5월 072009
드디어 자작 폼 커터 2호를 완성했습니다.
앞선 디자인에서도 보였다 시피, 기골은 소위 알루미늄 프로파일이라고 불리는 80/20사 제품의 15시리즈 (기본 단위가 1.5″)를 이용, 하중을 받는 곳은 1530 (1.5″ x 3.0″) 를 이용하였고 네 다리와 하중을 비교적 덜 받는 곳은 1515 (1.5″ x 1.5″)를 이용하였습니다.
축은 1호기 때와 마찬가지로 X, Y, U, V축을 사용하고, G-Code에 따라 4개의 축을 각각 별도로 조작할 수 있습니다.
모터, 컨트롤러, PC 는 모두 1호기에서 사용하던 것입니다.
이번에 디자인을 하면서 주안점을 둔 것은 비교적 간단하게 조립과 해체가 가능하도록 하였고, 각 부분은 약간씩의 여유를 두어 미세조정이 가능하도록 하였습니다.
X 와 U축은 슬라이딩 레일이 상하로 배치하여, 운전시 진동에 더 강하도록 하였고, Y, V축은 축 자체에 레일을 고정시켜 사용하도록 했습니다.
왼쪽의 사진은 V축의 대체적인 모습입니다.
모터와 스파이더 조인트, 이번에는 색다르게 중간에 베어링 블럭을 위치시켜서, 모터의 축이 움직이지 않도록 했습니다.
그리고 0.5″의 스테인레스 ACME 스크루를 이용해 파워를 전달하도록 했습니다.
오른쪽과 아래의 사진은 Y, V축의 상하 슬라이딩 레일에 고정된 리니어 베어링입니다.
디자인 단계에서도 썼지만, 스라이딩 레일은 두께 0.25″의 냉연 강판입니다. Y축과 U축의 상하에는 폭 2″짜리의 냉연 강판입니다. 길이는 40″입니다.
리니어 베어링은 www.cncrouterparts.com 에서 구입한 것으로, 제작자가 특별이 80/20의 15시리즈에 맞도록 만든 것이라, 비교적 큰 문제없이 장착이 가능했습니다.
ACME 스크루에 연결하지 않고 축을 X와 U에 장착하고 손으로 움직여 본 결과 그리 무리가 가지 않고 편하게 움직일 수 있었고, 생각보다 베어링이 큰 문제 없이 다른 축방향의 움직임도 없었습니다.
다만 가장 애를 먹었던 부분은 역시 미세 조정이었습니다.
Y축과 V축은 X와 U축에 정확하게 직각이 되어야 하고, 상하의 베어링 블럭이 정확하게 슬라이딩 레일에 맞닿아 다른 축의 이동 성분이 발생하지 말아야 하기 때문에, 조립에 들어가기전 강판에 드릴로 볼트용 구멍을 뚫을 때부터 보통 고민을 했던 것이 아닙니다.
다행히 예상만큼 흡족한 결과를 내주었지만, 축 하나를 올리고, 미세조정하면서 단단히 고정할 때까지 2시간이 넘게 걸렸습니다.
윗 사진과 왼쪽의 사진들은 Y, V축의 슬라이딩 베드입니다.
돈을 좀 아끼려고 80/20을 사용하지 않고, 0.75″ MDF를 CNC로 깍아서 장착을 했습니다.
윗 사진에서 보는 바와같이 슬라이딩 레일의 양쪽을 베어링이 밀착해서 다른 축 성분 없이 운동을 해줘야 합니다.
축하나의 무게가 족히 15Kg 정도는 나가는 것 같더군요. 상당히 무거웠습니다.
오른쪽의 사진은 Y, V축의 뒷모습입니다.
왼쪽의 사진은 X, U축의 운동을 Y, V축에 전달해 주는 스크루이고, Anti-Backlash의 합성 수지 ACME Nut입니다.
가벼운 운동에 적합하도록 비교적 싸게 제작되었습니다.
뭐… 폼 커터는 그리 축에 부하가 가는 조건이 아니기 때문에 별 주저함 없이 선택을 했지만, 만족할 만큼의 성능을 보여주었습니다.
오른쪽은 하부 레일과 리니어 베어링입니다.
윗 사진과 왼쪽의 사진은 특별히 모터마운트와 스크루 연결 부분을 중점적으로 찍은 사진입니다.
윗 사진을 잘 보시면 베어링 블럭 좌우로 몇개의 부품이 보일 것입니다. 그 부품들은 오직 모터의 회전 운동만 통과시키기 위해 장착된 부품입니다.
구성은 샤프트 칼라-와셔-트러스트 베어링-와셔-베어링블럭-와셔-트러스트 베어링-와셔-샤프트 칼라 의 순서대로 되어있습니다.
오렌지 색의 스파이더 커넥터는 NEMA23 스테퍼 모터의 샤프트가 0.5″의 스크루보다 훨씬 작기 때문에 두 직경이 다른 축을 연결하기 위한 부품입니다.
오른쪽 사진에서 는 모터 마운트 파트를 잡아봤습니다.
왼쪽 두개의 사진은 상하가 라미네이트로 마감이 된 파티클 보드입니다. 이 보드에 스틸로 폼을 놓고 컷팅할 때 사용할 것입니다.
이 또한 자체 무게가 있고, 이 위에 스틸로 폼을 놓게 될 것이기 때문에, 보드가 가운데 부분이 아래로 쳐지는 것을 방지하기 위해, 철재 앵글을 구입해 하부를 지지 했습니다.
이러한 폼커터의 각 부분은 모두 수평 및 수직이 되도록 미세조정이 끝난 상태고, 생각보다 훨씬 정확하게 조정이 되었습니다.
남은 과제점들…
이렇게 폼커터가 완성이 되기는 했지만, 아직 정상적으로 원활하게 사용을 하려면 몇가지 필요한 것이 있습니다.
Y, V축 위에 있는 이송베드에 설치된 핫 와이어 고정부도 개선이 필요합니다.
또한 컷팅에 들어가기 앞서 원점 셋팅을 위한 준비도 당연히 필요합니다.
또한 리밋 스위치를 설치해서 최대 운동영역을 벗어나지 못하도록 대책도 필요합니다.
뭐… 당장 필요하다면 조심조심해서 사용하면 되기는 하지만, 그래도 까딱 잘못하면, 예기치 못하는 사태가 발생할 수 있기 때문에 반드시 설치를 하기는 할 것들입니다.
레일도 자작하신건가봐요>? 와우!!
네.. 레일도 자작했습니다. 베어링만 구입을 했습니다. ^^