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ORTASがレーザーカッターを組み立てたお話 (目次リスト)
※新記事投稿の際には投稿日を最新のものにして再投稿になるかと。

〇組み立て篇

ORTASは大型機材のお出迎え準備をしていた
ORTASはレーザーカッターを組み立てていた。
ORTASはレーザーカッターを組み立てていた。その2
ORTASはレーザーカッターを組み立てていた。その3
ORTASはレーザーカッターを組み立てていた。その4



〇改良・追加改造編

ORTASはレーザーカッターを改造し始めた
ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その2 (3/16:追記)
ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その3 (3/16:追記)
ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その4 (3/22:追記)
ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その5 (3/11:追加改良点追記)

ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その6 (3/27:更新)



〇Tips
ORTASはレーザーカッターについて論じ始めた


 
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ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その6
もし
・レーザーを直視せず
・離れた位置から
・別作業しつつ
レーザーカットの状況を確認できたら便利なのかな。
と、物は試しで格安のウェブカメラで試してみました。


アクリル板で挟むようにしてパンチングメタル穴に鍋ネジを通してボルト固定。


ヘッド移動に邪魔にならない位置に配置。


PC画面で確認するとこのようなアングル。

PC上で加工状況を確認。(夜中)

:追記(2016/03/27):
もう少し上からの視点で、図としてどの箇所を切ってるか確認できるようにしたくて
配置換えを検討。
あれこれ都合の良さそうな設置場所を探して

フロントパネルの空気取り入れスリットに仮設置。
現状の問題点として、
このままだとパンチングメタル加工ベッドを引きづり出す時に干渉しそうなので
また別の設置場所を検討しようか。

M4ボルト(スリットを通るサイズ)とアクリル板を留め具に利用。


画像はこのように狭い範囲とは言え実用範囲内の軌道が解るくらいの位置。
35于幅増加のオープンパネル式に改造してるからこそ設置できたようなもので、
Y440からのX移動で確認したところギリギリでヘッドが干渉しない位置でした。
(販売パッケージのままでは思い切りぶつかると思います)
エアパイプがいつか引っかかりそうな気がして少し怖いけど
この位置(Y440)までくる切断はそうそうないか。
:追記(2016/03/27)ここまで:

メーカー的にはSkype推奨でしたが、ウェブカメラ元のiBUFFALOサポートページにある
AMCap(簡易動作確認用)をダウンロードして
(http://buffalo.jp/download/driver/supply/bsw20km14.html)
「Options」メニューの「Preview」選択でPC上から動作確認してます。
こっちの方がシンプルに扱えるので現状では向いてます。

あくまでも簡易動作確認用のソフトウェアな所為もあって
残像気味な画像として確認できます。
私の場合、動いてるか作業終了してるか、燃えてるか燃えてないか。
が確認ができれば充分なのでひとまずはこれで。


※当記事は追記編集・確認作業含めての事後投稿です。

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ORTASはレーザーカッターについて論じ始めた
今回はSmart Laser CO2を

既に扱っている。だが、よく解ってない。
扱い始めたばかりだ。だが、よく解ってない。
扱う予定だけどよく解ってない。だが、よく解ってない。

といった人向けに

原点復帰と


タイミングベルト(プーリー)と

リミットスイッチと

ケーブルキャリアー(蛇みたいなやつ)

の関係について論じていきます。


移動中や切断中、原点に戻る時などに

ガガガガガガ

とモーター側が唸って進まないとか経験ありませんか?
原点復帰したら以前と違う位置に原点がされてるなんて経験ありませんか?
それらは大体修正できます。

ガガガガや原点ズレの原因には下記に因むものが殆どだと思います。

・何らかの原因でリミット位置がずれてる
・タイミングベルトかタイミングプーリーが緩んでる
・タイミングベルトの留めるTナット+ボルト部分がモーター寄りに出すぎてぶつかる
・ケーブルキャリア(蛇みたいなパーツ)が伸びきらない位置で固定されてる
・ケーブルキャリアの可動域が確保されてないとリミットに届かずともガガり得る関係性にある。

