ジンジャーエール＆ソフトクリーム

先日の話ですが、我が家の良い子たちにサンタさんがプレゼントを届けてくれました。

トリプルレンジャー
http://www.elekit.co.jp/product/MR-9102
レッツピアノ２
http://www.elekit.co.jp/product/AW-863

両方とも組み立てキットです※対象年齢10歳以上ｗ

プレゼントのチョイスは幼少期に手を繊細に動かす作業をこなしておくのは大事なことです。とのサンタさんからのメッセージが込められているに違いありません。


トリプルレンジャーは長男、レッツピアノ2は長女が組み立てます。

父ちゃんは基本的に手出しはしません。最初に要領だけ教えてあとは上手くいかない時のヒント出しと怪我をしないように見守るだけです。

DoItYourself!

OKV01のフィラメントフィーダーを作りました。

PRN3D用に作っておいた予備フィーダーパーツを流用して、サイズの違うモーターで使用するためのアダプタを噛ます作戦でいきます。OVK01はボーデン型なので、チューブフィッティングをねじ込む土台も必要です。

完成後の姿はこちら。

ドライブギアは小嶋技研さん、バネはmonotaro(https://www.monotaro.com/p/0703/9173/)から調達しました。

組み立てた後、さっそくフィラメントを通してステップモーターの逆側の軸を回して送り出しの確認をしてみました。

小嶋技研さんのドライブギアはフィラメントに対する喰い込みが鋭角なのに、ピッチが細かくてフィラメントと接触する歯の数が多いためフィラメントに対するダメージも少なく、且つ、喰い込み幅が広いのでしっかり押し出せそうな感じです。

参考までにPRN3D付属の一般的なMK7ドライブギアでの噛み跡と小嶋技研さんのMK7ドライブギアでの噛み跡の比較写真です。

（黒い線は食い込み幅の違いが分かりやすいようにマーキングしました。）

小嶋技研さんのwebショップ「参次元工房」へのリンクはこちらからどうぞ

http://store.shopping.yahoo.co.jp/3jigenkoubou/

今回は久しぶりのPRN3Dネタです。

最近ラフトを印刷する際にどうも太さがバラバラなのでいろいろと探っていると、ノズル先端が斜めに摩耗して穴が楕円形になっているのが原因ぽいので整形してみることにしました。

PRN3Dのノズルは購入時から先端の形状が細長く丸かったのですが、これを平やすりで平らにしたあと、やすりで潰れた穴を0.4mmのドリルで整えます。

使ったツールはこちら

・ダイソーダイヤモンド平やすり(リンクや写真は割愛）

・タミヤ精密ピンバイスS(0.1～1.0mm)

http://www.amazon.co.jp/dp/B000J44ZSK

・タミヤ極細ドリル刃セット

http://ww.amazon.co.jp/dp/B000J49X9Q

整形後にフィラメントを通してみたノズル先端の写真はこちら（写真が暗くてボケボケです、、、すいません）

印刷結果はこちら。




ラフトもブツも綺麗に印刷できました。

ノズル先端は丸っぽいのよりある程度平らな方が整地効果があってこの手の無機的なデザインでは印刷結果がよろしい様子です。

ノズル整形前は天面の印刷ラインどうしの間にわずかな隙間があったのですが、整形後はその隙間がぴったり塞がりました。

メリークリスマス！

先日、ヒートベッドのキャリブレーションをした際に、凸凹が抑えられなかった件ですが、ガラエポ板を購入することにしました。

というか買いました。

購入先はこちら

http://murakami.mods.jp/cart/epoxy002.php

村上電業さんです。

厚みと縦横を指定し、代引きで注文します。245mmx250mmx4mmを指定して注文しました。

金額は￥３,５３１(内、送料兼代引き手数料が￥1,000）でした。

ぴっかぴかでまっ平です。

食いつき用の小径穴を沢山開けたいけど、うちの設備ではとてもじゃないけど粉塵がNGです。

レベル調整用のネジ穴を開けるだけにとどめておきます。

底面の貼りつきは今まで通りマスキングテープ＋ピット糊で対応します。

OVK01で使用するドライブギアですが、高速度印刷を実現する要件として、フィラメントに対するグリップがしっかりしている事が上げられます。

フィラメントをノズルで融かす際に、ノズル先の細い穴から粘度の高い流体を押し出すには、後ろからしっかりと押してあげる必要があります。また、プリント速度を上げれば上げるほど、より力が必要になる筈です。

