[解決] X-ONE プリンターX軸振動問題

小型ローコストモデルとして導入したQIDITECH社のX-ONEプリンターだったが、保温カバーなどの部品を作成して整備が完了した後に問題が発生した。

X軸の動作が振動を繰り返して動かなくなったのだ、問題の切り分けでモーターの付け替えなどを行い負荷の軽いモーターでは動くような状況でもあったのでモータードライバーが逝ってしまわれたかと思われたが、あいにくとこのX-ONEプリンターでは制御基板が新規開発となっていてモータードライバーがユニットではなくて直接実装となっていて交換不能なのである。

現象をビデオにとりQIDITECH社のサポートとやり取りしたところX軸のケーブル不良だと思われるということだった。切り分け段階でケーブルの導通検査はしなかったので小さいモーターで動いた条件が切れかかりのケーブルが使える状況だったのかもしれなかったのだが・・・

週末作業がいったん切れたので持ち越しとなり、ケーブル送付をしたので確認してほしいといわれたものの、ケーブルの確認をしてと断線がなければ、その報告をすることにした。

img_7641これが問題のケーブルでモーター側にPHコネクターの6極と、基板側にXHコネクターの4極となっていて、どちらも組み込みの里の在庫品だったので基板側コネクタと嵌合させて導通試験をしたところ確かに4線のうち一本が断線していた。

四芯のシールド線の在庫もあったので、同じ長さのケーブルを用意してXHとPHの圧着端子をつけた。この作業には、SN-01Bの圧着工具がどちらにも対応できた。

img_7642

シールドは不要なので熱収縮チューブで末端処理して交換した。メーカーからの交換パーツが来るまでの代用品です。

モーターの動作が確認できて振動問題はなくなったのだが、ドライバーの出力調整は必要だったのでマニュアルモードでX軸の動作をさせつつレベル調整を行い動作修復を達成した。

 

3Dプリンターでのケーブル配線は移動に伴い撓みと伸長が発生するので線材の材質やコネクターの圧着状態なども問題となるようだ。ドライバー故障以外の故障モードを学ぶことが出来たのは収穫だった。

予備品のプリンターについても考えたが、実際はモーターの出力を抑えた設計をした場合にはモータードライバーがユニットになっていなくても問題ないのかもしれない。

ちなみに上位モデルのコントローラではモジュールとなっているので、このエントリーモデルはコストダウンと性能追及を両面から図っているようにみえる。Amazonジャパンにも在庫して出荷する体制をとっているのも彼らの戦略のようだ。

img_7646さっそくXperia Z3 Compactのドックパーツを作成したところきれいに出来上がった。アルミフレームのケースに替えたので幅が標準のものでは合わなくなったのである。

動作確認の報告をQIDITECH社には伝えて、見立てが正しかったことと、こちらで作ったケーブルも写真で見てもらった次第だ。

長年携帯技術サポートの仕事をしてきたので、不具合対応をしていて最後動作してしまうとサポート側に返事が来なくなる体験をしていてサポート側としては最後までうまくいったのかどうか知りたいということを感じていたので報告を惜しまないのです。

3Dプリント安定への道

image組み込みの里では、二種類の3Dプリンターが稼働している。それぞれ時代を表す代表選手といえるだろう。Robo3DはMarlinファームが搭載されている大きな出力が可能という売りで3年前に登場したモデルで、オープンなフレーム構造が売りであるとともにABS出力では収縮などの影響を受けやすく使用する環境にシビアなモデルだ。KickStarterで登場した段階で手配して長い付き合いとなっている。

 

 

 

image今年になってからプラダンで保温カバーを作ったことで、ABSの出力が安定化した。変形という点では収縮事故はなくなったようです。

それでも印刷が止まる事象は発生していて、その課題はフィラメントスプールでのフィラメントの絡まりが原因となっている。フィラメント表面の滑り具合によっては、これが起きやすくなるし、またフィラメントを取り出して前後左右に移動するエクストルーダーの動きが絡み合いを引き起こすようだ。(Robo3D)