まず素のパッケージ完成品のままでは
Y軸方向へは415mmくらいまでしかヘッド移動させられないので
Y440(本来、加工範囲限度の数値)入力でヘッドを移動させると
消炎ブロワの出っ張り部分がぶつかる為、ガガガガっとなります。
これは単純に消炎ブロワと更には第2ミラーマウントの出っ張りを想定していない状態で
ソフトを作ったことからだと推測されます。
改造しない場合はYは415限度なの!と呑み込みましょう。

仮にY420入力でガガガガっとしたのにエラーが出なかった場合は
空転した分、ソフト側がY420まで行ったと5mm分、誤認してる可能性があります。
(0,0)に戻すと原点がその分のY軸-5mmズレを起こします。
※この場合の原点ズレは「原点復帰」で解決します。

Y軸用のケーブルキャリアが奥の方へ伸びきれない位置で固定してると

伸びきれないのでモーターが空転してガガってなることがあり得る。あった。
タイミングベルトやタイミングプーリーの緩み以外で起こる要因としては
このケーブルキャリアの位置設定が適正でないことが考えられるので
適正な位置で固定する(Y軸用では伸びきれるように)ことで解決する可能性があります。

少し可動域を確保すべく↑上画像の接続基部をずらして

左右両方のY軸用ケーブルキャリアの伸びが充分になるように調整しておきましょう。

X軸の場合も同様ですが


ケーブルキャリアが適正に伸びきらないと
右Y軸モーターユニットとぶつかってガガる場合などもあり得る。あった。


この場合も、ケーブルキャリアを載せてるL字アングル(ステー)毎、左へずらして
適正にケーブルキャリアが折り畳まれて
X軸右側へ最大限寄せられるように調整しておきましょう。

この辺のことはオンラインマニュアルにもFAQにもなくて
適正にするべき関係性・関連性に気付くまで、失敗の経験を積みました。

そんなわけで
原点復帰の際にリミットに届いてないのにガガガガってなる場合は、
リミット位置と、このケーブルキャリア位置設定の不適正に因むと
考えると良いでしょう。

指定サイズまで移動させられない、又は原点に戻ろうとしたら
リミットに触れてしまってエラーが出続ける場合、
何れかのリミットの位置設定がきつ過ぎて(手前に出過ぎて)
触れなくてもいいところで触れてしまってることが考えられるので
X0とX600、Y0とY415でリミットが反応しない
適正な位置調整を図りましょう。
(※ギリギリ過ぎると勢いで触れてしまう場合があります)

特にX0方面X軸リミットとY0方面Y軸リミットは原点復帰に関係します。
この辺にずれが生じると原点の位置が変わったりします。
「原点復帰」指示をしてギリギリ過ぎないギリギリの位置で
リミットが触れる位置を把握して丁度よいリミット位置調整が図れれば、
適正な原点復帰をキープできると思います。

何度も原点復帰させると物理的衝突の蓄積で
リミット基部毎ズレる可能性が考えられます。
何もしてないのに原点ズレが起こる場合の原因は恐らくこれだと思います。

ねじロック剤か瞬間接着剤で簡単にはずれないようにしてしまうとか
ある程度防ぐ方法はありそうかな。
(ちなみにねじロック剤では外れにくくはなりますが、ズレない保障は何もありません)
キツキツのネジ穴サイズのリミット用アクリル板を新たに切り抜くってのも
「道具は道具で作る」らしくていいかも?



※当記事は追記編集・確認作業含めての事後投稿です。
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ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その5
アルミフラットバーによる素の加工ベッドでは隙間が多いのが問題点で
カットされた素材が落ちて、そこへレーザーが追い打ちかけて台無しに…
みたいなことが小さいパーツだと結構あるので
当初から試してみたかったパンチングメタル(ステンレス1mm厚)を加工ベッドとして追加。
(アルミフラットバーのに上乗せ)

ハニカムベースがそこいらで売ってるものではないので
比較的手の出しやすいパンチングメタル板を選択したのですが(それでも高かったぞ…)
サイズの都合上、前面パネルを開けてからでないと出し入れできないのも、
後々問題ありそうなので、対策は検討します。

