お気楽Bamboo Yard
主にペーパークラフトといった模型関係の趣味についてつらつら書いていきます
骨組みカット
カテゴリを「クサナギ」にするか迷ったけど、こっち。
この日のために温めておいた秘密兵器をついに投入する機会がやってきました。
ということで、備忘録を兼ねて記録。

まず、1.6Wタイプでは白色用紙はカットできない、ということなので、
「骨組み部分であれば着色して切ればいいかない!?」
というアイディアを実行に移してみました。
で、ダイソーで購入した両面白色の厚紙(400g/㎥)に青と黒の絵具で着色してテストしてみました。結果としては、黒が最も容易に切れますが、着色しない部分でもレーザーの焦点距離を調整さえできれば切断することができると判明。
パラメータは
 移動速度 200mm/min 出力100% 回数:4回
で十分に切断することができました。回数を5回にすると細かい部分が焼損してしまいます。
このパラメータを導くだけで結構な時間がかかりましたよ.....orz

あと、試行中にトラブルも発生。
X軸への移動距離にムラが発生して、酷い時はX軸方向全幅の2割程度しか動かないケースも発生。
移動ムラのため、戻り位置がずれてしまってリミッターで以降の作業が強制停止になったりと、エライ目に遭遇してしまいました。
テンションベルトの緩みを疑ったのですが、テンションベルトには異常なし。ソフトウェアも再インストールしてドライバも最新化してみましたが改善せず。
仕方がないのでサポートへメールを作成……と、その時に閃きました。
ベルトじゃなくて、プーリじゃない?
……正解でした。
ベルト送り用のプーリ固定部が緩んでいて、ステッピングモータの回転を送り切れていなかったためと判明。改めて各部調整して復旧いたしました。……あぶねー、要らぬメール出すところでした。
というとで、テンションベルト以外にもプーリの滑りを確認する必要がある、という戦訓を得ました。

あとは、データ作成時のトラブル。
DXFフォーマットを取り込むことができるのですが、ペパクラデザイナー4で出力したDXFはそのままでは使えないことが判明。つい最近もアップデートがあってDXF互換性を高めたということなのですが、ダメ。
他のソフトで読めるんだろうか?ということで、Inkscapeで試してみました。……ダメ。
テキストエディタではちゃんとテキスト列として読めるのですが、何が悪さしているのか不明。(なんか、昔の仕事を思い出してしまいます…)
GIMPでもダメだったので、これはCADしかないなぁ、ということでJW-CADでチャレンジ。
読めました。
なので、JW-CADで上書き保存してFaboolソフトにインポートしたところ、無事成功!
……ところが、一難去ってまた一難。
ページ毎に作成したDXFデータがダメであることが判明。2ページ目以降のデータ位置がズレていて正常に動作しません。JW-CADでも2ページ目以上のDXFが範囲外で読めないことが判りました。
うーん、ペパクラデザイナーのDXF出力、ちょっとクセありすぎ。
結局、1ページ目しか正常に作業できなかったので、2ページ目以降を1ページ目に移動して出力、を繰り返すことにしました。原始的だけど、仕方ない。

そんなこんなで、骨組み部分をカットしてみました。
KS2017040901 KS2017040902 KS2017040903
全部で3シート分をカットしました。その結果がこれ。
KS2017040904
結構、精度よく切れました。
ただ、ここまでやるのに土日を使ってしまったというのは、ちょっとどうなんでしょうかね。普通に手で切っていた方が良かったのではないか……とは思わなくもありませんが、いろいろチャレンジすることに意味があるんですよね。きっと。

あと、もうひとつ困ったことが。
レーザで焼き切る訳ですので、当然焦げます。で、煤がついてしまうのでどうしても汚れてしまいます。
これ。
KS2017040905
骨組みなので見えないところではあるのですが、加工中に指が汚れてしまうので注意しないといけません。

残る時間はあまり多くありません。
4月中には完成形まで迎えたい……なぁ。
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いろいろテスト
本日はレーザーカッターでいろいろと試してみることにしました。
一応、Graphtecのカッティングプロッタの代替として準備した訳なので、NTラシャが切れないことには意味が半減してしまいます。ということで、端材を使って試し切りをしてみました。