フィラメントスプールの向きを変えることで対応できそうなので現在、整備中で追って報告したい。

imageもう一台はReplicator2x互換のモデルで出力プレートが上下動しかしない。また大きなメタルケースに収容されてABSなどの印刷中の室温などの影響からも受けにくく高い価格でも各地のFabなどに導入されている理由を再確認できるものだ。

Dualヘッドの構成で水平が保証しやすいことが長所でもあり今回Delta型を見送った理由でもある。DELTA型でDUALヘッドにする場合にはスイングするエクストルーダーを三基のモーターで構成することからDualヘッドの水平保持に課題が起きやすいようだ。

フィラメントは背面に配置されていてPTFEチューブを介してエクストルーダーに供給されていて絡まりの問題はRobo3Dよりは少ないようだが、フィラメント次第で、まだ課題があるようだ。

image双方のプリンターで起きる問題点として最近認識したものにスプールへのフィラメントの巻き具合で枠からフィラメントへの巻きしろがないタイプの場合に、フィラメントが外れて絡まりやすいようだ。

対策として写真のようにスプールの縁を延長する、ふち子さんを作成して対応しようと思っている。

 

[続]3Dプリンターを使うとPC以上にparts改修が増える

image今週の工房作業に間に合わなかった薄型モーター(NEAMA17 24mm)が届いた。従来品(NEMA17 40mm)と比較すると半分近い感じだ。

ダイレクトドライブでフィラメント駆動をしている最近のモデルに比べればモーターのトルクは弱くとも3:1のギア比でトルクは十分なものになるし、もとよりExtruderブロックの重量が軽くなることで高速化などへの対応も期待できそうだ。こちらはRobo3Dのパワーアップの決め手になりそうだ。

image新型のReplicator2x互換モデルもエクスルーダーブロックでの配線がすべてターミナルサブ基板またはSMコネクターで接続されるようになりノズルの交換などの作業で大掛かりな配線全体を取り外すという作業が必要なくなり、進化した互換機モデル(FlashForge社のCreator Pro)と同等な保守状況になったといえる。

 

image圧着タイプの中継コネクタでロック付きというSMシリーズを2/4pinを揃えたのでこれでモーターセンサーの配線は交換対応できるだろう。ヒーターブロックへの配線もとりあえずSMシリーズで適用しているのだが電流容量からするとLシリーズコネクタだと余裕がありそうだがエクストルーダー部分はかなりの移動を繰り返すので軽めのSMシリーズで様子をみることにしている。

当初はPHシリーズの基板用のコネクタペアで代用していたのだが、温度センサーのワイヤーは半田性が悪く振動移動を繰り返すこのアプリケーションでは接触不良を引き起こす元凶となり、配線中継タイプのSMシリーズを用いることで解決をみた。

ちなみに、接触不良を起こすとフィラメント供給のための熱源制御が停止して3Dプリントが失敗することになり、LCDコンソールにはそうしたトラブルがレポートされて配線を確認するようにというエラーメッセージが出力されて、大きなボリュームの印刷途上で発生したりすることで、嫌気がさしてしまうことにもなる。

3Dプリンターの肝は、こうした振動や移動を繰り返すブロックについてセンサーでの温度計測フィードバックループが安定して構築できることが必要なので、安易に考えて保守性のみを考えると私が陥ったような失敗を繰り返すことになる。製品としての安定性を考えると丈夫な強度を持ったセンサーのワイヤーは十分な長さでプリンターの制御基板とエクストルーダーブロックを結ぶことが最も信頼度が高い配線構成としてとらえているのがオリジナルのMakerBot社での設計なのだろう。

 

 

おもちゃの病院横浜出張所 東京タワー編

image昭和33年生まれの細君にとっては、同年生まれの東京タワーには思い入れが強いようで、マイコン搭載の多彩なLED照明が点滅モードを変えるこの東京タワーが点灯しなくなっていたのが、不満だったらしい。

