新型アトレーにロッドホルダーを自作してくっつける

CRONE MK3SやPrusaMini+のネタが作れないので自動車ネタです。

 

昨年から社有車が新型アトレーになりました。以前乗っていたエブリーワゴンが約30万キロも乗っていてあちこちガタが出てきたので乗り換えとなりました。

アトレーのレビューはその道の方が色々やってますのでここでは致しません。

アトレーに装着する３Dプリント制作物を付けてやろうって話です。

 

で、今回制作するのはロッドホルダーです。

 

 

カーメイトなどで市販されているものを参考に自作してしまいます。ただ市販品は縦方向のバーの下に横棒を渡す井桁タイプが多く、ロッドをセットすると下方に下がってしまい、後方視界の邪魔だったりするので出来るだけ高い位置にマウントするコンセプトで行こうと思いました。

実は以前に日産NV100用のサイドバーブラケットを作ったことがあります。これネジ面の角度が前後で違うので意外と厄介でした。それに比べてアトレーは2か所とも同じなのでちょろいもんです。もう一か所（後ろ）の穴も同じ角度みたいです。

こんな感じで、カーゴスペースにあるネジ穴を使いサイドバーを取り付けるステーをモデリング。

車両に取り付ける部分はヘッドライニングに厚みがありくり貫くのが若干面倒だったので突き出してます。

試作なので車両側は無加工で進めます。いずれはヘッドライニングをカットして鉄板にピッタリつくようにする予定です。

こんな感じで付きました。一応段ボールでだいたいのオフセット量を計り型紙を作り、それを元に平面からモデリング。ネジ部の角度は適当でした。パイプはシューティングナビゲーターの廃棄部品を再利用。25ｍｍの平織りカーボンと見た目は贅沢仕様。傷は見えない位置に回してセット済みｗ

次は横のバーを取り付けるブラケットのモデリング。これもダンボール型紙から。ちなみにフィラメントはPrusamentASAのgalaxyBlack。大物印刷で使い切れない残り物を使用。無くなったら継ぎ足しとプリンタから離れられないのでちょっとだけ大変でした。

横のバーは20mmのカーボンパイプ。初代シューティングナビゲーター試作時期に買っていた余りのパイプ。

捨てないでよかったです。試作品をプリント。ヒンジの部分はちょっと凝ってみました。

別パーツで印刷するとピボット部にサポートが必要になったりして寸法が合わなくなりそうなのでステーとヒンジを一体パーツでモデリングしました。ヒンジの上下隙間は0.2mmにしています。積層も0.2mmの予定なのでちょうど1レイヤー抜けるだろうとの考え。結果、予想通り綺麗に分離できていました。

青ラインの部分は0.2mmで結合。印刷後にカットするか無理やり回して剥がす感じで取れるようにしています。

 

いいい感じで出来ちゃいました。初回から上手くいったので4本製作。横パイプの長さを計って仮組してみます。

あと、再度パイプに固定するのは真鍮のM4インサートナットを埋め込んでみました。強く締め付ける必要はない箇所なので問題はないはずです。

なかなかいい感じに。自画自賛です。ここまで一発で決まっちゃってます。この調子で吊り下げるフックのモデリング。

 

こんなふうにしてみました。切り欠きが見える部分はシリコンゴムリングを取り付けてロッドを押さえる機構です。確かカーメイトのがこんな感じだったと思います。パクらせていただきました。

とりあえず試作なのでeSUNのPETGでプリント。後先考えず5本分10個も作ってしまいました。リングのはめ込みに若干の調整は必要ですが機能的には問題なさそうです。調子に乗って車載で仮組み。気持ち的にはこれで完成のつもりでした。

とまぁ、一応セットすることは出来ましたが、いろいろと問題が。まず、横パイプが丸なのでフックが前後方向に動き片手でセットしにくい。左右も固定していない状態ではずれてしまう。フロント側も同じものを使うとロッドが水平になりティップが前下がりになってぶらぶらしてます。理想がちょっとだけヘッドライニングに触っているのがベスト。

ここにきてフック周りは再設計が必要となりました。

まず丸パイプでフックを固定するのはどうするか。簡単なのはパイプ横にズレ防止のネジを付ける穴をモデリングするか現物に穴をあけてインサートナットを入れる。せっかく作ったのを再利用するならフロント側だけ新たに短いもを作り直す。ただ問題が分かるとそのまま対処療法ではイマイチ納得がいきません。変な拘りが出てきましたｗ

