レーザーカッターFABOOL Laser Mini 3.5Wモデルを使っていて気になるのは、組み立て・調整のシビアさです。
組み立てについては直行冶具を作ってみたりして対策しましたが、調整については純正構成のままだと満足する結果を得るにはかなりの苦労が必要です。
そこで、調整を容易にする為のオリジナルの3Dプリント部品を作ってみました。
同じような苦労を感じている方の一助になれば幸いです。
【2016/12/07追記】FABOOL関連の記事が増えてきたので、目的別に整理した記事まとめページを作りました。最初にコチラ↓を参照下さい。

8月からずっとちまちま改良を重ねてたこれらの改造パーツですが、ようやく3世代目で実用レベルになったと思いますので、ここに公開します。(ニーズは無いかもしれませんが・・・)
尚、ご自身のFABOOLが既に問題なく動いているのであれば、敢えて改造する必要はないと思いますので、ベンチマークとして、事前に下記記事(調整編その4)を見てご判断頂ければと考えます。

- FABOOL Laser Miniの調整の難しさ
- 小さなところでは、他にも気になるところが・・・
- 改造方針
- 事前購入部品
- 改良パーツ紹介
- 換装手順
- Y軸の2本のベルトを外す
- プーリープレートを外す
- プーリープレートからプーリーを外す。
- 新プーリーにベアリングを付ける
- プーリーホルダーBパーツにプーリーを付ける
- プーリーホルダーAパーツにテンション調整ネジを付ける
- プーリーホルダ―AパーツとBパーツを合体させる
- モータープレートを外し、プレートからモーターも外す
- モーターのタイミングプーリーを逆向きに付け替える
- モーターホルダーにモータを取り付ける
- フレームへモーターホルダーとプーリーホルダ―を取り付ける
- 取り付けた状態で、フレームにガタツキが無いか確認する
- ベルトを張る
- タイミングプーリーの位置を調整する
- ベルトテンションを調整する
- レーザーケーブルホルダーを付ける
- フレームの動きを確認する
- 残りの配線をする
- 改造パーツへの換装後の精度確認結果
- おまけ
- 関係データのダウンロードリンク
FABOOL Laser Miniの調整の難しさ
FABOOL Laser Miniには下記の2つの苦労ポイントがあると思います。
フレーム組みの平面度・直交度を確保するのが大変
まず四角くフレームを組むところで平面度と直交度をちゃんと確保出来てないと、X軸フレームを動かす時にY軸の左右のローラー(mini v plate_L/Rのローラー)がどこかで引っ掛かります。
最大加工エリアの300×230mmを得るには、X軸フレームに取り付けたmini v plate_L/RのローラーがY軸の最小から最大の全域で均等に当たる様に組む必要が有ります。もしY軸位置によってローラーの回転具合に差があると、後工程で必ず引っ掛かることになります。
尚、Y軸全域でローラーが空転する様にしても、見かけ上は引っ掛かりは無くなるかもしれませんが、後の工程でベルトを張った際にどちらかに傾いてしまい、やはり上手く動かなくなります。ローラーは空転しない程度でちゃんと接触させた上で、Y軸全域で同じ様に回転する必要が有ります。
イメージにするとこんな感じです。
また、X軸にmini v plate_L/Rを取り付ける際に、X軸の溝に対し傾いて付いてしまっている場合も、ローラーは均等に当たらなくなります。その場合はX軸フレームの組み立てから確認して下さい。
ちょっと大げさに描いてますが、イメージにするとこんな感じです。
ちなみに、これまでの部分は今回ご紹介する改造パーツでは対策出来ない部分なので、なんとか乗り切って頂きたいと思います。(一度調整すれば、その後手を入れる必要はそうそうない所ですし)
ベルト当たりをしない調整が大変
フレームが上手く組めても、まだ難敵が待ち構えています。
Y軸は左右のモーターを同時に動かすツインモーター方式なんですが、ここの駆動を担っているベルトがフレームに非常に近く、ちょっとでもズレると、接触して段ズレしてしまいます。
ベルト当たりが起こる場所は、写真の赤丸箇所。
モータープレートとプーリープレートの両方が同じ様な状態です。(写真では陰になって写ってない部分もあります)
このベルトとフレームの隙間ですが、モータープレートとプーリープレートの固定が横からのネジ止めだけなので、ちょっとした衝撃で簡単に回転してしまいます。
フレームとプレートを固定してるのは写真赤丸の横止めネジのみ。
プーリープレートに至っては、ベルトテンションを調整する為に引っ張りながらフレームに角度を合わせてネジ締めする必要が有り、非常に取り付け難易度が高い。
また、立てて収納できるのもFABOOLのウリですが、モータープレートを下にして90度起こす様にするので、油断してちょっと強めに置いたりするとプレートの角度がすぐにズレてしまいます・・・。なかなかに取り扱い注意なんです。
小さなところでは、他にも気になるところが・・・
苦労ポイントという程では申告では無いですが、小さなことでは下記の様なことも気になります。
立てて収納する際に、X軸の保持がY軸のリミットスイッチだけの片保持になる
Y軸のリミットスイッチがかなり突き出して付いているので、立てた状態だとリミットスイッチの無い方が宙ぶらりんです。リミットスイッチへの負荷も気になりますし、何よりX軸が傾いてしまいそう。X軸が傾けば、Y軸のプーリーの偏摩耗に繋がりますので、折角調整したプーリー当たりがズレてしまいます。レーザーモジュールを必ず原点方向にして立てる&短期間だけの立て収納なら影響少ないかも知れませんが、そうそう戒律作ってられないし・・・。
レーザーモジュールの配線が垂れて引っ掛かりやすい
レーザーモジュールの配線はコルゲートチューブの先端を光学ステージに取り付けたネジにタイラップで止める様になっていますが、この部分が結構頼りないのです。(私だけかも知れませんが)
いつの間にか外れてたり、ちゃんとまっすく立ってくれなかったりで、気が付くとフレームの何処かに蛇腹が引っ掛かる様な事態も・・・。
プーリーの幅がベルトより広く、ベルトラインが左右に暴れる
この幅の分だけベルトが左右に揺れることがあり、結果的にフレームとの接触したりしなかったりする現象を起こします。
モーター側のタイミングプーリーはここまで広くないのですが・・・。
ちなみに、ベルトテンションを張るために力いっぱいプレートを引っ張ってると、プレートが曲がってしまいそうです。
結果として、このプーリーが軸ごと傾いて、ベルトラインが左右に暴れる原因になるので、要注意ポイントです。(3mm厚とはいえ、アルミ板なので曲がりやすいです)
改造方針
最優先事項は「必ず原状回復できること」
つまり、純正パーツの追加工を伴う改造は行いません。
あくまでパーツ差し替えのみで対応できることを目指します。
(私の改造は大体いつもこの方針です)
プーリープレートとモータープレートの固定方法を改善
フレームへの取り付けの際に位置決めしやすく、且つ取り付け後もズレにくい構造にしたいと思い、プーリープレートとモータープレートとの全交換することにします。フレームを加え込む様な構造になりますね。
ここがズレない様に出来れば、ベルト当たりもそうそう起きない筈。
Y軸ベルトテンション調整を容易に
プーリープレートの交換部品に、フレームの固定とは別にベルトテンション調整機構を加えます。
幸い、V-Slotフレームはフレーム中心に丸穴が空いており、ここにM3ネジを通してプーリーを押し出す様な構造を作ってみます。
Y軸リミットスイッチをオフセットさせる
立てた際にX軸フレームが片保持にならない様に、リミットスイッチを手前側にオフセットさせ、モータープレート差し替え部品の左右で支えれる様にします。
Y軸の可動範囲リミットに数ミリマージンを持たせることも出来るでしょう。
ベルト当たりが起きない様にベルトガイドを設ける
ベルトが接触しそうな場所に、ガイドを設けてベルトが当たらない様にしたいと思います。
プーリ幅を狭める
純正部品のプーリーは幅が広すぎますので、狭いタイプを独自で用意します。
純正プーリーはそのまま残したいので、ベアリングが別途必要になりますね。
レーザーモジュールの配線固定をしっかり行う
これは固定用の部品を作ることになります。
(おまけ)フレーム全体の高さ調整機構を設ける
これは今回の本筋とは関係ない、ついでの作業です。
各プレートの交換部品が丁度フレームの4隅になりますので、フレームと地面の高さを調整出来る構造を追加しようと思います。
