Ender-3にXchangeシステム導入

さて、やっと組み付けられました…
諸事情あって作業できる部屋をほかのことに使うことになっていたので、それが終わるまで触れない感じでした（＾＾；

PrinterMods.comが昨年の今頃KickStarterで出資を募りプレッジしてプロジェクト成功し、今年前半の物流影響で材料が手に入らず待つしかなくなり、10月にやっと製品が届いた「Xchange」。
ものとしてはヘッドの交換をできるようにしてフィラメント変更を途中でできるようにしたり、ノズル径違いでツール変更したりといろいろアイデアで道具を切り替えられるユニットです。

磁力固定なんですが、4kgくらいまで余裕で耐えます。

準備している間にMarlinの記述やら必要になる部品の出力を先にしたりとやってたんですが、結局ほぼ全部やり直しが起きましたので現物合わせのことを考えるなら、横にもう一台3Dプリンターがあった方が楽かもしれません。
※直前まで使っていたホットエンドの設定が使える状態なら組んだ後でもなんとかはできます。


そんなわけで組み付けへ。

まずはX軸についている今までのホットエンド回りを取り外し、俺のはリニアガイドになってるのでベルト緩めて台座まで取り外します。


まぁ簡単なお話なので細かい写真は撮ってませんが、Xchange自体はリミットスイッチを押す部分が存在しませんので、最初の段階で俺はリミットスイッチを押す板を作っておいて挟み込んで固定しました。
（これ、最後には取り外しましたのでなくても良いです）

2mm厚で取り付け部を作ったのでこの時はM3×8でレールに固定しています。

ベルトを付属のものへ変更しますが（メーカー側で指定ベルトを一緒に買うことを推奨しています）、ここで大事なことが一点。
Ender-3のノーマルではVスロット・リニアガイドにかかわらず「下側」でベルトを引っかけますが、Xchangeは「上側」でベルトを引っかける構造になります。
その結果、MarlinのX軸の移動方向を入れ替えておかないと逆に動くようになるので注意。
※俺はめんどかったのでその場でコネクタの端子を入れ替えて反転させました。


そして外したヘッド回りをXchaneのツールマウンタ側へ。

でまぁとりあえず組んだ状態が動作するかをチェック。
問題がなかったので各種細かい調整値を割り出す作業に入ったんですが…ここで大問題発生。

BGMエクストルーダー＋V6ホットエンドの方は普通にツールチェンジメニューでいけたんですが、Hemeraの方がX軸の最大値が大幅に減ってしまい悩むことに。
（これが前の記事のMarlinでのリミットスイッチで拾う最小値設定の影響です）

ここからMarlinとの格闘が3日続きました（ぇ
何やってもHemera側で正面から見てベッド右側15mmの範囲が使えない。
ここでまず思ったのは「リミットスイッチで与えるXの最小値がそれぞれで大幅に違う」ので、同じ数値で良いようにリミットスイッチを押すブロックを追加してみました。


しれっとV6側のBL Touchマウント方向が変わってますが、これは以前ちょっと失敗あったので台座ごと全部新調したためです。
（前にソックスが外れかけてフィラメントが中にたまった結果、ヒーターとサーミスタの固定ボルトが埋まって焦げて外しにくくなってしまったのと、それが原因でヒートブロックが予定と逆にしかつけられなくなりパーツクーラーが熱害受けそう、さらにホットエンド冷却ファンの設置干渉を忘れて納得いかなくなった）

この変更に伴って、先ほどのリミットスイッチを押すプレートは外しました。

当然取り付けネジが底突き起こして固定ができなくなるので、M3×6キャップボルトで取り付け。

BMGの方はこれで問題なくなったんですが…Hemeraは相変わらず同じ範囲にノズルが到達できない。
そこでツールヘッドオフセットを新たにメニューに加えてみて試したんですがことごとく同じ位置で止まってしまう。
ソフトウェアリミットを解除することも考えましたが、どうみてもそれで直るとは思えない。
で、動作を確認していたところ気がつく。

「HemeraつけたときのX軸のMAX側の移動範囲の残りが圧倒的に足りない！」（ぇ

そうなんです、XchangeのHemera用取り付け穴を信用してつけると、Ender-3の場合は最大「X=208」で限界になっちゃうんです；
これ、V6基準で作ったからかな？って思いもしたんですが、お互いの構成を見ていてノズル位置が極端に違うのを改めて確認。
Hemeraの方がそのままつけるとツールマウントの左側から飛び出してしまうのではと言うくらいオフセットしちゃうんですね。
そのせいでX軸MAX値で移動距離が足らなくなって問題を起こすと；
…ちゃんと考えて作ってよーもう；

おまけにBMGエクストルーダーにV6を直付けしたダイレクトドライブと共有しようとすると、高さの問題で付け替え後のオートホームでベッドとV6が干渉して事故を起こす可能性が出てしまう。


てことで、どうせリミットスイッチの話やこの辺の事故回避するなら、Hemeraの取り付け位置を変更してしまえ！！と新たにブラケット作りました。


V6のノズル位置に合わせたので結構位置が変わるため、PETGでは強度不足になるのを考えて、改めてHTPLAを調達して組みました。
（この部品はBMG＋V6の方がすでに印刷できる状態だったので、Xchange取り付けの終わったEnder-3で出しました。やはり別途追加したMOSFETボードが大効果を出していて、一発で綺麗なモデルが出力されました。上手くいかない人はやっぱり追加した方が良いと思います。）

これで確実にベッドの全体を使えるようにやっとなりました。

あとは細かい数字というか、Marlinに必要なプローブオフセット値を入れ、実際にZ Probe Offsetを調整出してから改めて書き入れれば完成というところ。

これで2種類のヘッドが使用可能になりました。

ちなみに電源入れてからヘッド交換すると、3D Touchが起動時のテストをしていない状態になるので点滅してしまいますが、動作的には全く問題なくレベリングしてくれます。
気になる人は使うヘッドを電源投入前に付け替えて、起動後にツールチェンジメニューで変更しましょう。
俺はそうやってます。


しかし今回は作業中に修正が結構必要だった関係で、マウントする部品の出力が必要になってしまい、
ATOMのスタンドアロン化しておいたのが大活躍しました。


これでEnder-3の改造に関しては最後になるでしょう。
ヘッド回りの最新技術が出たりしたらツール追加したりすると思いますが、そのくらい。
（2022/01/08　追記：この記事を書いてすぐに予約販売が開始になりましたが、E3Dの新ノズル「Revo」シリーズが登場しましたので、今後発売され次第ノズル系は置き換えていきます。Hemeraのコンバージョンキットはすでに予約しましたのでそちらにします。V6側もほかにエクストルーダーで都合の良いものが見つかったのでRevo Microと組み合わせて軽量版を新規に起こします。が、記事としては起こしません。ここまで触れる方だとおそらく当たり前の範囲になりますので。）


やっと俺の満足するEnder-3になりました。


あとはいろいろ造形頑張っていただかないとですなｗ


＜2022/01/02　追記＞
まだちょっとかかると思いますが、Ender-3をここまで改造する間に一度通ったMicro Swissコピーのオールメタルホットエンドを使った、ストックパーツを組み合わせたツールをデザインしています。

あとはパーツ冷却用のダクトだけなんですけど、形をどうしようか迷っています。
コンセプト的に余り物で組む形ですな。