ひまつりのブログ一覧

※まずは訂正です。

リニアガイド方式→リニアシャフト方式　です。（笑）


一般的にリニアガイドとは以下を指すようですので、正しくはリニアシャフト方式でありました。




ということで、今後はリニアシャフト方式ということで話を進めようと思います。（ごめんなさい　(_ _)）




では、前回の続きです。

前回は3Dプリンタで自作したブラケットを用いてX軸ユニットをY軸のリニアシャフトへセットした状態で終了しましたが、その部分を詳しくお見せしますと大体以下のような感じとなっています。



プリント完了時の状態です。



（modeling by MUTO MF-1100）



プリントしたブラケットにリニアブッシュを合わせてみた状態です。





X軸ユニットに全てマウントした状態です。





リニアブッシュ側から見た様子です。





正面から覗くとリニアブッシュの中のベアリングが見えます。






2本のリニアシャフトに通してX軸の動きを確認しましたが、とても軽快で、まさにリニアな動きでした。



ブラケットの剛性もなかなかで、とてもいい感じでした。




しか～し、ここから先がダメダメでした・・・。



なんと、タイミングベルトがブラケットに干渉しまくり！！







慌ててCADで取り合いを確認すると、ベルトがブラケットの中を通っている！！




完全に中を通っている・・・。 orz

もっと離れて通ると思っていました。 orz







本当にアホです・・・。




ということで、うなだれながら設計し直し。


日曜日の夜なのに、自宅で夜なべしてブラケットの形状を変更しました。





ブラケットの中は通さずに、途中にアイドラーを取付けてブラケットに干渉しないように形状変更。




そして翌日（先々週の月曜日）にプリント・・・。






仕事をしていても勝手に作ってくれるっていうのは本当に便利です。




レーザーカッターもそうであると良いのですが、レーザーは下手を打つと火事になるので目を離せないのが辛いところです。（あと焼く臭いもかなり・・・）





ブラケットのプリント後は、卓上旋盤で取付用の軸ピンを作ってアイドラーを取付け。








上手く取付けられました。






そしてまたX軸ユニットへ取付け・・・。





リニアブッシュも取付け。





リニアブッシュとX軸の取付け部分は稼働時の挙動が激しいので、ナット部分は全てスプリングワッシャーを入れてナイロンナットで固定しました。




X軸ユニットの両端に付きました。





Y軸のシャフトにセットしましたが、設計どおりに上手く行きました。




アイドラーとリニアブッシュは接触していそうに見えますがきちんとクリアランスがとれています。




動きを確認しましたが、アイドラーがよく機能してくれています。







ちなみにモーターと反対側のプーリーはこんな感じです。


元々のレーザーカッターの部品をそのまま流用。新規に手配したアルミ部品にタップ穴加工を追加しました。










ということで、やっとこさこの状態まで改造が出来て来ました。

相変わらず仕事が忙しいのでなかなか進みませんが、頑張って仕上げて行こうと思います。



今後の作業は、

・軸位置の初期化用のリミットスイッチの処理
・レーザーユニットのZ軸方向の取付けステーの変更
・配線と電源回路部分の取付けのし直し
・各軸の動きの再調整

といったところでしょうか？





だんだんと改造の終わりが見えて来ました。

もともとの製品は下の写真のとおり、X軸・Y軸ともガイドローラー方式となっていますが、私の調整能力ではどうしてもY軸の動きが良くなりません。（黒くて細いフレーム部分が純正部分のフレームです）






仕方がないので調整は諦めて、独自にリニアシャフトを購入し、Y軸のみリニアガイド方式へ変更する事にしました。
（✖リニアガイド　⭕リニアシャフト）



それで、まずはシャフトの選定ですが、加工範囲が□1500mmもありますので、両端の支持部分を含めるとシャフトの長さは1500mm以上必要です。

当初は小径で良いやと思っていましたが…。

FreeCADのFEM機能で簡単に構造計算をしてみましたら、φ20mm程度のリニアシャフトでは中央部の垂れ下がりがかなりの寸法に！💦
（数㍉から数十㍉レベル）



計算条件は大体以下のような感じです。

・支持方法：両端固定
・荷重位置：中央部
・荷重方向：鉛直方向
・荷重タイプ：集中荷重（静荷重）
・積載荷重：5kgf（50N）


↓FreeCADでのFEM解析画面です。




色々と寸法を変えて計算をしてみましたが、現状素人が入手出来る商品ですと、φ35mm☓長さ1800mmのリニアシャフトしか垂れを抑える商品は無さそう・・・。💦



↓FEM解析の結果画面です。




φ35mm☓長さ1800mmのリニアシャフトですと5ｋｇの荷重で最大0.18mmほど垂れる様です。まあこの程度なら全くOKですが・・・高額なため懐具合は全くOKでは有りませんなあ・・・。買いましたけど。




