基本的には公式の組み立て説明サイト
Shapeoko Assembly Guide
をベースに進めていきます。
なお、この説明文を読んで組み立てたけど失敗したぞー!どうしてくれるー!とか言われても知りませんので自己責任でお願いいたします。
みんななかよく。
梱包パーツリスト
まずはベースフレームを組み立てます。
フロント/リアのプレート(エンドプレート)に高さ調節用ネジ足を取り付けましょう。
全部で4本、四隅に当たる部分につけます |
できた2つのエンドプレートに、「捨て板(って言うらしいです)」を取り付けましょう。
ビスはM5x20mmBHCSを使用します。捨て板には表裏があります。下の写真のように、ビスの頭の逃げがあるのが上面です。
捨て板とバックプレートの間に隙間があるので、ネジを締める前に下に白い紙などを置き、透かして穴の位置を確認してからビスを入れたほうがスムーズに行きます(右の写真撮影時には白い紙をおいていませんが、絶対置いたほうがうまくいきます)。さらに、穴に予め使っていない六角レンチなりの棒を1本下まで貫通する形で挿しておくだけで、全体の穴の位置が合わせやすくなります。
捨て板とバックプレートの穴のサイズに遊びはほとんどありません。
なお、ここでは締めすぎないように注意してください。
後ほど垂直を取ったあとでしっかり締めることになります。
ここまでの完成図 |
X/Zアセンブリの準備
公式より |
Zキャリッジのベルトが破損していないことと外れていないことを事前に確認しておいてください。
アイドラー部品の取り付け
公式より |
左の部品はアイドラー部品と呼ばれています。部品は右端のナットで固定されていますが、部品の順序が重要なので、この後ナットを外すことになりますがくれぐれも順序がズレ無いように注意してください。
公式より |
アイドラー部品のナットを慎重に取り外したら、右図のようにX/Zアセンブリのプレートの下部にある長孔部に前から差し込み、先程外したナットで後ろ側から留めます。
後ほどアイドラー部品を長孔に沿ってズラしてベルトの張りの調整をすることになるので、ナットは軽く指で回す程度に留めてください。
スピンドルマウントの取り付け
公式より |
上の図のようにZキャリッジとスピンドルマウントを持ち、ビス穴を合わせます。CARBIDEのロゴが読める向きにしてください。図の「Fixed Pulley(固定プーリー)」が左側になるように注意してください。
公式より |
Zキャリッジを後ろ側からM5x16mmBHCSネジ2本で固定します(ここは強く締めてしまっていいです。必要に応じてネジ止め剤(スレッドロッカー)も使用してください)。
Zキャリッジの組み付け
注:ここ結構むずかしい
公式より |
上図に示すように、ZキャリッジをX/Zアセンブリの下側から、Vホイールの溝がVレールの上を滑るように挿入します。
公式より |
これをX/Zアセンブリの左右に2本並んでいる、アルミ製のVレール()断面の一部が尖っていてV字になっている)にきちんと4つとも乗るように(VとVが噛み合うように)滑らせていきます。
前図のように、ベルトを上下に引き出すことになりますのでベルトが挟み込まれたりしないように注意しながら作業してください(次の工程でベルトの下側は先程のアドラー部品にひっかけることになります)。
【注意】
Vホイールの左右の間隔がVレールとぴったりあっておらず、きちんとレールに乗らなかったりガタついたりする場合があります。その場合はまずZキャリッジ上の上下の偏心ナットを、Vホイールの左右の間隔が狭くなる方向に一旦ズラしてレールとホイールがきちんと噛み合うように挿入し、その後ホイールとレールのぐらつきがなくなるように、偏心ナットをVホイールの左右の間隔が広くなる方向に調整してください。VホイールがVレールを滑り、両側に均等にしっかりと接触することを確認してください。
中央のナットが偏心ナット(下側) |
中央のナットが偏心ナット(上側) |
ベルトの取り付け
公式より |
公式より |
このうち下側の輪を、上側の輪が隠れてしまわないように注意しながらゆっくり引き出し、右図のようにアイドラー部品に引っ掛けます。この際、逆の手で上側の輪を抑えておくといいと思います。
