2021年2月7日日曜日

石定盤 自作3Dプリンタ、寸法精度問題発生

このところ3Dプリンタばかり作っています.没頭しすぎてこのままでは人としてダメになってしまうので、しばらく3DPはお休みにしようと思います.

Z軸のAUTO HOMEが動かなくて2日間ほど困っていました.

【不具合現象】
Z軸をHOME POSITION(一番下)に送るとモーターがover loadで停まります.リードスクリューの回転摩擦が大きくて回らなくなっているんです.

【原因】
プラ部品を別の3DPで作っています.その成形精度が不足しているのが原因です.

↓Z軸の動く部分の写真です.ガイドレールとリードスクリューの距離をAとします.Aはプラ部品の成形寸法で決まります.
↓Z軸の下部の写真です.ここは動かない場所です.ガイドレールとリードスクリューの距離をBとします.プラ部品の成形寸法でBが決まります.
距離AとBが少しだけ違うのが問題です.ノギスで測ると、0.2mmぐらい違います.軸芯がズレているせいで、リードスクリューの摩擦が大きくなりモーターが回らなくなっています.

0.2mmぐらいの寸法誤差はFDM方式3DPではやむを得ないオーダーと思います.

ベルト駆動方式であれば、このような悩みは生じません.ベルト駆動の良いところです.

【対策】
まず最初に、カップリングを リジッド型→スリット形 に変えてみました.一定の改善効果はありましたが、0.2mmの軸芯ずれを解消できるほどではありませんでした.
つぎに寸法Bを調整することで解決しました.
↓プラ部品を作り直します.黄色の穴を大きくしステッピングモーターの取り付け位置をルーズにします.4つのネジがモーター固定ネジです.
Z軸を下に下げて現物合わせで軸心が適切な状態でステッピングモーターを固定します.これで解決しました.

リードスクリューはかっこいいので好きなのですが、実装には注意が必要であるようです.それと騒音は、リードスクリューが大、ベルト駆動が小です.


かしこ



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10 件のコメント:

  1. 荷重の関係で、Z軸はスクリューなのでしょうか。
    ベルト駆動は、タワミや伸びでの精度影響もあるのかな。

    いやしかい、コレだけのモノを一から設計・製作されるのは凄い!。

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    1. 鍛冶屋さんおはようございます.

      現物を参考、それとyoutubeの自作動画を参考にしているんですが、なぜかZ軸はスクリューが多いんです.Z軸だけスクリューが多いのはやはり荷重を意識してのことかと思うんですが真相は謎です.

      今こちらで稼働している1万円3DPは全部ベルトです.ベルトの方が価格が安いのでしょう.(そろそろ壊れるんじゃないかと心配です)

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  2. 0.2mmですかー。すごい精度を求められちゃうんですねー。
    ていうか、そこまで精度を追い込めているところが既にすごいような。

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    1. リードスクリューのガタが0.2mmなのだろうと思います.
      噛み合ってしまって動かなくなってしまうんです.きびしー

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    2. 対策できてよかったです。
      このレベルになると設計や工作精度というより現物合わせしかないですよね~。

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    3. 電気屋には機械屋のココロはなかなかわからへんもんですー

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    4. >0.2mmですかー。すごい精度

      バックラッシュレスの部品に変えたらこの症状が起きたので、バックラッシュ品でなければもっとガタが大きくて無問題だったと思います.

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  3. Aの所の止める穴をラフに作っておいて、ボールネジナット側を軽くネジ止め(強く押せば動く程度)

    軸全体を上下に何度も動かしてボールネジナット側の位置が決まったらナットを本気締めでうまくいくと思います。
    ・・・たぶん

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    1. なるほど、Aでadjustするのが楽ですね.
      もう1台中型機をこれから作るので(オールスクリュー型)今回の知見を活かしてがんばります!

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  4. ああそうか、B側を上下緩めて上下させて調整ですね。

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