QIDITECH Ⅰ 3Dプリンターの修理整備(3)

コネクタからヒーター24Vへの給電においてゴミなどがショートを起こした模様

焦げたコネクタとターミナルが痛々しい、修正した基板が先方に届き故障にいたった基板が取り外されて写真が故障個所がクローズアップされて入手できた。隣接するFETの様子からは、炭化するような状況でHBDが加熱できなくなったらしい。コネクターでの末端処理が解れてゴミでショートが起きてこの事態になったらしい。

 

対策として行ったこと

  1. ターミナルとコネクタを外してパターンが生きているかどうかを確認
  2. コネクタ付け替えを実施しパターン損傷した箇所についてブルーワイヤ処理済
  3. ヒートベッドの動作確認実施
  4. 2系統のエクスルーダーの動作確認実施
  5. サンプル印刷を実施したところY軸動作でしばらく印刷後異音がしてズレが生じた。Y軸の駆動ベルトが正しい位置にいないようだ。

再度Y軸の駆動系統を組みたて直すことで歪をとることが対策と思われるので今週対処予定。

 

3Dプリンターの修理と整備(2)

QIDI社製のプリンターはMakerBot Replicator(ATMEGA2560)のオープンソースに基づいて開発されてきたようだが、Xシリーズ(X-One, X-Pro)からはSTM32マイコンに置換されてきている。以下の基板は、左上がX-Oneの物で、左下がX-Proの物です。右下がTECH1(AvatarⅣ)の物です。
X-Proと基板自体は共通で設計されているようですが実装されている部品は異なります。X-Proでは互換機の系譜で始まったビジネスと少し付き合う形の結果としてこれらの基板が残っているので整備して使えるようにしておきたいと思っています。

 

 

同一メーカーなのでセンサーやヒータへの結線コネクタは共通
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アマゾンでも可能

Xシリーズは、保守サービスの一環や試供品などのモデルとして提供されたもので当時流行ってきたコンパクトなシングルノズルの低価格な路線や筐体に樹脂と金属高級感を出そうとしたりといった流れが出てきたものだ。

X-ProとX-Oneではタッチパネルが搭載されて、32ビット化の恩恵でslicerから造形品のアウトラインがハンドルされて表示確認が出来るようなSailfishという世代のソフトに置換されている。また、X-ProではWifiモジュール(ESP1)によりremoteシリアルポートを介して印刷できるようにもなった。slicerソフトの改版とこうした機器側の改版とが相まって若干の矛盾が生じていたようにも思い返す。

TECH1の整備と併せて、これらの2機種用の基板についても改修整備をしておこうと思います。Wifiモジュールが搭載されていたのかどうかは不明ですが当時の設定情報などについて中華メーカー担当者とやり取りをさせていただき確認をしたので引き続き進めたいと思います。Wifi印刷は便利そうな反面USBメモリでバッチ処理をさせたほうが安心かなという気もしています。

 

3Dプリンターの修理と整備(1)

組み込みの里ではQIDITECH社の3Dプリンターの修理整備を多数扱ってきた。もともとは、購入して使い勝手の意見などをメーカーに送っていたことからの派生だった、さて、そのQIDITECH 1(FlashForgeのさらにClone)は現在、購入したオリジナルの物と里子に出して子供たちにSTEAM教育をされている知人の所で活用してもらっている。ほかにもX-One, X-Proなどのモデルも扱ってきたがTECH1でのフィードバックが活かされてきたのか品質はとても良くなって修理整備サポートも終焉していた。

里子に出していたモデルは活用されていたようだったが、ヒートベッドが加熱できなくなったという連絡があり修理か購入を考えているという相談が届いた。添付された写真からは、ヒートベッドへの引き出す配線端子が焦げているようで埃から発火したのか、電流が流れるところとは言え線材処理でほつれた髭でもショートしたのだろうか。

Messengerでやり取りをしたうえで修理整備を委託されていた時代の部品の残りがあるかどうかを里に来てから確認した。予備の基板は見つかった。これが不良なのか、正規動作をしていたのかどうかも確認する必要がある。購入して現在はオフラインにしていたQIDITECH1を稼働させて動作確認をすることにした。うまく動作していれば、動く基板を送り、予備基板の動作も付け替えて動作確認をする。

MakerBot社のOpenSourceだった時代のハードを中華メーカーなどが次々とボードを作り直したりして出来ているのが実情だ。8ビットマイコンのATMEGA2560が搭載されているものだった。オリジナルのReplicator1はATMEGA1280だったそうだから、実際にはメモリ領域については幾つか課題があるらしい。ブートローダーの配置領域とアプリケーションの配置のコンフリクトだ。Arduinoで伸びてきたATMEGAなので共用活用されていると思われる。

2つの基板を動作確認するとそれぞれ問題が分かった。

故障品 稼働品(?) 予備品
問題 ヒートベッドが加熱しない。それ以外は動作しているようだ 実はヒートベッドが加熱できなかった メインボードが立ち上がらない
状況 HBD接続端子が焦げ付いている写真を見せていただいた HBD用FETを交換した後があり、はんだ付けが途中のように見えた。 5V電源が出力されていない。

ヒートベッドコネクタが違う

見立て・対処 引き出し線の所でショートしてFET(PSMN7R0-30YL)が壊れたのではないか。
FET交換と端子交換で対処予定
FETの半田付けで復旧

OK

スイッチングレギュレータ制御チップの手配(L5970D)。
回路図を基板からトレースする中で周辺回路の電圧がおかしいことから、表面実装の抵抗の半田付けを修正したところ立ち上がった。OK当該のターミナルはコネクタ型に切り替えた。OK

予備品と本体が動作したため、本体に入っていた基板を送付して交換確認していただくことにした。故障した基板については返送送付していただき、こちらで稼働本体を使って検証することを予定している。検証確認が出来たら、こちらの機材も活用していただくように引き渡しする予定である。

制御基板は24V電源で動作していて、過熱系統はFETを介して、24Vを用いていて、モーター制御オンボードで5Vと3.3Vを作り出している。

取り出した基板の確認をするために、24Vの電源がないことに気が付いたが、正負電源があったので±12Vにして24Vを作って実験稼働させることが出来た。予備基板はおそらく初期不良で半田付け不良が見つからなかったのかと思われる。

故障基板が帰ってきたら検証を再開します。

手配した部品
PSMN7R0-30YL 3Dプリンタ FET
L5970D 1A スイッチングレギュレータ

 

 

 

 

ワイヤリングペンを3Dプリントで更新しました

 

PLAで作成しています。精度が必要なので収縮の激しいABSはだめですね
市販のミシンのボビンを使いました
ノズルは内部にM6のネジが切ってありますが3Dプリンタの癖があるのでノズル側は少し拡大するか、印刷時にネジ直径方向に拡大する設定をslicerですると良いです。

ノズルは同時に2個印刷するのが秘訣です

横置きで寝せて出力します。ネジがあるのでサポートが必要です。
公開サイトには、内部ネジのみ5%大きくしたデータ(WiringP4.stl)も上げてあります。
ボビンを固定するピンも寝かせてフィラメントを出すことで強度が出ます。

 

 

設計データはこちらで開示しています。