アイドラー部品に引っ掛けられたら、今度は上側の輪の部分をすぐ側のギア付きのプーリーに引っ掛けますが、長さが足りなくて掛けにくいときには必要に応じてアイドラー部品を長孔に沿ってズラしてください。
テンションネジでのベルト張力調整
注:ここ結構むずかしい
公式より |
公式より Zキャリッジと銀色の支柱(ポスト)がぶつかっている |
上図に示すように、組み立てたX/Zアセンブリをモーターを支えにするように机の上に置いてください。そして右図のようにZキャリッジの上側の2つのポストに当たるまで、Zキャリッジを移動させます。
この後、アイドラー部品のそばのテンション調整用ネジでベルトのテンションを調節しますが、アイドラー部品固定用のナットがゆるすぎるとベルトがきちんと張れず、締めすぎるとテンションの調節ができないので加減してナットを締めておいてください。
公式より |
そうしたら上図のように六角レンチを使用してテンション調節用ネジを締めていきます。このネジが締められるとアイドラー部品がネジにより押され、ベルトの張力が増していきます。
ベルトはZキャリッジが上下に動くことではたわまないくらいに十分に張る必要がありますが、強く張りすぎるのもよくありません。
ベルトが十分に張れたら、下図のように4mmの六角レンチと10mmレンチを使用してしっかりとアイドラーを固定します。でも後々ベルトの張り直しが必要になるかもしれないので、ネジ止め剤はしないほうがいいかもしれません。
公式より |
スプリングを取り付ける
下図のようにX/Zアセンブリを横にし、Zキャリッジ部にあるでっぱりにスプリングのループの片側をひっかけます。
公式より |
公式より Zキャリッジは2本のバネによりX/Zアセンブリから ぶら下がる形になる |
スプリングを伸ばしてもう一方のループをX/Zアセンブリにあるでっぱり(ネジ)にひっかけます。
同様に反対側にもスプリングを取り付けます。
公式より |
プレートの準備
上図のように、テーブル上に左右のY軸キャリッジとX/Zアセンブリを広げます。
3台のキャリッジの全てのネジには既にネジ止め剤が使用されています。
偏心ナット
まず、各キャリッジ/アセンブリのプレートの下端に2つずつある「偏心ナット」と呼ばれるナットを調節します(合計6個。先程調整したZ軸の偏心ナットは調整の必要はありません)。それぞれは両Y軸キャリッジはY軸のVレールと嵌合するためのVホイールと、X/ZアセンブリにはX軸のVレールと嵌合するためのVホイールと接続されています。
公式より |
これらを、上図のようにネジ(ボルトの軸の部分)が回転の最下点にくるまで回します。
公式サイトのこの部分の解説には「ナットを時計回りにだけ回せ」とあるのですが、ネジの初期の締め方によっては無茶なので、そこはうまいこと調整してください。
左側のY軸キャリッジを取り付ける
公式より |
Y軸キャリッジは上図のようにM6x12mmBHCSネジ4本で、4mmの六角レンチを使って取り付けます。ネジは締め付けすぎないように注意してください。
後ほど垂直を取ったあとでしっかり締めることになります。
なお、この工程からしばらくの間、X軸レールを右図のように
「Y-Axis Right/Left Assembly」の箱で支えながら作業するとやりやすいです。
(右の図は続くいくつかの工程が終わったあとの状態です)
X/Zアセンブリの取り付け
X/ZアセンブリをX軸レールの右側からVレールに噛み合うように滑らせていきます。X/Zキャリッジが左側のYキャリッジにぶつからないように注意してください。X/ZアセンブリのVホイールの調整
先の写真のようにX軸レールが箱に乗るようにしてX/Zアセンブリをレールの中央付近に移動させます。
公式より |
次に同梱のM8レンチを使って、X/Zアセンブリの下端の2個の偏心ナットを、VホイールがVレールにぴったりと噛み合い、ガタツキがないように調整します。調整したらX/Zアセンブリを手で移動させ、おかしなひっかかりなくスムーズに移動することを確認してください。
右側のY軸キャリッジを取り付ける
左側と同様に、右側のY軸キャリッジもM6x12mmBHCSネジ4本で、4mmの六角レンチを使って取り付けてください。ネジは締め付けすぎないように注意してください。
後ほど垂直を取ったあとでしっかり締めることになります。
ガントリーの組み付け
