RepRapコミュの [2]エレクトロニクス

RepRapの電装系にはArduino Mega＋RAMPSの他にGeneration x Electronics、Sanguinololuなどがあり、遂に国産のMomoinololu Rev.1.0も仲間入り。これらのハードウェアと、そのファームウェア(マイコン用の埋め込みソフト)がメイン・テーマのスレッドです。

[1]エレクトロニクスの続きです。
http://mixi.jp/view_bbs.pl?comm_id=5576921&id=63878074

(写真: http://reprap.org/wiki/RAMPS1.4)

コメント(27)

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[1] mixiユーザー 11月11日 14:30

Arduino MEGAのフットプリントとほぼ同じで、32ビット・マイコン(LPC1768 100Mhz)を搭載するRE-ARMというボードがキックスターターに登場しています。既存のRAMPS 1.4を生かしてSmoothieにアップグレードできるというのが謳い文句です。

https://www.kickstarter.com/projects/1245051645/re-arm-for-ramps-simple-32-bit-upgrade

ファンドを募っているのは panucatt.com の中の人(royco)で、SmoothieコンパチブルなAzteeg X5シリーズをリリースして来ているので、『良質な』RAMPS 1.4と組み合わせる限り、その動作は保証されると思います。ちなみに、5V動作のMOS-FETを3.3V動作のマイコンで駆動するためにレベル・シフターを備えているとのこと。

※USBレセプタクルはプロトタイプのB型からミニBへ変更になる由。

UltiBotsのデルタ機による動画
https://www.youtube.com/watch?v=CK4G1rZ4vq4

[3] mixiユーザー 01月04日 23:18

描き初めしましたー！と、いってもオリジナルは dc42(David Crocker) の Mini Differential IR height sensing board で、同じ基板サイズ、同じ取り付け穴と位置です。現物を元にしたリバース・エンジニアリングにより、ほぼ同じ部品配置になっています。

https://miscsolutions.wordpress.com/mini-height-sensor-board/

※ファームウェアと回路図はCC-BY-NC 4.0という非商業向けライセンスで公開されていて、クローンをつくることについてdc42から許諾を得ています。

[4] mixiユーザー 02月16日 23:08

のんびりやってたら一カ月かかってしまいましたー！

https://youtu.be/l5p0bD9UkL8

[5] mixiユーザー 02月17日 06:51

>>[4]
良いプローブですね。
応差はどれくらいかな？

[6] mixiユーザー 02月17日 12:59

>>[5]

作者のdc42は、デルタ機で平均±1μステップ、12.5umの繰り返し精度だと述べています。

http://forums.reprap.org/read.php?94,519697,527160#msg-527160

オリジナルはE3D BigBoxに採用されていて、現状ではZプローブとして最高の性能という評価がついています。が、UKから1～2点購入しようとすると、とても高いものにつくため、非商用目的で国内でのみ少量頒布するという条件で許諾を得ています。もし興味があれば、個人メッセージをくださいね。

[7] mixiユーザー 03月04日 21:57

ガラスベッドで使えるか気になる。以前、近接センサ試したときは中心と外周で距離が変わって結局ボツにしたんよね。。

[8] mixiユーザー 03月05日 04:14

>>[7]

ガラスのトップ・プレートで使えます！その場合、下のヒーテッド・ベッドの表面は暗色であることが条件で、赤色や紫色のレジストなら問題ありません。

なお、現在のテスト参加者は4名、参加費は1口￥2,000です。(うち￥1,000は作者dc42へのドネーション。)

[9] mixiユーザー 03月10日 21:23

https://youtu.be/il9bNWn66BY

TomのZプローブ用各種センサーの比較動画。出力プレートによっても条件が変わります。センサーを選ぶ際の参考になるでしょうか。(プロセス/リファレンスのスレッドがふさわしいのですが、流れでこちらへ‥)

[10] mixiユーザー 03月13日 21:50

>>[8]

