2021年3月22日月曜日

石定盤 自作3Dプリンタ(中型)XYZ軸リードスクリュー駆動は少数派

3Dプリンタを自作しよう!

昨日、軸を組んでリードスクリューも通したので、軽く試験動作させてみようと思いました.

3DPのfirmwareであるMarlinのsource codeには、様々な市販機種向けのconfig fileが200個ぐらいも入ってます.

さてここで、3DPの駆動方法には2種類あります.
   1)ベルト駆動
   2)リードスクリュー駆動
よくあるのは、XY軸=ベルト駆動、Z軸=リードスクリュー駆動 という構成です.

安物機種だと、XYZ軸全部ベルト駆動だったりします.わたしが1万円で買った3DPがそれに該当します.ベルト駆動は音が静かでいいんですけどね.

今回自作中の3DPは、わたしの好みでXYZ軸全部リードスクリュー駆動にしました.なのですが、XYZ全部リードスクリュー駆動の3DPは少数派なのだと今日知りました.

わたしの経験から、採用事例が少ない設計には必ず何か地雷が埋まっています.わたしは回路やリフォームの知識ならありますから、そういう地雷を避けることができます、しかし、メカ設計はわたしの本業ではありませんから、メカ設計の地雷を察知する能力がまるでありません.な~んか怪しい雲行き.....

とある方法で調べたところ、
  XY軸=ベルト駆動、Z軸=リードスクリュー駆動       200種類
  XYZ軸=リードスクリュー駆動                              2種類
というぐらい採用事例に差があります.

これをどうやって数えたのか?

ベルト駆動とリードスクリュー駆動では移動距離/STEP数が全然違うので(リードスクリューの方が1mm動くのに要するSTEP数が多く要る)MarlinのConfigを書き換える必要があります.
XY軸=ベルト駆動、Z軸=リードスクリュー駆動 の機種では、こういう雰囲気の行があります.
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   { 80, 80, 400, 96 }
この数値は、軸を1mm動かすのに、ステッパモータを何発駆動するかです.X,Y,Z,EXTの順で数字が書かれます.よって、XY軸は80発で1mm動く、Z軸は400発で1mm動く、という意味です.XY軸はベルト駆動なので少ないステップで1mm動きます.X軸はリードスクリュー駆動なのでステップ数がたくさん必要です.

わたしは、XYZ軸=リードスクリュー駆動したいので、Marlin source codeのConfigure.hを参考にしようとしました.リードスクリュー起動の機種では、このような数値が記載されています.
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   { 400, 400, 400, 163 } 
XYZが同じ400というのがリードスクリューっぽいです.

ところが、Marlin Configure.hを約200個全部見たところ、XYZ軸リードスクリューと思われる機種は2つしか無かったのです.

すげー少数派じゃん、、、、ヤバい何かがあるに違いない.嫌な予感がします.

Makiboxというたぶんマイナーな機種が一例です.Z軸は隠れていて判然としませんが、XY軸は間違いなくリードスクリュー駆動です.
どうしてリードスクリュー駆動がこんなに少数派なのか、わたしには知見が無いので判りません.この先軌道修正を余儀なくされるかもしれません.


かしこ



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よろしくでーす.

8 件のコメント:

  1. >どうしてリードスクリュー駆動がこんなに少数派なのか
    単純に、いろんな意味で「原価が高くなる」からじゃないんでしょうか?
    ※それなりの精度を出すためには、ミゾをちゃんと削らなきゃならないし。
    あと、平坂さんもハマっていたように「ちょっとズレると、動かなくなる(工作精度も関係ありますが)」と、「クレーム対応」の、問題も出てくるし。
    「精度」と「コスト」を、天秤にかけた結果ではないかと。
    あと、リードスクリューは「高価で精密な機器」に、よく使われている印象がありますが、
    「長く使っている」と、結構「固着」するんですよね・・・
    (グリス塗ってもダメ。というか「指定以外」のグリスを使うと「溝が逆に摩耗」して、固着の原因になります。これで、「丸ごと交換」した装置を結構知ってます)
    (空気中に漂う「埃」を、溝に噛んで、摩耗とかあるのかもしれません。)
    ベルト駆動は、「ベルトが切れない」限りにおいては、問題ないし。切れても「ベルトだけ」交換すればいいし。
    ※私もメカ屋じゃないので、憶測の域を出ませんが。

    -----
    なんか、また半導体工場が火事になっちゃったみたいですね。

    ルネサス那珂工場の火災、一部装置に被害-めっき装置から出火
    https://www.bloomberg.co.jp/news/articles/2021-03-19/QQ86HKDWX2Q001?srnd=cojp-v2

    なんなんですかね。立て続けに火災とは。

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    1. リードスクリューの価格はわたしも考えたのですが、どうもしっくりこないんです.
      なぜかというと、3DP価格はピンキリなので、下は3万円から上は30万円ぐらいまでおなじような構造の物が売られているんですね.
      そのピンキリスペクトラムが全部XYベルト、Zスクリューでほぼ天下統一状態です.
      たしかにベルトは安いのですが、かといってスクリューが誰も手出しできないほど高価というほどでもない.30万円の機種なら余裕で採用できます.
      しかも、安い機種でもZ軸には左右2本のスクリューをみんなが使っている.
      そのような情勢からすると、価格の理由と思い難く思います.

      信頼性に問題があるなら誰しもがZ軸採用を見送るはずとも思います.

      答えがわかんないんです.

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    2. AKMとルネサス、同一犯による放火じゃないですかね?

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    3. >同一犯による放火
      いやぁ、私も同じこと思ってました。
      「日本の半導体産業」を、潰したい勢力の・・・
      (中〇とか、韓〇のサム〇ンとか、心当たりありすぎwです)

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    4. 超能力放火犯の検挙には警視庁超能力捜査隊の活躍でお願いしたいです.そーゆーのがあればですが.
      中国には発火させる能力者がいるとは聞きます.有機溶剤に引火させるのなんかおちゃのこじゃないでしょかw

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  2. >makibox.jp
    なんか、とっくの昔にこのサイト消滅してるみたいですが・・・
    2016年あたりで、消滅している模様

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    1. これは、そもそも 香港のメーカのOEMらしいのですが、大元の会社も消滅している模様
      http://www.startbase.hk/companies/makible
      http://makible.com/

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    2. そんなマイナー会社なんでしょう.
      そんな会社にしか全部スクリュー方式の採用事例がないというわけです.

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