注意:ここ結構むずかしい左右のY軸レールを左右のY軸キャリッジのVホイール間に通してスライドさせます。両側同時にやる必要があるのですが、スルスルとY軸レールがスライドしてしまって安定しないので、少なくとも片側のY軸キャリッジのプレート部とY軸レールをガムテープなどで仮止めして滑らないようにしておいたほうが作業がしやすいです。
公式より |
公式より 左右のプレートとレールをガムテープで仮止めするのは、 上図を見るとわかるようにY軸レールとエンドプレートの 固定用ビス穴には高さの違いがあり、固定のために持ち上げる 必要があるため。仮止めしていないとガントリーが前後に 移動してやりにくい。 |
ここまで行ったら、先程ガムテープで仮止めしたY軸キャリッジのプレート部とY軸レールの反対側(先程が左なら右側)のY軸キャリッジのプレート部とY軸レールもガムテープで仮止めしたほうが作業がしやすいです。
適当なサポートで左右のY軸レールを持ち上げ、Y軸レールの前後のビス穴とエンドプレートのビス穴をほぼ揃え、M6x12mmBHCSビスを打っていきます(自分は雑誌を複数重ねて高さ調整しました)。
公式より フロント左上内側にビス |
次に背面に移動し、Y軸レールとエンドプレートを左右4本ずつのネジで留めます。これらは強く締めすぎない程度に締めてください。
再び正面に戻り、左右2本ずつのネジを入れ、締め付けすぎないように左右4本ずつのネジを締めます。
後ほど垂直を取ったあとでしっかり締めることになります。
Y軸レール上のベルトを張る
注意:ここ結構むずかしいベルトクリップを使って、9mmGT2ベルトを張ります。
X軸1本、Y軸左右2本の合計3本張ることになりますが、ベルトクリップ部分の処理は全て同じです。
左の図のようにベルトクリップにベルトを通します。短辺は大体こんな感じの長さです(公式:2インチ。ほぼ5cm)。横の壁にベルトクリップをビスで止めることで、重なり合ったベルトのギザ部同士が噛み合い(インターロック)、固定される仕組みです。
公式より |
壁にネジで固定すると、左の写真の人差し指の場所に下向きに力が加わるので、ベルトのギザが噛み合えばズレなくなる、ということですね。あたまいい。
まず、Y軸レール上から片付けましょう。
最初に1箇所、下の写真のようにエンドプレートにM5x10mmSHCSネジで留めます。
公式より |
そうしたらベルトをもう一端に向かって伸ばしていき、Y軸キャリッジに取り付けられたアイドラー(車輪)の間を通し、すぐ上のギア付き車輪に引っ掛けます。
公式より |
ギア付き歯車にひっかけたところ |
公式より |
ここもナメない程度にしっかりとネジを締めましょう。
同様にもう片方のY軸レール上のベルトも組み立てます。
X軸のベルトを張る
注意:ここ結構むずかしい(でも基本的にY軸と同じ)公式より |
そうしたら左上図のようにベルトをX/Zアセンブリの車輪の下を通します。
次に右上図のように車輪と車輪の間のベルトの下から棒を入れるなどしてベルトを浮かせ、車輪の間を通して引き上げます。
公式より |
それができたら固定されていないベルトの端をひっぱり、Y軸と同様にベルトのテンションを適切になるように固定します。
あまりベルトのテンションを高くしすぎると、モーターの軸を曲げてしまうことになるので、気をつけてください。
ホームスイッチのスイッチプレートの組み立て
注意:公式と組み立て方が一部異なりますリード線付きのスイッチは3つありますが、そのうち赤/黒のケーブルが出ている2つがX軸/Z軸用で、長い茶色のケーブルのものがY軸用です。
それらをまず、下の図のようにスイッチプレートに取り付けます。
公式より |
なんどか加工したあとなので木の粉末がついててキタナイですが、ご容赦ください |
Z軸のスイッチプレートを取り付ける
M5x10mmBHCSネジを使い、25mmスタンドオフをX/Zアセンブリの上部に取り付けます。その部分にはあらかじめ2本のスタンドオフが取り付けてありますので、今取り付けた2本と合わせ計4本を足としてZ軸スイッチプレートをM5x10mmBHCSネジで取り付けます。ここはナメない程度にしっかりと締めましょう。公式より |
公式より |
X軸のスイッチプレートを取り付ける
