2018年10月26日金曜日

3Dプリンタ その24(ダイヤルゲージ出動)

なんだか3D Touch Sensorの調子がえらくいいのです
その23の時、アオリ対策をしてから更に良くなった感じなのです。

羅列するとこんな感じ、3日間をまたがった記録です。
その15で、「Marlin3DprinterTool」をInstallしていて
[Measure Z-Probe repeatability (M48)]での50回測定です。
*****
M48 Z-Probe Repeatability Test
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.015
Mean: 0.001625 Min: -0.011 Max: 0.022 Range: 0.034
Standard Deviation: 0.007804
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.005
Mean: -0.001032 Min: -0.020 Max: 0.023 Range: 0.043
Standard Deviation: 0.009443
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: 0.012
Mean: -0.008057 Min: -0.021 Max: 0.017 Range: 0.038
Standard Deviation: 0.006877
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: 0.009
Mean: 0.009212 Min: -0.010 Max: 0.048 Range: 0.057
Standard Deviation: 0.009112
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.011
Mean: -0.001532 Min: -0.015 Max: 0.046 Range: 0.061
Standard Deviation: 0.011202
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.007
Mean: -0.018214 Min: -0.032 Max: -0.003 Range: 0.029
Standard Deviation: 0.007704
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: 0.012
Mean: 0.005680 Min: -0.003 Max: 0.020 Range: 0.022
Standard Deviation: 0.005348
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.031
Mean: -0.024266 Min: -0.043 Max: -0.006 Range: 0.037
Standard Deviation: 0.008433
*****

3D Touch Sensorは、もうヤメたといいながら^^;
ちょっと、ダイヤルゲージでその性能を確かめたくなりました。

モノタロウブランドののダイヤルゲージです^^;
Resolution:0.01mm(1目盛)と箱には書いてあります。
目盛の間を10分割して目視で読み取っていますが
内部は、ギアなどを使っていると思われるので
±0.02~0.03mmの誤差はあると思ってた方が良いでしょう。
木工用のFクランプで留めています。
測定の様子を動画で!
後で動画を再生しながら、止めながら値を読みます。
最初の2回は、G28動作の2回、3回目が最初のZ:0.026
4回目から「1 of 5」が始まるので、全部で8回なのです。
3回目の「Z:0.026」、5回目の「2 of 5:0.023」は、
ダイヤルゲージの数値も目盛50位置から離れた所で止まっていました。
この様にホールセンサーの動作点がズレるのだと思われますが、
0.02mm程なのでマーティーの使い方では、十分かと^^;
***上の動画のデータ***
M48 Z-Probe Repeatability Test
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: 0.026
1 of 5: z: -0.006 mean: -0.0064 sigma: 0.000000 min: -0.006 max: -0.006 range: 0.000
2 of 5: z: 0.023 mean: 0.0082 sigma: 0.014661 min: -0.006 max: 0.023 range: 0.029
3 of 5: z: 0.005 mean: 0.0073 sigma: 0.012044 min: -0.006 max: 0.023 range: 0.029
4 of 5: z: -0.004 mean: 0.0045 sigma: 0.011508 min: -0.006 max: 0.023 range: 0.029
5 of 5: z: -0.005 mean: 0.0025 sigma: 0.010996 min: -0.006 max: 0.023 range: 0.029
Mean: 0.002536 Min: -0.006 Max: 0.023 Range: 0.029
Standard Deviation: 0.010996
*****

20回の測定でダイヤルゲージ値と3D Touch SensorのM48テスト値で
平均が同じになるように正規化してグラフにしました。
*****
M48 Z-Probe Repeatability Test
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: -0.003
~~~
Mean: -0.000895 Min: -0.010 Max: 0.005 Range: 0.015
Standard Deviation: 0.003748
*****
3D Touch Sensorは、Z軸のSTEP数で距離を測定しているのだと思いますが
なかなかの一致を見せています。
3D Touch Sensorの威力は、解像度:0.01mmのダイヤルゲージ並
と言っていいのではないかと^^;
Standard Deviation:0.003748mmなので特に良い時ではありますが。
再度測定!
こちらは、上より少し結果が悪い場合で、バラツキが上より少し大きいです。
ということは、3D Touch Sensorのホールセンサーの反応位置が
変わっているということになります。
これも、ダイヤルゲージ値と3D Touch SensorのM48テスト値で
平均が同じになるように正規化してグラフにしています。
*****
Bed X: 107.000 Y: 100.000 Z: 0.002
Mean: -0.000895 Min: -0.008 Max: 0.011 Range: 0.019
Standard Deviation: 0.005642
*****
次は、
一度、1mmUPして、そこから0.01mmDOWNボタンを押していきます。
0.01mmSTEPで、約0.5mm下降させました。
最初の2回は反応せず、5回めからやっとまともなSTEPで下がりました。
ということは、バックラッシュ:0.04mm程あるということです。
リード2mmで1600step/mmなので0.01mmでは、8stepです。
このダイヤルゲージで0.002mmは、ギリギリ識別できる位です。
読み取り誤差もあることは否めません。
0.01mmSTEPで、約0.5mm下降(同じデータを別のグラフで)
最初のバックラッシュ分の影響で0.05mm程のズレが生じています。
一度、1mmUPして、そこから0.1mmDOWNボタンを押していきます。
0.1mmSTEPで、2mm下降させました。
リード2mmで1600step/mmなので0.1mmでは、80stepです。
バックラッシュよりバラツキのほうが大きいです。
上の0.01mmSTEPでのDOWNに比べると誤差が2.5倍以上あります。
それでも最大で0.02mmですが。
0.1mmSTEPで、2mm下降(同じデータを別のグラフで)
1回転で2mmのリードスクリューなので
急激に悪くなる所があるのは、回転角度による誤差があるのかもしれません。
ついでに、X軸の変動も見てみます。
X157地点からX0へ、F200で移動します。
動画で!
Geeetech I3 Pro B、Z軸リード2mm、X軸移動
この振動みたいなのはなんだろう?気になりますね~
下のY軸ではないのです。
ひょっとしてスライドブッシュ内のベアリングによる振動かな?
最大振幅:0.15mmというところです。
傾斜は一定かと思いきや、中央から左が傾斜しています。
Y軸の変動を見ます。
Y40地点からY200へ、F200で移動します。
これも動画で!
X軸の振動みたいなのが全くありませんね~
中央から手前と奥では、傾斜が異なっているような感じ
中央から奥は、一定というか、中央が凹んだ感じです。
最大振幅:0.21mmです。
ダイヤルゲージの精度と確度もどこまで信用できるのか?
という気もしますが
この3つの改造の連携プレーの効果は、大きいかったのだと思います。
その18:Z軸リードスクリューをリード8mm⇒2mmに交換
その22:3D Touch Sensorピンのガタツキ改善
その23:X軸ブロックのアオリ対策

溶けたフィラメントを積み上げるということを考えると
Layer 0.1mm辺りまでは、十分な精度ではないかと思われます。

実は、測定をする前に、これをポチっていました^^;
バックラッシュがどうなるか楽しみです。
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