ＸＹＺテーブルを３Ｄプリンタに改造する

第２回目

昔、もらったＣＮＣ-ＸＹＺテーブルを３Ｄプリンタに

改造していきます。




２０１４年
６月２９日
モータドライバと制御基板を接続するアンフェノールの５０ピンコネクタ（圧接タイプ）をヤフオクで落札しました。昔いっぱい持っていたのですが、たしかＯＦＦ会であげてしまって、再度購入しました。

ｅｂａｙで購入した第一弾がきました。ヒートベッド２００ｘ２００ｍｍ。付属品は無しで基板のみです。

制御基板です。ＣＰＵ基板は本物のイタリア製のＡｒｄｕｉｎｏみたいです。Ｉ／Ｏ基板はＲＡＭＰＳ１．４です。表示部はグラフィックタイプＳｍａｒｔＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、モータドライバも５個付属しています。Ｅｘｔｒｕｄｅｒ用に１個のみ使用予定です。


前回の続きです。ハンドルのびびり防止用のスプリングのスリーブを作って入れました。３軸とも作成して試運転、びびらなくなりました。


ヒートベッドのテストです。安定化電源の１０Vに接続して５分ほど後に温度と電流を測りました。温度が７９℃、電流約５．７Aになりました。テーブルへの固定と断熱を考える必要があります。アルミ板／ガラス板を付けるかどうかも問題です。


ＸＹＺテーブルの移動速度いろいろと変えて動作を確認しました。台形駆動無しでは約２８０〜３００ｍｍ／ｍｉｎくらいまでなら脱調しないようです。台形動作は次回測定予定です。



７月３日
動作テストのためにアパートに制御基板一式をもってきました。ノートＰＣに開発環境を入れ、制御基板で動くファームＭａｒｌｉｎを入手して、グラフィックライブラリの追加とコンフィギュレーションを変更してコンパイル。ファームを転送すると、センサ類が一切つながっていないので表示は変ですが、画面表示され表示とメニュー操作の動作確認ができました。ＬＣＤのベースボードに半固が付いていてコントラストの設定ができると思っていたのですが、回しても変化なし。ＲｅｐＲａｐのＷＥＢページの回路図にも半固自体がありません。このＬＣＤは同期シリアル接続なのでコマンドでコントラストを変更できるはずです。



７月５日
制御基板とモータドライバを繋ぐケーブルを作製します。手持ちの１４芯のフラットケーブルを１０芯にしてから５個並べて、万力で圧接します。


オスーオスケーブルとケース内配線用のメスの片切り完成しました。


モータドライバのコネクタのピン配置資料が残っていないので上で作ったケーブルをドライバに接続して調査開始。いろいろ実験してピン配置が分かりました（笑）。ドライバ側にフォトカプラが載っていて、アノードコモンで電流を引き出してフォトカプラのＬＥＤを点灯すればいいです。信号はＣＬＫ、ＤＩＲ、ＥＮＡ（Ｒａｍｐｓの信号線と同じ形式で良かったです）とリミットスイッチが２つ並んで、各軸あたり１０本の信号線が接続されています。今回リミットスイッチはモータドライバを経由しないで、直接制御基板と接続します。


電源を作ります。ＦｌｅｘＡＴＸ？電源を改造し、余分な配線を外し、１２Ｖが２系統と５Ｖと電源スイッチのみにしました。


ヒートベッドのガラス板を切ってみました。本来は３ｍｍ厚のようですが、手持ちの２ｍｍのガラスをガラス切りでカットしました。


ｅｂａｙの第二弾が来ました。一体型のＥｘｔｒｕｄｅｒと保守部品、ヒータ、サーミスタと各サイズのノズルです。


下はこのＥｘｔｒｕｄｅｒの部品ではなかったテフロンスリーブ、購入したＥｘｔｒｕｄｅｒにはスリーブは入っていませんでした（泣）。


早速、どんな作りか見てみます。ファンのケーブルが本体の間に挟まってファンが斜めになってました。下はサーミスタの片側の絶縁チューブが短くてヒートブロックと接触してます(笑）。


早速、修正。耐熱ガラスチューブで接触しないように絶縁しておきます、


上部についているキャップボルトを加工したフィラメントのガイド。面取りがされていないのでフィラメントを抜くと削れて残ります。運送時のガタ防止の青色のフィラメントが挟んでありました。


ファンの固定は本体に面一で取り付きます。いまいち風の流れが悪そう。　


ホットエンド部を固定する方法が全ネジを側面に接触させる方法で、ガタがあります。


７月６日
フィラメントのガイドの面取り、ホットエンド部を固定する３ｍｍネジの追加。ファンのスペーサ追加、サーミスタの絶縁、ケーブルをまとめて固定できるようにモータの固定ネジ延長などをしてヒータ駆動の手前まできました。


早速、ヒータを駆動してみます。制御基板は使わず、安定化電源で２５０℃前後に手動で制御してフィラメントを押してみます。溶けたフィラメントがノズルから出てきました。押すのをやめても少しの時間溶けたフィラメントが出てきます。写真を撮っている間に気が付くと２６０℃を超えました。あぶないあぶない。

ホームセンタで購入してきた部品、ケーブルクランプとヒートヘッド固定用押しバネ。


これもホームセンタでダメもとで買ったヒートベッド用コルクボード。表面のコルクは０．５ｍｍくらいで中は段ボールでした。やっぱり無垢じゃなかった（泣）。


各軸のリミットスイッチを配線します。まず、Ｙ軸です。組立時にケーブルを外していたので、蛇腹を外してケーブルを取り付け。


Ｘ軸はダストカバーを外せばリミットスイッチにアクセスできます。こちらもケーブル取り付け。ＸとＹ軸はオムロンの４ピンフォトインタラプタでピンに信号線名が書いてあります。


Ｚ軸はフォトインタラプタではなく、磁気の近接センサです。３ピンで型番も印刷されていますが、ＷＥＢ上でも資料が見つからず。制限抵抗を付けてピンを総当たりで調べました。赤：電源、白：ＧＮＤ、黒：ＯＣ出力でした。ケーブルが短いので延長しました。


コルクボード（段ボール）とヒートベッドとガラスを重ねてテーブルの上に置いてみました。固定方法を考えないといけません。その前にちゃんとしたコルク板を入手しないといけません。


７月７日
アパートでＥｘｔｒｕｄｅｒのテストをします。ＰＣにＰｒｉｎｔｒｕｎをインストールしました。ファームはヒータのデフォルトが熱電対になっていたのでコンフィグを”１”（普通のサーミスタ）に変更しました。


制御基板にＥｘｔｒｕｄｅｒと電源、ＰＣを接続してヒータＯＮします。ＡＢＳはデフォルトで２３０℃になっていました。ＦＥＴの駆動ＬＥＤが点灯して、しばらくすると２３０℃付近で止まります。ヒータの加熱テストは良好です。次回はモータを動かして実際にＡＢＳを送り出します。



７月１０日
アパートでＥｘｔｒｕｄｅｒの動作確認をしています。モータを動かして、フィラメントの送り出しの実験していますが、一定の速度で送り出せません（笑）。負荷を軽くするためにコールドエンド部だけにしてもダメです。モータは回っているのですが、送り出しが一定でなく滑ってます。ギアの形が悪いようです。ここが３Ｄプリンタの要なんですが〜形状が普通のギアのような形で先端部分が平らで、食い込みが悪いと思われます。こんなページがありました。滑らないようにするには先端を尖らせて、接触する距離を長くするために凹んでいる必要があると思われます。こんな感じ。