ということでφ35mm☓長さ1800mmのリニアシャフトで設計を開始して、ブラケットやなんやかやを用意してなんとかシャフトを取り付ける事が出来ました。










↓X軸との固定部分は3Dプリンタでパーツを自作して、なんとか固定の目処はつきましたが・・・




このあとこの自作部分で更なる問題が待ち構えていることを、この時の私はまだ知りません。😂



続きは次回へ。

DELLからお買い得葉書が届き、送料・税込￥29,800のノーパソを購入しました。
(※ノーパソ=ノートパソコン)




通常価格￥5万円くらい(※)がどうなったら送料・税込￥29,800になるのかは不明ですが、まんまとお買い得葉書の餌に釣られてしまった訳です(笑)

※あとでちゃんと調べましたら税抜¥79,100のブツでした…😵💦 ¥56,500の割引って…（冷や汗）


Celeronですが、レーザーカッターの専用制御機にするので全く問題ありません。

カラーは購入時にシルバーと黒が選べると思いきや、選択ボタンが何処にも無し・・・。どっちでも良いやッて注文するとシルバーが届きました。


激安でもやっぱり新しいノーパソは気持ちいいです❗買って良かった。



ところで件のレーザーカッターはというと・・・。


Y軸の調整に疲弊して調整を断念orz…。




制御自体は上手くいってる様ですけど、動きが渋くてカットする図形がダブってしまいます。

ということで、Y軸の可動部をローラーからリニアガイドに改造すべく検討中です。


そしていつもの悪い癖で部品だけ発注してしまうという困ったおじさんです…。




次の10月で購入してから一年経つような・・・(^^;

タイトル写真のような物を3Dプリンターで作り、それをパネルの張り込み用のスペーサーとしてパネルを取り付けていたのですが、





フレームをしっかりコンパネに固定しなかったせいで寸法が狂いまくりました。



手を抜けばそれなりの成果にしかならないということを思い知り、フレームの治具を作成し直しました。





まあ、日曜大工なので、こんなので良いのではないでしょうか？





今度はフレームがガッチガチやで～🤣
という事で、ものすごく良い寸法で張り込みが出来ました。




自作のスペーサーがジャストな寸法で、最後のスパンドレルとフレームの端部がジャストフィットでした😃





ちなみに、アルミフレームの4隅のジョイント用ブラケットに干渉する部分は、あらかじめCADで干渉部分を確認してありましたので、その部分を寸法どおりにカットしました。





念のため現物でも確認。




ここも無事クリア。





ということで、パネルが2枚製作完了。






一回張り直して小傷がついたので、軽くコンパウンドで磨いておきました。





さて、次はお待ちかねのフレームとの合体作業になります。

フレームとパネルのクリアランスは全周で片側1mmづつです。うまくスポッと行くでしょうか・・・？



緊張の瞬間です・・・。




スポりました～‼️🤣





狙いどおり、片側1mmづつくらいで収まりました～‼️🤣



何も問題なし。


2枚とも問題なし❗




もしかして私って・・・。



繋ぎ目の平滑度も狙い通り。




もしかして私って・・・。


て、天・・・才・・？(笑)



まだ水平をとっていなかったり、アルミフレームの蓋を全部作っていなかったりと細かい作業は有りますが、本日でステージもほぼ完成です




嬉しくて写真を撮りまくりです🤣









なんとかここまで漕ぎ着けました。



しかしながら、レーザーカッターの旅は始まったばかりであります(笑)



テールライト ヘッドライトであります。

今週も土日とも仕事ではあったのですが、予定よりも捗りましてちょこっと時間が出来ましたので、レーザーカッター用のステージの製作を進めました。


今日作ったのはこれです・・・。


ステージのトップパネルがセットされる部分のスペーサー。




パネル受け用のLアングルのピースの上にセットされます。

これはパネル受けの上下方向の位置合わせも兼ねます。




アルミフレームの溝の断面に合わせて3Dプリンターで作りやすい形状の物を適当に設計しました。(設計時間0.5h、プリント時間1.5h/個)





で、出来たのがこれ。



パコンと入って良い感じで留まりました。(もしかして天才？ 笑)


おそるおそる、まずは二個作ってみましたが、こんなに上手く行くなら全部作っても良かったかも・・・。





そしてネット通販(アウンワークス)で買ったアルミスパンドレルの加工も・・・。





幅110mm×長さ4mのスパンドレルをチップソーの付いたスライド丸ノコで切りましたが、意外に良い寸法で切れました。



チップソーなので切断面の仕上がりはいまいちですが、そんなに断面は見えませんので良しとします。🙂



切れ端の組合せを見て貰うとスパンドレルのパネルの構成方法が良く解ると思います。





陽が暮れて来ましたので、切ったものをストレッチフィルムでくるんで終了しました。



早くレーザーカッターを稼働したいです。