3D printer静音化(その2)...電源・ボード編

今回は

3Dプリンターの静音化に向けて部品を作成したので、電源ユニットと制御ユニットの静音ファン交換や配線をします。

静音ファン取付など

3Dプリンター本体下部の各ネジを外してユニットをばらします。作成した静音ファン用の部品に静音ファンを取り付けます。ネジ穴の位置はばっちりでした。

電源ユニット

制御ユニット

電源ユニットはもともと12Vなのでプラスマイナス間違わないように配線して納めれば終了です。制御ユニットは、24Vなので降圧変換器を間に入れて12Vに降圧します。

左が入力、右が出力です。特に設定はありませんが7seg上の青い部品の小さなネジが可変抵抗で細部の出力電圧を調整できます。最初は11Vだったので調整して12Vにしました。7seg左のボタンは、入力と出力電圧表示の切り替え、右のボタンは出力のon/offです。

ファンの厚み分底上げしないといけないので、四隅の両面テープで止めてあるゴムをはがして、印刷して作成した高さ38mmの足をXレールにはめます。印刷精度でレールにはまりにくいので、向きはバラバラです。10mmの板ゴムを切って準備しておいたのですが、別途作成しなくてもはがしたゴムをそのまま流用すればよかったです。

ということで2つのユニットの静音化作業は完了しました。

お試し印刷してみます。制御ユニットのファンは、動いている？くらい静かになりました。電源ユニットは、少し静かになりましたが静音とまでは程遠い感じです。配線等は当たっていないので、ファン自体がうるさいようです。しばらくこれで使ってみて、風量が十分で静かなファンを探したいと思います。

今回のまとめ

電源ユニットと制御ユニットのファンを静音化しましたが、電源ユニットのファンはまだちょっとうるさいです。引き続き静音化続きます。材料を熱しているヘッドユニットにもファンがあるので、そちらも静音化したいと思います。

参考リンク

Ender3 V2本格静音化MOD　メインボード・PSU・ホットエンド・造形物冷却用4つの騒音ファンを静音ファンに交換

 

3Dプリンター静音化（その１）...準備編

今回は

購入して初期確認まで終わった3Dプリンターですが、各種ファンがうるさいです。早速、魔改造の沼に入っていきたいと思います。

とりあえず分解してみた

ファンは4つあります。

• ホットエンド冷却用
• 造形物冷却用
• メインボード冷却用
• 電源冷却用

電源は12V、その他は24Vです。静音ファンは基本12V動作なので24Vの配線はDC-DCコンバータで12Vへ降圧します。

本体の裏側を覗くとこのようになってます。左側が電源ユニット、右側がメインボードです。それぞれ60mmのうるさいファンがついています。

更に電源ユニットを開けてみると、このような感じです。

この60mmファンを静音化します。風量を確保するためにファンを大きくして回転数の小さいものに交換します。他の部品と干渉するので電源ユニット外側に取り付けます。ファンの厚みと空気を吸い込む分、3Dプリンターの足に下駄履かさないといけません。先人が38mmと45mmの下駄ファイルを作ってくれてました。

Ender 3 v2 Feet Riser - 38mm/45mm total clearance by squirrelf

80mm角ファン用の蓋もファイルがあります。これは印刷に10数時間かかるようです。

Ender 3 V2 PSU cover with 80mm fan by mpuromaki

必要な材料は

参考リンクに必要な材料があるのでその通りAmazonでぽち。ざっくり以下のとおりです。

• DC-DC コンバータ(24V→12V) × 3
• 8cm角静音ファン × 2
• 4cm角静音ファン × 2

電源用はデフォルト12V、その他は24Vを12Vに降圧して静音ファンを動かします。

必要な部材は、このとおり到着済みです。静音化追加費用0.8諭吉です。

DC-DC変換器は、市販のこれです。左の入力端子に直流24Vを入力して左下のmodeスイッチを押すと出力電圧を入力電圧-2V~1.25Vまで変更できて、右の端子から降圧された直流が出力されるようです。

1,000円/個程度でした。出力電圧が表示されます。変換器を入れてレールに止めるカバーを作成しました。先人が設計したstlファイルをthngiversからダウンロードして、スライスソフトでGcodeに変換して印刷すればできます。印刷の練習を兼ねて3個分作りました。

スライスソフトの密着性やサポート設定を変更しながら印刷しました。積層途中が空中になる部分はサポート入れないとうまくできないし、サポート入れるとはがすのが大変です。この辺は、設定と仕上がりを見ながら経験値を積まないとよい解決策は生まれません。

今日のまとめ

3Dプリンターの静音化に向けて、一番うるさい電源ユニットの配線確認や関連する部品の作成を行いました。引き続き、ファン交換作業を進めて魔改造静音化を進めたいと思います。

参考リンク

Ender3 V2本格静音化MOD　メインボード・PSU・ホットエンド・造形物冷却用4つの騒音ファンを静音ファンに交換

 

