省力化機械で日本の労働力人口の減少に立ち向かう会社のブログ~自動機の開発・設計・製作から3Dプリンタ、治具の設計製作まで~

(有)イージー・エンジニアリングは、富山県朝日町にある AutoCAD・三次元CADによる試験機・産業機械・省力化機械・自動機を設計・製作・機械開発している会社です。省力化機械の開発・設計・製作から3Dプリンタ、治具の設計製作まで手がけています。

メンテナンス部品

【3Dプリンタ構成部品】LCDコントロールパネル


3Dプリンタの作業内容を表示して、またパソコン無しでスタンドアローンで制御することもできるLCDコントロールパネルについての紹介です。

LCDコントロールパネルには2種類あります。
・Reprap LCD2004 smart controller display
_SX342_

・Full Graphic Smart Controller
0123
前者が128×64ドットと大画面になっていて、多くの情報を掲載することができるのでおすすめです。後者は古くからあるタイプで幅広の画面です。

それぞれについて、分かりやすく紹介されている記事がありますのでおすすめです。
Full Graphic Smart Controller フルグラフィック・スマート・コントローラー – 3Dプリンター作る!
LCDコントロールパネルをRamps1.4で使ってみた – 3Dプリンター作る!


購入は、下記が対応が早くて送料も安くておすすめです。
Amazon.co.jp: サインスマート LCDコントローラー 12864 Ramps 1.4 3Dプリンタ自作 電子工作 for RepRap Mendel Arduino UNO R3 Mega: DIY・工具
3D プリンタ用 LCD 文字ディスプレイ 2004A :display2004:デイシン Dasyn - 通販 - Yahoo!ショッピング


【3Dプリンタ構成部品】アルミニウムヒーターブロック


3Dプリンタ構成部品において、アルミニウムヒーターブロックは重要な役割を果たしています。下記の3点が取り付きます。
ノズル
・ヒーター
・サーミスタ
・ヒートスレッド

reprapMKシリーズの3Dプリンタを運用する場合は、下記のヒーターブロックが5点セットでおすすめです。
HICTOP 3Dプリンター用 加熱ヒータブロック アルミニウム  ヒート M6 M3 スレッド ノズル 5個入り

レビューによると加工精度の点に難ありですが、費用対効果を思えばありだと思います。一点、鉄工所で例えば真鍮を加工してもらうのもいいですが、組立やメンテナンスが上達する方が先だと思います。


参考記事
3Dプリンタのノズル交換・メンテナンス
I3 Extruder assembly




 

【3Dプリンタ構成部品】ノズル


3Dプリンタによる成形精度を高めるために重要な部品であるノズル。
市販のノズルでも径が何種類もあります。

例えば、下記のリンク先は【0.4mm,0.3mm,0.2mm】の3種類あり、用途に応じて使い分けるのにとても便利です。

[6個セット]3Dプリンター用交換ノズル 1.75mmフィラメント用 ノズル径0.4mm 0.3mm 0.2mm各2ヶ
4mm


0.2mmのノズルが一番精度良く成形してくれます。ところが、精度と時間はトレードオフの関係にありますので、精度を必要としないスケールの大きな部品は0.4mmのノズルを用いた方がメリットが大きいです。

下記のページがリアルな画像をつけて紹介してくれているので、おすすめです。
ノズル径の使い分け①: 週刊?3Dプリンター活用記録
ノズル径の使い分け②: 週刊?3Dプリンター活用記録
 
slic3rで設定値を変更する必要があります。
PrinterSetting_Extruder_Size

Slic3r | Size / ノズルサイズの設定 / 3Dプリンタの設定をいじる / Slic3r まとめより

触るパラメータが増えて一手間かかりますが、精度を高めるために必要な作業と思って取り組むことが必要です。


【3Dプリンタ構成部品】コントロールボード増設基板


前回の記事では3Dプリンタの頭脳であるArduinoを紹介しました。

Arduinoだけでは3Dプリンタは機能しません。その上に基板を増設することによって、ステッピングモータのドライバやLCD、電源、ヒートベッド、エクストゥルーダーなどへの接続が容易になります。

増設基盤名称はRAMPS1.4といいます。その仕様は下記で詳細に説明されています。
RAMPS 1.4 - RepRapWiki

下記が仕様略図です。上記サイトから引用しました。
svg


近年はアマゾンなど国内ネット通販での入手が容易になりました。パソコンの部品のように、短納期で低価格で入手できます。

代表例は下記です。
SODIAL(R) RAMPS1.4 3次元プリンタメンデルPrusa Arduinoのボード用の3Dプリンタコントローラ


また、増設基板だけでなくArduino互換部品やLCD、ステッピングモータドライバも含めて一式で購入できるセットも国内ネット通販で入手できます。短納期で低価格のものは下記です。ただし、Arduinoは純正品ではありません。
OSOYOO(オソヨー) 3D プリンター キット RAMPS 1.4 コントローラ + Arduino Mega2560 R3互換ボード + A4988 ドライバ + LCD 12864 モジュール for Arduino RepRap (3D プリンター キット)


【3Dプリンタ構成部品】マイコンボード(Arduino Mega2560)


『メイカーズ』というクリス・アンダーソンが上梓した著作が世界を席巻して、日本では2012年に上陸して3Dプリンタブームを巻き起こしました。
MAKERS 21世紀の産業革命が始まる

翻訳者が悪かったこともあり、日本国内では表層的なブームで終わり、その意義が十分に伝わらなかったことの一つが、まさに今回ご紹介するマイコンボードであるArduinoなのです。

本書を簡単に要約すると、3DプリンタやCNCなどの工作機械が激安化することによって試作費用が激減することです。資本力のない中小企業であっても商品の企画開発から販売まで担うことができるようになるわけです。

なぜ工作機械が激安化するかというと、スマホ革命により電子部品が大量生産されて価格が大きく下がったことにより、その主要構成部品の一つであるマイコンボードが激安化しているからなのです。しかも、3DプリンタもCNCもマイコンボードで運用される駆動ソフトは、オープンソースで誰でも無料で利用・改良できるのです。そのことで開発費用も大きく下がっています。

Arduinoがマイコンボードの世界標準となっていますが、ソフトだけでなく基板自体もオープンソースとなっているため、代替品がとても安い価格で販売されています。

代替品の代表例が下記です。3Dプリンタでよく使われるArduino MEGA2560の代替品を紹介します。
Kuman Arduinoに対策 MEGA2560 R3 互換ボード for Arduino Rev3 Mega 2560 Rev3 USBケーブル付属 k16

正規品はRSオンラインで購入することをおすすめします。納期や品質保証の面で優位性があります。

Arduinoの応用範囲は広く、オープンソースのドローンに搭載されていることが多いです。また、軽薄短小なものだけでなく、クラシカルな機械を制御することも可能です。工場における既存の機械をIoT化することが旬のテーマとなっていますが、Arduinoは堅牢性という課題がありますが、通信機能がありますのでその特性があるといえるでしょう。

実は、3DプリンタはArduino単体では機能しません。この上に基板を増設することによって、さまざまな要素と容易に接続することが可能になります。続きは次回記事にて。


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(有)イージー・エンジニアリングは、富山県にある AutoCAD・三次元CADによる試験機・産業機械・自動機を設計・製作・機械開発している会社です。最近は小規模のクラシカルな機械の修理や、3Dプリンタの開発も手がけています。 連絡先 TEL:0765-83-3521 FAX:0765-83-3522 EMail:info@ez-eng.jp
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