Wandliftsystem für CNC-Fräsmaschine.

1. Arbeitsschritt

Montage des Rahmens in der Nische

• In der vorgesehenen Nische wird ein Rahmen montiert. Dieser Rahmen ist oben mit einer Lasche versehen, die am oberen Profil anliegt und so ein Herauskippen verhindert.
• Unten wird ein Schlitz in den Rahmen geschnitten, wodurch er in das untere Profil eingesetzt werden kann. Dies sichert den Rahmen gegen ein Verrutschen nach vorn oder hinten.

2. Arbeitsschritt

Konstruktion des CNC-Lifts: Stabilität durch Kugellager

• Der CNC-Lift wird aus verschiedenen Reststücken zusammengeschweißt und mit mehreren Kugellagern versehen. Auf der Rückseite ist ein Kugellager montiert, das ein Vorkippen des Lifts verhindert.
• An der Vorderseite sind zwei Kugellager angebracht: Das untere unterbindet ein Zurückkippen, während das obere als zusätzliche Führung dient.

3. Arbeitsschritt

Aufbau und Montage des Liftantriebs

• In der Mitte des Lifts wird eine Trapezgewindemutter eingeschweißt. Die 12 mm Trapezgewindestange wird am unteren Ende auf 8 mm reduziert. Auf einem Profilstück werden zwei Stehlager befestigt, durch die die Gewindestange geführt wird, um unten ein Kegelzahnrad anzubringen.
• Ebenfalls unten wird ein weiteres Profilstück als Motorhalterung befestigt. Danach werden die fertiggestellten Teile lackiert und zusammengebaut, da der Platz für eine Endlackierung nicht ausreicht.
• An der Oberseite wird eine Halterung aus dem 3D-Drucker montiert, um ein Herumschlagen der Gewindestange zu verhindern.

4. Arbeitsschritt

Montage der Gelenke und Stützen am Lift

• Zuerst werden zwei Gelenke auf dem Rahmen befestigt und anschließend am Lift angebracht. Danach wird der Lift vollständig hochgefahren, um die Stützen grob vermessen zu können.
• Für die Stützen werden vier Profile zugeschnitten und mit einigen Bohrungen versehen, bevor sie am Rahmen montiert werden. Abschließend wird der Lift komplett nach unten gefahren, um die Stützen korrekt anbringen zu können.

5. Arbeitsschritt

Zusätzliches Liftsystem für erhöhten Verfahrweg

• Da der vorhandene Rahmen nicht hoch genug verfahren werden kann, wird ein zusätzliches Liftsystem integriert. Hierfür werden zwei Wellen montiert, auf die Linearkugellager mit 3D-gedruckten Teilen aufgesetzt und anschließend mit einem Flacheisen verbunden werden.
• Ein Motor wird in der Mitte mit einer Trapezgewindestange und Stehlagern montiert, während die zugehörige Mutter an einem Flacheisen befestigt wird. Ein zusätzliches Profil wird auf dem Rahmen angebracht, an dem der Motor befestigt wird.

6. Arbeitsschritt

Endmontage der CNC-Fräse: Ausrichtung und Feinjustierung

• Nachdem alle Teile lackiert waren, erfolgte der Zusammenbau. Dabei wurden zunächst einige Löcher in den Rahmen der CNC-Fräse gebohrt und diese dann auf die Flacheisen übertragen.
• Aufgrund der Position des Motors waren 2 cm Distanzstücke notwendig, um ausreichend Platz zu schaffen. Leider stellte sich heraus, dass der Rahmen leicht verzogen war, was für die Präzision einer CNC-Fräse nicht ideal gewesen wäre.
• Dieses Problem konnte jedoch durch den Einsatz von 0,75 mm Scheiben ausgeglichen werden. Die Vorderseite weist nun eine minimale Abweichung von 0,03° auf, was laut Level Box 1 mm/m entspricht. Bei einer Breite von 50 cm bedeutet dies eine Abweichung von weniger als 0,5 mm – ein Wert, der als vernachlässigbar gilt.

7. Arbeitsschritt

3D-gedruckte Teile für die Liftsteuerung

• Für die Steuerung des Lifts sind insgesamt sieben 3D-gedruckte Teile erforderlich.
• Eine Halterung für zwei Endschalter wird an den vorderen Flacheisen befestigt.
• Ein kleineres 3D-Druckteil kommt am Rahmen zum Einsatz, während ein größeres Teil am Vierkanteisen (der Motorhalterung) angebracht wird.
• Eine weitere Halterung für zwei Endschalter findet ihren Platz an der Rückseite des Lifts. Der untere Endschalter wird dabei durch das Profil des Ständerwerks betätigt. Für den oberen Endschalter ist ein zusätzliches 3D-gedrucktes Teil vorgesehen, das separat montiert wird.

8. Arbeitsschritt

Behebung von Problemen beim Lift-Umbau

• Beim manuellen Hochfahren des Lifts traten zwei unerwartete Probleme auf, die behoben werden mussten.
• Problem mit den Stützen: Die beiden Stützen ließen sich nicht vollständig nach hinten klappen, da sie an der unteren Querstrebe anstießen. Dies wurde durch das Anbringen eines Knickes in die Strebe gelöst.
• Kollision mit der Wand: Der Rahmen stieß oben an der Wand an. Dieses Problem wurde einfach durch einen schrägen Schnitt am Profil behoben.
• Nach diesen Anpassungen erreichte der Lift seine Endposition, wobei der Abstand zur Fräsmaschine 175 cm betrug. Da dies für meine Körpergröße von 180 cm zu niedrig ist, wurde ein zweiter Lift integriert, der eine zusätzliche Anhebung um 15 cm ermöglicht.
• Ein weiteres Problem entstand beim Herunterfahren des Lifts 1: Der untere Teil kippte leicht nach vorne. Dies führte dazu, dass sich die Mutter auf der Gewindestange verklemmte und die Stange nicht mehr gedreht werden konnte. Nach mehreren Stunden Arbeit und dem Einsatz von neun 3D-gedruckten Teilen konnte dieses Problem behoben werden. Diese Teile drücken den Rahmen nach vorne, sobald Lift 2 vollständig heruntergefahren ist. Dadurch bleibt Lift 1 gerade und kann ohne Verkanten nach unten fahren.

9. Arbeitsschritt

Lift auf optimaler Höhe: Steuerung abgeschlossen

• Nachdem die Programmierung der SPS-Steuerung beendet war, wurde der Lift durch manuelles Betätigen der Relais komplett nach oben gefahren. Der Abstand zum Boden beträgt nun 190 cm, was für meine Körpergröße genau passend ist.

10. Arbeitsschritt

Die folgenden Dinge wurden verwendet: