My Blog

Mellow「FLY GEMINI」が予定より早く届いた

TRONXY XY-2に繋ぐのはまだできないのでCPUボード側（FLYπらしい）のみArmbian＋Klipperの動作確認をやってみた

Fly-Gemini V3.0のマーキングがある

このボードはラズパイ互換の様な「FLYπ」という１ボードマイコンが一体化されている３Dプリンタマザーとなる

３Dプリンタを「FLYπ」でコントロールするのかと（拙者はそう思っていた）思うが，実際に３Dプリンタを動作させるのはこれまである３Dプリンタ用のチップ（これもArmでSTM32F405)である → 将来的には「FLYπ」でコントロールするようになるでしょう

なので「FLYπ」は，Gcodeを作るでもなく（OctoPrintと同じ）単にGcodeファイルを管理しSTM32F405へ送り込むプリントサーバである（OctoPrintより優秀なKlipperというシステムになるけど３Dプリントの品質には関係ない）→ 品質に大きく関係するのはSTM32F405にあるMarlinファームとなる

⇒ どうも正しくは少しは介入しているようだ（更に調べてみる）

Klipperはブラウザで操作するので３Dプリンタの手元には簡単な画面があれば良いと思って「FLY Mini Screen」を購入したが（接続できないと思っていた）LCDタッチパネルの方が良かったかな（V3は接続可）

OSセットアップ

まずはμSDカードにArmbian＋Klipperを入れて動作させてみるため，公式サイト「Fly Gemini V3 General Information」「ドキュメント」を参照（マニュアルなんて添付されてないのでネットで情報を探るしかない）

①μSDカードへの書き込みソフトウェア「balenaEtcher-Portable-X.XX.XX.exe」をダウンロード（ポータブル版ならセットアップする必要がないのでお勧め）

②書き込み用OSとして「FLY-v3.0_Flygemini_bullseye_current_5.10.85.img.xz」をダウンロード（Klipperも一緒になっている）

③左のボタンを選択し①を実行し②のファイルを指定（②は解凍せずそのまま.xzでOK）

④μSDを挿入して真ん中のボタンでメディアを選択

④右のボタンで書き込み開始

拙者の環境（32GB Class10＋USB3）にて５分位で終了

⑤ボードにμSDカードを挿入してUSB-TypeCで電源供給

その前に冷却用ヒートシンクも付いてなかったのでジャンク箱でサイズあう物を準備して装着

隣の３Dプリンタコントロールようのチップもヒートシンクを装着

（注）DIP-SWが全部OFFになっている

電源投入

Armbianは最初にSD領域を自動拡張するのでしばらくSSHでログイン（fly:mellow）（IPアドレスはIPscannerで検索）

固定IPにしておいた方が扱いやすいのでDCHPで割り当てbind9でhost nameを追加（OSに固定設定ならarmbian-configにて設定可能）

次にブラウザから閲覧

fluidd（フロントエンド？）が表示

主にArmbian関係で判明したもの

• 最初の起動で３ファイルupgradeしろと出ているのでupgradeしてreboot
• kernelは更新不可にしてあるので更新は行わない方良い（解除して更新してみたら起動しなくなった）
• パッケージの更新はできるが時間かかる（aptを使用するように，aptitudeだとkernel込みで更新されるため）
• sudo armbian-config で，タイムスタンプ「Asia/TOKYO」変更と，Lang「ja_JP.UTF-8」は追加したほうが良い（日本語にしておくと設定なしでfluiddは日本語表示となった → 設定は英語のままだったけど）
• 無線LANの方が扱い易いのでUSBのWiFiアダプタで増設，armbian-config で簡単に設定可能（nmtuiでも同じ）
• SDカードスロットが１つ減り，かわりにM.2 I/Fが付いているが専用の拡張ボード（FLY M2WE）しか使えないそうだ．この拡張ボードにはWiFiが実装されているが技適クリアしてないと思われるので使えない → M.2 SSDでOS起動できるかなっと期待したが残念（非常に惜しい）
• sudo shutdown -h now で，「FLYπ」は電源が切れるようだ
• 上で（注）DIP-SWが全部OFFになっている件だが，マニュアルによると通常は１と２はON（工場出荷）らしいのでONにしてみた．「FLYπ」とSTM32F405との接続SWらしいのだが動作上の結果は後日 → もう１セットDIP-SWがあるが，こちらはファームの更新関連らしくKlipperを使うなら操作の必要はないとある