この後に作る予定の防護ケースとの固定にも使う予定。
事前購入部品
タイラップ
タイラップはまだまだ使う箇所がありますので、数が足りなくなりそうな方は、追加購入しておきましょう。
ベアリング(695ZZ)・・・4個
プーリー1つに2個づつ使いますので、計4個必要です。
M3ボルト(長さ10mm~20mm程度)・・・2本
ベルトテンション機構に使います。Y軸両軸分の2本必要です。
ホームセンターなどで調達出来ると思います。
10mm長あれば十分ですが、私は手持ちの20mmを使いました。(ちょっと長過ぎでしたw)
M3ナット・・・2個
同じくベルトテンション機構に使います。Y軸両軸分の2個必要です。
ホームセンターなどで調達出来ると思います。
改良パーツ紹介
これだけの部品が3Dプリント必要ですので、換装作業前に事前にプリントしておきます。
また、事前にしっかりとバリ取りしましょう。プーリーホルダーはA・Bパーツの嵌合精度が必要なので、バリ取りで削り過ぎない様に注意しましょう。
(3Dプリント部品のSTLデータは、記事の最後の方にリンク貼りました)
プーリーホルダーAパーツ_L(プーリープレート代替え用)
プーリーホルダーAパーツ_R(プーリープレート代替え用)
プーリーホルダーBパーツ(LR共通)
この部品は、LR分の2個必要です。
プーリー(LR共通)
この部品も、LR分の2個必要です。
テンション調整ダイヤル(LR共通)
この部品も、LR分の2個必要です。
モーターホルダー_L(モータープレート代替え用)
モーターホルダー_R(モータープレート代替え用)
レーザーケーブルホルダー
換装手順
手順が必要な程大げさなモノではないですが、組み立て方の説明をしておきます。
Y軸の2本のベルトを外す
まずタイラップを切り、ベルトを外します。
プーリープレートを外す
純正部品のプーリープレートを外します。フレームが歪まない様に注意しましょう。
プーリープレートからプーリーを外す。
プーリーは差し替えなので純正プーリーは使いませんが、スペーサーとM5ナイロンナットとM5ネジは使いますので、ここまで分解します。
新プーリーにベアリングを付ける
ベアリングを3Dプリントしたプーリーの両面に嵌め込みます。プーリーは左右分の2個必要になります。
プーリーホルダーBパーツにプーリーを付ける
まずは先程外した純正のプーリープレートのスペーサーをM5ナイロンナットを用意します。
プーリーホルダ―Bパーツの片側丸い穴の方にスペーサを差し込みます。傾かない様に真直ぐ差し込みましょう。
続いてM5ナイロンナットを反対側に取り付けます。出っ張った頭が外向きになる様に付けましょう。
スペーサーとM5ナイロンナットが付いた状態はこんな感じになります。
プーリーを差し込んで、M5ネジを締めます。M5ネジはスペーサー側から挿します。
この部品を同様にもう一つ作ります。
M5ネジを締めすぎない様にしましょう。
目安は、手でプーリーを持って軸に対しぐらつきが無い程度、且つ、プーリーの回転に抵抗が残らない程度です。
プーリーホルダーAパーツにテンション調整ネジを付ける
ナットを手で根本まで締めます。トルクを掛ける必要はありません。手で緩く締める程度でOK。
プーリーホルダ―のこの穴に先程のM3ナット・ボルトを差し込みます。
根本まで差し込みます。プーリーホルダ―の6角穴にナットが丁度入る筈です。
テンション調整ダイヤルの6角穴を先程のプーリーホルダ―のM3ナットに被せます。
プーリーホルダ―AパーツとBパーツを合体させる
先程組んだプーリーホルダ―Bパーツ(とプーリー)を用意します。
横から見るとこんな感じ。この状態がテンション調整ダイヤルが一番締まった状態(=ベルトテンションが一番緩い状態)になります。この調整ダイヤルを回すことでベルトテンションを調整することが出来ます。指は入らないので、細い棒(六角レンチとか)を使ってつついて回しましょう。(その為に調整ダイヤルが星形になっています)
3Dプリントの状態を見て、隙間なくグラつかない様に出来ているか確認しましょう。
「おまけ」ということで、事前準備部品には書いてませんが、M5ナットと20mm長くらいのボルトが有れば、こんな感じで高さ調整機構を作れます。(ワッシャーはお好みに合わせて)