結果……

やっぱり、ホワイトは切断できませんでした.....orz
一応、HPとかで予め知ってはいたのですが、この目で見るまでは信じられーん、と思って微かな期待をしていたのに。うーむ、無情です。
今度作ろうと思っていた艦も基本色は白なので、ちょっと困りましたよ、これは。
ただ、裏面をマーカーで黒く塗ると切断はできたので、それでなんとかするしかないかも。透けない程度に裏面を塗って、反転カットするしかないかなぁ。
そうは言っても、今のままだとカットした裏側が煤で茶色くなってしまうので、その対策も考えないといけません。作業台として木の板材を使っているので、カットする際に焦げて裏側が煤とかヤニで着色されてしまうんですよね。やはり、ここは金属板を入手したいところではあるのですが、ハニカムコア材ってなかなか手頃な価格で入手できないのが辛いところです。

ま、実際に運用するのはまだまだ先になると思いますけど、それまでにはなんとかしたいなぁ。
試し切り
せっかく組み上げたレーザカッターなので、試し切りです。
主な用途として紙の切断を期待しているので、さっそくサンプルデータをダウンロードして色画用紙をカットしてみました。

で、こうなります。
P8113400
うーん、これは……
かなり精度悪いよ。等幅のフォントの筈なんですけど、Fの横棒がどう見ても狭い。これは何度やってもダメでした。切断速度をデフォルト3000から1000まで落としてもダメ。
原因はおそらくY軸方向の駆動ベルトのたるみなんでしょうけど、いくらテンション高めてもダメ。まぁ、ベルトのシャフト間を広げるといっても限度がありますし……。先達の中にはテンションプーリを追加したという話も読みましたけど、こういうことか……

いろいろ試行錯誤しているうちに、気が付きました。複数回のパスで切ってみたらどうなるかな、と。
で、これ。
P8113401
おや? 正しい幅になっているのかな?
どうやら、切り始めは駆動ベルトのあそびがもろに誤差となって出てきていますが、何度も動かすうちに遊び分が小さくなってきているようです。つまりは、出力0%で一度パスを走らせてから、2回目以降でレーザ出力を100%にすればいいのかも。
うーん、奥が深い。
よく、工場のおっちゃんが同じ機種の工作機械でもそれぞれにクセがある、って言ってたのはこれのことかー。
と、妙に納得してしまいました。

実際に使えるようになるまでには、まだまだかかりそうです。
ようやく完成しましたー
PCBケーブルが欠品という連絡メールを出して待つこと2日、水曜日に届くとの知らせ。ラッキー、水曜日から夏季休暇申請してたからちょうどいいジャン!と思ったのも束の間、トラブル対応で緊急出勤に……orz

てなことで、組み立ては今日実施することになりました。

配線
全部配線が揃ったので結線します。特に失敗はしませんでしたが、1本だけ方向を逆向きにつけるところでした。他の5本はPCB側と反対側で明らかにコネクタ形状や数が違うのですが、1本だけほとんど同じものがありました。形状が微妙にことなっていたので入らずに気が付いたのですが、危うく力づくで捻じ込むところでした。あぶない、あぶない。でも、こういう体験をしてみると、製造工場とかのポカ除けの工夫ってバカにできたものでもないんだなぁ、と実感いたします。生産現場で改善される皆さまには頭が下がります、ええ。
P8113391
PCB側の結線が終わると、今度はモータ側の配線です。モータへの配線の他に、何やらスイッチが付いておりました。
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フットスイッチというから、足で踏むスイッチなのかと思っていたのですが、フレームの脚がちゃんと設置しているかチェックするためのスイッチでした。ちゃんと置かないとレーザーが発振されないと書いてあったのはこの仕掛けだったのですね。で、可動するX軸にもスイッチがあります。これで稼働域以上に動こうとしても電流がカットされる仕組みなのですね、なるほど。……でも、反対側の原点方向にはスイッチないけど、いいのかしらん?
ここまでくると、↓こうなります。いいぞ~
P8113393
ここで、基盤ボックスを閉じます。これ、基板上のヒートシンクが干渉するから5mm程度傾けるように、とマニュアルに記述がありましたが、これって5mm程度じゃ済まないですよ。ここまで曲げて良いの?と思うくらい曲げないとクーラーファンが干渉してしまいます。
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レーザー取り付け
いよいよ本丸、レーザーの取り付けになります。ごっついカバーの中はこうなっています。
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うーん、コロニーレーザーの中にはこんなのがたくさん詰まっていたんでしょうかねぇ。ま、それはともかく。取り付けます。
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こんな感じ。ほとんど発光部は見ることができません。サングラスも同梱されていたけど、使う機会ないんじゃないかなぁ。

完成図
で、完成図がこれです。じゃーん
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直接机に置くと焦げるらしいので、ベニヤ板を買ってきました。ちょっと寸法ギリギリだったようで、フットスイッチがはみ出してしまいそうです。600×450なんですけど、450では余裕ありません。この上のサイズになると畳くらいのサイズになってしまうので仕方ないところです。先達のブログとかをみると、ハニカムプレートを準備されているようなのですが、近所のホームセンターでは置いてありませんでした。穴付き金属プレートでもいいかな、と思いましたが、適当なサイズが無かったのでベニヤで我慢です。ちゃんと使いこなせるようになったら、検討してみましょうか。
秘密兵器投入! ……のハズだったんですが
夏の賞与を投入して、初めてのクラウドファンディングに支援してみました。
でもって、先週、そのリターンが届きました!
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FABOOL Laser Mini レーザーカッターでございます!
キタ━━━━。゚+.ヽ(´∀`*)ノ ゚+.゚━━━━!!