 

色々考えても上手くいきそうな予感がしないのでいっそのこと、角パイプ（チャンネル）にするって方向に。

2020のアルミプロファイルを使えば吊り下げ部品を簡単に固定できそう。ちょっと重くなりそうだけど。

C型のアルミレールもありですね。

ちょっとモノタロウ覗いてみましょう。

https://www.monotaro.com/g/02364605/

 

https://www.monotaro.com/p/2153/7967/

 

この辺りで作りこめそうかな。

今度は廃材余分材がなく実費が発生するので慎重に進めます。両方のサイズに合わせてモデリングしてみました。

軽さとしてはアルミレールのほうがよさそうですが、曲げ強度がちょっと心配です。2020アルミプロファイルはこれでエンクロージャーを組んだ経験があるので強度は問題はし。重量は１ｍ辺り約500g。このくらいは大丈夫そう。

結局カーメイトの方法と同じ方向になてきましたね。というかカーメイトがしっかっり考えられてるのです。流石です。

ただカーメイトと違うのはセット位置が限りなく上方になってデッドスペースが生まれないってこと。おのずと下側も広くスペースが取れます。

まずは2種類をモデリングしてみました。アルミレールは高さになる部分の厚みが８ｍｍなので撓りそう。

2020のほうが安いし（1本791円！）これにしましょうかね。

ここで出来ることが無くなったので物が届くまで中断。さてさて次回で上手く決まるでしょうか。

フックの設計は頭の中では出来ているのでサックと行くはず。到着まで5日ほどあるのでもう少し考えてからモデリングしますかね。

 

では。

【泥沼化⑤】完結！？PrusaMiniのダイレクトエクストルーダー化

どうも。どうも。

年末に更新しますって言ったのに既に1月も下旬になってしまいました。

年末からちょこちょこ用事があったり、遊んでしまってブログ更新がおろそかに。

というか、ダイレクト化の検証をじっくり進める方向に転換したんでっす。

急いで不確定な検証結果を書いてしまって後々直すのもアレですしね。ある程度は正確な情報を書いておかないと自分でもあとで見直した時に？？？ってなりそうなので（今考えつく最大限の言い訳）

 

さて、その検証方法ですが、私はあまりテストピースを出力することが少なく、どのモデルがいいのか少し悩んでいましたがあまり時間がかからず、結果が分かりやすそうなXYZキューブでしました。

 

これはMK3S+でのサンプルです。ちょっとシルクっぽいフィラメントなのでシームやリギングが見やすいかと思いました。

シームはわざと正面の右端に設定。MK3S+でもはっきり出てますね。ですが指で触ってもさほど盛り上がってはいません。

シルク系はこう言う所が誇張されて見えてしまうようなのでMiniではイエローで出すことにしました。

基本設定は積層0.2ｍｍです。そのほかの項目を少しづつ変更して結果を見比べていきます。SlicerhaPrusaslicer2.5.0です。

TEST①

境界線速度35mm/s

最外周25mm/s

ソリッド40mm/s

リトラクト0.5ｍｍ

＊エッジがガタガタ。シーム後の面も荒れ放題です。

TEST②

①の結果からリトラクトのみ0.2ｍｍに変更。これはほぼ変化見られず。シームの溝が少しだけ浅くなっています。

TEST③

境界線速度を35から25mm/sに変更

少しコーナーは良くなった気が。シーム後も綺麗になってきました。

TEST④

ソリッドを40から30mm/sに変更。だいぶいいです。コーナーも少しエッジが出てきました。

ただMK3S+のサンプルと比べるとまだまだ。

TEST⑤

今までやったことのない圧力平均化の変更を試したところだいぶ改善。この項目って何が変わるのかイマイチわかりませんが、良い方向に来ました。

 

その後、色々変えて20個ほど試してみましたが、大きく変わることもなく行き詰まりました。ただ速度が下がると良くなるのはわかりました。

しかしながらノーマルの速度から相当遅くなってます。ノーマルだと33分ですが、TEST⑤だと40分となっています。

１２％ほどおそくなりました。これでは実際の運用で使いにくいですね。小さいモデルなら気になりませんが数時間かかるようなものだとひどく遅くなってしう。

 