  

• 「FLYπ」だけど，チップからNanoPiベースのように思える

カメラ機能のみとなるがOctoPiを復旧させた（カメラを無駄にしたくないので）

改良点

①冷却FAN

さほど電力を消費していなかったのでヒートシンクのみで大丈夫（これまで問題なかったというのもあった）と思っていたら，室内が暑すぎに追加してケースでボードが閉じた空間ってこともあってか，かなりの温度まで上がっていたのだろう（運用している自宅サーバでも45～50℃になっていたし）

映像ストリーミングを動作させていたのも関係していると思う（ちなみにブラウザでアクセスして観ていないとストリーミングは動作しない）

またラズパイが不良になった日は，昼前にメインPCも熱で止まった日であったので注意するべきだった（これまで暑い時間は仕事していたので判ってなかった）

部屋の温度が32℃状態で運用，CPU温度42～45℃におさまったので良し（温度監視シャットダウン追加も検討）

今回，冷却FAN実装部が単純なので8㎜ノズルを利用したところ半分以下の時間で印刷でき，形にもよるのだろうけど印刷物の品質も良好で8㎜ノズルを確認できたのは良かった

尚，8㎜ノズルだとフィラメントの吐出量が多くなるようなので減らす方向で調整（85%で良い具合となる）

②電源スイッチ

電源OFFが必要な緊急の場合，電源プラグを抜いていたのだけど，プラグを挿す時にショート（24Vなんで凄い）するのでスイッチを設けた

ただ，ケースを再印刷すると8㎜ノズルでも時間が掛かるようなので加工

やはりPLAは加工が難しく積層方向で簡単に割れるし，鑢では削れないので少しの補正が簡単にできない

③Tスロットナット取付用バー

強力に固定できるのだが後付けできないTスロットナットを購入していたのでネジ留めが大変なのを楽にできるよう改造

簡単に取り付けれるようになる

OctoPrint用のラズパイZERO WHが不良となり再購入した分が届いた

最初に購入した時は箱入りだったように記憶してるが・・・今回は電子部品の様に袋に入っていた（コンパクトで良いけど）

特に変わり映えはしない（上がお亡くなりになったラズパイZERO WH）

使っていたμSDカードを差し替えて動作確認

コンソール画面で確認して問題なしでOctoPrintも正常に起動

早速3Dプリンタに繋いで復旧させたいが，熱対策しないとならないので再度ケースを設計中

代わりにラズパイB３を繋いで使っていたので既に判明していたのだが，どうも３DプリンタのUSBも不良となったようで接続できない

Windows11で接続してもUSBは反応しないし，最後の期待として実動作していたラズパイZERO WHも虚しく接続できずUSBによる制御は不能となってしまった（これは痛い）

解決するにはマザーボードの交換となり，aliexpressにて約9.5ｋ前後であるが，そこまでTRONXY xy-2 proに執着することもないので暫くは保留

本線としては３Ｄプリンタで必要な物の印刷で，ダイレクトエクストルーダ化後，印刷はしているものの品質向上は判らないのが現状

未解決事項

• フィラメントリールの位置をどうするか（本来の上部位置で良好なのだが防湿ケースのまま使いたいという問題）
• 前項の件のためフィラメント切れセンサーが機能していない
• OctoPrintの復旧（USB接続できないのならカメラ機能しか使用しないので別装置でも可能という問題）
• 前後の印刷範囲を誤魔化している？せいか内部の移動距離設定との食い違い発生しているようだ（印刷物には問題ないが無理に移動範囲を超えようとしていることがある）
• ホットエンドを固定するネジ穴の位置が僅かに違うため途中までしかネジ留めできていない

