なんでも作っちゃう、かも。

Arduino/Make/フィジカルコンピューティング/電子工作あたりで活動しています。スタバの空きカップを使ったスタバカップアンプなど製作。最近はもっぱらArduinoと3Dプリンタの自作に興味があります。

自作3Dプリンターatom（β版）の製作 - ホットエンドの組み立て

Posted by arms22 on 2013年03月31日 0　 0

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ホットエンドはプラスチック樹脂を溶かして射出する部分です。アルミブロックに挿入された抵抗器の熱でノズルを高温に熱し、透明なチューブを通して送り込まれてくるプラスチック樹脂を溶かします。溶かされたプラスチック樹脂は0.3mmの小さな穴から射出され一層一層積み重ねられていきます。


ホットエンドキットの入手先


atom（β版）はRepRapPro Huxleyのホットエンドキットを使うことを前提に設計されています。HuxleyのホットエンドキットはeMAKERshopで発売されていますが、ここ暫く売り切れが続いています。

Huxley Hot End Kit
http://www.emakershop.com/browse/listing?l=320

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Huxley のホットエンドキット。Makeクラスタの友人から購入しました。eMAKERshopの在庫が復活したら予備（2台目用）を買っておこうと思います。


組み立てる

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4mm径のPTFEチューブをボーデンエンドとボーデンスタートにねじ込みます。ねじ込んだことでPTFEチューブの内径が細くなっているので2mmドリルで穴を広げます。

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ノズルとステンレスバレルにPTFEテープを巻きます。PTFEテープは水道管などの水漏れを防止するシールテープとして売られています。

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アルミヒートブロックにノズルとステンレスバレルをねじ込みます。ノズルはサーミスタ用の小さな穴側にねじこみます。
アルミブロックが熱で膨張しネジの隙間から溶けたプラスチックがしみ出さないように、ガストーチでアルミブロックを熱してからさらにねじ込みます。

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3mm径のPTFEチューブをバレルに挿入します。はみ出した部分はアートナイフで切断します。

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サーミスタを熱収縮チューブで絶縁します。同様に抵抗のリードも熱収縮チューブで絶縁します。

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アルミブロックをファンに取り付けます。アルミブロックにPTFEスペーサを取り付けて、ヒートブロックとボーデンエンドをねじ込みます。

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最後にサーミスタと抵抗を挿入し、遮熱コーンを取り付ければひとまず完成。配線周りは全体を組み立てる時にワイヤの長さを調整しつつ組み立てる予定。

※詳しい組み立て手順は下記を参照してください。

参考

ホットエンド組み立て - 9bit Party
http://blog.goo.ne.jp/lattice_anomaly/e/4f6dab839fcb887e78e16ab79b289294

RepRapPro Huxley hot end assembly
http://reprap.org/wiki/RepRapPro_Huxley_hot_end_assembly

RepRapPro Mendel Instructions: Hot end assembly (Page 78)
http://emakershop.com/RepRapPro_Mendel_Instructions-2013-0205.pdf


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NT京都2013に行ってきたよ。

Posted by arms22 on 2013年03月25日 0　 0

NT京都2013に行ってきました。今回、日本橋ストリートフェスタと日程がかぶっていてじっくり見る余裕がなく、お昼頃大阪に移動したので写真が少なめです。。すみません。。

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段ボール製のガンダムが鎮座していました。クオリティー高杉、色塗ったらもっと迫力ありそうです。

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未来の車イス。奥歯を噛み締めることで車いすを走らせるようです。右と左、両方の奥歯を噛むと前進、どちらか一方を噛むと旋回する。ダブルクリックの容量で2回噛むとバックする。噛んでる間進む。

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テスラコイルの放電で蛍光灯が点灯しています。

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飛び出す切り絵。シャドーボックス、シャドーアートと呼ばれる手芸作品です。綺麗な作品ですね。

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本当に良く飛び出しています。

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オカリナの自動演奏マシン。ソレノイドで指を模した機構を駆動している。ちょっと音痴らしい。

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同じく自動演奏マシンだけど、こっちはPSPの音ゲーを操作するマシン。圧縮空気でボタンを押している。ボタンを押すタイミングはミリ秒単位で手打ちしているみたい。

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土鍋炊飯ボット。美味しそうに炊けていますね。

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電動だるま落とし。500回に1回ぐらい成功するらしい。。

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超巨大ブレッドボードと電子部品。次回あたり電池も巨大化していそう。

