デジタル腕時計の製作体験とIchigoJamの入院

夏休みの木更津高専で行われたIchigoJam体験に参加された小学生の母子からご連絡をいただき、お姉さんに連れられて組み込みの里においでいただいた小学三年生です。
体験会では、IchigoJamのプログラム体験を親子でされていました。モノづくりや電子工作にスイッチが入ったのか、当日配布した組み込みの里のパンフレットを頼りにご両親にせがまれていたそうです。
念願かなった里でのテーマはいろいろみてもらったうえで、半田付けがそんなに量も難易度も高くないデジタル腕時計を作ってもらうことになりました。

とはいえ慣れないはんだ付けなので、ここは接着剤ではないことを学んでもらいます。いじわるをするわけではないですが、最初にROHSの半田付けを練習でしてもらいました。

基板のかけらにドリルして抵抗三本とりつけるのですが、お手本を一つ見せて、よく部品と銅箔を温めてから間に半田をしみ込ませるとうまくいくよと・・・

部品のリード線の切り方も見せましたが、あとはキット本番で学んでもらいます。ここでははんだごてで如何に部品リード線とパターンを温めることが出来るかの練習です。

ですからわざと難しいROHS半田で苦労させてみました。右側二つが小学生が苦労した戦いと学びの成果です。はんだごての鏝先を大きく当てて熱を加えないと難しいということは学んでもらえました。


本番のキットは同じくROHSではあるものの低温で溶けるタイプの千住金属のLEOを用いてはんだ付けをしてもらいました。こうすることで熱の与え方も含めて慣れてうまくはんだ付けできるようになった感触をもってもらいました。
里謹製の3Dプリンターで作成したバイスで固定することではんだ付けがしやすいことも体感してもらってから利用してもらいました。
ラジオペンチでリードを加工すること、ニッパーの刃の向きと飛ばないように押さえることなどがきょうのまなびです。真剣なはんだ付けのまなざしはいいですよね。半田付けが終わり全体を確認してショートもなくうまくはんだ付けが出来ました。苦労して練習した甲斐がありましたね。電池を挿入して仮組をしてみると一発動作でした。

あとは実はパズルのように難しいアクリルパーツを積層して図面に描かれている説明と現物を照らし合わせながら組み上げるのが彼のトライアルとりました。もう一息。

そして完成した時計をみる彼の横顔からは誇らしげな印象さえみえますね。

 

 

 

 

のちほど帰りはお母さまがお出迎えに来られて、実はIchigoJamがうまく動作していないという話を伺ったのは帰りの間際でした。

次回こられるまでお預かりすることになりました。

お預かりして確認してみたのですが、こちらは特に問題なく動作しているようでした。テレビとの相性があるかもしれませんが、おそらくIchigoJam側の電源スイッチを接続後に入れれば問題はないのかと思われます。

細かくて強度のある適当な精度の必要なもの・・・を沢山作る

里にある3Dプリンターはいわゆる互換機の第二世代くらいのもので、最近ではメジャーになってきた感じのあるものです。

さて、知人の依頼で作っていた電子工作で用いるサーボモーターSG90用のクロスホーンですが、まとまって必要だということなのでプリンターの修復がてらトライしました。

最近の扱う材料が高温設定で使う材料が増えていて、従来のPTFEを用いたフィラメントホットエンドとを熱分離する箇所でPTFEが軟化してしまいフィラメント送りが詰まってしまうという事態が起きていたことが、こちらの問題でした。

オールメタルでこの問題を解決したという触れ込みのホットエンドが良さそうだという話があったので、さっそく届いていたこともあり時間をとって組みなおしました。すでにホットエンドからクーリングバーへの接合部などか固着していて抜くのには苦労して、途中で新規の別のものに付け替えようかと思ったのですが、買い置きしてあったものは、なんとサーモ素子の取り付けネジサイズが何故か間違っていました。さっそく中華メーカーには苦言と交換を申し入れてチャットで確認しました。

あきらめて、固着した部品を外すのに使えそうな道具を物色したところベアリングなどを抜くためのプラ―が使えそうだったので、これを応用してみました。間にナットをかませたりして引き抜くことが出来ました。今回の評価が良ければ、全部付け替える予定です。

オールメタルのパーツだとフィラメントと熱分離するPTFEのスペースはなくて、その部分はアルミになっていて、下の接合部分はステンレスという構造です。

実際に組み上げて出力をしてみるとフィラメントのフィードもスムーズに見えます。一番上の写真が4つだけ試しに出力したところです。出力結果も良さげです。

現在の設定は以下の通りですが、まだまだ量産の道は遠いかな

ABSですが
ノズルは255度
ベッドは60度
です。収縮も見られずきれいに出ています。

ペンチ三兄弟

ホームセンター関係のイベントが先週幕張メッセで開催されました。管理人は、クラス会が夕方から船橋で開催される予定だったので、里からこちらに赴き、何かモノづくりに便利な工具とか材料とかはないものかという観点で探していました。大きな会場を4つ使ったものでしたので最近のDIY女子をターゲットにしていたりDIY女優の中田さんを呼んだりとにぎやかでした。溶接・溶断もパーソナルな時代になりかつての高専の実習工場設備に萌えていた時代が奔流になってきた感じさえあります。

写真の物は、その会場で愛用しているニッパーなどの工具メーカーKEIBAの三点セットです全長で70mmほどなので普通の工具の半分以下です。こちらは燕三条のメーカーで創業93年の老舗です。切れ味は抜群で組み込みの里で当初米国のDIY市場の安さから工具セットを買い求めてきましたが今後のモノづくりをしてもらう若者にとっての工具の出会いが残念なものにってはとカンブリア宮殿で取り上げられていたKEIBAに乗り換えていました。