ここまでで、プーリーホルダ―が1組出来たので、もう片方も同様に組みます。
モータープレートを外し、プレートからモーターも外す
純正のモータープレートを外し、モーターを外します。
モーターのタイミングプーリーを逆向きに付け替える
モーターホルダーを肉厚にした為、タイミングプーリーのイモネジが隠れてしまいますので、逆向きに取り付ける必要が有ります。
モーターホルダーにモータを取り付ける
先程付け替えたタイミングプーリーは、純正構成とは逆向きになってます。
写真のプーリー横のブロック状の出っ張りは、ベルト当たりを軽減させる為の「ガイド」です。プーリー側も似た形状の「ガイド」があります。
この「ガイド」のプリント状態が綺麗じゃないとベルト当たりに繋がりますので、十分にバリ取りをして下さい。(バリ取りする際は、モーターへゴミが入り込まない様に注意しましょう)
プーリーホルダ―の時と同様、「おまけ」の高さ調整機構も付けれます。
モーターホルダー_Rには、Y軸リミットスイッチとフットスイッチ取り付け様に、小さな穴が開いてます。
M2タップ加工しても良いのですが、直径1.9mmでややキツめの穴径設計にしてますので、取り付けネジを無理やり締め込むことでタップ加工と同様の効果が得られます。締めすぎに注意しつつネジを半分くらい締めれれば十分です。(使用フィラメントがABSより硬い場合はちゃんとタップ加工しましょう)
フレームへ取り付ける前に、4ヶ所とも仮締めして置いた方が良いです。
リミットスイッチのネジ穴4ヶ所の仮締めが出来たら、ネジは外しておきましょう。
フレームへモーターホルダーとプーリーホルダ―を取り付ける
各ホルダーの窪みを利用してフレームにスライドさせつつ嵌め込みます。
その際、プーリープレートのテンション調整ネジはV-Slotの穴に差し込みます。
3Dプリントの壁面精度にも寄りますが、フレームとのクリアランスは0.1mm程度ですので、バリが出てると結構キツい筈です。キツい場合は当たってる部分を確認しましょう。
フレームへの固定ネジ部品は純正プレートを止めたモノをそのまま使います。
取り付けた状態で、フレームにガタツキが無いか確認する
「おまけ」の高さ調整機構が邪魔しない様に短くした上で、各ホルダーの3Dプリント部分を接地させて、ガタツキを確認しましょう。付くようにしか付かない構造にしてあるので、ここでガタツキはまず有り得ません。もしガタツキがあるなら、何かがおかしいですので、途中の手順をもう一度確認しましょう。
ベルトを張る
テンション調整ネジが一番締まった状態であることを確認します。(写真の位置が一番締まった状態)
ベルトを張ります。
各ホルダーがフレームを加え込む為に出っ張っている影響で、タイラップの頭の向きに制約があります。各ホルダーに接触しない様に、頭が内側に来る向きでタイラップを締めて下さい。(写真赤丸の向き)
タイミングプーリーの位置を調整する
テンション調整の前に、さっき逆向きにしたモーターホルダーのタイミングプーリーの位置合わせをします。ベルトがフレームの中央あたりに来るようにしてから、イモネジを締めてプーリーを固定します。
ベルトテンションを調整する
強度優先で肉厚にした為、指は入りません。写真赤丸の位置当たりから細めの棒(細めの六角レンチとか)で調整ダイヤルをツンツンして締めたり緩めたりして下さい。テンションの強さは感覚任せなのは純正と変わりませんが、調整のしやすさはかなり良くなった筈です。
レーザーケーブルホルダーを付ける
コルゲートチューブを差し込みます。すっぽ抜けない様にキツめにしてますので、ご注意を。
ケーブルの捻じれを取りつつ、光学ステージに取り付けます。(ネジはタイラップを付けてたモノをそのまま使います)
ケーブルの捻じれは必ず取りましょう。 私のはこんな感じになりました。
フレームの動きを確認する
フレームの動き(特にY軸の動き)を確認します。
レーザーユニットが一番左側の時、真ん中の時、一番右側の時で、Y軸の動きが全域でスムーズになる様にベルトテンションを調整します。
それでも、どこか引っ掛かる場合は・・・厳しいですが、フレーム組みからもう一度疑った方が良いと思います。
残りの配線をする
一通り問題ない様であれば、残りの配線を元に戻してください。
お疲れ様でした。これにて完成です!!
