アシアルブログ

アシアルの中の人が技術と想いのたけをつづるブログです

3Dプリンタを組み立て・印刷しました。

こんにちは、IoT部門の斉藤です。
最近、IoTに関わることがあり、ソフトウェアだけでなくハードウェアも触るようになりました。

ラズベリーパイの箱をオリジナルで作成するのですが、3Dプリンタを選定・購入・組み立てることになったので、その様子をレポートしたいと思います! 購入したプリンタはこちらです。

サービス比較

そもそも3Dプリンタ必要か??というところから、調査しました。 3Dプリンタを利用できるサービスはないか?と探しました。

DMM.make、ナノラボといくつかあるようなんですが、

  • 何回もプリントを試したい
  • サービスだとデータをアップロードしてから、納品まで数日待つ必要がある

と考えると、自分たちで用意した方が早いという結論に。

選定・購入

たくさん種類があるようなので、どのプリンタを購入するか選定をしました。 以下の条件をクリアしているものを選びました。

  • ABS樹脂対応
    • プロダクトの性質上、融点が高い樹脂
  • 造形サイズ 150mm x 120mm x 50mm 以上
    • 箱を印刷したいので、寸法以上のサイズで造形できてほしい
  • オートレベル機能付き
    • 印刷する際のXYZ軸の補正を自動で行う機能

最初は別のモデルを選んでいたのですが、購入するタイムラグの間に売り切れてしまいました。 さすが、流行っているだけありますね。

組み立て

こちらのモデル、4人がかりで代わる代わる作業して、9時間ほど使いました。 ここからは写真とともに紹介します。

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梱包されて到着しました。 付属DVDの中にPDFのパーツリストがあったので、全部揃っているか確認。 揃っている確認していくうちに、長さの表記が1mm違う、といったものもあったりしました。 大体揃っているので、とりあえず組み立てを始めることに。

マニュアルを二人で確認するも、要所要所で要領を得られず、同じ機種を組み立てたことがある人のブログも見ながら組み立てていきます。
マニュアルを印刷する中で"2Dプリンタ"の方を壊してしまう事件も。(次の日、業者さんに修理を依頼しました。)

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最初に土台となるこのフレームを組み立てるのですが、こちらにかなり時間を割くことに。

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なぜかというと、このフレームにM5のナットを通すようなのですが、これが入らない。 ナットを削ったほうがいいのではないか、ハンマーで叩いて入れたほうがいいのではないか、と試行錯誤しているうちにあっという間に3時間過ぎてしまいました・・・。

f:id:katsuya_asial:20180706161915j:plain やっと組み上がった様子。M5ナットなんて、もう見たくないとぼやき始める。

f:id:katsuya_asial:20180706161921j:plain しかし、このフレームにM5ナットで取り付けるパーツが続々と後から登場。 写真のように、シャフトを掛けるパーツ、モーター、ベルトを掛けるパーツを取り付けるために、M5ナットを必要とする工程が続きます。 後から組み立て作業に参戦した二人も、このM5ナットの取り付け難しさには困惑していました・・・。

f:id:katsuya_asial:20180706161928j:plain これで3軸ある可動部のうち、一つが終わりました。指で動かしてみると、モーターとベルトがうまく作用して動きます。テンションがとても上がりました。

f:id:katsuya_asial:20180706161935j:plain コントロールユニットを取り付けてみました。 半分ぐらいできたかな、という印象。

f:id:katsuya_asial:20180706161943j:plain 押出機というプリンタのノズルになるパーツを取り付けるところです。 あと少し・・・。

f:id:katsuya_asial:20180706161951j:plain 残りの二軸に関するパーツも難なく組み上がったのですが、「このパーツのここはどう動くんだろう」など疑問を残しつつ進んでいます。 ここまでで、LCDパネル以外のパーツが取り付けられました。時刻は19:00・・・

f:id:katsuya_asial:20180706161959j:plain 全てのパーツが取り付けられ、これが組み上がったものです。 周りを見渡すと、ほとんど人が帰っていました。 これでプリントできるかと思いきや、思うように動いてくれず、、調査をすることに。 アシアルのデバッグ力を結集して、次のことがわかりました。

  • モーターとギアパーツをきつく締め過ぎて回らない
  • 配線がちぐはぐしている(マニュアルを見直しても、わかりづらい部分でした)
  • プリンタ上部についている白いパーツにフィラメント樹脂を通さないといけない

この辺りで次の営業日に持ち越しに。

f:id:katsuya_asial:20180706162007j:plain f:id:katsuya_asial:20180706162015j:plain 次の日、見つかった問題を直して、やっとプリントが始まりました・・・!! 樹脂が重なってパーツになっていく様子が、今までの苦労を吹き飛ばしてくれました。 「このパーツどう動くんだろう」と思っていた部分もようやく全て解決。

f:id:katsuya_asial:20180706162024j:plain 20分かけてプリントが終わったもの。 これはサンプルデータをプリントしたもので、このプリンタ自身のパーツの予備をプリントしたようです。 精度的には、プリントしていくうちに土台に取り付けているねじが緩んで来て、水平が保たれなくなったのか、形が若干・・・という感じでした。 が、20分ぐらいでこれぐらいのものがプリントできることに感動するIoT部門。


終わり

今回36000円ぐらいの3Dプリンタを購入して組み立てました。 組み立てるのは大変な作業でしたが、思った形が大まかにでも実現できるという点がすごい。 私は電子制御の高専生だったことがありますが、旋盤やボール盤などを利用して、材料を加工するのはとても大変だったように覚えています。

調整は必要でプリントに時間もかかるようですが、自動でIoTプロダクトのパーツが出せるというのはとても魅力的です。 引き続き、このプリンタでラズベリーパイの箱を作ってみたいと思います!