この三点セットは創業80年で企画されて商品化されたものですが、アクセサリというわけではなくて実用に耐えますし使いこなしとしてはこの小ささで高精度な噛みこみがとても有用です。写真で三兄弟が載っているのは居酒屋のコースターです。

古いノートパソコンの基板交換などではすこしへたったフレキ基板の挿抜などが難しいことに遭遇したりしますが、細かい小さな箇所でも、このようにしっかりとグリップして挿抜が楽に安定してできるのは便利です。

むろん、こうしたミニチュアの工具は通常工具の価格と比べればとっても割高なものですが、興味のある方は里においでの際にご紹介しますよ。

夏休みの追い込みだ

朝いちばんに電話をくれたのは、何度か来てくれていたA君だ。「組み込みの里は、今日使えますか?」「はい、どうぞ何時にこられますか」「10時半くらいに伺えます」「片付けておきますので、お出かけください」

夏休みも追い込みの時期なので、自由研究の課題作成を仕上げたいとのことだ。参考になるサイトを見つけて、相当するものを作成したいとのこと。なんとか必要な部品は里でご提供することが出来た。5年間の蓄積かもしれない。彼は、何度目かなのだけれど少し遠いので母上の車の運転で来ていたのだが、今は中学生になり自転車での道のりだけれども来れるようになったわけだ。

5Vの小型リレー
マイクロスイッチ
100kの可変抵抗
5mm LED
保護ダイオード 50V1A x2
モーター制御トランジスタ
抵抗 など
細いユニバーサル基板

モーター制御する何からしいが見守ろう

 

LED仕込みのアイロンビーズアクセ用パーツ電池込み250円

応援に行った秋葉原 UDX夏祭りでは、アイロンビーズにLED仕込みをしてCR2032かCR2025のボタン電池を挟んでテープで留めるというやり方でアクセサリを作るという今風の祭り夜店的なやり方でした。接触不良になるのは抗えずちらちらするのが良いという場合もあれば、祭りの間に取れてしまってもってくる女の子がいたりと残念な風景もあり、やはりアクセサリー用の補助パーツが必要と感じました。

 

電子手芸というか仕込み手芸として縫い付けるタイプで導電糸でシステム構成するLilypadというシリーズの商品があり、この中にスイッチ付の電池ホルダーがあります。こうした基板モジュールを活用するとアクセサリーとしてもスイッチがついていますのでひらせたいときに長持ちさせることが出来ます。写真は互換品のスイッチ基板で200円ほどです。文化祭でのイベントなどで展開するのはいかがでしょう。ボタン電池込みでも250円ほどになります。

 

ミニレーザーカッターの活用でグッズ作成はいかがですか

DSC_0233 1里に導入したレーザーカッターは、1.6Wの半導体レーザーをスケルトンのフレームでCNC加工機に仕上げた SmartDIYs社のSmart Laser Miniというものでしたが、やはり1.6Wのパワーでの応用ならびにATMEGAベースでの制御ボードでの処理能力のバランスなどが課題でした。パワーアップ企画として3.5Wのモジュールや制御基板のARM化などがありクラウドファンディングに応募してあったのですが、手つかずで放置されていました。もっと学生さん巻き込んで自由に取り組んでもらえるようにしないといけなかったですね。反省です。

 

 

 

img_7826 制御基板の更新ならびに、制御ソフトの更新で写真の取り込みも容易になり、コースターへの焼きこみなども簡単になりました。

文化祭でグッズを作りたい人にも有効でしょう。

加工エリアは300×230mm

 

img_7818 img_7817コントローラ部分の交換でレーザー部も3.5W品と交換です。

 

 

 

 

加工中は臭気が出ますが、簡易脱臭装置をつけていますので、蓋をしての利用です。ちなみに安全装置が蓋についているので基本的には開けながらの加工はできません。写真の例ではセンサーを洗濯ばさみで閉じるようにしています。

コネクターピンの圧着

組み込みの里ではQIコネクターを皮切りに少しずつ圧着を必要とするコネクターが増えてきたのでピンと工具について整理してみました。

SN-01BM

圧着幅3.9mm

SN-48BM

圧着幅7.5mm

qi QI

圧着幅3.9mm

 xh XH

圧着幅3.3mm

 ph PH

圧着幅2.6mm

 sm SM

圧着幅4.0mm

 pap  PAP

圧着幅3.3mm

 jst-l  JST-L

圧着幅6.9mm

3Dプリンターでの工具環境整備例

image imageimage組み込みの里では、3Dプリンターを活用して工具のフックを作っています。実際の工具の形に合わせて作りこんでCADの練習にもなっています。

 

 

 

 

 

樹脂でソフトタッチで噛みこむウォーターポンププライヤーの口を間違った使い方で欠けさせてしまったのですが、こちらもABSで作りこみました。

 

 

 

 

 

これは、中華半田ごての握りに穿かせる防熱カバーです。

コネクタピン引き抜きツールを装備しました

imageLシリーズやSMシリーズのコネクタを利用していくとピン引き抜きなどが必要になる事態が生じます。QIコネクターやPAP/PHシリーズではロックピンの爪をハウジング側で外せるのですが、これが出来ないタイプのコネクターとなり治具が必要でした。

image

左端はLシリーズ用のもの、右側のツールはピンの幅に合わせてハウジングとピンの爪側に挿入してロックを外すものです。

モノタロウで購入しました。