切断時には元のアルミフラットバーより、材料のこぼし落とは格段に減りますが
ヤニが面的に溶着しやすくなりす。
アクリル板ならまだアルコールなどで落とせますが

MDF切断の場合、切断面下はこんなヤニの付き方をします。
サンディングして消す方法もあるにはあるけど、
パンチングメタルの穴部分を利用してなにか差し込んで
点的に支えて素材を浮かせる方法も考えてみるべきかな。

アルミフラットバーが不揃いになるものがあるのと
ピッタリサイズではないので前後にズレるのもどうにかしたい問題。

人によって設置位置に若干の違いはあるだろうけど
加工ベッドのアルミフラットバーがこの排気ダクト接続口の部分だけ揃わず
はみ出るんだよね。

問題ないとすれば問題ないんだけど、
ぴたり揃わせて前後にずれないよう押さえたいので
テーブルソーで邪魔になる「出」の分をカット。




パンチングメタルは750x600/mmサイズでカットしてあり、
レーザー管側の仕切り板に設置した定位置角合わせ用のアクリル板ガイドに
ぴったり当たるようにはめ込めば左右にはずれず、
メンテの際、誤差のない着脱ができるはず。という企み。
(掃除や交換の際の着脱に便利なように)
前後幅もズレを起こさないようにサイズを合わせたエクステンションバーも
↑MDF材で切り出してパンチングメタルに設置。

このSmart Laser CO2を購入する際に既に頭にありましたが
レーザーカッターで物が作りやすい冶具(補助具)を作ることが、まず前提になってて。
というのも、この機材には特に位置合わせ機能のようなものが無く
別売りオプションに位置合わせ用レーザーマーカーがありますが
実用的視点で見ると、原点位置(X0 Y0)と軌道が把握できるに過ぎなくて
素材自体の位置合わせは出来ないので、そういう意味では違うんです。

簡単に精密な原点位置合わせ(直角位置合わせ)ができたなら
例えば、表裏同位置同形状なら、ひっくり返しての加工も簡単にできるようになって
それぞれに違うデザインをくり抜くなり、彫刻するなりできることになります。

↑加工範囲にくり抜いた初期型MDFエリアフレームを参考に載せた画像。
(便利に使えるんだけど、排気においてヤニガスが潜ってしまうので失敗扱い)

定規(目盛の印字は勿論レーザーで)、角合わせ的なパーツで
気軽に正確な原点合わせ、直角合わせを行って、
レーザーマーカーでヘッド軌道がアウトラインに沿うか先読みを行うとか
(ドアを開けた状態で切断実行させると安全措置でレーザーが出ずヘッドだけが動くのを逆手に)
(※例:アウトラインがひかれてある素材の上を正確にマーカーが移動するか事前確認できる)
そういうのいいよねーというイメージ。

これに求めていた「定規、原点角合わせガイド」的に使えるものを
パンチングメタル上に設置する「交換しやすい」形式で再検討していきます。


↑上の画像にあるMDFエリアフレーム(失敗扱いの角合わせ定規)を使って
端材を切り落とししたアクリル板から作った
↓フレーモンフレーム。

(フレーム位置固定・交換時用の為のガイド的フレームなので「フレーモンフレーム」)

まずフレーモンフレームを外野として定位置に配置して
内側に角合わせしてぴったり収まるようMDF端材を画像のようにセット。
これで内野に当たるMDF材はフレーモンフレームに囲まれて逃げられません。


フレーモンフレームはパンチングメタルに
六角穴付きボルトとねじロック剤ナット締めで固定。
この穴付きボルトは、機材の材料として入ってたもので
結構な数を余らせてたので有効に活用。こういうのは無駄にしないよ。

上下左右ごとのパーツ概念ならMDF端材も細めで用意しやすいし、
メンテ交換も比較的行いやすいはず。


フレーモンフレーム内に配置したMDFを
「移動・JOG」の座標入力切断で最大化広範囲を切り抜きます。

※X軸=横移動/Y軸=縦移動
→「X:600 Y:0」 (原点位置から右へ600mm切断)
→「X:600 Y:440」 (その位置から下へ440mm切断)
→「X:0 Y:440」 (右600mm下440mm位置から左へ600mm切断)
→「X:0 Y:0」 (原点位置に向かって切断)
※Y440は自作「オープンパネルエクステンションパーツ」を増設したことで実現してます。
パッケージ品状態のままでは、X600 Y415がおそらく限度です。