ベッドの歪み計測してしまわない？

[11] mixiユーザー 03月14日 05:38

>>[10]

IRセンサーの作者dc42は、透明なフィルムやガラスをトッププレートとして使って良い結果を得るには、裏側や下地を(スプレー塗料などによって)黒色にするように勧めています。こうするとフィルムやガラスを透過したLEDの赤外光が吸収されて上に反射しないため、より正しい距離が測れるというわけです。

最近はアルミ基板のヒーテッドベッドがありますが、もしアルミの光沢面をそのまま上に向けて透明なガラスを重ねた場合、赤外光はガラスの表面とアルミ基板の両方から反射されることになるので、距離を正しく測ることができません。

[12] mixiユーザー 03月28日 08:51

MKS RobinというSTM32マイコン搭載の制御ボードについてのご注意

http://forums.reprap.org/read.php?13,716774

このボードについてのRepRap Forumでの評判は芳しくなく、クローズド・ソースであることからアップデート後の改善も見込めないということで、お勧めできません。対処に尽力しているとのMKS側(flyway97)の投稿がありますが、スレッドに目を通すと苦情の数が多い状況です。

また、搭載されているWiFiモジュールが日本の工事設計認証（技適）を取得していないため、国内ではWiFi機能の使用ができず、使用すれば違法ということになります。

https://www.aliexpress.com/store/product/MAKER-BASE-MKS-Robin-integrated-circuit-mainboard-Robin-controller-mother-board-with-TFT-display-closed-source/1047297_32757129463.html

LCD＋接続ケーブルと本体基板にPololuクローンのモーター・ドライバー5pcsが付いてUS$53。バージョン違いをさらに安く出しているショップもありますが、この種の激安ボードには落とし穴があることに気を付けてください。現状ではエクストルーダーが1基しか動きません！全く動かなかったりしても、誰も手助けできません！

[13] mixiユーザー 03月30日 10:41

最近、デルタ・ロボですがナニか?のスレッドで触れたServoluluについて、一通り調べてみたので記しておきます。

ServoluluとはPIC18F2331とA4953(DC8～40V/2A、Max.6A)をPololu製モジュール・サイズの基板に載せたもので、エンコーダー付きのDCモーターを既存の制御ボードのDIR/STEP信号で駆動しようとするものです。

作者のLoboCNC(Jeffrey Kerr)は基板のデザインを公開しているものの、自らアセンブラーで書いたPIC-SERVO SC ( http://jrkerr.com/picsrvsc.pdf )の権利を他者に譲渡していて、そのままでは使えないという事情があり、解決策として機能を削ぎ落としたバージョンを新たにC言語で書き起こして公開することが検討されていました。

一方で、テストしたところServoluluが消費する電流のために制御ボードTeensyluの5Vレギュレーターが過熱したため、ムラタのスイッチング・レギュレーターと交換したとのことです。また、考えていたほどの需要も無さそうだということから、リリースは断念されました。

Servolulu: Polulu-compatible servo motor driver
http://forums.reprap.org/read.php?1,654278

[14] mixiユーザー 04月18日 10:31

>>[3] ～で触れている、Mini Differential IR height sensing boardのクローンについて簡単にブログに記してみました。

Genie's Blog - IR近接センサー
http://etherpod.org/blog/?p=9010

[15] mixiユーザー 09月28日 19:04

スミマセン、エリアが違うかもしれませんが、ここで質問させていただきます。
もしスレ違いであるならば、ご指摘いただければ幸いです。

RAMPS1.4を利用して３Dプリンタを作成中ですが、ファームウエアをMarlin1.19
を利用してます。PIDの設定をするために、M303 E-1 C8 S115を実行しました。
その結果、HOTBEDの温度設定で80度を超えると