(PCBケース付近の白い物体は無視して下さい。精度に全く影響ない趣味的改造ですのでw)
改造パーツへの換装後の精度確認結果
いつものコピー用紙だとハッキリ見えないので、今回は画用紙を用意しました。
(コピー紙は、出力上げると簡単に切り刻まれて散らばってしまい確認にならないのです・・・)
おまけ
今回、Y軸リミットスイッチをオフセットさせた効果で、上記の最大加工エリアのデータ(299×229mm)でも、まだフレーム接触まで数ミリ残りました。
フレームにガンガン当たるのが精神衛生上良くないので、養生でレーザーユニット側にクッションを貼ってみました。
関係データのダウンロードリンク
今回の3Dデータ(STLファイル)はコチラに置きました。
3Dプリント時の注意点と併せてご参照ください。

タイラップ
ベアリング(695ZZ) ※プーリー1つに2個づつ使いますので、計4個必要です。
明成化学さんの高品質フィラメント 3D Prinstar ナチュラル
明成化学さんの高品質フィラメント 3D Prinstar ホワイト
明成化学さんの高品質フィラメント 3D Prinstar ブラック
コメント
norifumiさん
ブログを時々見させていただいています。
大変参考になります。フェイスブックの作品共有や技術グル-プも見ていますが、あまり具体的でないのであまり参考になりません。norifumiブログが一番良いと思っています。
レーザ-カッタ-の組立後、調整を何回か繰り返していますが、ソフトも含めて思い通り動きません。
当分メ-カから調整についての追加パ-ツやソフトの改善されるまで手を付けるのを止めようと思っていますが、今年中にレーザ-カッタ-で作成する部材パ-ツを作って、年明けぐらいから組立したいと思っているのですが、いつ改善されるか待っているのもいやなので、出来たらでいいのですが、norifumiが作成している調整用の3Dパーツのみ作成を依頼できないでしょうか?
宜しくお願いします。
西野さん こんにちは。
コメント有難う御座います。
まず最初に、大変申し訳ないのですが、当方、3Dパーツの作成サービスは行っていないのです。
お手数ですが、3Dプリントサービスは巷にも色々ありますので、他のサービスもご一考頂ければ幸いです。
本投稿を行うにあたり、価格的にそれなりでサービスの評判が良いDMM.makeのクリエイターズマーケットにデータ仮登録もしてみたのですが、ニーズがあるのか不明でリンクのご紹介まではしていません。(私自身が、自分の3Dプリンタを使っていて、DMM.makeの機材でプリントした現物を見たことが無いという理由もあります)
ご期待に沿えず、申し訳ありません。
強いニーズがあればDMM.makeのクリエイターズマーケットに登録しているリンクを追記致します。(DMM.makeの現物を私は見てないという前提を了承頂けるなら、ですが・・・)
また、ブログの内容について、ご評価頂き有難う御座います。
「やってみた」だけで終わらず、やった内容・困った内容を出来るだけ詳細に紹介することで、見に来て頂いた方の一助になればと思っております。
今後も、よろしくお願いします。
3年も前のコメントに横から失礼致します。
昨年fabool laser miniを購入してから、ブログ拝見させて頂き、大変お世話になっております。
DMM.makeのクリエイターズマーケットのリンクにつきまして、是非とも教えて頂けませんでしょうか?
