第3回 活動報告書 メカ・デザイン班

ご挨拶

 こんにちは、DJ Roboticsの小島です。早いもので前回の活動報告から2か月が経ちました。前の更新が4月でしたので、ちょうど現在のラボが使えるようになった頃です。     作業場所ができたおかげでチームに一体感が増したように思います。より良いものをお届けできるよう精力的に活動して参りますので今後も応援お願いします。それではメカ・デザイン班の活動報告はじめていきます。

3Dプリンター ダヴィンチPro故障かな?と思ったら

 引き続き小島です。今回はダヴィンチを使う方には実用性のある内容になってると思います。

ダヴィンチのフィラメントが詰まったとき用のマニュアルです。

はじめに

まず、フィラメントの詰まりに気づいたらできるだけ早めに印刷キャンセルしましょう。傷が浅く済みます。なので1,2層目が終わるくらいまではこまめにチェックしましょう!

レベル1

  1. フィラメントが詰まったらメニューよりキャンセル→yesを選択します。

  中断は一時停止の意味なので、キャンセルの方です。

  1. ステージが下まで下がったらフィラメントをアンロードします。

  アンロードできたらフィラメントの先をニッパで切り、フィラメントをロードします。

  1. フィラメントがアンロードできない→レベル2へ

  フィラメントが毎回詰まる→最終ステップ:水平出しへ

レベル2

  1. フィラメントがアンロードできなかった場合は一度電源を落とします。

  これ以降の作業はエクストルーダーの温度に気をつけて行ってください。

  1. 電源を落としたらカッタでフィラメントが出ている部分を切ります。(小さい基板とかもあるので電源は必ず落とすように)
れたらエクストルーダーの右側につながっている太いコネクタを抜きます。
つまみを握りながらエクストルーダーを取ります。
  1. エクストルーダー左右の特殊ネジを取ります。必要に応じて先端の掃除をします。
  1. ヒーターについているイモネジを外します。
ヒーターを外します。
こっちも
外します。
  1. 先の出ているフィラメントをペンチでつかみ、慎重に抜きます。

ここでフィラメントが折れるとレベル3に進みます。慎重に行きましょう

ポイント:写真のようにギリギリまで掴んで少しねじる。を繰り返すと比較的うまくいきやすいです。

  1. フィラメントが抜けたら最終ステップへ

抜けなかった、フィラメントが折れてどうしようもない→レベル3へ

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レベル3

  1. フィラメントが折れて中に残ってしまったら、銀色のパーツと、真鍮のパーツを分離します。

やり方:真鍮(円柱)のヒーターが入ってたところにドライバーなど入れます。

さらに銀色の方をモンキーレンチorレンチで持って回します。

  1. 分離できたら真鍮部品の中が汚いと思うので掃除します。

銀色の部品からチューブが見えると思うので、チューブが潰れてたりしないか確認してください。チューブが変形していたら、抜いて交換。

  1. 手順7後半で外した部品を、銀色の部品に付けます。
  2. 12で付けた部品を下にして、裏から釘を差し込み、ハンマーで叩きます。
  3. 釘の頭が付くくらいまで叩いたら、フィラメントが裏から頭を出すので、手順8の要領で抜きます。
  4. それでも抜けない場合は、一旦釘を抜いて、いらないフィラメントを短く切って入れる、釘を入れて叩く。とかをしてなんとか、フィラメントを全部抜いてください。
  5. 抜けたら最終ステップへ

最終ステップ:水平出し

  1. 水平出しのノッチ向きに注意しながらエクストルーダーを組立ます。(前の写真も参照しながら。ノッチは正面から見て、先端の真左くらいにきます。)
エクストルーダーを元の状態に戻したら、本体に取り付けます。コネクタのつけ忘れに注意。
  1. 電源を入れ、ユーティリティよりキャリブレーションを行います。(フィラメントのロードはまだやらない)
  2. ボタンを押すとキャリブレーションが始まります。

 よくエラー出ます。問題なくても出るので、出たらキャリブレーション通るまで色々トライします。(電源入れた状態で数分放置が一番効果あり)電源の入れなおしや、コネクタの差し直し。ノッチの掃除。キャリブレーション中にノッチがあたっているかの確認。分解してノッチの位置調整などなど

キャリブレーションが成功すると調整するか聞いてくるのでyesを選択。
  1. 指示にしたがって調整していきます。(ステージ裏にある白い樹脂部品を回して調整します)

たまに計算発散してるんじゃないか?みたいな指示も出ますが続けます。

  1. 根気強く続けると合格が出ますので、noを選択して、キャリブレーションを終了します。
  1. まだ終わりません。でもあと一歩です‼

キャリブレーションまんまだとベッドとエクストルーダーの間に隙間がありません。ユーティリティより、Zオフセットをします。

  1. 決定を押してステージが上がり切ると以下の写真のような表示になります。

ここで問題なのが上のボタンを押すとステージが下がることです。ユーザビリティのかけらも感じられないs使用ですねー。

上のボタンを押してステージを下げていきます。ここは大体の感覚ですが、

元の高さ+0.8〜1.0mmくらいかなと思います。

  1. 調整が終わったらフィラメントをロードして印刷します。あとは今までのを参考に成功するまでトライです。

初めに

お久しぶりです。DJ Robotics機械班リーダーの佐藤です。ここからは初号機の機体進捗についての報告です!