結構前から気になっていた一品です。迷っていたのですが、残り予約数が少なくなってきたので5月頃に決心してポチりました。支払いは賞与を前借ということで(……家内に懇願)。7月発送予定ということでしたが、本当に7月31日に発送したらしく、届いたのは8月になっていました。届いたのはいいけど、仕事が忙しく開梱すらできませんでしたが、ようやくこの週末でお目見えです!

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内容物はこんな感じです。製品版という扱いのようですので、それなりに梱包は綺麗にされていました。部品点数はそれほど多い印象はなく、まぁ半日あれば組み立てできるかなー、って感じです。
で、早速組み立て開始です。

駆動部(モータ)の組み立て

まずは部品のチェックから。
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モノはちゃんとそろってます。パーツにはパーツ名の記載がありませんので、ウレタン箱の位置で識別します。本当はパーツそのものに名称か品番が記してあるといいのですが、まぁ、数が少ないから問題ないのでしょう。
ちょっと気になったのがこれ↓
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なんか、あちこちに樹脂と思われる繊維状のゴミがひっついています。接着剤のカスみたいな奴です。レーザ発信器のレンズとか駆動軸とか致命的なところにはないので問題ないのでしょうけど……
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組立てるとこうなります。X軸方向は1個、Y軸方向は2個のステッピングモータで駆動させるようです。

X軸の組み立て
レーザ発信器が動くX軸の組み立てです。
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発信器がこの軸上を移動するのですが、ガタツキがあると精密なカットができません。調整が難しそうだなぁと思っていたのですが、意外な解決方法でした。
「偏心スペーサ」で微妙なズレを補正する方法です。今までこのようなパーツがあるなんて知りませんでしたので、かなり新鮮な驚きだったりします。へぇ~。
ステージを動かすタイミングベルトの実装が最初のヤマだと思いました。取り付け方法は難しくないのですが、梱包時にタイミングベルトが丸く束ねられているのでその型が付いてしまっています。中心部の方は細かい折り目が付いてしまっているので、なかなかまっすぐに張れません。なので、タイミングベルトは組立て前にしっかり伸ばしておく必要がありそうです。
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フレームの組み立て

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ここは二人いれば楽に組めるところですね。一人だとフレームを保持しながらネジ止めするのが結構面倒です。
……が、
ここには他にとんでもない罠が仕掛けてありました。というか、マニュアルを読み飛ばした私が悪いのですが......orz

Y軸の組み立て
ここでは、フレームにY軸方向の駆動パーツを取り付けます。
Y軸方向は、X軸を左右それぞれからモータで駆動させることになります。確かに、片方だけ持ってX軸を動かしてみましたけど、往路と復路ではかなりガタツキがでてしまいます。同期が面倒かもしれませんけど、左右両側で駆動するというのは正しい設計なんでしょう。
ここではY軸方向のテンションベルトがちょっと長いので、終端処理をどうするか悩みどころです。いっそ切ってしまおうか、とも思いましたがとりあえず動かしてみるまではこのままでいくことにします。
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基盤の取り付け
ここでちょっとやられました。
基盤を格納するPCBケースをフレームに取り付けます。ここで発覚しました。フレームを組み上げる前に取り付け用のTナットをフレーム内に埋め込んでおく必要があったのです。
げー
Y軸調整までしたのに、フレーム組み直しかよ~!
ということで、対処したのがこれ。
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マニュアルはしっかり読まないとダメだね。

配線 =敗戦

マニュアルはしっかり読まないとダメだね。(大事なことなので2度…)

PCBケーブルが欠品でした...orz

内容物確認したのですが、ケーブル類は箱に入っていて、迂闊にもこの中は確認しなかったんですよね。ショック!

とりあえず、メーカにはメールしましたけど、土日はやってないよなぁ。なんとか、この週末で稼働試験までやっておきたかったんだけど、どう考えても無理ですね。
下手すると、盆休みも使えないかも……。

なんてこった……