ここでもう一度原因を考えてみました。

 

1・キャリッジ重量増加

2・LDOモーターのトルク不足

3・ホットエンドの性能（REDLIZARD）

4・謎の組織による闇の力

 

とりあえず4だと成す術がないので違うことを考えてみた。

1は可能性あり。検証するのに思いついたのがベッドの左右端にモデルを置いてテストしてみる。

こんな感じに。

分かりにくいが上が左側で下が右側に置いたもの。写真では分かりにくいですが明らかに右に置いた時のほうがきれいに出ています。右はコーナーもだいぶ理想に近い感じですね。重いキャリッジが左側に来ればそれだけ揺れが大きくなるのでキャリッジ重量はやはり影響があると思われます。

2に関して、トルク不足は当初から疑っていました。Printablesなどで書かれているM92　E300では明らかに低すぎる。

かといって850まで上げてもおそらくMiniのボードはそこまでの電流を出せていないのではないかと。

さらにノーマルEモーターはNEMA17、LDOモーターは14なので減速してトルクを稼ぐ方法のため、どうしてもギアのバックラッシュや瞬間的な停止時（折り返し時）にトルクが保持できず逆転してしまうようです。

そうなるといくら電流を上げても無駄ですね。

３は多分問題なし。超ゆっくりにするとかなり綺麗に出るし、無駄なプロブも皆無。ただノーマルとの比較は未実施なので希望的観測で。

４ならば迷うことなくダイレクト化ブログを終了できるのに闇の力は私には見えません。謎の組織がどこかで見て沼に嵌っているのを楽しんでいるのだろうか。

 

と、逃げの妄想をしているところで今日はここまでとします。ちなみにTPUで小物印刷はものすごく快適にはなっているので一応は運用中です。

 

今回も完結には至らず、ただこのままでは終われないので何か次の手を考え中です。

 

ではまた。

 

 

【泥沼化④】PrusaMiniのダイレクトエクストルーダー化

前回で、開始Ｇコードに追記することによって劇的に変化が見られました。

今回から実際にモデルをプリントして確認していこうと思います。

 

私、あまりTemptowerとかオーバーハングのテストピースなどを印刷はしない方なのです。

プリントしたいものを実際に出して確かめたいのです。3Dプリント初期の頃は何度かやっていましたが現物をプリントするとどうも違う。それならテストなんか要らないじゃん、と決め込んでしまってます。

失敗してフィラメントや時間の無駄と仰る諸先輩方もおられると思いますが生暖かい目で見てやってください。

 

ですけど今回は3Ⅾbenchy出しちゃってますｗ言ってる傍からね。

 

設定詰める前ですがまぁまぁいい感じで出ました。実はこのフィラメント品質が悪くてMK3Sで出してもこんな感じです。

 

DARCOSというメーカー。線径が安定せず1.8mmあったり1.70mmと安定しないのでテストでしか使い道がない。
今回はちょうど先日までのテストで入れていたのでそのまま使いました。速度はデフォルト。200度です。
 
他のPLAでも試しました。
ちょっと速度を落としています。外周40mm/sから35mm/sです。ReprapperPLAの黒。205度。
糸引きもなく綺麗です。ちょっと波が見えてますが照明の加減でしょうか。実際はあまり目立ちません。
Reprapperいいですね。価格もお手頃で品質は安定してます。
基本的な設定は前回の物で大丈夫でしょう。Eステップは少し変える必要はありそうですがどうかな。
ちょっと気になるのは
M906 T0 E850                 ;motor RMS current in mA*
です。PrusaMiniの標準は350ｍAなので高いような気もします。Printablesに書いている人たちは300にしてね、見たいに書いてます。試しに300で出すと吐出不良が起きます。どれが本当なのか分かりませんが、850で好結果が出ているのでそのままにしておきます。モーター電流を高くすると発熱の問題が出るようですが、LDOのデータでは180℃までOKとなってるので大丈夫なんでしょうね。
 
さて次はTPUで試してみます。
変更するのはリトラクトだけです。0.5ｍｍから２ｍｍでやってみます。
おお、こんなに綺麗に出た。糸引きはあるけど表面の質感もばっちり。使ったフィラメントはSUNLUのTPUです。
ちょっと堅めですが、つかいやすいTPUです。カラーもお気に入り。