（追記：2023.07.15）

３DプリンタのUSB不良について考察してみると

①大抵のUSB不良はコネクタの接触不良もしくはケーブルの断線であるが接続ケーブルを３つ試したところ結果は同じだったのでUSBハードウェアの不良だろう

②何らかの要因があって不良に至ったと考えるのが筋だが，USBのみが不良というのは考えにくいのでUSBのみを破壊するような要因であることが挙げられる

③ボード上で問題が見られないか確認したところ特に損傷やケーブル抜けのような箇所は無かった

④そうなると３Ｄプリンタ側で要因が発生したのではなく，USBが接続されていたラズパイＺＥＲＯ ＷＨ側から発生したのではないかという憶測に落ち着く

⑤通信チップが破壊となると電気的問題を疑うが，電源回路の問題もないしやはり解明はできないか

（追記２：2023.07.15）

印刷できる最大サイズが減ったのでファームとCuraの設定を変更

ファームへのgcodeは以下でOctoPrint（USB）で送り込めなくなったのでμSDに「.gcode」ファイルを入れてプリント

M8024 I230           #Xの最大距離（-25㎜）
M8025 I220           #Yの最大距離（-35㎜）
M8500                #保存コード

Curaはプリンタの設定を変更

（追記３：2023.07.15）

３D印刷の品質アップするにはファームの変更も必要となるがUSB異常となったXY2 Proのマザーボードでは不可能になった

そこで\10kを投資するならTRONXYは諦めてMellowの「FLY GEMINI」でXY2 Proを制御しようかと考え注文（届くのは来月）

汎用品で構成されているからできる事で上手くいくかどうか楽しみである

時間が出来た事もあり3Dプリンタの改良で保留になっていた「ダイレクトエクストルーダー化」をやろうって事で始めた

ついでにホットエンド周りのFANを大幅に改良しようとしたが（効果的な改良でもないので）途中で断念し現状の形に追従する形とする

材料

ダイレクトエクストルーダーを構成するための台座を印刷するかアルミを加工するか考えていたが結局Ender3用のアップグレードキットを購入して利用

このままでは付かないのでホットエンド周りの構成パーツは，以下の台座イメージをFreeCADに取り込んでパーツを合わせ設計

ステッピングモーターやデュアルドライブエクストルーダーはTITAN化する既に購入済

PETG

熱に弱いPLAは使用できない場所なのでPETGを久々に使おうとしたのだけどCuraの設定を失っていたため設定調整で時間を消費することになる

更にヒートブロックとノズルの隙間から溶けたフィラメントの漏れが発生し印刷物に影響を与える

PLAでは発生していなかったのでフィラメントの成分の違いで石油系の方が分子が小さいせいなのか？

ヒートブロックを３回も交換することとなるしサポート材は取りにくいし加工も困難なため満足できる印刷物ではない

ABS

しかたないのでPETGを諦めABSで作ることにした（PETGで印刷した分は暫くは補修用として保管）

ABSの方が印刷は楽だったが次の問題がでるのを避けられない

良く言われるビルドプレートへの密着だが，これは８㎜プリムと（フロート）ガラス＋ケープ（一度噴射すれば他のフィラメントにしない限りかなりの期間必要なし）で問題無し，逆に冷えないと取れない位で無理やり引っ張って造形物が破壊されることもあり慎重にプリムから剥がす必要がある

積層途中に隙間ができるのは，おそらく冷える際の縮小のせいで場所は特定できないが上部の途中での発生が多いようだ（必ず発生するということではない）

ABSなんで後でアセトンで溶かして隙間を無くせるし補強するならエポキシ接着剤を塗るのも良い（PLA，PETGでは効果が薄い）

試作品の確認

作製したホットエンドカバーと周辺を台座に組んでみて確認

裏側

改良点は以下の３点

• ホットエンドカバーが２点止めだと固定が甘いので３点止めにする
• レベルセンサーをホットエンドカバーに付けると不安定なので金具である台座に付ける
• ホットエンド周りのメンテナンスのためホットエンドカバーのみ取り外せるようにする