拡張フレーム1m*1mの精度が出せず困っているものです。
もちろん現物を見られていない事は了承させて頂きます。
お手数おかけし申し訳ありませんがよろしくお願い致します。
Tsubasa さん コメント有難う御座います。
Twitterでも返信させて頂きましたが、ブログ読者向けに此方にもコメント記載しておきます。
本ブログで公開しているFaboolの改良パーツについては、DMM.makeマーケットプレイスでの販売予定はありません。
誤解の無い様に背景を説明しますと、
1.自身の出品ポリシー上、試作せずに販売はしたくない ⇒ 試作費がかなり掛かり、回収の目途が無い。
2.ブログ内でデータを公開してるので、ユーザー様ご自身で各種プリントサービスに発注頂く事が出来る。(敢えて、私が出品する意味が薄い)
という事情です。
大変申し訳ありませんが、悪しからずご理解頂きたくお願いします。
尚、改良パーツ全てをプリントサービスに依頼されると、恐らく5桁超えます。
最近は3Dプリンタも低価格化して来てるので、ご自身でプリントされた方が、割安感があると思います。
此方の記事等を参考に、3Dプリンタの導入もご検討頂けると幸いです。
https://kitto-yakudatsu.com/archives/3253#toc11
はじめまして。
最近Faboolを購入し、ブログを参考にさせて頂きつつ組み立てをしております。
公開していただいているSTLファイルをプリントして使わせていただいていますが、
精度の調整をしているとすごく重要だと実感しています。
※直角の冶具は残念ながらブラケットの仕様が変わったようで、
サイズが異なり使用できませんでした…。
まだ、調整中でしっかり使える段階ではありませんが、
ブログを参考にさせて頂きつつ頑張りたいと思います。
これからもよろしくお願いします。
なつみかんさん こんにちは。
コメント有難うございます。
ブラケットの仕様が変わってるんですね。
新しいブラケットがどんなものか、smartDIYsさんのWebページでは確認できませんでしたが、
組み立てやすい改良が施されていることを期待したいところです。
尚、念のための補足ですが、
当ブログで公開していた直角治具は、初期公開版はちゃんと入らないデータになっていました。
9/11公開の下記エントリーより、更新版が公開されていますので、
念のため、更新版であるかをご確認頂ければと思います。
https://kitto-yakudatsu.com/archives/771
うまく調整出来ることをお祈りします。
コメントありがとうございます。
ブラケットですが、1辺が約2cmだったのが約3cmの少し大きめの物に変わりました。
組み立て易さはたぶん変わらないと思います。
なので、治具はプリントしたものを削るか、
再モデリングすれば使えると思います。
なつみかんさん コメント有難うございます。
ブラケットの変更は、2cm角から3cm角へのサイズアップなんですね。
情報有難うございます。
フレーム保持力を強くする改良でしょうかね? ネジが1辺あたり1個のままならあまり差は無さそうですが・・・
他に変更メリットを想像すると、組み立て時に辺が長い分に水平の歪みを見つけやすくなるかもしれません。
何にせよ、3cm版の直角冶具もデーターを作ってみようと思います。
変更後ブラケットの現物持ってないので、あくまで2cm⇒3cmへデータ修正しただけになりますが・・・
データは作成次第公開します。
【追記】先程3cm版の直角治具データーを公開しました。 重ねて情報有難うございました。m(__)m
はじめまして
週末に電子工作を楽しんでいる、パオさんと申します。
「Smart Laser Mini」を自作しようと色々と調べていましたが、すでに色々と苦労をされて改修パーツまで作成されていることを知りました。
細かな組み立ての手順まで公開されていて、大変参考になります。
よろしければ、公開されている3Dプリンタのデータを利用させて頂きたいと思います。
完成しましたら、こちらに報告するとともに、最近始めたブログにも公開させて頂きます。
よろしくお願いします。
パオさん、コメント有難う御座います。
※自動スパム判定ツールで誤判定されていたので、コメントを見付けるのが遅くなってしまいました。
最近海外からのスパムが多くて埋もれてしまい見逃してしまいました。大変申し訳ありませんでした。
レーザーカッターを自作されるのですね!
ライセンス要件の範疇であれば、公開している3Dデーターをお使い頂いても問題ありません。
無事完成することを祈っております!