 

　
続いてPETGで。
Reprapperのクリア系グリーン。さすがにPETGは糸が引きますが、そもそもPETGは糸引きするものだと思ってますので合格です。
リトラクト0.5ｍｍ、235度
 
そろそろ実際に商品としているものの印刷です。
ヤフオク出品中のワカサギライブウェル用パイプ。商品はPLAですが、TPUで試したくて。
Sainsmartクリヤブルー。200度です。サポートの部分はオーバーハングがきつくPLAでも苦手な部分ですが、おおむね問題なし。シームもいい感じになってます。写真ではポッコリして見えますが、触るとそれほど膨らんでいませんでした。
ちょっとフローが足りてないのか上部で積層の密着不良が起きてます。こういう時、クリア系のフィラメントって内部が見えるので判断しやすいですね。
ここまででテストの結果は思いの外良好です。一時は泥沼の設定地獄を覚悟してましたが何とか抜け出せたようです。
タイトルにも『祝』と付けとこうかな。
次回はもう少しわかりやすいテスト結果とダイレクト化の評価をしていこうと思います。
作ったSTLや設定データもPrintablesで共有するために準備しておきます。

 

 

今年中に完結させますね。では。

【泥沼化③】PrusaMiniのダイレクトエクストルーダー化

さてさて、前回の状態を引きずったままクリスマスです。

どこに行くもなく、嫁も子供も勝手に楽しんでます。もちろん私も楽しんでます。

沼の中でｗ

 

前回はEステップやリトラクト変更でどうなるか見てみましたが、どうも大きく改善は無し。

気になった数値を変更したり、テストしたり無駄に時間が過ぎていきます。

ここで、方向性を変えてみます。

今まではソフト的なところの調整でしたが、まず初めに戻ってハード的な部分を確認してみます。

OrbiterExtruderに変更する前は全く問題はなかったし、切り分けとして一度ノーマルに戻してみます。

とは言う物の完全にではなく、OrbiterExtruderha残してノーマルExtruderを取り付けます。

これでPrusaslicerもデフォルトでテスト。

綺麗に出ます。ここで一つ分かったのはOrbiterExtruderになったことで重量増加の影響が出ていないこと。

ただ、物理的には３０％ほど重くなっているのでX軸のブレは大きいと思います。ベッドが前後に動くとX軸がかなり揺れています。特にヘッドが左にあるときは。

次はOrbiterExtruderのEステップが正確かの確認。

ここではExtruderを外してMiniのパネルからフィラメントの移動量を計ります。

写真のようにクネクネのフィラメントはダメですよ。TPUとかの柔らかいものも。

settingからノズルを200度にしてMoveaxisでEを50か100にします。その前にフィラメントにマジックで印をつけます。

測りましたが問題なし。

 

ここまででハード的は問題は見つかりません。Extruderの結線なども確認しました。

さて何が悪いのか。

 

現状の確認です。

＊ソリッドレイヤー折り返し時の吐出不良

＊シーム付近の乱れ

＊時々でる波目模様

 

折り返し時のモーター回転を見るのにビジュアライザーを付けてみました。

スチールラックにくっついてました。

ここで一つ発見がありました。ソリッドレイヤー折り返し時にどうやら一瞬逆転しているみたい。リトラクトの時も回転が遅い感じがしました。OrbiterExtruderのギア比は7.5：1なので約7倍の回転で回るはず。例えばリトラクト速度を40mm/sにしたら相当な速度になるはずです。すーすーではなくキュッキュッ見たいに。

ステッピングモーターの詳しいことはここで語りませんが規定の電流値を正確に送ってあげないとある一定速度になって回り切れなくなります。というかトルクが出ない。

ちょっと始めに戻ってOrbiterProjectを見に行きます。

https://orbiterprojects.com/orbiter-v2-0/

M350 E16                        ;micro stepping set to 16*

M92 E690                       ;steps/mm - you may need to finetune it

M201 E3000                    ;acceleration mm/s2

M203 E120                      ;max speed mm/s

M205 E5                          ;E jerk mm/s

M906 T0 E850                 ;motor RMS current in mA*

M900 T0 K0.22 L0.02      ;linear advance values to be calibrated*

M207 S1.5 F7200 Z0.2    ;firmware retraction*

 

