3Dプリンターに自作ABL取付け

今回も誰得？なブログ(笑)

中古でFDM方式の中華製格安3Dプリンターを購入したのでいろいろと遊んでます♪

構造の説明は省略しますが、3Dプリンターの重要なセッティングに、最下層の土台部分と材質が出てくるノズル先端部分をコピー用紙1枚分（約0.1mm前後）のクリアランスに調整するという作業があります。

調整は土台の四隅の4点にネジがあり、手動で締めたり緩めたりしながら、水平を出しつつクリアランスの調整をしますが、1点を調整すると他の箇所のクリアランスが狂うので結構この作業は面倒です。
しかも、この原点出しの調整は、格安機種なためか、または熱膨張の伸縮が不安定な為か、毎回微妙にズレるので、基本的に印刷開始時にいつも調整を行っています。

グレードの高い機種は、この調整をセンサーを用いて自動で測定してデジタル補正を入れるABL（オートベッドレベリング）という機能がありますが、自分の機種は格安モデルなのでありません。

自動測定イイな～。

ということで、前置きが長くなりましたが、今回は後付けでABL機能を取り付けてみましたというブログ。

センサーは、カスタマイズしてる人の多くが使っているLJ18A3-8-Z/BXという規格の非接触型を購入しました。


純正オプションとほぼ同じ位置に付くように、Fusion360でブラケットの3Dデータを作り、プリンターで印刷して取付け。


ブラケットは、チョット失敗があって積層に剥離がありますが、強度は問題なさそうなので作り直さずにそのまま使用。

このセンサーの入力電圧は6～36V。
プリンターの電源が24Vなので、センサーの電源はそこから取りました。

一方で、センサーの出力は制御基板のリミットセンサーへ入れますが、リミットセンサーの動作電圧は5V。
センサーの出力は24Vが出るので直接繋ぐと壊れます。

単純に24Vを抵抗分圧で繋いでも動きますが、トラブルがあってメインボードを壊すと嫌なので、自分はフォトカプラを使い接続しました。




手持ちの抵抗が1/4Wなので念のために並列にしておきました。

余談ですが、このセンサーと同等品の接続に同じくフォトカプラを使っている先駆者の記事がいくつかある中で、URLは伏せますが間違った回路図を載せてる方もいますので、参考にされる方は注意してくださいね。
最悪メインボードが壊れちゃいます（汗）
（フォトカプラは、そもそも入力信号と出力信号を回路間で絶縁して使う目的なのに、2番と3番を繋いでGNDに落としてたりとか・・・というか回路自体違ってますが・・・）

部品を組んだら、これを収めるケースを3Dプリンターで製作。


Fusion360で3Dデータを作って～


Curaで3DデータをGコードに変換して～


印刷～






ケースとフタのハメ合いが若干キツかったので蓋のツメ部分をヤスリで削りましたが、全体的にはまあまあ満足な出来です。

取り付けるとこんな感じ～。


ABLを使うにはファームウェアの変更が必要なので、メーカーのwebサイトからABLに対応した上位機種のファームウェアをDLしてきて、ちょっと手を加えて書き換え。

動作テスト。

非接触で土台のプレートに反応するとパイロットランプが点くとともに動作停止し次の動作へ移行。
自動補正も問題ありません。

ということで、無事にABLが使えるようになりました♪

コロナウイルスで外へ遊びに行けないですが、巣篭りでの趣味の1つとして3Dプリンターは面白いと思います。

おわり。

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追記：
センサーの取り付け位置に関して、メーカー純正位置だと若干ですがサイズ制限があったり、ノズルとの位置が離れてて正確性に欠けることもあり、大多数のユーザーが設置してる場所へ移動しました。

それに伴い、ファームウェアもMarlin1.1.9をベースに自分でカスタムをしたものに変更しました。