所有のanycubic(chiron)プラットフォームームサイズ400×400をヤフオク!でもう一台、追加購入しました。
ビギナーが陥りがちな典型的な失敗作という評価が無難だとは思います。工学の基本から逸脱した仕様ですが、以下の手法で完成とするつもりでいます。
ワイド3Dプリンターとして、1台試作したときの失敗を活かして、簡潔に市販のアルミフレームの機体を2台連結させた400×400mm+400×400mm=800×400mmプラットフォームの改造版3Dプリンターを製作したいと思っています。
■Anycubic Chiron
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製品のフレームはアルミプロファイル2020で組んであります。ジョイント金具で簡潔に連結させることで完成させます。
動力にはNEMA17(ユニポーラステッピングモータ/6線式)が使われていて、フルコイル接続(4線)してあります(XY一軸について1個とZ軸に2個)。構成は変更せずにX軸のフレームを×2連結させて幅2倍のプリンターを製作することは無難な方法ですが、タイミングベルトの長さが2倍になるとブリントヘッドが往復するときの「行き」と「帰り」ではベルトの弛みで正確な移動をしてくれないトラブルが発生します(他にも、プラットホームが巨大になるために、移動したときの慣性で造形物の角が変形するというトラブルを抱えています。現状、印刷速度下げることでしか対処出来ません)。X軸のステッピングモータを両脇に2個構える構成にしてやるとベルトの弛みを抑えることが出来るので、精度に関する問題が発生した場合の代替案として用意しておきます。マザーボードの許容電流オーバーによる発熱は空冷ファンで冷却することで対処します。
3dプリンター2台をひとつにして、1台の大きなプリンターを作るのに、ステッピングモータの数を各軸の片側だけでなく、両側に設けようと考えています(サイズが大きくなるとタイミングベルトの弛みの誤差が許容できないので両側に設置)この時、各軸のユニポーラステッピングモータ2個をバイポーラ接続のハーフコイル接続で直列に繋ぎ、ひとつのステッピングモータドライバで動かします。問題点は
しかし、ご提案されている 「ユニポーラ2個をバイポーラ・ハーフコイル接続で直列にし、1つのドライバで駆動する」 方法には、いくつかの大きな技術的な問題点とリスクがあります。
主な問題点は以下の4点です。
1. トルク不足と速度低下（直列接続のデメリット）
一般的な3Dプリンターの制御基板（12Vまたは24V）では、この高いインダクタンスに打ち勝って電流を流し込むことが難しく、 高速回転時にトルクが劇的に低下（脱調しやすく） します。
2. ハーフコイル接続によるトルク半減
3. ステップのズレ（同期不良）
1つのドライバで2つのモーターを動かす場合、それぞれのモーターに流れる電流は完全に一致しません。負荷のアンバランスや機械的な抵抗の違いにより、左右のモーターで少しずつ回転のズレ（スキュー）が発生し、最悪の場合、ガントリー（軸）が斜めに傾いてロックしてしまいます。
4. ドライバの許容電流オーバー（並列接続にした場合）
おすすめの解決策・ベストプラクティス
• 独立したドライバを割り当てる（推奨）
モーター1つにつき1つのドライバを用意します（モーターAはドライバ1、モーターBはドライバ2へ）。
• ファームウェアで同期させる
「Marlin」や「Klipper」などのファームウェアを使用し、2つのモーターを完全に同期させます。たとえば、Klipperの機能を使えば、左右のモーターをそれぞれ独立して動かし、自動で水平を出すことも可能です。
• フルコイル（バイポーラ）接続
ユニポーラモーターをバイポーラとして使う場合、ハーフコイルではなくフルコイルで接続したほうが、低速から高いトルクを得られるため大型機に適しています。
より具体的なアドバイスをするために、いくつか教えてください。
• 作ろうとしているプリンターの 各軸（X、Y、Z）のうち、どの軸をデュアルモーターにしようとしていますか？
• 使用予定の 制御ボードの型番 や、 使用しているファームウェア （Marlin, Klipperなど）は何ですか？
• 使用する ステッピングモーターの型番や仕様 （定格電流など）は分かりますか？
これらを教えていただければ、最適な結線方法やドライバの設定をご提案できます。
「機体1」3dプリンター2台をひとつにして、1台の大きなプリンターを作るのに、ステッピングモータの数を各軸の片側だけでなく、両側に設けようと考えています(サイズが大きくなるとタイミングベルトの弛みの誤差が許容できないので両側に設置)この時、各軸のユニポーラステッピングモータ2個をバイポーラ接続のハーフコイル接続で直列に繋ぎ、ひとつのステッピングモータドライバで動かします。「機体2」3dプリンター2台をひとつにして、1台の大きなプリンターを作るのに、ステッピングモータの数を各軸の片側だけでなく、両側に設けようと考えています(サイズが大きくなるとタイミングベルトの弛みの誤差が許容できないので両側に設置)この時、各軸のユニポーラステッピングモータ2個をバイポーラ接続のフルコイル接続で並列に繋ぎ、ひとつのステッピングモータドライバで動かします。比べてそれぞれの問題点は