Autorun failed Time Out

を表示して停止してしまいます。メニュー画面上のホットベッドの温度設定を
80度以上に設定すると、エラー表示によりプリンタ自体が停止してしまいます。

何が問題なのか理由がわかりません。判る方がいらっしゃいましたらご指摘
いただければ幸いです。今ここで書かれている情報が少なければ必要な情報を
ご指摘いただければ、出来る限り提示いたします。よろしくおねがいします。

今の所、電源構成などを記入しておきます。

FirmWare Marin1.19
HirdWare RAMPS1.4
POWER DC12V4A
DC12V30A RAMPSからソリッドステートを介してHOTBED 2枚を加熱
DC3V1A ソリッドステート用の電源

以上です。よろしくおねがいします。

[16] mixiユーザー 10月02日 11:52

>>[15]

こんにちは！ヒーテッドベッドを2枚使いにして別電源で駆動されているとのことですが、どうも指定した温度に到達するのに時間を食い過ぎて、タイムアウトになっているのではないでしょうか。M303の後にM304でPIDの数値を書き込んでいると思うんですが、Pの値にバイアスを加えてみてはどうですか。PWMのサイクルを上げることになるので、温度の上昇が速くなるはずです。うまく行くようでしたら、併せてIDの値も加減してチューニングすると良いと思います。

[17] mixiユーザー 10月04日 16:42

>>16 Genie さん

コメントありがとうございます。

どうも、サイトをいろいろ漁ってみたところ、電源のパワー不足が原因ということ
が判明しました。比較的 PLA はヒーテッドベッドの温度を食わないようなので、
いいのですが、ABSとなるととたんにヒーテッドベッドの温度が高いので、容量を
食うといったところでしょうか。少なくとも安定して（少ない時間で）ヒートベッド
の温度が設定温度まで上がる状況にないとエラー表示が出るのは間違いありません。

エラー表示が出る要因として、設定設定まで時間がかかるのが原因なのは、ある程度
予測は出来たのですが、「ファームウエアの設定かもしれない」という疑心暗鬼に陥
ってしまいました。

ファームウエアの変更でも、安全性の部分の変更は危険を伴うものですから、どうしても
付け焼き刃的な変更は避けたかぅたのです。海外のサイトでファームウエアに安全対策が
なされず、家を焼きかけたという告発を見たのも、妥協は出来ないなと思いました。

＜もうひとつのヒートベッドの稼働方法＞
実はもうひとつの方法を試してみたのですが、温度は上がるのですが欠点が存在し
運用まで至っていません。その方法は現在のファームウエアとヒートベッドを切り離す
という方法です。
オムロンの温度調節機とソリッドステートを組み合わせるという方法です。一応です
が111度ぐらいまでは上がることを確認できたのですか、1度単位でしか調節ができない
のと、その1度が影響することも考えられます。あと、一度可動したら温度は上がるけど
途中で自動で止められないというのがあるので、省エネの観点からNGとしました。
これで運用できないことはないのですが、ずっと機械に張り付いていないとダメなので
どうかなと思います。時間がたったら自動で電源を落とすような回路構成ならできるかも
しれませんが、コストとの兼ね合いが大きいですね。

[18] mixiユーザー 10月04日 18:55

>>[17]

現状でいくつか対策が考えられるのですが、まず115℃というターゲット温度が妥当なのかどうかを吟味するのはどうかなと思います。温度検知デバイスの場所・精度によって±10℃くらいの誤差が出るため、最悪では125℃の設定になってしまっている可能性があります。そこでターゲット温度を5℃ずつ下げて行きながら様子見をするという手が考えられますね。もちろん全体の温度校正を済ませておくに越したことはありません。

それから、ヒーテッド・ベッドの温度について、ノズルの温度ほどPIDで厳密に制御する必要があると私は考えていません。

Configuration.h の中で PIDTEMPBED が設定されていると思うのですが、それをコメント・アウトして代わりに BED_LIMIT_SWITCHING のコメントを外して試してみることをお勧めします。これでPWMではなく、ON/OFF(bang-bang)による粗い制御になりますが、起動後に100%のパワーがヒーテッド・ベッドに注がれるため、これでタイム・アウトになるのなら、それは電源が非力なせいだということになります。