対応版

FANの電源ケーブル

今回２つのFANを交換するが電源ケーブルの長さ（500㎜必要）と取付先XHコネクタの極性（コネクタ止め上で右赤）が逆なので修正する

左：積層フィラメント冷却用のダクトFANはケーブル延長（実際はケーブル交換）

右：ホットエンド冷却FANはケーブル延長と極性修正（FANが分解できないので延長）

組み立て

必要なパーツの準備ができたので組み立てる

ホットエンドを外しタイミングベルトとプーリーを緩め取り外し，ダイレクトエクストルーダーの台座を付け構成パーツを取り付けていき完成

タイミングベルトの取り外しと取り付けが少し困難なくらいなのとボーデンチューブの調整（今回は70㎜）が大変なところかな

動作確認すると問題が２点見つかり調査，改良することになる

（問題１）ステッピングモーター

デュアルドライブエクストルーダーに付けたステッピングモーターは別途購入した物で接続ケーブルから極性が逆になっていることに気付く

延長コネクタが付いていたので接続するとEマークが赤線に接続されることになる

逆転してもファームで正逆を設定できるので動作させてみたところ，やはり逆転したのでフォームで正逆反転してみたが逆転しなかった

最悪はこれまで使用していたTITANのステッピングモーターに交換することを考え取り出して動作させてみると正常な回転であることを確認

（TITANに付属していたステッピングモーター）

（逆転するステッピングモーター）

型番が同じなのに・・・困ったもんだ

結局，ダイレクトエクストルーダーを再度取り外すのも大変なのと（使うことはないと思うが）TITAN用エクストルーダーがバラバラになるのでケーブルを修正することにした

延長ケーブルの延長部分のコネクタがXHでない特殊なコネクタだったので修正しにくかったのだが，延長ケーブル以外に直接接続できる長いケーブルが２本付属（軸用のケーブルだと思う）してあったのも理由となる

⇒

最初，赤黒のみ入れ替えたが動作しなくなったので，青緑も入れ替えて試したら回転するようになりステッピングモーターの回転方向は解決

後で気付いたが，黒緑，青赤が組み（＋−） になっていたのだ（ステッピングモーターなので気付くべきだったが，元が全黒線でＥマークだったのでGNDが共通と勘違い，壊れなくてラッキー）

（問題２）レベルセンサーの位置

ダイレクトエクストルーダーのステッピングモーターが前面から見て左付けタイプのため左側に付けるレベルセンサーの上のスペースが少なくなる

当初から判っていたので少し前になるようにしていたが15㎜位不足していてレベルセンサーが取り付けられないのでギリギリだが10㎜の六角支柱で取り付けられるようにした

次にレベルセンサーを前にしたためホームポジションがビルドプレートより前に出てしまってセンサーも感知しなくなってしまった

対策としてY軸のリミットスイッチを調整する（上の写真の位置はリミットスイッチ判定後に移動したホームポジション）

取り付け位置を変更するためネジ穴を開けるのも位置的に大変なのでパーツを作製

30㎜前になるようにした，スイッチはNOのみ使用

土台を印刷するため一時的にリミットスイッチの間に20㎜の板を置いてY軸リミットを誤魔化した

配線が見えると見栄えが悪いのでフタを付けた

ダイレクトエクストルーダー用のフィラメントガイドは作製中なのでフィラメントを上部の置くスタイルで使用中

新たな問題

ようやく改良が終わり3Dプリンタが復活したと思ったらOctoプリント用のラズパイZERO Wが突然不良になる

本体を検査した結果，壊れたようだ（原因は熱だと思われる）

（公式の確認方法）

• USB電源だけ接続（μSDカードを含め全て取り外し）してCPUが熱くなったら異常
• 電源用USBではないUSBとWindowsPCをUSB接続してWindowsがZeroを認識しなかったら異常

カメラ映像で別部屋での印刷確認が主でファームの設定用でも利用していたため使えなくなると非常に不便

復旧させるためネット検索してみると，ラズパイZERO Wは2が出たためか在庫があり２台購入（スイッチサイエンスは良心的な価格だけど，税込み￥2,640/台なんで高価な物になったもんだ

高価といえば，最近の3Dプリンタ関係のパーツはかなり値上がりしている

TRONXYの純正パーツなんかAliexpressでも10倍くらいになっているので誰も買わないだろう

xy2は汎用部品で構成されているので代用できるパーツがあるので良いが，そろそろ別機も考えておかないとやばいかな