すこしかさばるので里にまでもっていくのも憚られておもちゃ病院横浜出張所の開設となった。必要な診断はすでに行われていて、タクトスイッチが不良になっているらしいことまでは判明していたので、里からタクトスイッチを持ち込んでいたのだが・・・

 

 

image当該の不良タクトスイッチは真ん中のもので里に在庫していたスイッチは左右のものだった。あいにくと、おもちゃ病院横浜出張所には、温調半田ごて、ニッパー、ラジオペンチ、鉛フリーのはんだ、こて台くらいしか手術用品がなかったために、まずは、壊れているスイッチを外して、背の低い交換スイッチのリードをカットして高さを合わせて基板にはんだ付けするという荒業で対応した。タクトスイッチはこうしたボタン長の種類が多いのでアソートセットを手配するか、必要そうな在庫を持つしかないようだが、とりあえず強い押圧が必要ではあるものの、東京タワーは営業を再開してくれた。

必要な長さに近そうなタクトスイッチはいくつか手配することにしたのだが、高さ4.9mmくらいで一応5mmのタクトスイッチ(6X6X5mm 4-pin DIP)があったので中華マーケットから手配した。100個で本日のレートでは118円とのことである。

USB顕微鏡のバックライト不良対策(交換?修理)

USB顕微鏡のバックライトがつかなくなったのが始まりだった。不良を解決すべく本体を開けて内部を確認したのだが、鏡筒内部に配置されているLEDまで の配線がおかしい様子だったので、予想以上の密度で内部が出来ていたので表示が動作できる点で再現確認をしたところであきらめていた。バックライト以外には不満もなく、アプリケーション”MicroCapture”もWindows7で動作していたマシンでは問題なく動作していた。

Windows10へのマシン移行を契機に、バックライトのつかない顕微鏡を解決すべく最近のモデルを手に入れようと考えたのだが$20以上を払う気もしないのでWindows8まで対応を表明していた少し古いタイプのチャイナモデルを探した。

同様なモデルを購入できたが、ケース外観と内部は大違いでカメラのドライバーもアプリも異なるものだった。残念ながらWindows10での動作では最もよく使うユースケースである拡大しながらのPreviewingが描画できないという問題が判明した。静止設定すると表示が正しくでるので、問題はDirectShowにあるようだった。

意を決して、再度古いモデルの筐体を開けて、バックライトの問題について解析をすることにした。CMOSセンサー基板とコントローラ基板の連結コネクタのピンに一か所問題が見つかり、そのピンが抜ける様相になっていて、そのパターンが切れているのを確認した。ワイリングペンでUEWを使って配線を試みるとバックライトが復活した。

image2016-06-20このワイヤリング対策について早く気づいていれば・・と思いつつ、きっと無駄な買い物をするまでは必死に探さなかったのだなと反省。

image

こちらが、当座使う目的を失ったWindows10では問題ありそうな顕微鏡です

image

復活を遂げた、顕微鏡です。倍率は200倍ほどですが使い道は基板のはんだ付けの目視検査なので問題はありません。

 

 

 

[Solved] RoBo3Dプリンターヒートベッド温度が上がらなくなりました。(その2)

image

右下にあるのが、交換用のレギュレータ。 左上に写っているのが、千住金属の期待の星LEOです。低温半田で取り外すのに便利ですし、価格的にもCHIPQUIKよりはお手ごろで助かります。モノタロウで全品10%オフのセール日に注文しています。

ヒートベッドがドライブできなくなったRAMPS基板を変えて予備品にしたところExtruderのモータードライバが駆動不足で振動していたためにドライバ設定のポテンショメーターをランタイムに調整したところ今度はATMEGA2560がご臨終したようでモータードライバーの駆動電流に比してATMEGA搭載のRegulator 1117が不足しているのか、これが臨終したもよう。SMDのレギュレータなので低温半田LEOを使って外しました。1117の臨終は二個目です。

 

 

image

元気に復活しました。今日は、弾性樹脂を使って取り回しやすい異径ジョイントを試作しています。

15mm->6mm
8mm->6mm

RoBo3Dプリンターヒートベッド温度が上がらなくなりました。(その1)

