Tolocar/Open Source Machine Tools/nl

▼Deze pagina maakt deel uit van het Tolocar -project van GIZ . Deze content is open edit , wat betekent dat we u aanmoedigen om alle materialen te bewerken en te hergebruiken met respect voor de licentie .

Met opensourcemachinegereedschappen wordt een categorie productieapparatuur bedoeld waarvan het ontwerp, de specificaties en de software vrij toegankelijk zijn voor het publiek onder een open licentie.

Achtergrond

Deze Open Source Machine Tools (OSMT)-collectie is een uitgebreide bron voor het weergeven en raadplegen van bestaande open source machine tools. Deze tools zijn fysieke artefacten die zijn ontworpen en gedeeld door de open source community. Ze sluiten aan bij de principes van open source hardware (OSH) en stimuleren innovatie in de productie- en engineeringwereld.

Door middel van samenwerking en toegankelijkheid stimuleren deze tools het open delen van kennis en stimuleren ze door de gemeenschap aangestuurde innovatie. Voorbeelden hiervan zijn 3D-printers, CNC-freesmachines, lasersnijders en pick-and-placemachines. Het aanbod aan machines wordt voortgezet voor andere gebieden zoals landbouw, robotica, metaalbewerking, houtbewerking, scannen, vormen, recycling en nog veel meer. Deze collectie zal zich richten op de algehele bewerking in de context van FabLabs , Makerspaces en mobiele applicaties. ^{[ 1 ]} Deze kan in de toekomst worden uitgebreid.

Open source-machinegereedschappen stellen gebruikers, ingenieurs en andere collega's in staat om deze gereedschappen aan te passen, te modificeren en bij te dragen aan de ontwikkeling ervan, waardoor geavanceerde productietechnologieën toegankelijk worden voor een breed scala aan individuen, makers en kleine bedrijven. De collaboratieve aard van open source-gemeenschappen garandeert de mogelijkheid van continue verbetering, aanpasbaarheid en betaalbaarheid, en vormt zo het landschap van de moderne productie. ^{[ 2 ]}

Voordelen en criteria

De collectie benadrukt de voordelen en criteria die verband houden met open-source machinegereedschappen:

• Toegankelijkheid : Opensource-machinegereedschappen maken productiemogelijkheden toegankelijk voor een breder publiek, waardoor particulieren en kleine bedrijven meer mogelijkheden krijgen.
• Kostenefficiëntie : het bouwen of aanpassen van gereedschapsmachines op basis van open ontwerpen kan kosteneffectiever zijn dan de aanschaf van bedrijfseigen apparatuur.
• Aanpassing : Gebruikers kunnen gereedschapsmachines aanpassen en individualiseren, zodat ze voldoen aan hun specifieke behoeften, wat innovatie stimuleert.
• Samenwerking : De open-sourcecommunity levert waardevolle feedback en verbeteringen, wat resulteert in betere ontwerpen.
• Onderwijs : Gereedschapsmachines voor veiligheid en gezondheid op het werk vormen een uitstekend hulpmiddel voor educatieve doeleinden en het aanleren van technische en productievaardigheden.

Open source

Alle Open Source Machine Tools moeten een open licentie hebben.

Documentatie

Voor alle Open Source Machine Tools is (technische) documentatie nodig.

Ontwikkelingsfase

Alle Open Source-machinegereedschappen zouden minimaal de status van prototype moeten hebben.

Voorbeeldgemeenschappen

Hierbij wordt verwezen naar voorbeeldprojecten en communities die zich houden aan open-sourceprincipes op het gebied van gereedschapsmachines:

1. OpenBuilds : de meest diverse open source CNC-machinecommunity. Biedt open source-abonnementen voor het bouwen van diverse CNC-machines, waaronder routers, lasersnijders en 3D-printers. Meer informatie
2. Open Source Ecology - GVCS : The Global Village Construction Set is een open source hardwareproject dat plannen bevat voor een breed scala aan gereedschapsmachines en landbouwmachines. Meer informatie
3. Sienci Labs : biedt open source-plannen waarmee gebruikers een veelzijdige CNC-freesmachine kunnen bouwen. Meer informatie
4. Precious Plastic : richt zich op open-sourcemachines voor het recyclen van plastic en speelt een cruciale rol in duurzame productie. Meer informatie
5. Inmachines : Biedt open source-machines voor Fab Labs, inclusief CNC, 3D-printen, lasersnijden en meer (nog niet alle documentatie is beschikbaar, zie GitHub Repositories ). Meer informatie

Disclaimers

Uitbreiden

non-commercial, undefined or proprietary licenses

Unclear or proprietary licensed content (e.g. NC licensed) will not be counted as OSMT but there is a separate "Open Source inspired" List to check for inspiration. USE WITH CAUTION!

incomplete documentation

Be aware that documentation may be incomplete in some cases. For a reference on good documentation practices, you can check DIN SPEC 3105. Users are advised to consult additional sources or community channels for supplementary information.

projects in different development stages

Some projects may exist in different development stages, ranging from prototypes to certified products. Users should consider these variations and additional qualifications when evaluating a project's suitability for their specific needs. Note: (re)production of projects via other community members is usually a good indicator for readiness.

