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2017年6月

2017年6月27日 (火)

ABSテストプリント いぬ

保温したときの脱調がうそのように解決した。クルクルのところのねじを緩めたのが良かったのかと推測しているが、本当のところはわからない。

データはネットのどこかのひらいもの。以前PLAでプリントしたときは、おなかの上のウッドストックが熱で溶けてうまく造形できなかったけど、ABSで2個並べてプリントしたらきれいに造形できた。念のためウッドストックの造形にはいりそうな最後の5分間は、保温ボックスを取り除いて冷却を優先した。積層ピッチ0.2mm、サインスマートABS、235℃、テーブル100℃。ABSでこれだけきれいにできたら満足。

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ホワイトサフは缶。塗装は筆塗り。セミグロスクリアはエアブラシ。

Dsc03181

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娘にあげたら喜んでくれたみたい。

2017年6月21日 (水)

idbox 脱調対策 まとめ

せっかくモーターを外出ししたので、じっくりあっためてABSをプリントしたい。ところが、脱調しまくり。しかもなぜかx軸だけ。

Dsc03172

ネットで対策を調べたところ、デアゴの公式掲示板に熱膨張対策の記載があった。それらを参考に次の対策を行った。

1.モーター外出し

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2.モータードライブにヒートシンク追加

Dsc03165s

3.空冷ファン追加:x軸、y軸モーター、モータードライブ

 手持ちのPentium IIIのリテールファンを使用。風量は十分。

Dsc03171

ちょっと大きすぎて邪魔なので4cmファンを発注し納品待ち。

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4.スライダー片持ち:片方のホーローセットを緩める。

5.クルクルとベアリングの間にスプリングワッシャー追加し熱膨張を吸収。

6.トラベルの速度を120から100に変更。

これまでの1.~3.では脱調が解決せず、4.~6.を追加でようやく脱調せずに保温してABSをプリントできた。

1つずつ検証していないので、どれが有効だったかはわからない。脱調するのはたいていx軸であることからy軸と何が違うのかを考えると、クルクルの固定がいけなかったのかもしれない。ねじを緩めたり、スプリングワッシャーを入れるだけの簡単なことがそんなに効果があるかどうか最初は半信半疑だった。その後いろいろ調べたらそもそもシャフトの長さが1mm足りないそうで、さらに熱膨張も加わると、ベアリングを壊さなくてラッキーだったのかもしれない。

参考URL:

高温環境造形での脱調とベアリングダメージ(全般)

https://deagostini.jp/community/mtp_bbs/detail.php?id=4687

2017年6月18日 (日)

3Dプリンター:ABS 保温の効果

モーターを外出ししたので、保温してABSのプリントをやってみた。

最初の2個くらいは積層割れもなくプリントできたが、フィラメントを交換したら、すか積層。何度やってもうまくいかない。

Dsc03167

エストルーダーアームがぐらついていたので、交換部品をプリントしたら、今度は積層ずれ。モータードライバーが熱で脱調してるっぽい。

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モータードライバーがすごい熱を持っているので、秋月のRapsberry Pi用のヒートシンクを4つに切って貼りつけてみた。ただ通気を確保できていないのでヒートシンクの効果は疑問。

Dsc03165s

通気を何とか工夫しないと、現時点で密閉状態でプリントすることは危険。

密閉状態で保温することはあきらめて、側面のシールドは取り外して何とかアームをプリントできた。電源も熱を持っているので寿命によくない。

本格的にABSでプリントしたければ、電源とドライバー回路はケース外出しを検討する必要がありそう。

追記:

追加空冷ファンのための電源分岐ボックスを作製。

Dsc03168

2017年6月16日 (金)

idbox! モーター外出し

ABSの積層割れが、APEX ABSを使う以外に、どうしても解決できない。ABSの時は、保温したいのでシールドを作ったら、モーターの熱で脱調。モーターが熱を持たないように外出しにしたいと思っていたところに、idbox!ユーザーズのfacebookにスペーサーがアップロードされてた。

http://www.thingiverse.com/thing:1725837

y軸のスペーサーの厚さが足りなかったので、1mmほど追加した。回転方向が逆になるので、コネクターを逆に挿した。どちらの向きにもささってしまうのもどうかと思う。

Dsc03161

シールドで保温しても脱調しなくなったので、モーター外出しの効果はあったが、保温によってABSの積層割れが改善できたかどうかは未確認。

2017年6月14日 (水)

ほこりセンサー PCB発注

PCBの設計で、仕事で使い方を最初におぼえたCADはDesignsparkPCBだったけど、結局プライベートではKiCADに落ち着いた。KiCADの方が、回路図の見た目が美しいのと、PNGの画像をシルク印刷にインポートできるという、どうでもよい機能が決め手となった。でもDRCがザルであることが分かり、Designspark PCBの方がDRCをしっかりやってくれるので、仕事用の回路はDesignspark PCBを使うことになりそう。

仕事でプリント基板を設計した時は、ちょっとした試作程度でも朝から晩までマウスをクリックしつづけて修正の繰り返しで、締め切りまでの膨大な作業量にゴールが見えにくい状況が結構しんどかった。でも趣味としてのプリント基板の作製はとても楽しい。面倒なことが嫌いなので、ユニバーサル基板の手配線から解放されるのはとてもありがたい。

今回は、秋月で扱っているシャープのほこりセンサーGP2Y1010AUの読出し回路のプリント基板をCADで設計して、某S社にネットで発注した。5月24日に発注して、6月14日に届いた。3週間は待てるぎりぎりの期間だろうか。趣味のものだから急がないとはいっても、もう少し早く届いてほしい。次は日本の代理店を通さないで、直接中国に発注(ElecrowとかPCBGOGOとか)してみたい。

