3Dプリンターのサーミスター固定方法の課題

ExtruderのブロックをE3D社のVolcanoに変更した話は報告していた通りだが、Temperature Resetという現象が発生したようだった。実は、この現象は多くみられる現象のようだ。

3Dプリンターの仕組みとしてExtruderブロックの温度測定と加熱制御のループ制御が一つのタスクとしてあり、この過程でサーミスターのクラックなどで欠測した場合にはエラー停止するようになっている。

見た目にはわからないものの外してみたところ確かにクラックが生じていたようだ。

写真を撮りそこなったので、新品の状況を示します。中央の留めビスの下に丸穴が彫られていて、そこにサーミスターを差込み、ワッシャをかまして留めビスで固定するという形です。固定する際に回転軸のストレスがかかるのは確かなので解決策が必要かと思われましたが、すでに固定金具つきのサーミスターが出ているようです。

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中華サイトで販売していのをオーダーはしました。下記のようなものです。

とめ金具つきサーミスター

とりあえず、サーミスター交換用にコネクター接続にしておいた。ロック付きのコネクターにしたのはいうまでもない。

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ハンダ吸煙器の作成

USBで動作する120ミリのfanを搭載する形でハンダ吸煙器を作りました。
試作過程では、適当なファンがなかったので92ミリからのスロートでトップヘビーになりましたが120ミリファンではハンダ吸煙フィルタサイズ130*130搭載でも短くすることが出来ました。

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レーザーミニ加工機で表札作成

里にあるレーザー加工機SmartLasr-miniは出力1.6Wの半導体レーザーマシンです。
このため、紙の切り出しや、皮革や木材の上に焼き入れで文字や模様をつけたりといったことが使い方になっています。ここでは、表札作成を通じてデータ作成方法について記します。

作例はこんな形です。厚みで15mmくらいの板まで加工できます。

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表札の文字データは、InkScapeで作成します。2016-02-20 (1)

文字の大きさは、文字のオブジェクトを選択して上下左右のサイズを拡大縮小して合わせる。2016-02-20 (2)

文字のオブジェクトをパスに変換します。2016-02-20 (3)

パスに変換すると、文字ごとに確認ができます。

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サイズ変更はパスに変換した後でも可能です。2016-02-20 (5)

最後にハッチング処理をプラグインで行いますが、色を指定しておくと塗りつぶしの密度を確認できます。黒のままではわからないので・・・

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Inkscapeでは、EggBotというエクステンションを使います。

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物理的なサイズとInkspaceでのサイズを合わせるには、SVG読み込みの際に90dpiのファイルとして読み込ませることで合致します。

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ここでは、クロスハッチで角度を45度指定で行っています。パワーが少ないのでピッチは1mm程度にするとよいようです。細かくするとさらに時間がかかります。

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試し刷りでボール紙などを置いて位置を確認してから、部材を置きます。
レーザーミニでは焦点距離を合わせないといけないので、部材に合わせてレーザーホルダーの取り付け位置を調整します。加工材の上に、基準板を載せて、そこにホルダーが当たるように調整します。
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3Dプリンター整備状況

里のRobo3Dプリンターは、Reprapベースのものですが、Kickstarterのベータ品から始まりましたが、改造改版を重ねて、ほぼ最新モデルと同等になっています。

強力なホットエンド E3D Volcanoを搭載しました。最大0.4mmの積層指定ができます。
印刷速度を上げたい場合には、従来より二倍ほどの速度で印刷が可能です。ただし、積層密度を0.4mmにした場合ですが・・・。
V6と比較すると長さが10mmほど増えました。これにともない造形物の高さが低くなりました。
他にもZ軸のリニアシャフトを国産標準品に変えた為オリジナルよりさらに10mm短くなりましたのでトータルで20mm低くなりました。放熱フィンとホットエンドの間が分離されているのが特徴で熱がフィラメント送り出しの部分では十分に冷えるようになっています。
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E3D Volcano(左)とE3DV6(右)の比較をみると、フィラメントの溶融スペースが長いことが分かります。
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ホットエンドが強力になったので、放熱フィンの部分でのファンダクトも耐熱を考慮してアルミ板と板材で作りました。さらにマウント用のパーツをPLAで作り冷却用の3cmファンを搭載しています。取り付けはextruderのベースにつけています。
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アクリルで、固定用ノリのマスクを作っています。ヘアーリング用スプレーを使うようにしています。従来の3M 77は強力すぎて後処理が大変でした。
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フィラメントホルダーは上部に簡易な形にしてサイズに応じて変えられるようになっています。

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ケースの底部は、下駄を履かせて冷却用の空気が取り込みやすくしました。
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ホットエンドの強化などに伴い、RAMPSシールドの放熱が必要となりクーリングファン4cmをマウントしています。この空気取り入れのためにかさ上げをしています。IMG_5709

PLA出力時に水平出力ができるように空間で強力に冷却する目的でラジアルファンによるダクトを作成してヘッド先の高さに合わせて細い強力な風が出るようにしています。
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新たな課題 3Dプリンターの温度ドロップ・・・

  1. 背景
    3Dプリンターとして高速出力が出来るホットエンドに切り替え、自動レベル設定の課題も解決して順調に進めてきたところ印刷途上で停止するという事態が発生した。
  2. 問題
    3Dプリンターの肝となるホットエンドの温度あるいはベッドの温度をトラッキングをPID制御で行っているのだが、温度がドロップしてしまうという事態に陥っていた。
  3. RAMPSカードの故障は意外なもの
    制御シールドであるRAMPSカードの故障個所はRAMPSシールドへの電源コネクタ部分だった。接触不良が原因で発熱を引き起こしたようだ。
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ラズパイに繋がるIoT実験セット flotilla

英国のPIMORONI社から、IoT体験に使えるセンサーIOセット(flotilla)が、届きました。

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littlebitのような箱に入っています。

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USBでPCと接続して各モジュールと接続するドックの説明が中に書かれています。

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センサーIO以外にも、IoTの世界を表現するジオラマ用の部材がはいっています

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PCへの接続ケーブル(USBオレンジ)と各モジュールへの接続ケーブル(水色)

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フルカラーLED 5点制御

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タッチセンサー

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二組同梱されています

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4桁 7SEG表示

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色センサー

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気圧・気温センサー

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8×8マトリックスLED

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照度センサー

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モーター、スライダー、ジョイスティック、ロータリーエンコーダ

Robo3DプリンターのAuto Level設定問題の対策報告

ARobo3DプリンターのAuto Level設定問題

  1. 問題点
    1. Z軸リニアシャフトの直線性
    2. Z軸リニアシャフトと、Z軸スクリューロッドの垂直性、平行度
  2. 対策
    1. 8mmのリニアシャフト300mmを手配交換、元のシャフトに問題は見受けにくいが、リニアベアリングからはボールが外れていることが判明、交換方法についても要検討だったが、ステンレスのリニアシャフト交換とリニアベアリングを合わせて交換実施
    2. Z軸のベースマウントを末広がりの垂直保持強度の高いものを作成して交換実施。垂直度の校正調整についてはZ軸リニアシャフト固定後、Z軸のスクリューロッドの駆動ステッピングモータの保持位置を調整することで実現
  3. 結果
    1. 100mmのZ軸昇降試験を繰り返して安定に動作することを確認
    2. 実際のAutolevel設定においても安定に動作することを確認