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そんで今回1番の目的だった3DプリンターRepRap。動いているところを見てきました。


無駄に動画なんかを撮ってみたり。。ずっと見てしまいます。早く自分の3Dプリンタも完成させたい。


NT京都2013 - PukiWiki
http://wiki.nicotech.jp/nico_tech/?NT%E4%BA%AC%E9%83%BD2013

NT京都2011に行ってきたよ。
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-414.html

NT京都行ってきた。
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-319.html

自作3Dプリンターatom（β版）の製作 - ATX電源の改造

Posted by arms22 on 2013年03月21日 2　 0

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atom（β版）の電源にはノズルヒーター・プリントベッドヒーター・ステッピングモーター・制御基板など合わせて200W程度の電力が必要になります。

このようなわりに大きな電力を得る方法としてパソコン用のATX電源の利用が考えられます。ATX電源には3.3V・5V・12Vと3系統の出力があり、数A〜数十Aの電流が取り出せます。今回、小型パソコン用のATX電源「Flex300」を中古で安く手に入れたので、atomの電源に採用しました。

ATX電源には大量のケーブルが接続されていますが、一旦すべてのケーブルを取り外し、atomに必要な12V出力のみに新たにケーブルを接続しました。

またATX電源はACを入力しただけでは使えず、ACを入力した後、Power on端子をLレベルに落とす必要があります。その為の電源スイッチを取り付けました。

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3.3V senseと3.3V出力を接続し（紫のワイヤ）、+5VSBのGNDとメイン出力のGNDを接続しています（黒のワイヤ。この2つのGNDはコネクタ側で接続されていた）。

大量のケーブルは圧着端子で纏められて基板にはんだづけされていました。これらは非常に取り外しにくく、パターンを一部剥がしてしまいました。。


ATX電源のピンアサイン


psu_pins
  • Power on : PS_ON#（緑色）
    電源をONにする信号。GNDに接続すると電源がONになります。解放するとOFFになります。
  • Power good : PWR_ON（灰色）
    出力が安定したことを示す信号。各電圧が安定するとHIGHになります。抵抗をはさんでLEDをつないでおくと良いかも。
  • +3.3V sense（茶色またはオレンジ）
    3.3V電圧のモニタ用。長いケーブルによる電圧降下を検出する為に使われます。3.3Vに直結しとおけばOK。
  • +5V standby : +5VSB（紫）
    5Vのスタンバイ電源。ACを入力するとすぐに出力されます。


最小負荷

ATX電源は最小負荷電流が決まっており、ある程度電流を流さないと動作が不安定になります。全ての出力端子に何も負荷が接続されていないと、まったく出力されない場合があります。

例えばFlex300では次のように規定されています。

Flex300_output_range

最小負荷は製品によって異なりますが5Vで0.5A、12Vで1Aが多いようです。最小電流が不足する場合は、10Ω程度の抵抗を5Vに接続し、フレームに固定しておくと良いでしょう。ただ抵抗はかなり熱くなるので注意すること。


参考

ATX - Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/ATX

ATX12V Power Supply Design Guide v2.2 - formfactors.org
http://www.formfactors.org/developer%5specs%5CATX12V_PSDG_2_2_public_br2.pdf

ニプロン 製品情報 電源辞典 Q&A
https://www.nipron.co.jp/product_info/technical_dictionary/Q&A_1-2-1.htm

スイッチング電源のコーセル：電源Q&A
http://www.cosel.co.jp/jp/data/sub06_03.html

電源の内部では何が起こっている？ - DOS/V POWER REPORT
http://www.dosv.jp/other/0708/03.htm

PC電源の各ピンの機能に付いて - デュアルソケット・ザ・ワールド
http://dualsocketworld.blog134.fc2.com/blog-entry-169.html

FLEX0130B-01XG - ZAWARD
http://www.zaward.co.jp/flex300%20power%20supply2.html

自作3Dプリンターatom（β版）の製作 - RAMPSの組み立て

Posted by arms22 on 2013年03月14日 0　 0

IMGP7774

atom（β版）に使う制御基板「RAMPS」のDIYキットが届いたので組み立てたよ。

RAMPSはRepRapに必要な回路をすべて詰め込んだコンパクトで安価な制御基板です。デュアルヘッドに対応していて2色印刷が可能です。RepRap界隈では人気の基板です。