Community activity varies

A project's community activity, such as forums, discussions, and reproductions, can be indicative of solid community backing. However, users are advised to actively participate in community channels for assistance and verify the project's reliability.

Target group specification

Consider the target audience specified in the documentation, as projects may cater to amateurs/learners or professionals/engineers. Understanding the intended user base is crucial to avoiding false expectations and aligning the project with specific skill levels.

old versions, outdated releases may occur

Please note that projects might have old versions or outdated releases. Users are encouraged to check for the latest stable releases and updates to ensure compatibility and access to new features. Good practice will have "commit often, release early" policies and active community management.

N.A. can also mean not easy to find, needs info

The term "N.A." may indicate information that is not readily available or not easy to find. Users are encouraged to seek additional information from relevant sources or community channels. Contributions welcome.

Soorten open source machine tools

3D-printen

Open-source 3D-printers, zoals populaire modellen zoals de Prusa i3, lopen voorop in additieve productie. Deze machines maken gebruik van de ingenieuze techniek van het in lagen aanbrengen van materialen, voornamelijk thermoplasten, om driedimensionale objecten tot leven te brengen.

Open-source 3D-printers onderscheiden zich door hun veelzijdigheid en bieden diverse variaties van additieve productietechnologieën, waaronder Fused Deposition Modeling (FDM), stereolithografie (SLA) en selectief lasersinteren (SLS). Deze diverse reeks printmethoden is geschikt voor een breed scala aan toepassingen en biedt gebruikers de flexibiliteit om de meest geschikte technologie voor hun specifieke behoeften te kiezen.

Op het gebied van rapid prototyping, maatwerkproductie en zelfs complexe medische modellen spelen open-source 3D-printers een cruciale rol. Hun toegankelijkheid, gecombineerd met het historisch collaboratieve karakter van open-source, onderstreept hun belang in het stimuleren van innovatie door de community en de wereld van driedimensionale digitale fabricage.

3D-printen als basis voor het maken van open-sourcehardware

De oorsprong van Open Source Hardware (OSH) gaat terug tot de eerste DIY RepRap-ontwerpen. 3D-printers vormen daarom historisch gezien de oudste OSMT en inspireren gemeenschappen enorm om compleet nieuwe benaderingen te vinden voor de ontwikkeling van technologie. Zie het essay 'The Cathedral and the Bazaar'.

CNC-frezen

Open source CNC-freesmachines, met de OpenBuilds WorkBee als typisch voorbeeld, benutten de kracht van Computer Numerical Control (CNC) om materialen zoals hout, metaal en kunststof op complexe wijze te snijden, te bewerken en te vormen. Het kenmerk van deze machines is hun modulaire ontwerp en diverse configuraties, waardoor ze aan een breed spectrum aan bewerkingsbehoeften kunnen voldoen. Sommige speciale modellen worden gebruikt als freesmachine om PCB-ontwerpen te frezen.

Deze CNC-freesmachines bestaan ​​in essentie uit belangrijke componenten zoals de spindel, het assenstelsel en een besturingssysteem dat is uitgerust met open-sourcefirmware zoals GRBL. Het community-gedreven karakter van hun ontwerpen bevordert een cultuur van maatwerk en samenwerking, waardoor gebruikers de machines kunnen aanpassen aan hun specifieke eisen. Sommige open-source geïnspireerde machines worden apart vermeld om de verscheidenheid aan modellen te tonen, met name in de context van MPCNC (meestal geprint), met een zeer actieve community en eenvoudige reverse-engineering als OSMT.

CNC-freesmachines worden toegepast in diverse sectoren, waaronder houtbewerking, metaalbewerking, PCB-frezen en de productie van maatwerkonderdelen. De veelzijdigheid en precisie van open-source CNC-freesmachines onderstrepen hun belang bij het democratiseren van geavanceerde bewerkingstechnologieën en het toegankelijk maken ervan voor een breed scala aan gebruikers.

