Root2CNCのキャリッジを作ってみることに

handle name は、Sailorpeteのピート・ニューベリー(Pete Newbery)さんが作った、Root2 CNC のキャリッジに感心したので、早速ベアリングを手配することにしました。

Root2 CNC には小さなタイプのもあるようです。こっちには BOM があったので参考にしました。

root2cnc

ここで使われているベアリングは、スケボーのローラーに使われているタイプの608 ベアリングです。

ABEC-7 クラスのものも安く売っているようで、入手しやすいです。

608

大量にベアリングは使うのですが、とりあえずサンプルで1つキャリッジを作ることにしました。1つのキャリッジに8個のベアリングを使うのでとりあえず ABEC-7 クラスの 608 ベアリングを10個ゲット。安いですね。260円です。中華製だけど、今度のは期待しましょう。ABEC-7 クラスといえば振れ精度が、0.0025mm です。十分すぎますね。

 

それから、自分のプロジェクトで使う625タイプのベアリング、こちらも ABEC-5 クラスのが安くありましたのでゲットしてきました。

625zz ベアリング専門店なので、まぁ大丈夫じゃないでしょうかね。

最悪、品質が悪くてもプーリーの軸受けやベルトのテンションを張る部分に使えます。

 

Root2 CNC は、側面の Y軸に付ける板が必要ですが、これはこれから作るであろう、D-Slot CNC を使って削りだしてみたいと思います。

CNC ルータが2つ出来る予定ですね。スピンドルや、その他の機構は参考にしながら独自に作ってみる予定です。

XY 軸のジョイントブラケットを公開

XYZ軸まで、とりあえず作ってみて、問題がたぶんすぐ見えると思うので後からいろいろ検討するということで、どんどん公開していきます。

0_ブラケット+ベルトテンション_2_ 2

とりあえず、まだ自分ではプリントしていませんが、あたらしいY 軸のブラケットです。ベルトテンショナーを埋め込み。

あと、タイヤ調整用のM3 ボルトにナットを埋め込み。0_ブラケット+ベルトテンション_2_ 3

まだ、プリントして作ったわけじゃないので、サイズが気になるところ。少し大きめで作ってあるので入ると思いますが。

0_ブラケット+ベルトテンション_2_

次は、ステップモータとプーリーのブラケットを公開準備しないとです。

 

先日の Root2 CNC のブラケットが優秀そうなので、ぜひ作ってみたいですね。自分のは、タイヤが付いているので稼動音が静かじゃなかろうかと思っています。コスト的、構造的なところは Root2 CNC ブラケットに軍配があがる感じです。

 

1つこっちのが良いと思うのは、GT2 ベルトをアルミフレームの間に通しているので見た目がシンプルに出来るという点ですかね。方向性としては、ライトウェイト用に高速で動作する CoreXY 用途にしていこうかなと考えています。以下な感じで高速に動かしてみたいのよね。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=pAvWq0DD8uE]

 

CNC 用途としては、このまま作ってみて、構造的な弱さがどうなるのか見てみたいです。CNC ルーターとかは全部 Y軸がL字型にデカイので。こういう構造だとやっぱりだめなんだなーっていうのを実感してみるつもりでいます。

Root2 CNC

thingiverse のプロジェクトを物色していたら、Root 2.1 CNC というのがありました。

Root_2_1_CNC_multitool_router_3D_printed_parts_by_sailorpete_-_Thingiverse これの骨格は、以下のようにフレームをベアリングでサンドイッチするものです。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=VfKX0M21cGE?list=PL5hghy18PulWahNTYJ5U9uzd7b4gYzUDA]

これいいですね。やっぱり世界は広いです。いろいろ考えるひとがいます。

 

これの骨格を見てみると、やはりY軸のブラケットは三角状のものでX 軸は上下に広くしていますね。なるほどー、参考になります。

X軸はほぼ完成、Z軸がうまく作れない、、、

X軸は、だいたい完成しました。この仕組みは、Shapeoko とかで使われているものです。

0_ZX軸

このX軸のブラケットを挟む感じで、Z軸を作っているのですが、なかなかしっくりきません。

0_ZX軸_

モーターは重心位置を考えて、下に配置しました。2020 のフレーム側にスピンドルがつきますが、やっぱりX軸が細いので高さは15cm くらいが限度でしょうか。ベルトのコマが上下のプーリーに当たる範囲が稼動距離になります。

0_ZX軸_ 2

ので、上下5cm くらいという感じですかね。

 

しかし、全体を見てみると明らかに、無理がありそうです。0_ZX軸_ 3

見た目、バランスが悪いので、絶対垂直方向にずれそうです。そもそも、Y軸がタイヤ3個というのも無理がありそうです。

0_ZX軸_ 4

うーん。だーめだ、こりゃ。

 

アリエクを物色していると、リニアガイドの100mm の長さのものは結構安いことがわかりました。

9mm linear rail guide MGN9 length 100mm

MGN9C block のブロックが1つ付いて、1100円で2本で2200円です。ブロックを2つ追加すると、

MGN9C linear bearing sliding block

1つ、700円なので、2つで1400円。合計、3600円しますが、これを使うと以下のようにすっきり。左に見えているのは、三角の15mm 角のアルミフレームです。

0_ZX軸_ 5

ブロックは1つづつでもいいかもしれません。2個だと稼動部分が約70mm で、2個だと30mm ほどです。リニアガイドって、こんなにすっきり作れるんですね。

 

これの150mm くらいのはないですかね。ああ、ありました。150mm だと 1360円ですね。2本で2710 円なので、合計4110円。

9mm linear rail guide MGN9 length 150mm

 

ちょっと高いですが、これ検討です。あとは丸シャフトにベアリングの組み合わせです。ベアリング次第ですが、1000円くらいかな。厚みは、25mm は必要です。薄く作るなら、ここはリニアガイドですかね。

 

もう少し、考えます。

X軸はモーターを中央に配置する構成で

現在、X軸のモーターは中央に配置する方向です。

まだ仮に配置しただけで作りこんではいませんが、おおよそこんな感じになりそう。X軸のブラケットは2枚でサンドイッチする構造です。

xyz検討

Z軸も載るので、ここはタイヤは4つ、使う予定。

corexy 構造の方が、ベルト駆動だといいかもしれません。Z軸から先に考えようかな。

この感じだと、0.1mm くらいの精度が限界かもしれませんね。とりあえず、精度は横に置いておいて、CNC ルータっぽいものが作れれば第一段階は良しとしましょう。コンセプトは、2020汎用フレームと 3D プリンターでなるべく安く作れる DIY CNC ルーターですからね。

X軸の結合とモータ位置に悩む

Y軸と X 軸とをどうやって結合して、モーターの位置をどうするかでかなり悩んでいます。

xyz検討_ corexy の機構を取り入れて、Y軸から設計をやり直すか、それともこのバージョンはそのまま突き進むかです。

一応、モーターは中央に乗せて左右のベルト位置は固定という感じかなと、とりあえず1つ作りました。没になるかもですが。

0_ブラケット+ベルトテンション 2

ブラケットをM3 のボルトで張り合わせる感じ。

0_ブラケット+ベルトテンション

CNCフライスに使う用途では、Y軸に載るX軸を支えるブラケットはもっと大きなものにしないと強度がでなさそうです。あと、X軸がZ軸の高さに耐えられなさそうかなと。

 

2020 のアルミフレームが1本だと無理がありそうですね。

うーん、もう少し考えます。