3Dプリンター購入...組立、お試し編

今回は

机回りを整理してレイアウト変更とサイドテーブルを作成し、3Dプリンターの設置場所を確保しました。熱整形タイプの3Dプリンターを購入したのでそのまとめです。

組立

3Dプリンターは、CREALITY Ender3V2を購入しました。お値段は、Amazonで5千円クーポンを使って3.5諭吉程でした。グレーのフィラメントも同時購入してこのような荷姿で届きます。

本体の下半分は完成した形ですが、上半分は組立が必要です。付属の組立説明書だけではたぶん完成しません。Youtubeに多数の先人が組立動画をアップされているので参考にした方がスムーズに組立ができます。約2hかかりました。工具は付属されているもので問題ありません。

組立終わったら、材料が出てくるノズルとベッドのレベルを調整します。Zero pointにノズルを持ってきて、adjust modeにするとステッピングモーターがフリーになります。ベッド下部の四隅にある調整ネジを回して、ベッドとノズルの隙間を紙1枚程度に調整します。

組立時に注意するポイント

• Z軸のストップセンサーは、ベッドより上の高さでSW ONになると材料がベッドに届かなくなるので、取付場所の調整が重要です。
• 枠組みの長さやネジ位置の精度は出ている感じですが、全体的に組み立てた最後にネジを本締めしたほうが組み立てやすいです。

お試しプリント

内包されていたSDカードにサンプルがあったので「dog」というのを印刷してみました。3cm四方程度の大きさですが50分程かかります。曲面も意外にスムーズな仕上がりです。

CADソフトと仕上がりが同じなのかテストするサンプルもあるようなので追々試していきたいと思います。

スライサーソフト

3D CADソフトでモデルを作ってSTLというファイルを吐き出します。そのファイルでは3Dプリンターは動かないので、Gcodeに変換するためにスライサーソフトで変換します。参考リンクのCuraと言うソフトを使いました。先人も多数です。

今日のまとめ

3Dプリンターを購入し、組み立てお試しプリントまでやってみました。まだまだCADの使い方やパラメータ調整等いろいろとやっていかないといけませんが、非常に楽しいアイテムです。

関連リンク

Ultimaker Cura：強力で使いやすい3Dプリントソフトウェア | Ultimaker

 

esp32からtelegrafへ内部情報などをUDPで投げつける

今日は

時系列DBは、3種類構築設定してpi4bのhostやdockerの状況を監視できることを確認しました。本題のマイコン監視に移ります。esp32からUDPでデータを投げるプログラムを作成し、telegrafが受け取れることを確認します。

環境

前回docker上で作成したInfluxDB+telegrafを活用して、esp32から送信したUDPデータをtelegrafが受け取れるようにします。

telegraf.confの変更点

以下の3行がサンプルとしてコメントアウトしてあるのでコメントアウトを外します。

[[inputs.socket_listener]]
  service_address = "udp://:8094"
  data_format = "influx"

containerを再起動して、telegraf.confを再度読み込ませます。

shell atachしてlogをみると

2021-07-10T06:11:53Z I! [inputs.socket_listener] Listening on udp://[::]:8094

ちゃんとudp:8094が待ち受けになってます。

docker-comose.ymlは、いつもぱっといきません

telegraf containerのポートは待ち受けていますが、外部ネットワークと繋がっていません。あっポートの転送ねと。

docker-compose.ymlの修正

ports:
	- "8094:8094"

これでOKかと思いましたが、これだとtcpで転送されます。うーーん。

docker-compose.ymlの再修正

ports:
	- "8094:8094/udp"

M5stack側からUDPで投げつける準備

サンプルソースを見ると、UDPポートを宣言して、パケット作って送るだけのようです。

エキスを抽出するとこの4行です。

line = String("temperature value=" + temperature);
// send the packet
udp.beginPacket(host, port);
udp.print(line);
udp.endPacket();

とりあえず、BME280で計測した温度を5秒おきにtelegrafが待ち受ける8094/UDPに投げるプログラムを作成し、M5stackへ書き込みました。ちゃんと動いている感じです。

VScodeのシリアルモニターです。

同じ内容をM5stackのLCDにも表示してます。

chronografで受け取ったデータを確認する

influxdbにデータが格納されたかを確認するためにchronografを使います。port:8890をたたくとブラウザーから接続できます。grafanaと同じようにdatasourceをInfluxDBを指定すると、受け取っているデータがずらっと確認できます。telegrafからのデータにちゃんと「temperature」という項目があり、dashboardを作成してデータを表示させるとこのようにグラフが作成できました。

今日のまとめ

esp32 からtelegrafへudpポートを使ってデータを送信できること確認しました。今後は、複数のデータをまとめて送信する方法を確認して行きたいと思います。

参考リンク

esp32からtelegrafへ

ESP32で取得したデータをgrafanaで表示する。 - Qiita

How to send sensor data to InfluxDB from an Arduino Uno | InfluxData