ご提案の2つの接続方法（①直列・ハーフコイル、②並列・フルコイル）を比較した場合、 3Dプリンターにおいては「機体1（直列・ハーフコイル）」の方が安定して動作する可能性が高い ですが、それぞれに大きな問題点があります。
それぞれの方式の問題点と特徴を分かりやすくまとめました。
機体1：直列接続 ＆ ハーフコイル（バイポーラ）
• 問題点1：最大トルクが低下する
• コイルの巻き数を半分（ハーフコイル）しか使用しないため、モーター本来のトルク（特に低速時）が出なくなります。大型化して負荷が増える軸では力不足になる可能性があります。
• 問題点2：高い駆動電圧が必要
• モーターを直列に繋ぐと抵抗とインダクタンスが単純に2倍になるため、ドライバに高い電圧をかけないと高速で回せなくなります。
• メリット：電流バランスが安定
• 直列回路では同じ電流が両方のモーターに必ず流れるため、左右のモーターのトルク差や脱調（モーターが回らなくなる現象）が起きにくく、もっとも安全な接続方法です。
機体2：並列接続 ＆ フルコイル（バイポーラ）
• 問題点1：ドライバの電流容量オーバー・発熱
• 1つのドライバの電流を2つのモーターで分け合うため、単純計算で各モーターには設定電流の半分しか流れません。これを補うためにドライバの電流を上げると、ドライバやモーターが異常発熱したり、最悪の場合はドライバが故障します。
• 問題点2：左右でトルクの偏り・脱調が起きやすい
• 2つのモーターの負荷にわずかな差が生じた場合、並列回路では電流のバランスが崩れやすいです。片方のモーターに想定以上の電流が流れて発熱し、もう片方が脱調してガントリー（X軸などの梁）が斜めに傾くリスクがあります。
• メリット：低速トルクは強い
• フルコイルを使用するため、モーター本来の力強いトルクを発揮できます。
💡 結論と最善のアプローチ
1つのステッピングモータドライバで2つのモーターを動かす場合、電流が均一に流れる 「機体1（直列接続）」の方が3Dプリンターには向いています 。
ただし、大型プリンターではモーターに高いトルクが求められるため、ハーフコイルではパワー不足になる懸念があります。現在主流の大型自作3Dプリンター（Voronなど）では、以下のようなアプローチが一般的です。
• 各モーターに専用のドライバを用意する（おすすめ）
マザーボードに空きドライバがある場合、モーターごとにドライバを1つずつ割り当て、制御信号（Step/Dir）だけを分岐（パラレル接続）させて同期させるのが最も確実です。この方法なら両方のモーターにフルパワーの電流を流すことができます。
もしよろしければ、以下の情報をお教えください。
• 使用予定の 制御ボード（マザーボード） の型番
• 使用する ステッピングモーター の型番やサイズ（例: Nema17など）
これにより、お使いの機体に合わせた最適な配線や設定のアドバイスが可能です。
3dプリンターのマザーボードにモータードライバを各軸につき2倍(2個)載せたいのですが、アプローチの仕方は
用途（Z軸の独立制御、デュアルエクストルーダー、大電流化など）によって最適な手法が変わります。
1. アプローチの比較
アプローチ手法メリットデメリット ① 信号分岐 STEP/DIR信号を1つのポートから分岐し、2つのドライバに入力する（配線・モジュールで分岐）マザーボードの空きポートが不要各ドライバの完全な個別制御ができない（電流値や微細設定は同じになる） ② 拡張ボード 既存のボードからステップ・方向・イネーブル信号を取り出し、外部の拡張基板につなぐ各ドライバを独立して制御できる配線が複雑になり、ファームウェアの再設定（ピンアサインの追加など）が必要
2. 具体的な手順と実現方法
【方法①】1つの信号線を分岐させて2つのドライバを動かす
Z軸モーターが左右に2つあり、同じ動きをさせたい場合によく使われる手法です。
• 物理的な対応: マザーボードの1つのモータードライバ出力（または拡張ピン）から出ている STEP（パルス） 、 DIR（方向） 、 ENABLE（有効） 信号を、2つのモータードライバの入力ピンにそれぞれ並列で接続します。
• 市販品の活用: 配線を自作せず、市販の 3Dステッピングモータードライバー拡張ボード などのシールドを使用すると、簡単に信号を分岐・拡張できます。
【方法②】拡張ボードや予備ポートを使って独立制御する
各軸の2つのモーターを個別に調整したい場合（デュアルZ軸の自動水平調整など）や、マザーボード上のドライバー搭載数を超えたい場合に行います。
• 物理的な対応: 拡張ボード（MKS追加モジュールなど）をマザーボードの空きポート（AUXピンなど）に接続し、そこから新しいドライバーへ信号を送ります。