基板が届くまで時間は十分すぎるほどあるので、ケースを印刷して、プログラムも書き上げた。ほこりセンサーの読出し自体は、日経Linux 2015年9月号の記事を参考にRaspberry Piで動作確認済みなので、そのままPICに移植した。ログをとっても後で見ることはまずないので、データを外部に出力するインターフェースは設けず、AD変換した電圧(0.5V ~ 3.5V) をそのまま7セグLEDで表示することにした。7セグLEDってユニバーサル基板に手配線だと面倒でほとんど使ったことがなかったけど、LCDより見やすいのでプリント基板ではどんどん使いたい。Raspberry Piと違って、PICは出力電流をとれないようなので、トランジスタで電流確保。MCLRの抵抗のフットプリントを一応確保しておいたけど抵抗は実装しない予定。LM35DZのフットプリントもおまけでつけておいたけどたぶん使用しない。

Schematic

完成イメージ

Dustsensor02_3d

趣味でPICだと、そんなに頻繁に使うものでもないので、PICを使うたびにほとんど忘れていて、1から学習しなおしになる。ウェブにドキュメントを残すのは自分用メモである。さらに、前回PICを使った時のPCはWindows7だったので、Windows10に環境を構築しなおすことから始めた。USBシリアル変換のドライバをネットで探したり、ちょっとてこずったけど、基板が届くまで3週間以上と時間は十分ある。

今回必要な知識は、time0 による割り込み。クロック周波数8MHzから1カウントの周期を計算すると、1/8MHz ×4=0.5μsとなる。8ビットフルにカウントすると256なので、プリスケーラー (例えば64) をつかって、割り込みの間隔は、0.5μs × プリスケーラ64 × 256 = 8ms となる。8msごとに割り込みが発生するので、そこで7セグLEDの表示の桁を変えてやる。簡単な計算なんだけど、すぐに忘れてしまう。

センサーの読出しは、Raspberry Piで確認したコードそのまま。ほこり検出用のLEDをオンにして一定時間待ってからAD変換する。ccscのライブラリ関数を使えば簡単に実装できる。簡単なプログラムなのでそれほどメモリが厳しいわけではないけど、AD変換の結果はfloatを使わずlongのまま扱うようにしている。どうせ7セグLED2桁の表示なので浮動小数を使う必要はない。

void measure_dust() {     long data;     output_high(PIN_A2);    // LED turn on     delay_us(280);          /* 0.28 ms */     set_adc_channel(0);     delay_us(20);     data = read_adc();     output_low(PIN_A2);     // LED turn off     delay_ms(100);          /* 100 ms */

    number = (data * 50) / 1024; }

Dustsensorcase

Dsc03153

ウェブ上でひらったデータシートには、ビニールコードのどれが何番なのか回路図との対応の記載がない。日経Linuxの作例写真と回路図を見比べて茶色が1番、青が6番であると推定。

埃がない状態で0.7V、煙を吹きかけると3.5V出るのはほぼデータシート通りで、ちゃんと動作してそう。煙やエアブラシのミストには反応するけど、布団や衣類のほこり程度ではピクリともしない。ましてや花粉とかPMなんたらの検出は全く期待できそうにない(試してないけど)。

Dsc03156

追記:

エアブラシ塗装したときに、塗料のミストは目に見えないけど、ちょっと離れた位置のセンサーがちゃんと反応する。塗装ブースがあるからと油断してたけど、ちゃんとマスクをした方がよさそう。

KiCADのDRCはザル?

KiCADで設計して、すでに発注したガーバーを眺めていたら、おかしな点を発見。パッド径とドリル径が同じ!これでは導通がとれない。どうしてDRCではチェックしてくれないのか?

デザインルールではVppのパッド径は0.8mmのはずなのに、0.6mmになっていて、リング幅がゼロになっている。配線幅もデザインルールでVppは0.5mmなのにdefaultの0.25mmになっている。一方で、ドリル径はデザインルール通り。操作方法が間違っているのか?

Largedrillhole_2

PCBnewで確認しても、配線幅0.5mm、ビア径0.8mm、ドリル径0.6mmになっているのに、実際は配線幅0.25mm、ビア径0.6mmになっている。

Largedrillhole2

間違えたところはジャンパーでつなげばいいやと思っていたら、届いたプリント基板はランド径を大きめに修正してくれてた。日本だと、顧客に確認しないでデータを勝手に修正なんて絶対しないと思うけど。中華だから安いだけがメリットかと思ってたけど、予想外に親切なのと、ちゃんとチェックして製造しているようで見直した。

Dsc03150s

DRCがザルなのは、そもそも、PcbnewのDRCの設定には、最小配線幅、最小ビア径、最小ドリル径くらいしか設定がないので、チェックされなくて当然(仕様)といえなくもない。その点、DesignsparkPCBの方がきっちりチェックしてくれる。最初にDesignspark PCBで使い方を覚えたからKiCADのDRCに不満を感じるだけなのか、ネットでググってもKiCADのDRCの不満は見つからない。

2017年6月 4日 (日)

今日の3Dプリント 掃除機アダプタ

アマゾンでわりと評価が高かった安い掃除機だけど、すぐにフィルターにほこりがつまって吸引力が落ちてします。フィルターを掃除しても吸引力はいまいち。その原因の一つが先端の形状にも原因があるかもしれない。開口面積が一気に大きくなると流速が下がり、埃を吸い込む力が弱くなると考えられる。

Dsc03139

開口面積を減らして流速を高めるアダプターを印刷してみた。

Dsc03142

効果は、ないよりましといった程度。買い替えるのが根本的な解決策のよう。

Dsc03146

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