を丸ごと開始Gコードに追加しました。M92は670に書き換えてます。ここは様子見て調整です。

サクッと小さな四角テストピースをプリント。プリント速度はクオリティーのデフォルトで。

まだ折り返しの隙間は若干残ってますが、波目も消えてシームも改善方向に。ここから速度を遅くしてみました。

ソリッドインフィル80mm/sから40mm/sに。

いじわる目線で見ても合格です。

 

ふぅ～、やっと足が沼底に触った気がします。あとは陸に向かうだけなのか。はたまた途中に深みがあるのか。

 

そろそろ晩飯なので次回に続きます。

 

【泥沼化②】PrusaMiniのダイレクトエクストルーダー化

さてさて、無事に本体への組付けも終わって詰めの作業です。

ファーストレイヤー調整で気になってた部分が、やけにフィラメントが垂れてる。出過ぎてる感。

先ずはこれから見ていきましょう。

※Eステップの適正化

Printablsに書かれているダイレクト化の記事はEステップがバラバラ。どれが正解なのかホントにわかりません。今回導入したのはOrbiter1.5、１つ前のモデルになります。何故これを選んだのかって。。。

ブラックフライデー締め切り間近で勢いでポチッてました。まぁ買ってしまったものは仕方ない。

ネットから色々情報を集めたらFacebookCommunityにOrbiterProjectなるものが存在してました。

https://www.facebook.com/groups/705637896767655

まずは、ここのデータをみてみるとEステップは690が基本のようです。ただこれはMarlinの基本値みたいなのでPrintablesにあった数値で。参考にしたのはこの方の数値です。

 

 

E655にします。MK3S+のようにCOMMANDで送りますが、保存ができないようです。これは仕様のようなのでみなさんスライサーの開始コードに追記してるようですね。こちらも真似して書き込んでみます。

因みに書き込むのはEステップ値とモーター電流値。計算式がありますので計算してください。私は計算苦手なのでPrintablesに書いてあった数値で。M906 E300です。

開始Gコードに記述するのは基本的にどこでも良いような気もしますが、こんな感じにしました。人まねです。

 

まずは改造前に出したものと同じモデルを。う～ん、なんだこれは。

シーム汚いしプチプチ気泡の跡が見えますね。温度はヒートブレイク丸々交換なので最適値を探さないとなのですが、シームマジ汚い。これをきれいにするのが目的なのに逆に悪くなってしまいました。さて何処を変更するか悩みます。

ボーデンからダイレクトに変えてるのでリトラクトから弄ってみます。

Mini標準は3.2ｍｍ引き戻し。これをMK3Sのように0.8に変えてみました。シームは自動でやると時々クニャっと曲がるのは2.5.0になってから。

少し良くなったかも。でもまだ荒れてますね。0.2にしてみます。

 

変わりません。ふ～あまり変化なし。

 

ちょっとテストモデルを変えてみます。PrusaslicerでBoxを作ってこんな感じに。

ここで更なる問題が発生しました！1層目は問題ないのに2層目のソリッド部と壁の隙間が異常に空いている。なんだこれは。ホットエンド重く成ってモーターが追い付いてない？との予想で次は速度の変更。

Miniの初期値って結構早めな気がします。ボーデンなのでホットエンド周りが軽いのででしょうか。エクストルーダーが付いて重くなってるので少し遅くしてみましょう。

ソリッドの隙間は少し消えました。でもMK3S+と比べたらやっぱり変な感じ。

ここからEステップを疑い始めます。655が少なすぎるかもしれないので思い切って700に上げてみます。

あれ？謎の縞々がでましたｗ　押しすぎですね。次は670

これで良さそうです。ここで気が付いたのはEステップが低いとまるで吸湿したフィラメントの様にプチプチと穴が開きます。

実際に印刷中プチプチ音がしてました。これは新たな発見なのか？というか今はどうでも良いことですね。

 

と、ここまでで既に数時間を要しました。1プリント約10分ですがこれだけやれば時間はあっという間。

闇雲に設定変えたりプリントしたり時間もフィラメントも勿体ない。ちょっと疲れてきたので今日はここまでにします。

どうやら深い沼へ足を取られたようです。もがけばもがくほど深みに、、、、。

 

おやすみなさい。