Lasersnijden

Lasersnijders, zoals de Universal Laser Systems VLS6.60 en de Glowforge Pro, benutten de kracht van gefocusseerde laserstralen om nauwkeurig te snijden en graveren in een breed scala aan materialen. Deze innovatieve machines bieden een dynamisch scala aan snijmogelijkheden dankzij het gebruik van CO2-, fiber- en diodelasers. (Dit verklaart ook de grootste vermogensverschillen.)

De kern van deze lasersnijders bestaat uit belangrijke componenten, waaronder de laserbron, het optische systeem, het bewegingsbesturingssysteem en een besturingsinterface die wordt aangestuurd door geavanceerde software zoals LightBurn (gratis, niet open source) of UGS (open source). Deze combinatie van hardware en software zorgt niet alleen voor precisie bij het snijden, maar ook voor naadloze integratie met gebruiksvriendelijke interfaces voor een efficiënte werking.

Of het nu gaat om architectuurmodellen, maatwerk bewegwijzering, de productie van medische apparatuur of gepersonaliseerde producten, ook in FabLabs zijn lasersnijders onmisbare hulpmiddelen geworden. Momenteel zijn er nog steeds niet veel open-sourceprojecten om naar te verwijzen.

Pick & Place

Open source pick-and-placemachines, zoals kleinschalige oplossingen zoals LumenPnP, ondersteunen de nauwkeurige assemblage van elektronische componenten op printplaten (PCB's). Deze machines maken gebruik van functies zoals visionsystemen, gespecialiseerde plaatsingskoppen en efficiënte invoersystemen om de nauwkeurigheid gedurende het gehele assemblageproces te garanderen. Door de repetitieve taak van het plaatsen van componenten te automatiseren, dragen deze open sourcemachines bij aan een verbeterde efficiëntie, een kortere productietijd en de democratisering van de elektronicaproductie. Kleinschalige machines van dit type zijn ook geschikt voor mobiele toepassingen, thuisautomatisering of pre-productieassemblage.

Andere machinetypen en de reikwijdte

Gemeenschappen versterken met open source machinegereedschappen

In de context van kleinschalige toepassingen, mobiele makerspaces en fablabs in crisisgebieden, na conflicten en bij gemeenschapsopbouw, komen open-source machinetools naar voren als transformerende middelen. Robotica, gedreven door open-sourceprincipes, biedt een wendbare en toegankelijke automatiseringsoplossing voor taken variërend van gezondheidszorg in crisissituaties tot gemeenschapsgedreven initiatieven.

Lasgereedschappen worden onmisbaar in bouwprojecten en stellen lokale gemeenschappen in staat om naoorlogse gebieden te herbouwen en nieuw leven in te blazen. Waterstraalsnijden, met zijn precisie en veelzijdigheid, wordt een hoeksteen voor kleinschalige fabrikanten, waardoor ze zelfs in omgevingen met beperkte middelen complexe ontwerpen kunnen maken.

Spuitgieten, binnen een open-source kader, stelt lokale ondernemers in staat om essentiële kunststofproducten te produceren die zijn afgestemd op de behoeften van de gemeenschap. Elektro-ontladingsmachines (EDM), ponsmachines en knip-/buigmachines maken, indien open-source, kleinschalige productie-initiatieven mogelijk en dragen zo bij aan de economische revitalisering.

Draaien, aangestuurd door open-source innovaties, vergemakkelijkt de lokale productie van componenten en vergroot zo de zelfredzaamheid van gemeenschappen. Scantools, met open-source aanpasbaarheid, worden essentieel voor het documenteren van culturele artefacten en het stimuleren van gemeenschapsgerichte conserveringsinspanningen.

Op het gebied van landbouw optimaliseren opensourcetools kleinschalige landbouw (zoals FarmBot), bevorderen ze duurzame, educatieve praktijken en versterken ze de voedselzekerheid. De focus op opensource in deze contexten bevordert de toegankelijkheid, aanpasbaarheid en samenwerking, waardoor machinegereedschappen katalysatoren worden voor empowerment en veerkracht in crisisgebieden en initiatieven voor gemeenschapsopbouw.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de verschillende soorten gereedschapsmachines die in de gemeenschappen te vinden zijn.

Het collaboratieve karakter van open-sourceontwikkeling bevordert een cultuur van gedeelde innovatie, waardoor diverse gemeenschappen bestaande machinegereedschappen kunnen aanpassen of nieuwe kunnen creëren die aansluiten op hun specifieke behoeften. Deze gedecentraliseerde aanpak van technologische vooruitgang stelt lokale makers en gemeenschappen in staat om uitdagingen aan te pakken die uniek zijn voor hun regio.