MDF2.5mm厚に対し F700 100%を2回くらいで切断。

しかし問題。

この設定できれいに切り抜けるはずなんですが、ここで解ったことがあります。
最大範囲の右下に行くほどレーザー光が弱まるのか
何度100%で行ってもMDF2.5mm厚を惜しいところで貫通しきれない箇所がありました。
ミラーやレンズのヤニ取りもして、再挑戦しても同様でした。

↑例えばこの0.2mm厚の厚紙に対しF600 100%で切断したところ、
終点のX600 Y440付近では焦げが付くだけで貫通しきれてない状態。

↑上から見ると一見、線が入ってるので切断できたかと思いきや

↑その際の裏面の画像。コントラスト調整して解りやすくしてたもの。


Y440位置からX450辺りまでは切れてますがそこからは貫通できてません。
少し引っ張れば切れ目がついてるような状態なので切れはしますが
終点のX600 Y440まではスムーズにはいきません。

X600位置からだとY200辺りまでしか切れておらず
後は上記同様。

↑イメージ図で表すとこんな感じに同じ設定でも
切れにくい、切れないエリアのようなものがあるように思える。

何度も繰り返せばこの厚紙程度は切れるとは思いますが、

MDF2.5mm厚は100%で何度やっても切断には至らずでした。(↑裏面)
遠くなるほどパワーが低下する可能性が捨てきれませんが
以前失敗扱いのエリアフレーム(X600 Y415設定)切り抜きの際は
何度かの100%で切り抜いたので
パンチングメタルによる盤面冷却のようなものが関係してるのかもしれません。
これは後日、別テーマとして実験、検証しようと思います。

これらの経験(原点ズレと切断しきれないエリア)から、
完全なエリアフレームである必要もないと知って

部分的なL字フレームで対処できるように思考を変えました。

フレーモンフレームとマスキングテープ仮止めで
このように原点・角合わせができるL字フレームに切り抜けました。

早速切り抜いた端材を使ってバータイプのフレーモンフレームを切断。

F600 100% x2回
MDF厚2.5mmをきれいに切断。
エリア左上に行くほどフルパワーが発揮できる感じなんでしょうかね?

パンチングメタルの加工ベッドだと素材裏面はヤニがこんな具合に。

パンチングメタルの方も、この切断だけでこのヤニ付き。
都度、アルコールでヤニ取りする必要がありそう。

各所にフレーモンフレーム類を配して
短めの端材からでも安定固定してエリアフレームが作れるだろうという計算。
もし思ってる通りなら、原点ズレを起こしても、交換が容易と言えます。

挿入したパンチングメタルごと、ずれを起こさないよう固定する
オープンパネルエクステンションパーツ」に付属してるパンチングメタルガイド類。

私が購入した1mm厚パンチングメタルは少し中央が浮くので上からも押さえる駒留方式のガイド。
この駒留式パンチングメタルガイドを外すことでパンチングメタルを取り出せます。

左右に揺れないようにするL字ガイドもあります。

パンチングメタルガイドのサイズ幅に左右ともぴったりに合わさるように

且つ、前後にも隙間がないように設置してるのでそうそうずれることも無し。


さっき切り抜いたフレーモンフレームの直線用バー。
エリアフレームになる素材の直線配置を補助。

※追記※
パンチングメタルを取り出す際、いちいち駒留式ガイドのネジを外すのも手間なので

オープンパネル側の方のフレーム部分に取り付けて


開く際に同時にこのガイドも併せて開く=パンチングメタルガイドが外れる仕様に変更。


このオープンした状態からなら簡単にパンチングメタルを引き出せます。
掃除しやすい。


MDF2.5mm厚をエリアフレームとすることが多いだろうと踏んで、
同MDF2.5mm厚で各所のフレーモンフレームも作り直し。

内向きに「出」のあるサイズ違いとの2枚重ねにしたことで

上から同じサイズの厚みで挟み込む形式にしたので
位置合わせした後もズレ難くなりました。

X600 Y440方向への
「切断しきれるか」問題が出てきましたが
今後もあって損がないことを祈ります。



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ORTASはレーザーカッターを改造し始めた その4
端材となったアクリル板やMDF材には部分的にトリミングすれば、まだまだ充分使えたりするので
「移動・JOG」で座標入力切断で余計なものを省いて、
使いやすいサイズにする切り落とし作業。

