelijke resolutie kan printen doordat het patroon op de basislaag blijft liggen en na verloop van tijd verdampt. Ook mag deze laag niet te absorberend zijn, om te voorkomen dat het patroon uitloopt. Onderstaande figuur schetst deze problematiek.

Figuur 50 Absorbatie van het spikkelpatroon

Ook kan onderzocht worden om de cartridges op te vullen met speciale inkt die beter geschikt is voor deze toepassing. Belangrijke parameters hierbij zijn de hechting, viscositeit en kleurkwaliteit van de inkt. Er zijn verschillende (goedkope) sets beschikbaar op de markt om cartdridges te hervullen, maar zaak is om een inkt te vinden die enerzijds lopend genoeg is zodat de printkoppen niet verstopt raken en anderzijds stroperig genoeg is om de vorm van het patroon te behouden. Bovendien moet deze inkt nog steeds voldoen aan de eisen gesteld die vooraf gesteld werden om DIC experimenten mogelijk te maken.

47

7.2. Positionering Een tweede zaak die verder kan uitgewerkt worden is de positionering van het proefstuk en spikkelpatroon om zo tot een volledige reproduceerbaarheid van de testen te komen. Op dit moment scoort het huidige printproces op dit vlak met voorsprong het hoogst op dit criterium, maar toch kan dit nog eenvoudiger gemaakt worden. Enkele mogelijkheden die onderzocht kunnen worden zijn: -

Mechanisch blokkeren van het proefstuk op de slede, eventueel door gebruik te maken van een schaduwbord.

-

Terugkoppeling van de positie van het proefstuk aan de hand van optische sensoren

-

Positionering van het patroon d.m.v. beeldverwerkingsoftware

Ook kan in de toekomst eventueel een programma geschreven worden zodat de positionering van het patroon niet langer met een tekstverwerkingsprogramma dient te gebeuren.

48

8. Besluit Het hoofddoel van dit eindwerk bestond eruit een printer te ontwikkelen die in staat is vlakke proefstaven te voorzien van een computer gegenereerd patroon. Door het doorvoeren van enkele mechanische aanpassingen werd aan deze doelstelling voldaan en bovendien is de kwaliteit van het patroon ruim voldoende zodat de printer kan ingezet worden voor het uitvoeren van experimenten. Voorts werden nog enkele aanpassingen doorgevoerd zodat het beprinten van proefstaven uitgegroeid is tot een stabiel, snel proces, waarbij men een minimum aan handelingen dient uit te voeren om tot een goede print te komen. Zo is er bijvoorbeeld een indicatie van de juiste printhoogte aangebracht en kan men de slede manueel positioneren door de implementatie van een links-rechts schakelaar. Bovendien is de machine volledig afgewerkt zodat deze in labo sessies kan gebruikt worden door studenten. Tenslotte werden enkele tests uitgevoerd om tot de optimale printinstellingen te komen en om een duidelijk beeld te krijgen van de kwaliteit en inzetbaarheid van deze techniek bij DIC experimenten.

Figuur 51 Huidige printinstallatie (zonder beschermingskap)

49

Figuur 52 Printinstallatie, ontwerp

50

9. Bibliografie [1]

W. Wargyne, “Ontwerp van een printer voor het aanbrengen van patronen bij digitale image correlation” ongepubliceerd eindwerk, Katholieke Hogeschool Sint-Lieven, Departement Gent, 2011.

[2]

P M. Lefebvre, “Ontwerp van een printer voor het aanbrengen van patronen bij digitale image correlation” ongepubliceerd eindwerk, Katholieke Hogeschool Sint-Lieven, Departement Gent, 2009.

[3]

Figuur, via http://h10003.www1.hp.com/digmedialib/prodimg/lowres/c02209189.jpg

[4]

Figuur, via http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html

[5]

Figuur, via http://www.janfernhout.nl/schakelingen/images/70_1.GIF

[6]

Figuur, via http://www.micro4you.com/store/images/cache/2A_Dual_Motor.600.png

51

BIJLAGE 1. Elektrisch schema I/O

Item

Functie

I1

S3

Optische sensor, papier gaat in de printer

I2

S4

Optische sensor, papier is uit de printer

I3

S1

Eindeloop, noodstop bij contact met slede

I4

S2

Eindeloop, noodstop bij contact met slede

I5

S5

Monostabiele drukknop, start (+ reset na noodstop)

I6

S6

Optische sensor, indicatie optimale printhoogte

I7

K2

Relaiscontact, inlezen noodstop

Q1

-

Sluiten papiersensor HP Deskjet j110a

Q2

Lamp groen

Indicatie papier aanwezig

Q3

Lamp oranje

Printkoppen te laag, risico op botsing met slede/proefstuk

Q4

-

Aansturen relais K1 en K2

-

L/R knop

Manuele bediening slede links/rechts

-

Refill knop

Brengt cartridges centraal om te vervangen

K1

Lamp rood

Noodstop

PE

L1 N

Hoofdschakelaar

N

+

‐

‐

Output 12‐24V 1.9A

+

LOGO! Power 6EP1321‐15H03

INPUT AC 100‐240V

L1

DC 12V

DC 5V

Motor slede

+ ‐

NC

HP CH340‐60001

+30V

Output +30V 333mA

HP Power Adapter

K1

K1

K1 K1

Motor slede

M

Papiersensor

Q1 ‐

Q1 +

M

Motor printkoppen

52

53

K2

K2

S5

S4

S3

NS

54

2. LOGO! programmatie