RAMPSはArduino MEGAのシールドとして設計されています。モータドライバーは5つまで搭載でき、容易に交換できる構造になっています。

RepRap Arduino Mega Pololu Shield - RepRapWiki
http://reprap.org/wiki/Arduino_Mega_Pololu_Shield

RAMPS 1.4 - RepRapWiki
http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4


RAMPSの入手先


RAMPSはRepRapと同様にオープンソースハードウェアですがUltiMachine.comからキットを購入できます。キットにはいくつかバリエーションがあります。
  • RAMPS DIY Kit $45.00
    組み立てキット。Arduino MEGA 2560・モータードライバは付属しません。
  • RAMPS DIY Kit Complete $150.00
    組み立てキットの完全版。Arduino MEGA 2560・モータードライバなど必要な部品がすべて揃っています。
  • RAMPS Pre-Assembled Kit $80.00
    組み立て済みキット。Arduino MEGA 2560・モータードライバは付属しません。すべての部品が実装されていてテスト済みです。すぐに使えます。
  • RAMPS Pre-Assembled Kit Complete $185.00
    組み立て済みキットの完全版。Arduino MEGA 2560・モータードライバなど必要な部品がすべて揃っていて、部品はすべて実装済みです。


IMGP7746

RAMPS 1.4 DIY Kit。Makeクラスタの友人から購入しました。Arduino MEGA・モータドライバーは付属していませんが、どちらもスイッチサイエンスから購入できます。

Arduino Mega 2560 R3 - スイッチサイエンス
http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=837

ステッピングモータードライバA4988 - スイッチサイエンス
http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=582


組み立てる

IMGP7758

まずは面実装部品からはんだづけしていきます。LEDの極性を間違えないよう注意しながらはんだづけします。と言いつつLEDの極性を間違えたあげく、LEDを剥がすときにパターンも一緒に剥がしてしまいました。。写真右上の青色のワイヤは剥がしたパターンを迂回させるためのもの。

IMGP7761

次にリード部品とピンヘッダ・ソケット・コネクタをはんだづけします。後の組み立てが楽になるように、キットについて来たネジ止め式のコネクタは使うのをやめて、JSTのコネクタを使いました（左端の白いコネクタ）。
間違えて4mmピッチのコネクタを買ってしまい、5mmピッチのランドにコネクタの足を広げて実装しています。。

IMGP7762

最後にピンヘッダをはんだづけし、Arduino MEGAにRAMPSを接続して、モータドライバーを載せれば完成です。


RAMPS - 自作3Dプリンターまとめサイト
http://w.livedoor.jp/diy_3dprinter/d/RAMPS

自作3Dプリンター「atom（β版）」の製作はじめました。

Posted by arms22 on 2013年03月05日 2　 0

Prusai3-metalframe
RepRapベースの3Dプリンター「Prusa i3」

3Dプリンター「atom（β版）」（以下、atom）の製作はじめました。atomはオープンソースハードウェアのRepRapをベースに開発された国産の3Dプリンターです。設置面積は30cm四方とコンパクトで、ほとんどの部品を国内で調達できるよう設計されています。

RepRapは自信自身を構成するプラスチック部品を複製することできるため、自己複製機械と呼ばれたりします。

RepRap/ja - RepRapWiki

今はまだ部品調達の段階で組み立てまで、もう少し時間がかかりそうです。

atom parts
ステッピングモータ。互換品を安く譲ってもらいました。

atom parts
リニアシャフトと長ネジ。

atom parts
ネジやナット類。

atom parts
ポリイミド・フィルム・ヒーター。プリント台を暖めるためのヒーターです。

あとは電源とプラスチック・パーツとホットエンド（プラスチックを溶かして出力するノズルの部分）を調達すれば部品はすべてそろう。電源はパソコン用のATX電源を使う予定。プラスチック・パーツは3Dプリンタを持っている人にお願いして出力してもらえることになった。

問題はホットエンド。これは海外の製品に頼るしかない状況で、現在売り切れ中。。入荷はいつ頃になることやら。。のんびり行きます。


RepRapコミュニティー
http://c.mixi.jp/reprap

RepRap Community Japan
https://www.facebook.com/ReprapCommunityJapan

atom プラスチック・パーツとフレームのデータ
https://github.com/hironaokato/atom

atom パーツ・セット頒布（パーツ・セット頒布の受付は終了しています）
http://etherpod.org/blog/?page_id=5680

3Dプリンタatom - 9bit Party
http://blog.goo.ne.jp/lattice_anomaly/c/07756810bc25be6b416ef702547aba06

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