あくまで定規・角合わせ的なものができる前提で言えば、
これ、慣れるととても便利ですね。

例えばこの中から…

↑元は機材組立パーツを直角に組み立てる為の水平面として
一緒に入ってたアクリル板スモーク。
電源周りのコード類を背面から取り出して接続する通し穴プレートと
元の側面側の通し穴を隠すプレート作成に役立った後。

まだ残ってる部分がある。


このように大まかに切り落としをした物も有効に活用できます。

↓これは冷却キットの不良品パーツ。
組み込む際に何故かはまらず後回しにしてたら
メーカーからメール飛んできて送ったのは不良品だったので
正しいサイズのものを送りますとのことでいらなくなった子。

これは厚さ5mmなので切り落としすれば良い端材になるかも

このようになりました。
細いですが細いなりに用途もあるの保管しておきます。


自作レーザーマーカーの続き。
前は試作品的にMDFで作りましたが
(しかも適当な作りだったにも関わらず割と正確位置に照射)
今度はアクリル板を使いつつ、強すぎるレーザーマークを
細く小さくしようという試みです。

上の不良品パーツだった5mm厚アクリル板の切り落としから
レーザーカッターでパーツを切り出して


アクリル用接着剤で積層処理にしたりイモネジ通す穴をあけたり、
テーブルソーを使って45°切断したものを接着したりで
パーツを構成していきます。
:追記(2016/03/22):
アクリル板用接着剤は二酸化メチレン液。サラサラして広がりやすい上、
カッターマットの印字も溶かしてしまうので台紙にクッキングシートを敷いています。
溶けたり溶着したりはありません。


↑接続ベース参方向からイモネジで留められます。


積層接着+サンディングしたパーツにレーザーマーカーを入れて
照射するとこんな感じ。

↑素のレーザーマーカーがこう(十字照射)


タイトケースにいれて照射するとこう。
少し細くなった?いや弱弱しくなった感じに加えて光が透けて漏れ漏れっぽい。
まだ光透過性があるせいか?


タイトケーズに黒サーフェイサー吹いてみました。
遮蔽塗膜として厚みがあるかなと思ってク持ってた黒サフを使用。


で、照射するこう。細くなってはいます。が、ここまできても弱々しい印象が拭えず。
十字型のものはうまい具合に十字カット部分と照射角度を合わせなければ
残念な1本線?が見える感じになってしますので
慎重に合致する箇所を見つけてネジ固定します


十字型レーザーマーカーの完成 …の前に本体に接続して確かめてみます。


うーん、照射されてはいるのですが、少し十字角度があってないのと

手で塞いで影でも作れば見える。ってくらい光が弱くなってしまってる。
素材によっては見えにくくなるのもあるとは言えこれじゃぁ…

そもそも十字の意味ある?

うん、ないんだな。

と改めて気付いたので
ドット(点)型に変更改良します。

解りにくいけど接続面を5mmから3mmくらいにテーブルソーで切断して、
より正確なレーザー照射ができるように改良。


切断面は濃いスモークがかかったようになっていたので、
サンディング〜コンパウンドで磨いてある程度、統一性は保ったというか。
別にクリアにする必要もなかったことに後で気付く。
(切断時のレーザー光を遮光させるくらいのが良かった…)

ドット型のレーザーマーカーをマウントして
1mm設定でレーザー穴あけしたピンホールからレーザーが照射されます。
輪ゴムのようなものが見えますが輪ゴムです。
下のイモネジに対応するテンショナの役割を果たします。この二つで上下の方向を調整します。


このように細い点になります。


原点を基準に照射位置を仮固定して


位置合わせしたところ、素材との高さ合わせさえしてあればぴったり。
十字型より遥かに調整しやすいし、使いやすそう(交換も簡単そうな意味合い込みで)。



※当記事は追記編集・確認作業含めての事後投稿です。

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