X軸のスイッチプレートを、M5x25mmスペーサーを介し、M5x35mmSHCS(写真内の記述はBHCSですが、SHCSです)ビスで写真のように取り付けます。ここはナメない程度にしっかりと締めましょう。(向きに注意)
公式より |
Y軸のスイッチプレートを取り付ける
Y軸のスイッチプレートを、M5x25mmスペーサーを介し、M5x35mmSHCSのビスでとりつけますが、前述の通り少なくとも私は公式の説明通りにY軸スイッチプレートが組み立てられなかったので、- Y軸スイッチプレートに対し、スイッチを表裏逆に取り付け
- 公式では向かって右側のY軸キャリッジに取り付けているが、左側のY軸キャリッジに取り付け
と、しています。ご参考まで。
ここはナメない程度にしっかりと締めましょう。
公式より |
私の取り付け例 |
電気配線
コントローラーボックスの両端のネジ(M6x8mm)を一旦外してカバーを取ると、中にゴム製のグロメット(配線を金属製のコントローラーボックスの穴から出すときに傷つけないようにするためのゴム製のブッシュ)が3つとM6x12mmのネジが入った袋が入っています。これらを取り出してX軸レールの背面からM6x12mmネジでコントローラ基板を取り付けます。この際、下図の向きになるように注意してください(コネクタは上向きです。もしかするとカバーの印刷が上下逆かもしれません(私のは逆でした)が、コネクタを下向きに取り付けてしまうとこの後配線が届きません)。USBと電源端子は(背面側から見て)右側です。
公式より ステッピングモーター接続箇所 後述しますが実際にはYRでなくY2であり、YLでなくY1 |
あらかじめ基板上の白色のハウジング(各軸のモーター、ホームスイッチのコネクタを接続する部分)にマーカーなどでどこに接続するものか書いておくと良いです。同様に各モーターから出ているケーブル側のコネクタ部分にも書いておきます。これで接続ミスが防げます。
公式より ホームスイッチの接続箇所 |
コントロールボックスのネジを外して 上から見たところ |
次にケーブル類を先程確認した各コネクタに挿していくわけですが、その前にカバーの穴を通す必要があります。
公式の解説では真ん中の穴に全部まとめて入れるようにされていますが実際にはかなり無茶なので、私はYL/YR(Y1/Y2)ステッピングモーターからのケーブルはそれぞれ位置的に近い穴を通すようにしました。それでも残りのケーブルを真ん中の穴に通すのはなかなか苦労します。
各ケーブルは最終的にカバーに取り付けたグロメットを通る形になりますが、手順として先にグロメットだけの状態で必要なケーブルを全て通し、ケーブルの通ったグロメットをカバーに取り付けた方が楽だと思います。
なお配線取り出し部の穴は上向きのため、切削時のゴミが入りやすいので対策が必要だと思います。とりあえず私はベタつかない粘土のようなものを詰めていますが、一方で排熱がちょっと心配です。
ケーブルが通し終わり、各ケーブルをコネクタに接続したらカバーを取り付け、ネジ止めします。
ケーブルは、このキットが全て組み立て終わって動作確認試験が終わってから、可動部が動く範囲で無理な負荷がかからないよう、可動部に噛み込んだりしないように注意しながらインシュロックなどでまとめます。
全体の垂直出し
まず、ガントリー上の、X軸レールとY軸キャリッジを留めている両側4本のネジを少しゆるめます。次に、左右のY軸レールと前後のエンドプレートを留めている、合計16本のネジを少しゆるめます。
ガントリーを、両Y軸キャリッジ部分が前のエンドプレートにぶつかるところまで前進させます。Y軸キャリッジとエンドプレートが垂直に触れるようにしながら前面のエンドプレートとY軸レールの間のネジを締めます(8本)。
次に、ガントリー上のX軸レールとY軸キャリッジ間の両側4本のネジを締めますが、この際にXパターン(対角でまず締め、残った対角で次に締める)で行います(車のタイヤのネジ締めと同じ)。
ガントリー部を締め終わりましたら、今度はY軸キャリッジを後ろのエンドプレートにぶつかるところまで後退させ、Y軸キャリッジとエンドプレートが垂直に触れるようにしながら後面のエンドプレートとY軸レールの間のネジを締めます(8本)。
以上で完成です!
おつかれさまでした。
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