2014年6月28日土曜日

Replicator2 修理メモ#3 X軸ステッパーモータの断線

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造形失敗

X軸ステッパーモータの断線

最近順調に使用できてると思っていたReplicator2ですが、不具合が発生しました。10h超の長時間造形中にX軸方向に断面がずれてしまうという症状。

なにか引っ掛かってエクストルーダがずれているのかとも思いましたが、ふと昔JMB-UGのフォーラムに載っていたX軸の断線による症状と同じと思い出しました。先人の知恵をありがたく思い出しつつ、修理をしてみる事に。



断線の検証(一応)

断線を修理するためには一度、断線部分のケーブルを切断することになるため、念のために検証します。適当なサンプルを造形しながら、断線が疑われる箇所のケーブルをつんつん動かしてみる。断線してるなら動作がおかしくなる筈です

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fig.1

断線がよくおこるのは、X軸ステッパーのケーブルを固定しているこの部分(fig.1)。スプリングピン(fig.2)でケーブルを固定しているのですが。スプリングピン先端でケーブルが折れ曲がるためかよく断線するようです。というか設計ミスですよねコレ。。。

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fig. 2

付属の六角レンチをつかって側面パネルを取り外し、ドライバーかなにかでスプリングピンの端を引っ掛けて外します。ケーブルをむき出しにしたら準備完了。適当な出力を掛けて、作動中にケーブルをつんつん押したりねじったりしてみます。

すると案の定、X軸方向に造形がずれたので、断線が原因と判断して修理する事にしました。

断線箇所の修理

種類方法はシンプルで、断線箇所(スプリングピンで押さえられているケーブルの奥側)を切断除去して、圧着スリーブを使って再接続する、というものです。

材料と道具を集める

用意する物は、0.5mm径コード用の圧着スリーブ、φ2mm熱収縮チューブ、ペンチ、電工ペンチ、カッター、ドライヤーです(fig. 3)。0.5mm径のスリーブは近所のホームセンターで扱っていなかったため通販で購入しました。熱収縮チューブはドライヤーでは収縮しない、という話も聞きますが、我が家の1200Wドライヤーでは問題ないようです。

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fig. 3

断線箇所の特定と除去(適当)

断線箇所の特定は結構いい加減で、他の症例とケーブルの屈折痕からおそらくここだろう、と適当に検討をつけてます(汗 スプリングピンが原因らしいので、奥の方の端部でほぼ間違いないかと。

屈折痕の横1cmぐらいをペンチでパチンと切ってやります。再接続するために被覆を剥かないと行けないのですが、リボン状になっているので1本ずつ切り離してやる必要があります。カッターでコードの間に切れ目を入れて、手で裂いてやればOKです。

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fig. 4 

ケーブルの皮膜を剥くのは本当は電工ペンチがいいのですが、手持ちが細い径のケーブルに対応していないのでペンチで慎重に剥きます。1cmくらい剥いてやればOKですが、断線側は断線箇所ごと除去できるように2〜3cmぐらい剥きます。断線側は断線した芯線が不揃いに出てきますので(fig. 5)、ペンチで先をそろえてください。

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fig. 5

圧着スリーブで再接続する

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fig. 6

コードに熱収縮チューブと圧着スリーブ(fig. 6)を通し、両方の芯線が重なるように圧着スリーブに差し込みます。ずれないように気を付けつつ電工ペンチでかしめてやればOKです(fig. 7)。

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fig. 7

4本全部をかしめたら、Replicator2の電源をいれて、Utility>Jog ModeでX軸を動かし、ステッパが問題なく動作する事を確認します。

熱収縮チューブをずらしてかぶせ、ドライヤーで加熱して収縮させます(fig. 8)。再度パネルを元通りにして完成。ケーブルはたらしたままですが、見た目を除けば特に問題は無さそうです。

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fig. 8

出力テスト

最後に適当なデータで造形を掛けて様子を見ます。結果ズレがでることなく修理完了のようです。この後10h長の長時間印刷もしましたが問題なく完了しました。

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fig. 9

まとめ

今回は結構大きな故障でしたが、すでに症状/対策ともに情報があったため原因特定もはやく、問題発生から修理完了まで2日程度ですみました。

この症状は海外でもよくあるらしく、購入したらスプリングピンは外すように、と指導しているガイドブックもあるようです。発生率がどれぐらいか気になるところですが、結構多いのではと思います。ちなみに私は出力時間の合計が430h弱で断線しました。

こうした設計の成熟度、新しいReplicatorだとどれ位改良されているのか気になるところです。評判を聞く限りでは微妙なようですが…

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