現在の状況と構造の課題

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構想から、1ヶ月が経過しました。

現在の状況は、概ね以下のような感じです。

xyz検討 2

これのモデルとしたのは、以下です。Shapeoko 3 のスタイルがいいかなと。

Shapeoko_3_–_Carbide_3D

改良を重ねて、Shapeoko はこのように進化したのですが、こうして見比べ見るとなるほどなと感心します。

 

自分のは、まだ作りなおさないといけない部分がありますが、XY 軸は出来てきました。パターンは3つ考えてあって、

1. X軸の中央にモータが載るパターン

今回、メインで進めている方針

2. X軸の端にモータが載るパターン

プロッタ向けや、3D プリンタなどの用途。Y軸を切り離した時にも対応できるように。

3. coreXY 機構で、モータが稼動軸に載らないパターン

   モータが2個で稼動できて、メリットがたくさんある。(勉強中)

   プロッタや3D向けの最候補のもの。これから作成予定。

という方向があります。今回、CNC 用途としているわけですが加重がかかる部分の担保として弱い部分は、以下の図で言うと緑色のX 軸の

xyz検討 3

部分の平行度。ここを支えるのはY軸のベルト駆動とステップモータとブラケットの直角部分です。青色軸のY 軸の水平度は、アルミフレームの筐体で担保しています。特に弱いと思われる部分は、緑色部分の前後のひずみです。理想的なのは、青緑の直角度が維持できてそれが水平に稼動することと、そして赤が垂直になることです。

 

以下なような板材でそのひずみを担保するというのもありかもです。

xyz検討_ 2

こういう構造を持っているのは、以下のような筐体です。

aaaaa

bbbbb

めっちゃ、強そうですね。あと、切ったクズが稼動軸に付着しにくいのも特徴です。アルミフレームだと以下のような構造も参考になります。

wocnc

この構造は大型の機器にも採用されています。576da7b18211bf0cdbfabc95a4bef2bf

 

もう少し、このあたりを修正しないと、アルミを満足に削れないかなと思います。

 

この方向へ進むと、ごつくなり部材の材料費が高くなるので、躊躇しています。

corexy の cnc ルーターはあまりないので、そのメリットを享受するために使いたいので検討していますが、以下の変り種のCNC の機構を採用して、それに corexy を取り入れるのもいいかなと考えています。

525

これは、Mostly Printed CNC というもので、thingiverse に登録されています。Mostly_Printed_CNC_525__C-23_5mm_OD__by_Allted_-_Thingiverseこれのメリットは、Y軸とX軸の荷重を3本の軸で固定できることと、垂直する機構が重くなっても耐えられる点にあります。また、汎用品を使っているので部材の調達が楽です。先に紹介したひずみを取る機構を入れなくても、耐性があるのではと思います。

maxresdefault

よく考えましたよね。丸パイプにベアリング3点で挟んでいる構造で、xy軸を交差することで垂直軸のZ軸のひずみも担保しています。構造的に平面度の調整と、平行軸の調整もできます。これに corexy 機構を入れたら理想的なんじゃないかと。

 

世界は広いです。すばらしい構造を考えるヒトがいるもんですね。

 

今回の自分のプロジェクトに置き換えると、丸パイプが角となる感じで、これにcorexy を入れたものは現時点ではなさそうです。あるかもしれませんが、まだ探しきれていません。

 

現時点で、採用したいキーワードは、以下3つ

・corexy の xy ベルト駆動

・Mostly Printed CNC の構造

・Root 2 CNC のサンドイッチする構造

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