この二か月でラボが使用できるようになり、CNCフライス、3Dプリンタ、バンドソーなど多くの加工機がラボに導入され大きく環境構築の面で前進しました。これによって機体製作が本格始動できるようになりました。と、ではさっそく今の機体報告に進む前に現在のラボ環境を皆さんにお見せしたいと思います。

現在のラボ環境

こんにちは、山崎です!!
DJ Robotics Labができて、早2ヵ月になりました!

6月末は前期研究報告でドタバタしていましたが、着々と開発環境が整ってきています。

まず、現在のラボ内の景観ですが順次作業机や、椅子などが導入され、
やっと作業部屋らしい作業部屋にみえるようになりました。

ホワイトボードや椅子などは高専OBの方から譲っていただいたり、
ある企業からの温かい機材支援を頂きました。

ご支援いただいた皆様、本当にありがとうございます。

Lab全体の様子

次に、機体製作にあたって導入した加工機たちを紹介します。

3Dプリンタ

FDM方式の3Dプリンタ2台とレジンを光で固めて造形する3Dプリンタ1台があります。

7月中旬ごろに支援企業から3Dプリンタをもう一台譲っていただけることになりました!
詳細は後日公開しますので、お楽しみに!

  • グラインダ:金属を研磨する際に使用します。
  • ベンダー:金属を曲げ加工する際に使用します。
  • ボール盤:金属などに穴あけ加工をする際に使用します。
  • CNCフライス:ドリルが3軸で動作し、金属などを切削する機械です。
  • バンドソー:金属などを切断する機械です。

以上、山崎からのLab紹介でした!

他にもアナログDJブース(や寝床)などあるので、興味ある方はいつでも遊びに来てください!

機体進捗状況

お待たせしました。いよいよ佐藤から機体進捗について報告したと思います。

我々機械班は現在三次元CADを用いて設計を行っていたモデルを実際に加工・組立し実際の形にしている現状です!私は以前より肩、肘部分の設計を行っていたため今回はそれらがどのように組立てられたのか紹介したいと思います。

肩・腕

まず、今回腕を実際に作成するにあたり多くの部品を3Dプリンターで仮組しました。そして、人間の骨に当たる骨格部にはアルミ丸パイプを用いて組立を行いました。そうして出来上がった仮腕がこちらです。

3Dプリンタで仮組ということで少しチープに見えますがまずまずといったところでしょう。

そして組立てられた腕を実際に制御するにあたってはひとまず試作機の肩が片方空いていたのでそちらに取付けました。こちらが仮腕を取り付けられた試作機になります。

中々見た目が混沌としてきましたね笑

手で動かすとこんな感じです

ここで、制御班にサーボモーターを動かしてもらい動作確認をしてもらったところ以下の問題が発生しました。

1.3Dプリンター製フレームに歪みが発生

2.歯車のバックラッシによるブレが大きい。

1に関してはもともと金属部品で組立てる部品を3Dプリンターで代用したに過ぎないためフレームについては問題なく、既に金属部品は発注済みなのでこれらの部品に置き換えるのみで歪みは解消されると考えられます。ちなみにこの金属フレームの材料は加工性が最悪なSUS304(完全なオーバースペック)です。実はこの発注したフレームは追加工する必要があり、穴を拡張するだけで一苦労でした。使いましょう、ステンコロリン。

問題は2の歯車によるバックラッシです。人の腕を模擬しているだけあって肩先から手先までの距離は長く、少しのバックラッシが制御の命取りになります。そのため現在、歯車の種類の変更や金属歯車の購入を視野に入れて改良を試みています。

次回は今まで触れていなかったマシンのボディについてと腕の改良をメインについての報告になると思います。では佐藤の報告としては以上です。

ハンドについて

こんにちは!メカ設計班の渡辺です。

さて、ここからは私が主にハンドの薬指・小指の製作、およびハンド全体への統合について報告したいと思います。

薬指・小指の製作

前回の報告では、薬指と小指は3Dプリンタを用いて樹脂製を用いることとしていました。そのため、実際に以下の図に示すような3DCADの設計から、3Dプリンタで部品を印刷し組み立てを行いました。

左図が薬指の設計、右図が薬指と小指を統合した設計になっています。右図の手のひらの部分にはサーボモータを内蔵し、ワイヤを用いて牽引することで指を曲げる構造です。指の背面には従来の構想通り板バネが這わせてあります。これにより指を伸ばす際は力を必要とせず、板バネの力で自動で指がまっすぐに戻ります。

このようにして、薬指と小指に関しては大方設計製作が完了しました!以下は実際に薬指を牽引している動画です!

指・手首の統合

次に、上記で述べた薬指と小指を、別設計である人差し指、中指、手首と統合しました。以下の図がその設計統合の様子です。だんだんハンドの全貌が見えてきました!

そして、同時に別設計である親指とも統合を行い、晴れてハンドの仮組み立てが完成しました!以下がハンド仮組み立ての外観です。

様々な3Dプリンターを用いて部品を作ったので、樹脂の色が統一しておらず、派手ですね(笑)。

このハンドは現在腕と統合され、ついに肩から手先までの統合が一段落しました!今後も楽しみにしていてください。

以上、指とハンドの統合について渡辺の報告でした。

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