• ファームウェアの変更: MarlinやKlipperなどのファームウェアの設定ファイル（Configuration.h や printer.cfg）を書き換えます。追加したドライバーがどのピン（Pin）を使用するかを定義し、各軸のモーターとして認識させます。
3. 注意点
• モーターの直列/並列配線との違い: ドライバ1つに対してモーターを2つ繋ぐ場合、直列（Serial）または並列（Parallel）配線という選択肢もあります。ドライバを各モーターに1つずつ用意する（計2個）今回の構成は、1つのドライバに過大な負荷をかけないため トルクや安定性の面で非常に有利 です。
• 発熱と電流制限: 各ドライバの基準電圧（Vref）を適切に調整してください。特にTMC2208などの高性能ドライバを使用する場合は、それぞれのモーターに必要な電流が過剰に流れないようヒートシンクと冷却ファンが必須です。
目的（例：Z軸を個別に動かして自動水平調整したい、モーターの脱調を防ぐための強化など）や、現在の マザーボードの型番 を教えていただければ、具体的な配線図やファームウェアの設定方法をさらに詳しく案内できます。
3dプリンターの一軸(nema17モーター)フルコイル、片側1個を一軸ハーフコイル両側2個に変更して、ramps1.4のマザーボードのファームウェアを書き換えないで使用するには
以下の3つの手順をすべて実施することで、ファームウェアを変更せずにそのまま動作させることができます。
1. 配線方法の決定（直列接続の推奨）
RAMPS 1.4のZ軸端子には最初から2個のモーターピンが並列（パラレル）で用意されていますが、ハーフコイル（インダクタンスや抵抗が低い）に変更する場合は 「直列（シリーズ）接続」 で2個のモーターを繋ぐことを強く推奨します。
• 直列接続を推奨する理由:
並列に繋ぐと電流が2つに分流し、トルク不足で脱調（ステップが飛ぶ）しやすくなります。直列に繋げば、1つのドライバから流れる電流が両方のモーターに均等に供給されるため、ファームウェア側の電流設定を変えずに安定して駆動できます。
💡 直列接続の配線手順
1つのモーター（モーターA）の「コイル1の終わり」と、もう1つのモーター（モーターB）の「コイル1の始まり」を繋いで1つの大きな輪を作ります。
• 相A（1つ目のコイル）: ドライバのA1ピン ➔ モーターAのA1 ➔ モーターAのA2 ➔ モーターBのA1 ➔ モーターBのA2 ➔ ドライバのA2ピン
• 相B（2つ目のコイル）: ドライバのB1ピン ➔ モーターAの B1 ➔ モーターAのB2 ➔ モーターBのB1 ➔ モーターBのB2 ➔ ドライバのB2ピン
2. モーターの回転方向の物理的統一
両側にモーターを配置（対向配置など）した場合、左右のモーターが「同じ方向」に回ると、機構上は片方が上がり、片方が下がるような逆の動きになってしまうケースがあります。その場合は、 片側のモーターの配線だけを入れ替えて逆転 させます。
• 回転方向を反転させる方法:
反転させたい方のモーターの「4本中2本（どちらか片方の相の2本）」のピンを入れ替えます。（例：A1とA2の配線を左右入れ替える）
• 注意点:
ファームウェアの INVERT_Z_DIR などの方向設定がそのままなので、これで物理的に左右の連動方向を一致させます。
3. モータードライバのVref（電流制限値）の調整
フルコイルからハーフコイル（あるいはツインモーター仕様）に変わると、必要とされる電流やモーターにかかる負荷が変わります。ファームウェア側の電流値（Software定電流制御）はRAMPS 1.4（A4988やDRV8825などの物理ツマミ式ドライバ）では関係ありませんが、 ドライバ上の可変抵抗（ポテンショメータ）を回してVref（基準電圧）を微調整 する必要があります。
• 調整の目安:
実際に動かしてみて、モーターが「ジー」と異音を立てて熱くなりすぎる場合はツマミを反時計回りに少し戻します。逆に、手で軸を軽く押さえただけで止まってしまう（脱調する）場合は、時計回りに少し回して電流を増やします。
⚠️ 注意すべき制限事項
• ステップ数（Steps per mm）の不一致に注意:
もし元の「フルコイルモーター」と、新しく用意した「ハーフコイルモーター」のステップ角（1.8度仕様か、0.9度仕様か）が異なる場合、あるいはプーリーやリードスクリューのピッチが変わる場合は、ファームウェアの書き換え（またはディスプレイ等のM500コマンドによるEEPROM上書き）が絶対必要になります。必ず「1回転あたりのステップ数」が同じモーター同士であることを確認してください。
今後のトラブルシューティングのため、もしよろしければ以下について教えていただけますか？
• 新しく取り付ける2個のモーターの 型番 や ステップ角（1.8°か0.9°か）
• 今回変更する軸は Z軸 ですか？それとも X/Y軸（IDEXやベルト駆動） ですか？
詳細が分かれば、より具体的な配線ピンの色や、必要なトルクが足りるかどうかの診断も可能です！
■プラットホーム(Y軸の拡張)