参考までに「やればできる、かな」さんのGenkei-Trinoを使った「300mm/s造形への道」の記事をご覧ください。

http://kenkishita.blogspot.jp/2014/09/300mms-2.html

ダイレクトドライブタイプのフィーダーで速度を上げて印刷するにはドライブギアが重要と提案されています。

また、webショップ「参次元工房」を運営されておられます小嶋技研さんのブログ「レプカス」におけるドライブギアの製作記も参考になると思います。

一般に出回っているMK7ドライブギアはフィラメントに対する接触面とのRが緩やかで十分なグリップが確保できないのと、ギア面の歯が鋭角でないので十分な食い込みが得られないとの見解です。

http://blog.livedoor.jp/comodos/archives/cat_161238.html

OVK01で使用するエクストルーダー用のステップモーターは実はすでに確保してあり、その軸径はΦ８です。小嶋技研さんのドライブギアを是非とも使ってみたいと考えていたのですが、内径がΦ８のドライブギアは標準在庫で扱っておられません。内径Φ8のドライブギアを製作頂くには特注になります。 小嶋技研さんのHPにてお問い合わせはお気軽にとありましたので、特注の見積もりの問い合わせをしてみたところ、わずかな追加工費で対応していただけることになりました。この手の作業は時価ですので、気になる方は小嶋技研さんに直接お問い合わせください。当方の問い合わせにも素早く対応いただき、問い合わせ当日に銀行振込で即入金致しましたところ、加工→発送まで済ませて頂き、翌日には届いた次第です。

届いたドライブギアはこちら。左側が以前中華通販で購入したドライブギアで、右側が小嶋技研さんのドライブギアです。

スマホのカメラで撮影しているのでいまひとつディテールが伝わらないのが申し訳ないですが、現物は一目で加工の質の違いが分かります。

さっそくステップモーターにとりつけてみました。

国産ステップモーターに匠の作った国産ドライブギアがとっても良く似合います ＾－＾ノ

今回購入したドライブギアを販売されています「小嶋技研」さんのwebショップ「参次元工房」のリンクはこちらです。

http://store.shopping.yahoo.co.jp/3jigenkoubou/

「参次元工房」を運営されておられます「小嶋技研」さんのリンクはこちらになります。

http://www.kojima-giken.co.jp/

車のエンジンオイルを下抜きで交換する際、車両の下に潜り込む必要があります。

今までは古雑誌とコンクリートブロックで簡易スロープを作って作業していたのですが、安物のコンクリートブロックが風化してボロボロになってきたのでちゃんと使えるタイヤスロープを製作する事にしました。

材料は以下の通りです。

・２ｘ８材　1820mm 1本　→切断加工→ 610mm2本、300mm2本

・２ｘ８材　910mm 1本　→切断加工→ 455mm２本

・50mmコースレッド16本

材料費は2400円でした。

工具は斜め切りができる電動丸のことコースレッドを打ち込むインパクトドライバが必要です。

610mmと455mmと300mmに切断したら、コースレッドをねじ込んで重ね合わせます。重ね合わせたら端から30mmを丸のこで斜め４５度に切り落としてタイヤが登りやすいようにします。

同じものを2本作ります。

2x8材は幅が184mmあるので安定感も抜群です。

2x8材を３枚重ねで106mmほど上がりますので車両の下に十分な空間がうまれ作業がしやすくなりました。

万が一に備え、馬は別途かけておきましょう。

今回はプリントヘッドの組み立てです。

OVK01の製作を開始したころに海外通販（当時は円高やったなぁ、、、）でMK8やUltimaker系のパーツを買いあさっていたのでそれを組み合わせてでっち上げます。

オリジナルノズルの製作などは期を見ていずれ、、、、

これを

こうして

こうじゃ！

基本はPRN3Dと同じくMK8プリントヘッドなのですが、バレルだけUltimakerという変態仕様のものを、アルミ板から切り出した自作のプレートにねじ留めして、ガントリーヘッドの底面に取り付けました。

