3Dプリンター作る!3Dプリンター作る!3Dプリンターを作る。3Dプリンターで作る。ステッピングモーターステッピングモーターの作動音を低減出来るモータードライバー「SilentStepStick」を購入して使ってみました。これで、3Dプリンターのあの気になる騒音も抑えることが出来ます。electronic社のステッピングモーター・ドライバーです。A4988などのモータドライバーと互換性があるので、取り替えて使うことが出来ます。このSilentStepStickは、最大1/256のマイクロステップで補間する1/16マイクロステップまで使うことが出来ますが、なんといっても一番の魅力はステッピングモーターの作動音を低減出来る「StealthChop」モードが有ることです。ちなみに、Ramps1.4で使う時は、上の画像の基板を裏表逆にします。electronic社SilentStepStickを取り付ける今回、SilentStepStickを2つしか手に入れる事が出来なかったのですが、Ramps1.4で使っているX軸とY軸用のステッピングモーターのドライバを、A4988からSilentStepStickに取り替えました。Blog」、arms22さんのブログ「なんでも作っちゃう、かも。」で丁寧に分かりやすくその方法を説明してくれています。取替えの際にはとても参考にさせて頂きました。ありがとうございます。-なんでも作っちゃう、かも。取り付ける時にちょっと疑問に思った3つのことSilentStepStickを取り付ける時にちょっと疑問に思ったことがあったのでQ&A形式で書いておきます。モータードライバA4988では、マイクロステップの設定を3つのジャンパーピンの設定で1/1から1/16まで設定できます。SilentStepStickでは、StealthChopモードの場合は1/4か1/16のマイクロステップが選べ、Genieさんやarms22さんのブログで説明しているCFG1とCFG2のピンを切断しオープンにしている場合は、1/16マイクロステップのStealthChopモードになります。A4988でマイクロステップの設定に使うMS1~MS3のピンは、SilentStepStickではCFG1~CFG3のピンに相当し同じ場所にあります。CFG1とCFG2はピンを切断してオープンに、CFG3は基板上でオープンになっているので、ジャンパーピンを付けていても、取り外しても変わりはありません。Marlin_v1の308行目からのモーターの方向を設定してある部分を「true→false」(「false→true」)に変更します。(僕の場合はX軸とY軸のモーターだけ方向を変えました。falseヒートシンクを変えてみるSilentStepStickは冷却不足だとモーターの脱調が起こるようなので、ヒートシンクをセットになっていたものから変えてみました。パソコンショップに行って大きめのヒートシンクを買って来て、それを1cm角に切ってみたのだけど、なんかスケール感が違うというか全体的に太い。A4988でも使っていたヒートシンクの残りを改めて1cm角に切って取り付けました。表面は銅メッキだけど本体はアルミ製です。これで冷却効果も上がると思ったけど、SilentStepStickとセットになっていたヒートシンクと比べてみたらそんなに変わりませんでした。僕はRamp1.4を60mm角のファンで常に冷却しているので、まあ問題は無いでしょう。左からちょっと大きくてスケール感の合わないヒートシンク、今回使ったヒートシンク、SilentStepStickにセットなっていたヒートシンク。よし、これで準備完了!A4988用ヒートシンクSilentStepStickを使ってプリントする早速SilentStepStickを付けてプリントしてみました。ちなみにVrefは0.8Vに設定しました。おお、これは確かにステッピングモーターのノイズが低減しています。X軸とY軸のモータードライバーだけを変えたのですが、これでも十分に音は小さくなっています。ノイズが無くなるという訳ではありません。小さいけれどそれなりのノイズはあります。i2′′のフレームは寸切りボルトを使っていて剛性が悪いです。小さいノイズでもどうしても本体に共振してしまう事が多々あって、残念なことにそれを無くすことは出来ませんでした。それとX軸とY軸のリニアシャフトと、それに通してあるリニアベアリングの滑りが悪いのか、そこでもノイズが起こっているみたいです。全体的に見てもノイズは相当小さくなっていますよ。SilentStepStickがモーターのノイズを低減出来る理由SilentStepStickを取り付けて、Marlinの設定を変更して、プリントしてみたら噂通りに騒音が小さくなりました。何となく気になるのが、どうしてステッピングモーターのノイズが小さくなるんだろうということ。知らなくても何も問題は無いけれど、ちょっとだけ調べてみました。いう風にネットで検索すれば良いのかよく分からなかったけれど、いろいろ見ていたら少しだけ書いてあるのを見つけました。Wireというニュース配信サイトの記事で、元はTRINAMIC社のリリースかなにかではないかと思います。hum.[日本語訳]低速でのモーター運転時の磁気ひずみ(磁歪)として知られている現象は、聞き取れる低周波を発生させます。