In crisisgebieden kan de beschikbaarheid van open-source machinegereedschappen snelle responsinspanningen vergemakkelijken, waardoor de productie van essentiële componenten en medische apparatuur mogelijk wordt, of zelfs de wederopbouw van infrastructuur. Voor initiatieven op het gebied van gemeenschapsopbouw opent het de deur naar duurzame economische ontwikkeling en bevordert het zelfredzaamheid door lokale productie.

Bovendien fungeert de online toegankelijkheid van open-source machineontwerpen als katalysator voor de ontwikkeling van vaardigheden en kennisdeling. Makers, vernieuwers en liefhebbers wereldwijd kunnen leren, itereren en bijdragen aan de evolutie van werktuigmachines. Deze gezamenlijke inspanning stimuleert niet alleen technologische vooruitgang, maar stimuleert ook een gevoel van wereldwijde solidariteit.

De voortdurende uitbreiding van opensourcemachines en -hardware die online beschikbaar is, duidt in essentie op meer dan alleen technologische vooruitgang. Het symboliseert een verschuiving naar inclusiviteit, empowerment en de creatie van een samenwerkend ecosysteem waarin de mogelijkheden voor positieve verandering geen grenzen kennen.

Hieronder vindt u een groeiend ecosysteem van opensource-machinetools. Draag gerust bij.

Collectieoverzicht

Open Source geïnspireerde Machine Tools

Deze extra machines bestrijken diverse domeinen, zoals 3D-printen, CNC-frezen, lasersnijden, productieapparatuur en kunststofrecycling, en tonen de diversiteit aan open-sourceprojecten die beschikbaar zijn. De bron- en licentie-informatie is echter voor sommige projecten beschikbaar, maar wordt mogelijk niet altijd expliciet voor elk project verstrekt. De genoemde projecten vallen op door hun community-gedreven ontwikkeling, open ontwerpbenadering en populariteit bij het stimuleren van innovatie en toegankelijkheid voor makers.

Let op: sommige projecten noemen zichzelf 'open source', maar verstrekken geen duidelijke licentie-informatie volgens de OSHWA-definitie van Open Source Hardware.

Toekomstige ontwikkelingsscenario's

Sommige van de "door open source geïnspireerde machinetools" kunnen volledig open source worden en zo samenwerkingswaarde toevoegen aan de community. Er zijn nog veel innovaties die voortbouwen op de bestaande modellen die zijn afgeleid van de vroege machinemodellen, zowel in de open source- als in de propriëtaire richting. Hieronder volgen een paar voorbeelden van propriëtaire technologieën die de trend verschuiven naar mobiele applicaties en modulaire schaalbare ontwerpen, ter inspiratie.

• 3D-printers (eigendom): Creality K1 of snelle nieuwkomers zoals de Bambulab X1-carbon en P1S zijn populaire modellen op de markt met zeer unieke eigenschappen. Snapmaker 2.0- modellen kunnen zelfs overschakelen naar frees- of lasermodus en hebben een modulaire gereedschapswisselaar.
• CNC-freesmachines (propriëtair): Enkele CNC-freesmachines die ook erg populair zijn in de FabLab-community zijn Stepcraft , X-Carve en Shapeoko .
• Lasersnijder (eigendom): Diode-lasers hebben inmiddels indrukwekkende en krachtige prestaties geleverd, met vermogens van 20 tot 80 W of zelfs meer, waardoor ze zeer geschikt zijn voor lasersnijtaken. Populair zijn de xTool S1 , de Creality Falcon2 , de SF-A9 en CO2-lasers zoals de Chinese K40 .

Vervolgonderzoek & scope

Andere exemplarische OSMT-gebieden waar u op moet letten en die niet tot de initiële reikwijdte van dit artikel behoren:

• Robotica
• Lassen
• Plasmasnijden
• Waterstraalsnijden
• Spuitgieten
• EDM
• Ponsen persen
• Knippen/buigen
• Draaien
• Scannen
• Landbouw
• Textiel
• Automobiel
• Energiesystemen
• Gezondheidszorg
• Chemische verwerking
• Recycling/Afvalbeheer

Het algehele onderzoek en de classificatie van machine readiness, community-activiteit en metadata kunnen uit deze verzameling voortkomen en wetenschappelijk onderzoek en analyse impliceren. Het kan ook nieuwe standaarden en databasetools voor evaluatie opleveren.

Daarnaast kunnen de volgende onderwerpen als gerelateerde artikelen dienen om de Collaborative Use-Case uit te breiden binnen toekomstig onderzoek en inspiratie.

