最終更新: 2017/11/12(Sun)12:05

自作と修理を愛するブログ。トイラジ、電子工作、ボルティー、NucleusCMS 、いろいろゴソゴソやってます
3Dプリンター / 3Dスキャナーも -kyu-

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201708/2922:23

3Dプリンタをつくる(3)

ガイド張りが完了したので引き続き駆動系を組み立てていきます。

モータ、カップリング、ベルト、プーリなど、主要な駆動部品は全て元の Prusa Mendel から流用。ベルトとプーリはもともとついていた0.2インチ (5.08mm) ピッチの XL を 2GT に換装していますのでそれを。
取り回しを単純化したおかげで、ベルトはだいぶ短くできました。動性能的には良い方向のはず。

★Xベルトテンショナ ★Yベルトテンショナ ★Xベルトクランプ
今回ちょっと工夫したのはベルトクランプとテンショナ。
ベルトの歯と同じピッチで凸凹を付けて、噛み合わせて固定するようにしました。従来品はのっぺらぼうのアクリル板で挟んでいたので、知らない間に滑ってベルトがたるんたるんになってたんですわ。
2mmピッチ、歯高さ0.75mmの凸凹がうまくプリントできるのか、強度は大丈夫かと心配してましたが、全く問題ないですね。

テンショナとクランプを兼用するのもやめて完全に独立させました。2つの部品をニコイチにするのはコストダウンの常道ですが、概してうまくいかないんですよね。
これでテンション調整時に手が入らなくてイライラすることもなくなります。

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201708/2423:45

3Dプリンタをつくる(2)

その後スケッチの拘束とアセンブリに四苦八苦しながら設計を進めました。

だいぶ慣れましたが、いまだに戸惑うのがスケッチ。Fusion スリーシックスティーはオートデスクの製品なので、スケッチの操作は AutoCAD に似ていると聞きます。

過去に本業で触ってきた CAD は、まず縦横の無限直線を描いて、それをオフセットしたものを基準にして作図し、トリムや延長で形をつくっていくものがほとんどでしたね。ME10とか CAD Super SX とか ICAD とか。AutoCAD もかじったことはありますが、オートデスク式の作図方法にどうにも馴染めなくて投げ出してしまったという暗い過去があります。

背景にひいてある方眼紙を基準に「大体の」絵を描いて、後から拘束をつけて形を整えていくっていうのがこの Fusion360 のスタイルなのだと理解しました。グリッドを基準にするというのは、ズレや端数で後になって困るので意図的に避けてきた書き方だし、まして大まかな絵を描くなんてのは完全にご法度だったんですよね~。染み付いた習慣を変えるのはなかなか骨が折れます。

さて、そんなこんなで出来上がった 3D モデル。ひとまず見ていただきましょうか。
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Z軸のガイドの配置が俗に言う「地獄使い」なんですよね。基準面が対向していて、調整で平行出しができないガイドの張り方をこう呼んでました。
最近の人はあまりこういう表現使わないんでしょうか。

すべてが加工精度に依存していて調整が効かないため、まっとうな装置モノの場合はできるだけ避けたほうがよいとされています。
まあ今回の場合は、フレームそのものが組み立て式のアルミプロファイルなので、なんとでもなるだろうと。

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201708/0222:48

3Dプリンタをつくる(1)

ちょっと前の話です。うちの3Dプリンタ、深刻なノズルづまりで造形失敗が多発した時期がありました。

開始直後しばらくは調子よく積み上げていくのに、30分くらい経つと全然射出できなくなる。温度とかパラメータをいろいろ振っても改善されず。ほとほと困ってました。

結果的には、ヒートブレイク内に入っているテフロンチューブの劣化変形が原因で、交換したらあっさり治ったわけですが、そこに至るまで何度も何度も分解清掃と再組立を繰り返す羽目に陥りました。
ちなみに交換品はこれ。1mで68円。

うちの3Dプリンタは 3D Stuff Maker というところのキット品 Prusa でして、エクストルーダはホブドボルトをアクリル板フレームで囲ったボーデンタイプ、ホットエンドは V3、フィラメントは PLA 3mm という、今となってはかなり古い設計のものでした。