冷却用のファンを買い忘れたのは内緒です。

ガントリーヘッドにダイヤルゲージを取りつけて、ヒートベッドのキャリブレーションを行いました。

四隅の高さを揃えて、複数の計測点で数値を確認してみました。しかしながらそこは、t=2.0mmの薄いアルミ製のヒートベッドです。Δ0.1mmの歪みが見受けられます。中央部が盛り上がっているほか、一部うねっている個所もありました。加熱した際に中央部が膨らんで凹んでくれればちょうどいいのですが、、、

このままでは大型のオブジェクトを印刷する際にラフトの生成や密着度に影響するので、耐熱ガラス板かガラエポ板の造形プレートを追加して対策する必要がありそうです。

Afiniaさんや象虎さんみたいな穴付きのガラエポ板を試してみたいなぁ～

OVK01のガントリーヘッドの製作と取り付けです。

まずは40mm角で厚さ2mm長さ70mmのアルミ角パイプを用意します。

次にどこのご家庭でもご用意できるCNCミルでフランジつきリニアベアリングを差し込む穴を開けます。フランジつきリニアベアリングはOZAK精工のMLFDM8UUを用意しました。過去に中華製の安物で痛い目に遭っているので出どころのわからないリニアベアリングは怖くて使えません。

穴を開けたらフランジつきリニアベアリングの防錆油をふき取って、リチウムグリスでグリスアップしてから穴に差し込みネジで留めます。ネジを留めたらφ８のリニアシャフトを串刺しにします。

もう一方の軸も通したら完成です。

リニアベアリングはネジ留めしたのでガントリーヘッドにしっかりと固定されています。各水平軸の両端でも動作が渋い事は無いので、組み付け精度も問題ない様子です。また、懸念していたネジレ方向への剛性も問題ない事が確認できました。

象虎さんの様にリニアシャフトを１軸あたり2本にするか最後まで悩みましたが、1本でも強度的に問題ない事がが確認できましたので、このまま1軸１本で設計を進めます。

ヒートベッドの固定に関してですが、過去の経験からヒートベッドの固定が甘いと印刷の結果にかなり影響を与えることがわかっている為、細心の注意を払いました。また、キャリブレーション時におけるノズルとベッドの接触に対して、ベッドを下に逃がす機構を備えると同時に、通常時はヘッドの駆動に起因する筺体の揺れがベッドを揺さぶらない様にしないといけないという相反する機能を備えなければなりません。

結果こういう形になりました。

M3のネジをアルミ製のヒートベッドへねじ込んで固定し、バネを挟んで反対側はテーパーカラーを挟み込むことによって、ネジが穴に対して左右にぶれない様にしています。

テーパーカラーはサラモミ済みの穴に入ります。ナットはもちろん緩み止めを兼ねてナイロンナットを使用しています。

究極的には、機器の組み立て精度を極限まで良くして、ヒートベッドは完全に固定したうえで、機械精度で追い込めない部分はオートキャリブレーションで補正するのが一番良いのでしょうが、現状は調整の余地を残した上記の状態が最適解としています。

オートキャリブレーションは機器全体の仕上がりの具合を見て導入するか否か判断する予定です。

OVK01ですが、3軸のモーターをすべて繋いでモーター本体とモータードライバの発熱の確認をします。

正確なステップモーターのパルスあたりの移動量を設定するにあたり、Momoinololu M3 の config.txt内の以下のパラメータを弄りました。

alpha_steps_per_mm                           1000 # X-AXIS
beta_steps_per_mm                             1000 # Y-AXIS
gamma_steps_per_mm                           2000 # Z-AXIS

水平軸は歯数20Tの2GTプーリー(１周が40mm)を使っており、モータドライバで80分割して駆動させていますので、1mm移動させるのに必要なパルス数は
1mm/((40mm/500fullstep)/80div))=1000パルスとなっています。

垂直軸はリード5mmのボールネジを使っており、モータドライバで20分割して駆動させていますので、1mm移動させるのに必要なパルス数は
1mm/((5mm/500fullstep)/20div))=2000パルスとなっています。

モータードライバにおける分割数は最大250分割まで設定できますが、コントローラーの最大パルスレートと自分が目標とする造形速度と計算上の解像度とのバランスを取って上記の値にしました。