• Open Source Energiesystemen voor OSMT
• Open Source Health Tools ter ondersteuning van mobiele medische laboratoria
• Open Source Science Tools om OSMT te verbinden met specifieke wetenschappelijke tools (zoals microscopen etc.)
• Open Source-gereedschap voor huishoudelijk gebruik om de verbinding te leggen tussen de gereedschapsindustrie en de maakindustrie, en zo een set gereedschappen te creëren die geschikt zijn voor reparatie en eindgebruikers (zoals een mixer, wasmachine etc.)
• enz.

De lijst met bestaande open source hardware wordt momenteel verzameld en besproken via het GOSH Forum . Ook zijn er interessante tools beschikbaar, zoals de "Library of Open Source Hardware" LOSH-Reporter, die de LOSH-Krawler gebruikt om gegevens in RDF-formaat te verzamelen [1] .

Software voor open source machinegereedschappen

De reikwijdte van open-source software in de productiesector en de machinebouw is enorm en transformatief. Open-source software speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de toegankelijkheid, personalisatie en samenwerking binnen het ecosysteem van de productie.

Engineeringsoftware is vaak nog steeds propriëtair. Om een ​​zo open en toegankelijk mogelijke ervaring te garanderen, volgen hier enkele softwareoplossingen die u kunt overwegen. Voor meer informatie en een uitgebreidere collectie kunt u terecht in de Software Tool Database van de Open Toolchain Foundation. ^{[ 3 ]}

• Besturingssystemen en firmware:
  • Open-source besturingssystemen en firmware, zoals GRBL voor CNC-machines zoals freesmachines of LaserGRBL voor lasers, evenals enkele processor-platformspecifieke afgeleiden zoals GRBL_ESP32 (nu hernoemd naar FluidNC) , die wifi-besturing aan het systeem toevoegt. Voor 3D-printers bieden Marlin of Klipper een flexibele en aanpasbare basis. Gebruikers kunnen code wijzigen om machines aan te passen aan specifieke taken of extra functies te integreren.
• Ontwerp- en CAD-software:
  • Open-source Computer-Aided Design (CAD)-software, zoals FreeCAD of LibreCAD , stelt gebruikers in staat om 3D-modellen te maken, aan te passen en te visualiseren. Voor de ontwikkeling van elektrische circuitschema's en pcb-layouts is KICad de eerste keuze. Dit bevordert de interoperabiliteit en flexibiliteit bij het ontwerpen van componenten voor productie.
• CAM-software (Computer-Aided Manufacturing):
  • CAM software, such as FreeCAD Path Workbench or LinuxCNC, converts CAD designs into toolpaths for CNC machines. A special kind of CAM is needed to prepare the extrusion-path for 3D-printers, because the software not only has to compute the movements on different layers, but also controls the molten plastics output on the extruder. This can be achived with a "slicer"-software, like PrusaSlicer and BambuStudio, which are both derivates of their ancestor Slic3r, or Cura.
• Machine Control Interfaces:
  • Open-source interfaces, like Universal Gcode Sender (UGS) or bCNC, enable users to control CNC machines and 3D printers.
• Simulation and Visualization Tools:
  • Open-source simulation tools, like Gazebo or OpenRAVE, aid in virtual testing and validation of manufacturing processes. These tools help to communicate and optimize designs before physical production. For animations one can use Blender.
• IoT and Automation:
  • Open-source frameworks, such as Node-RED or OpenPLC, empower users to implement IoT (Internet of Things) and automation solutions in manufacturing. This can include sensor integration, data acquisition, and control systems automation. Also applications as Arduino is providing are used in many small and medium application
• Community Collaboration Platforms:
  • Platforms like GitHub, Codeberg and GitLab facilitate collaborative development and version control of both hardware and software. Open source communities thrive on these platforms, allowing users to share improvements, report issues, and contribute to the evolution of machine tools.

How to contribute

In the growing field of Open Source Machine Tools many new projects will emerge in the coming years, consider contributing to this collection.

1. New Entries: If you come across open-source machine tool projects with open-source licenses not included in this collection, please include them.

2. Provide Updates: If you have updates or additional information about any of the listed projects, share them to ensure accuracy.

3. Collaborate: If you're a part of an open-source machine tool project with an open-source license, collaborate to improve the listing and share insights.

4. Spread the Word: Promote the Open Source Machine Tools collection within relevant communities to help others discover and benefit from these projects.

De Projectcollectie belichaamt de geest van open design, samenwerking en innovatie op het gebied van gereedschapsmachines met open-sourcelicenties. Door bij te dragen en deel te nemen, draagt ​​u bij aan de democratisering van productiemogelijkheden en de groei van de Open Source Hardware-community.

Referenties