蛇足ですが、剥き出しの形のプリンターは置き場所が開閉するドアの近くだったり、エアコンの空気が直撃したりするような場所だとヒーテッド・ベッドの温度が安定しません。極端な話、プリンターの近くで人が移動するだけでも温度が変化します。そこで、遮蔽する仕切りを用意して、その中で稼動すると温度が安定します。

[20] mixiユーザー 10月06日 20:49

>> Genie さん

アドバイスありがとうございます。一応なのですが上記での対応してみました。
室温30度、クーラーも付いていません。もちろん扇風機も付いていない状況での
結果です。

状況は変わらずですね。特にヒートベッドに加熱を行う時には、扇風機とか熱源を
下げる効果のものは使わないようにしてますので、電気もかなり食いますし。1時
間ぐらい加熱しても目的の温度には達していない感じですね。

あと、115度に上げることが妥当なのかということですけど、自分的にはABSに対応
してみたいと考えています。ヒートベッドの温度は110度ぐらいかと思いますが、
少なくとも115度ぐらいまで、余裕をもって加熱できないとダメだと考えています。
本当はもっと低い温度で利用できるならばいいのですが、ABSはPLAよりも加熱温度
を高くしないと出来上がった時に反りがでるので、意義があると思います。

いまのところPLAまでは利用できそうなので、暫くはPLAで利用しつつ、後にABSへと
グレードアップするのがいいかと。

[22] mixiユーザー 10月06日 21:22

>>[15]
初めまして
HEATBED用に360ｗあれば大丈夫なような気がしますが、2枚は直列繋ぎですか。それとも大きなサイズですか。

SSRは壊れるときにONになるので出来たら温度ヒューズも入れていた方が良いと思います。

[23] mixiユーザー 10月08日 00:51

>>[22]

コメントありがとうございます。2枚で並列つなぎです。
ヒーベッドのサイズは 225mm X 225mm 厚みは3mm です。今は上下2枚にての運用を
目指してますが、PLAは問題なしですがABSを運用しようとすると NG かなといった
ところです。

一見なのですが、大きく見えると思いますが、実際は小さいです。

自分も最初は 360W あれば十分だと思っていました。ただし、これは
PLA のみ作成するならば全く問題無しで利用できます。PLAだけを
対象にしていればここに書き込む必要は無いものだと言えます。

ABSだと、とたんにパワー不足を実感します。SSRの限界可動電流は60Aです。

放熱用のヒートシンクもそれ用に購入しました。ABS平均のヒートベッドの
温度は110度ですが、そこまで上昇させるのに1時間はかかるようです。
PLAの設定温度、今の状況で70度までで最短 7分～10分位ですね。

どうやったら温度が早く上がるようになるのかが、最大の問題でもありますが、
今は、同一メーカー同士の組み合わせで可動させていますが、違うメーカー
同士の組み合わせのほうが、温度が上がりやすくなります。

温度ヒューズの話ですが、ご指摘ありがとうございます。安全の為、検討してみます。

[25] mixiユーザー 10月08日 02:57

>>[23]
SSRも電源も2台使って連動させることになりますかね。
そうすると奥の方は必要なときだけ電源入れれば良いですね。

ヒーテッド・ベッド、中と外では温度ムラがありますのでちょっと高いですがシリコンラバーヒーターをアルミ板に貼って運用って方法もありますよ。
https://www.monotaro.com/p/5519/3127/

内容がヒーテッド・ベッドのトピックですね。すいません。

[26] mixiユーザー 10月08日 10:35

>>[25]

情報ありがとうございます。検討してみます。

[27] mixiユーザー 10月08日 15:43

>>[26]

この件が続くのであれば、ヒーテッド・ベッドのスレッドへ投稿をお願いします。

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