エクストルーダを MK8 のダイレクトに、ホットエンドを E3D V6 に置き換える改造をしてそこそこ使える状態にしていますが、既存の駆動系に自作接続部品を使ってそれらを無理やり載せているためメンテナンス性は最悪です。たかがノズルづまりの解消のために、それこそかなり深いところまでバラさないとなりません。

で、思ったわけです。根本から作り直してしまおうと。

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201706/0723:56

ハンドスピナーを自作する

先週の土曜日のこと。どういう流れだったか忘れましたが、家族とハンドスピナーの話になりました。ハンドスピナーというのは例えばこれ。


You Tube で検索すると有名なユーチューバーの方が実演している動画が見られますね。なんだか巷で流行っているようです。
手裏剣のような形状の中心にベアリングが仕込まれていて、中央部を手で保持しつつ羽の部分を弾いて回し、ジャイロ効果や反力を楽しんだりするもののようです。至ってシンプルなおもちゃです。
で、こんなの簡単につくれるよと口が滑ったところ、え、マジ、どうやってつくるの、いつできるのとグイグイと食いついて来られてしまったので、ホントにつくることになりました。ははっ。

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201705/1023:05

Ciclop/Horus(4) Horus のインストールと調整

駆け足でしたがハードウェアの組み立てと配線が完了しましたので、引き続き Horus のインストールと各部調整を行いましょう。

…って、忘れてました。まずはキャリブレーション用のパターンを用意しないとです。
経験的にですが、このパターンの出来の良し悪しは結果に直結します。適当につくると絶対にうまくいきません。

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201705/0722:52

Ciclop/Horus(3) 光学系の調整と配線

前回の続きです。まずは光学系の調整方法について。

ラインレーザーモジュール

ラインレーザーモジュールに必要なスペックは概要で書いたとおりです。品物自体は AliExpress で非常に安価で売られています。
キッチン温度計のときと同様、どのショップのものも同じに見えます。


その昔イタイ輩が悪さをしたため、レーザーポインタには出力とか使用できる電池の種類とか様々な国内規制があります。輸入品を販売する場合でも同様。でも機器組込用レーザーモジュールはその規制対象外のようです。
安く簡単に入手できるものの中では光学ドライブのピックアップについているのが最強のようで、これを取り出して改造する例も多々見受けられます。

3Dスキャナに使うラインレーザーモジュールも高出力品のほうがいいのでしょうか。答えはNO。高出力は不要です。必要なのはできるだけ細いライン幅と、左右の輝度を揃えること。それだけです。

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201705/0622:39

Ciclop/Horus(2) 廉価版Ciclopをつくる

BQオリジナルの Ciclop は剛性も高く、デザインもかなり凝ったもので、なかなかカッコイイです。
ただ、一番引っかかったのがベアリングの存在。概要でも触れたとおり、比較的大型で高価な16014を使用します。ベアリングの値段って代理店とか流通量とかによってピンきりですが、こんな特殊品は市価でだいたい3000円位します。

もちろん、そこそこの重量物を安定して回転させるためにはベアリングはあったほうがよいです。ですがたかだかベアリングに3000円も出すのはどうしても納得行かず。

レーザーカッターがないと作れない部品の存在も気になります。ターンテーブルそのものとか、CowTech版のアームその他もろもろ。残念ながらレーザーカッターは持っていませんし、アクリルの板をきれいに手加工する自信もありません。

もろもろ考えて、入手性のいい材料を使ってとにかく安く上げることを目指しました。
主な材料はスチレンボードと3Dプリントパーツ、そしてタミヤのプラパイプ8mmです。ベースにMDFも使います。

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201705/0217:53

Ciclop/Horus(1) 概要

3DスキャナCiclop/Horusはオープンソースの3Dスキャナです。スペインの BQ labs によって GitHub で開発、公開されています。

BQ labs

Ciclop が3Dスキャナ本体、Horusが専用のソフトウェアです。

Ciclop 3D Scaner
Horus

Ciclop は Arduino で動作します。Arduino 用ファームウェアが必要です。
Horus 3D Scanner Firmware
ただしこのファームウェアは Horus のインストーラーに含まれているため、存在を意識する必要はありません。

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