この低周波ノイズは、送電線や変圧器から発せられる60ヘルツのものが良く知られています。TrinamicのStealthChopは、低速でのモーターコントロールを、主として電圧調整に依存するPWMアルゴリズムを実装することにより、磁気ひずみを最小にします。この技術は、低周波ノイズの主な原因である電流変動のPWMを最小限にします。Wire簡単に言うと、「電流PWMでは磁気ひずみの低周波ノイズが発生するから、電圧PWMにしてノイズの発生を抑えました。磁気ひずみとは、磁性体の磁化の強さを変化させた時に起こるひずみです(Wikipediaより)。ステッピングモーターのコイルに電流を流すと磁界が生じて、それが原因でモーターの磁石がひずみます。一般的なステッピングモーターのドライバであるA4988などは、モーターに流す電流をPWM制御しているので、その電流の変化が磁気ひずみを生じて、さらにその変化の連続が低周波のノイズを発生させているということです。モーターの速度が変われば、ノイズの周波数も変わるので音も変わります。そこで、TrinamicのTMC2100は、その音の発生源となっている電流PWMを電圧PWMの制御にしてたので、低周波ノイズの発生を抑えて静かなステッピングモーターの運転が出来るようになったと言う訳なんですね。なんとなく理解出来たような気がします。-TRINAMICただ、そこには少々問題もあるようです。TMC2100のデータシートのstealthChopの章に書いてありますが、StealthChopは低速から中速での速度に限られているようです。ある値以上の速度すなわち高い電圧を供給する時は、PWMのスケールが最大になり、さらに電流を下げます。その電流が下がり過ぎるとモーターが止まってしまうらしいです。その後、モーターが一旦止まり、再び動かすことが出来ると書いてあるので、高速でモーターを動かすと時々脱調するというが起こるのかも知れないです。どの程度が高速なのかや、高電圧や低電流のレベルかは僕には理解出来ませんでしたので、もし興味がある方はTMC2100のページやデータシートを読んでみてください。(僕には話が難しくて正確に理解していない部分があるかもしれません。electronicのSilentStepStickが買えるところを幾つか載せておきます。いうよりも、この3つ意外は見つからなかった。そのうちAliExpressでも買えるようになるのかな?■えとせとら日本国内ではITショップ「えとせとら」で1つ2,160円(ピンヘッダー、ヒートシンク込)で購入出来ます。electronicの通販サイトからも買えます。1つ9.95EUR(10個以上で割引あり)で、送料はDHLの配送で42.84EUR(購入金額500EURまでの場合)かかるようです。写真を見る限りピンヘッダーはセットになっているようですがヒートシンクは別売りみたいです。electronic■米FILASTRUDERアメリカのフィラメントを製造している会社FILASTRUDERの通販サイトでも買えます。1つ$12.99SUD、送料$45USDです。こちらもピンヘッダーは付いているけどヒートシンクは別売りのもよう。Sanladerer氏がYoutubeでSilentStepStickの説明をしています。カメラに向かって英語でしゃべっているだけですが、日本語翻訳の字幕を表示させれば、何となく意味は分かりそうです。デルタ型3Dプリンターを作る。-アルミフレームとかデルタ型3Dプリンターを作る。PMSilentStepStickは実質1.2Aくらいを境に過剰な電流に反応し停止してしまうようです。その点、Y軸がデュアル・モーター構成で1.6A程度流す必要がある私のHuxley改には不向きなため、X軸にのみ使うようにしていました。A4988を使用しています。SilentStepStickを使うと動作音がとにかく静かになるので、いずれ24V電源でもう一度稼動させてみたいと思っています。PMGenieさん、コメントありがとうございます。デュアルモーターや多くの電流が必要なモーターには向かないんですね。いうことは2つのモーターを使っているZ軸には使えないということですか。timeを調整する方法もあるようです。データシートの5.3章の囲みの中や3.1章のCFG5ピンの箇所に書いてあると思うのですが理解できませんでした。PMhttp://asobimind.com/shop/こちらもでTMC2100購入できますね。クレジット対応なのが嬉しいですし安い。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。コメント名前メールアドレスサイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。上に表示された文字を入力してください。PostsAutodeskのFusion360で”ローレット加工”を作るデルタ型3Dプリンターを作る。-フレーム完成100円ショップのアクリルスタンドでLCDコントローラーのケースを作るデルタ型3Dプリンターを作る。改良PROFILEAKIRA3Dプリンターを自作したり、改良したり、それで好きなモノをプリントしたりして遊んでいます。上手く行かないことが多くて試行錯誤してます。フルグラフィック・スマート・コントローラーデルタ型3Dプリンターを作る。