キャリブレーションロボット(作成編その1)

電子工作

みなさん,こんにちは
おかしょです.

地磁気センサーのキャリブレーションを自動化するロボットを作りたいと思い,始動したこのプロジェクト

設計を終えたので,この記事では作成した結果を報告しています.

この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります.

  • 3Dプリンターの使い方
  • キャリブレーションロボットの作成過程

 

この記事を読む前に

3Dプリンターの出力は以下の記事で説明している設計図を基に行っています.まだ読んでいない方は以下の記事を先に読むことをおすすめします.

 

3Dプリンターの設定

キャリブレーションロボットの機体の作成はすべて3Dプリンターで行います.

私は3Dプリンターを使ったのはまだ1回しかありません.
その時の記事はこちらから読めます.

このときの失敗を活かしつつ,また3Dプリンターの限界も知るために少しチャレンジングな設定をしてみました.

前回の時はサポート材を使わないでも作成をすることができました.

しかし,今回はサポート材を使わないと出力ができないようにわざと設計をしました.

前回の記事を読んだ方の中には気付いた方もいたかもしれませんが,サポート材をたくさん使わなければ出力できないようになっています.

今回作成するのはキャリブレーションロボットの土台部分です.

なぜ土台部分だけなのかというと,土台部分だけでも意外と大きくてAdventure 3の造形可能サイズのほとんどを占めてしまうからです.

その土台部分をこのように横にして造形してみることにしました.

これを3Dプリンターで作るには,上図の上面部分を大量のサポート材を使って支える必要があります.

Adventurer 3で使用できるデータを作るためにFlashPrintを使って,サポート材やラフトを設定した結果,このようになりました.

サポート材が少ない気がしますが,このままいきます.

推定造形時間がなんと29時間…
長すぎ…

サポート材の他にも試したことがあります.

前回,ノートPCスタンドを作った時にラフトが必要だということがわかりました.

しかし,ラフトが非常にはがれにくかったです.そこで,今回はラフトと土台の間にサポート材を入れてみました.

YouTubeで3Dプリントしている動画を見ると,サポート材は簡単に取れているようなので,この方法を試してみます.

ラフトと土台の間にサポート材を入れるために,土台を底面から2mmほど浮かしてサポート材を追加しています.

 

3Dプリンターによる造形

失敗1

先程の設定をして造形を開始します.

前回と同様に3Dプリンターを買った時に付属していた赤いフィラメントが余っていたので,それを使います.

今回は大きめのものを造形するので,大量のフィラメントが必要です.

そのため,フィラメントが足りなくなると思い,予備のフィラメントを買っておきました.

まずはラフトの造形,次にサポート材の造形が行われます.

この時点で,かなりの時間を要したので次の日の朝に確認をします.

朝になって確認すると,3Dプリンターの動きが止まっていました.予想通り,フィラメントが切れていたので,新しいフィラメントをセットして造形を再開します.

ここで,問題が発生しました.

フィラメントを交換して,造形を再開した後に3Dプリンターを元の位置に戻すためにずらしたのですが,その時に電源が接続不良を起こし,3Dプリンターの電源が落ちてしまいました

電源が落ちてしまうと,造形を再開することができないようで
また一から作り直しです.

取り替えたフィラメントが白色だったため,少しだけ白いフィラメントがのっかっています.

ラフトがはがれやすいようにサポート材を間に入れるようにしていたので,ラフトが簡単にはがせるようになったのかを確認します.

余り力をいれなくても,ラフトをはがすことができました.

ただ,サポート材が表面に残ってしまっているため表面加工は必要そうです.

 

失敗2

電源が落ちるというトラブルがありましたが,途中で色が変わるのもどうかと思っていたので良しとします.

再度,白いフィラメントで造形をやり直します.

順調に造形ができています.

造形には29時間もかかるので,次の日の朝に確認をします.
すると...

造形がうまくできていませんでした.どうやら,途中でサポート材が折れてしまい,支えがなくなったため造形に失敗したようです.

 

改良策

サポート材は使用するときは必要ないものなので,非常に取れやすくなっています.
そのため,造形時に折れることもあるようです.

今回の場合はサポート材の長さが長くなってしまい,サポート材の根元の部分に大きなモーメントが生じてしまったため折れたのだと考えられます.

つまり,サポート材がもっと短ければ,途中で折れることなく造形ができそうです.

折れていたサポート材を見ると,ある程度の長さまでは折れることなく造形できていたことからもそのように考えられます.

サポート材が短くて済む,もしくはサポート材が必要ないように設計をし直す必要があります.

そこで,土台を真っ二つに切ることにしました.

このように,突起をつけて左右で噛み合うようにします.
電池の交換をするときも上からふたを開けるのではなく,左右に分けることで電池の交換をしやすくなります.

 

まとめ

今回はキャリブレーションロボットの作成を3Dプリンターで行った途中経過を報告しました.

みなさんは3Dプリンターで同じような失敗をしないように気を付けてください.フィラメントも安くないので,もったいないです.

 

続けて読む

先程の土台を二つに切った設計で3Dプリントした結果は以下の記事で報告しています.

ぜひ続けて読んでみてください.

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それでは最後まで読んでいただきありがとうございました.

コメント

  1. […] 前回の「キャリブレーションロボット(作成編その1)」では,サポート材が途中で折れてしまい土台部分を作成することに失敗しました. […]

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