今週も必要なパーツ作成を予定していましたが、プリントフィラメントを切り替えてスタートをしていたのですが一向に進みませんでした。確認をしたところヒートベッドの温度が上がらないのです。RAMPSボードの不具合と思われますので、早速確認をしましたところ・・・問題が見えてきました。RAMPSの交換含めて調査報告を後ほどいたします。

image

ヒートベッド用のヒータ出力のターミナルが炭化していました。

 

 

 

 

 

 

フラッシュを焚くとより鮮明に・・・状況が深刻なのが解かります。

image

ターミナルでの接触から熱をもったように思えます。ヒートベッドが移動してこの配線がターミナルにストレスを与えるので接触がゆるくなり熱を持つにいたったと思われます。樹脂が溶解しています。

image

基板のパターン側にも熱からくる損傷があるかもしれません。

image

拡大すると端子のベースあたりが焼損しているような印象にみえます。

アクリルLED時計の開発環境の構築 (2)

imageアクリル時計との接続は、P3.0\P3.1へのUSBシリアル変換での接続。CH340Gの中華USB変換が最近の里でのはやりだ。

内蔵RC発振のSTC15F204EAだがシリアルの伝送速度への対応は誤差も少なくて素晴らしい。11.0592MHzを設定しているようだ。

 

2016-05-31 (1)こちらは、本家のSTC-ISP(Windows版)で、Windows10でも動作している。書き込み速度は115200bpsでハンドリングしていたので4kBほどのサイズはあっというまです。

書き込みをしてる過程で、静電気故障と思われる症状でUSBシリアル基板と書き込み対象のSTC15F204EAがお亡くなりになったようだ。どちらもチップの買い置きはあるので再生はするものの取り扱いには注意したほうが良いのは改めていうまでもない。

HyGain DX-88 バーチカル復活プロジェクト (6)

DX88_test2

当該コネクタのはんだ付け対処後、設定条件なども合わせこんだ。

前回の報告で、電界が弱くなっているのではないかというご指摘をいただき、同軸処理の見直しを行いアンテナ側のコネクター処置について再度更新を行い十分なはんだ付けがなされるようにしたところ電界強度メーターの段階でも強くなっていることが見てとれる状況となったので、復活したといえるのだろう。

ガス半田ごてを利用しての野外でのはんだ付けではあるが、風に吹かれたりして温度が必ずしも確保できず、最後は鏝先を外してトーチにしてのロウ付け状態とした。同様に屋内側についても見直した。

HAM

こちらが従来の5D2Vでの配線当時のもの

 

HyGain DX-88 バーチカル復活プロジェクト (5)

DX88_test

8DFB敷設後のPerseusでのニッポン放送受信

8DFBケーブル30mが届き、今回は、中継延長なしで届くようになった。必要な長さは25mほどのようだ。8DFBを使うとようやくアマチュア無線のケーブルという気がしてくる。予め外部に引き出すために内径20mmのパイプを通してあったので、8DFBの引き込みに問題は無いはずだった。

HAM

5D2VでのPerseusでのニッポン放送受信

あとから、やってきた光ファイバーの線を引き込んでしまったので8DFBとの隙間を少しずつ調整しつつの引き込みを行い、外側での引き回しもあまり小さな回転半径で曲げないように、伸ばした軒先の中を引きまわすようにした。

埋設した塩ビ管も途中冠水していたこともありまずは、新たに掘り起こせた範囲でのパイプと追加パイプで余長も十分に確保して設置した。埋設は、次回にした。内径20mmの塩ビパイプを連結して塩ビ用の接着剤をたっぷりとつけて接続し、両端のパイプ部は曲げずに、スミチューブを段階的に重ねて8DFBの幅に密着するようにした。さらに自己融着テープもつけることが必要だろう。

アンテナ状況の確認として以前のラジオモニターで目安としているニッポン放送のキャリア強度で比較するようにしたが、設定が違っているものの復活したといえる状況だ。