ケーブルを全部つないだの図



専用ドライバを使ったモーターは静かでよいです。フーンフーンと澄ました音を鳴らしながら動きます。


さて、モーターの発熱を確認するため、しばらくの間JOGをぐりぐりして遊んでいましたが、触ってもほんのりとも熱くもならず、これなら空冷の必要はなさそうです。

モータードライバの発熱の様子も確認してみましたが、こちらはそれなりに発熱はしますが、手で触り続けられる温度なので適当なヒートシンクを付けて自然空冷しておけば大丈夫そうです。

ステップモーター周りの電装系の準備が整いましたのでステップモーターの動作確認を行います。

以前購入したReprapdiscount互換GLCDモジュールが動けばJog操作で正逆の動作確認ができますので、まずはMomoinololu M3 と GLCD を繋いでメニューが表示されるところまで確認します。

Momoinololu M3 は購入時にファームウェアが書き込まれており、SDカードにテキスト形式のconfig.txtを書き込めば、その内容をファームウェアが読み込んで機器の初期化を行います。他のReprap用のファームウェアと違い、再コンパイル用のソフトウェア環境を整える必要が無いのでとても便利です。config.txtはMomoinololu M3の販売ページで公開されています。config.txtをダウンロードしたらFAT32でフォーマットしたMicroSDカード(2GB)に書き込みます。

config.txtの中身はシングルヘッドの3軸直交でReprapDiscount互換GLCDを使う設定になっているので、そのまま使います。(step_per_mm等の細かい設定は後回しにします）

config.txtの各パラメータや調整内容は本家の解説を参照ください。

http://smoothieware.org/configuration-options

Momoinololu M3のEXT1とEXT2にそれぞれGLCDからの10ピンフラットケーブルを2本接続します。GLCD側は逆接続防止のレセプタクルが使われていますが、Momoinololu M3側は裸の端子ですので、接続の際は差し込む向きに注意が必要です。1番ピンが右上になるようにプラグを接続します。間違いなく接続するにはそれぞれの基板でGND端子（9番ピン）がどこにあるかを事前にテスターで導通確認すればおのずと接続向きはわかる筈です。

Momoinololu M3とGLCDのケーブル接続を確認し、MicroSDカードをMomoinololu M3に挿入したら、いよいよ12V電源を投入します。

ちゃんとメニューが表示されて階層操作できればまず第一段階終了

次に１軸分すべての結線を行います。

全体像はこんな感じになります。

現時点で最低限の配線しかしていませんが、すでに混沌としてきました、、、さらにどこに何を固定するかもまだ決めてない、、、

ちなみにコントロール系と各軸のモータードライブ系とヒーター系の電源は電圧変動による影響を抑えるため、それぞれ独立した電源を使う予定です。

電源投入して、LCDにメニューが表示されたら、<Jog>↓<Move  1.0mm>↓<Move X 0.000＞↓の順で選択します。

あとはGLCDのノブを左に右にと回せばぐりぐりとモーターが動きます。

動いてる様子を撮影した動画は容量の都合でカッツ・アイ！

さぁこの次はどうしてやろうか～　ｼｬｰ

以前ご紹介したソルダースリーブのパチモンですが、ようやく使う機会がありましたのでレビューします。

http://ginger-soft.blog.so-net.ne.jp/2015-05-09

ソルダースリーブとは配線同士の結線に使うはんだ入り熱収縮チューブです。

外観はこんな感じです。

結線する特は配線の皮膜を剥き、それぞれの芯線を中央のはんだの中に入れます。芯線にははんだの吸い込みを良くする為、事前にフラックスを塗布しておきました。

あとはヒートガンで加熱するだけ。熱収縮チューブが収縮するとケーブル同士が固定され（この時点ではまだはんだは融けていない）、、、

はんだが融けて芯線に吸い込まれて熱収縮チューブの太さが均一になれば作業終了です。

ソルダースリーブなら　　まっ　たく　　簡　　単　だ！

ちなみに　↑　の配線はMomoinololuM3の電源コネクタとして使われているPCI-EXPRESSコネクタからの配線３本とAC100v-DC12Vアダプタの配線との結線です。３本対１本の結線でしたが、はんだごてで作業するとなると、芯線同士がずれない様に多めに皮膜を剥いて物理的にからみ合わせたうえで大量の半田を盛るというとてもメンドクサイことになりますが、ソルダースリーブを使えばあっという間に終わりました。