電池半田ごてのボディを直す(Step2 STLファイルを作成し、gcodeに変換して3Dprintして評価してからFusion360へ戻す)

電池駆動半田ごてケースの修理の続報です。

底面の形状をスキャンしてBMPからInkscapeでトレースしてSVGにしてFusion360に取り込みました。ここまでは前回お知らせしました。


Inkscape上で取りこまれトレースした底面のカーブです

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実際のサイズは、WHD 37×24.7×6でした。

取り込んだSVGのスケッチを6mm厚で押し出してから、この実物のサイズとスケッチのサイズWHを測定して比率に基づいて拡大を行った。

現物を観つつ、ノギスで計測していきます。外観のカーブが取れているので、スケーリングで合わせます。残りはちまちまと合わせていきます。

レビューをしたつもりで、スライサーにSTLファイルを読み込ませました。

スライサーソフトに読み込ませた状態

種々パラメータ設定してスライス処理を実施

ほどなくスライスが進み

48分の所要時間を示して、gcodeファイルが生成されました。
これをUSBメモリに入れて3Dプリンタで印刷するのが現在の運用です。ちなみにプリンターにWifiも有るのでリモートでの印刷も可能です。

一見良さそうな試作設計段階でしたが・・・・

評価してみると・・・・

爪が折れた試作の写真

左側の付け根との間に溝があるのは作図不良と検証ミスで1mm厚みが薄くなっていた。

折れてしまいました。構造が不味かったですね、不正確な作図で薄くなっていました。気を取り直して修正して作成しました。まだ、サポートが付いている状態がこちらです。

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サポートを取りました完成品

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装着した段階です。

無事に装着して嵌合も出来ました。

強度的にもよさそうです。

 

電池半田ごてのボディを直す(Step1 Inkscapeで2DスキャンデータからSVGを作り、Fusion360へ渡して)

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大洋電機が出しているMSD20という電池式半田ごての本体ボディの作りがいまいちで元々電池蓋が取れがちだった。そしてやがてそれは折れてしまい使えなくなっていた。放置していたのだが3Dプリントで修理することにした。

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手順としては、まず折れた部品をコピー機にかけてスキャンする。

得られたbitmapファイルをInkscapeでインポートしてビットマップを
トレースしてパスを得る。

得られたパスはfillされている形なのでfillをなしにして
strokeをありにすると以下のようになる。

表示モードを変えると構成点で以下の様に表示される。

要らない外枠をctrlキー押しながら、選択していく。

削除すると2つのデータになる。

左のデータをマウスで領域選択する

削除すると目的の底板のアウトラインが得られる

ページサイズを選択オブジェクトに合わせる。

この状態でSVGファイルとして保存する。このSVGファイルをFusion360で取り込んでサイズの補間をする。

実際にノギスで測ったサイズとSVGデータのサイズをスケーリングするわけだ。
Fusion360では、計測機能があるのでSVGのサイズ(S)を求めて実際のサイズ(A)で縮尺処理をする。スケーリング指定では(A/S)の形で与えれば実際のサイズに変換できる。

下絵のベースが出来たら少しずつ実物をトレースしていき仕上げていく。
実際には、半分だけ仕上げてカットした形からミラーリングで作り上げる。

作り上げたファイルはSTLにして落として、プリント用にスライスしてgcodeファイルを生成して、プリンタに掛けるという手順だ。Thingiverseに登録しておいたが、まだ印刷前なのでinprogressとしている。
修理は実際には、その先で始まり爪がうまく止まるように調整していくことが必要ではある。

 

 

 

3Dで実装設計してみよう

ベンチャーのソフト会社を経営されている方から、IoT機器を使ったシステム開発のお手伝いを頼まれて若手エンジニアがモノづくりの経験を踏めるようにと今どきの仕事の仕方を追及してみることにした。

開発依頼元は、高専卒の社長が気を吐いているイケてるソフト開発会社なのだが、担当となっているのはベテランの風格漂う雰囲気の現役高専生だ。彼は学生アルバイトとして勤務しているのだが、ちょうど今は夏休みにあたり、今回のプロジェクトは夏休みの間に製品化まで漕ぎつけるという野心的な話でもある。

さて、私自身も平日の週4日は組み込みソフト屋として計測器メーカーの製品ソフト開発に携わっているのだが、小さな会社がモノづくり運営している中で見ている風景と似たようなことが実は個人でも出来てしまう時代なのだなと感じ入ってしまう。フットワークの軽さという意味では個人に分があるかもしれない。

IoT機器開発というパスワードが飛び交って久しい、市場規模は如何ほどなどと続いている。かつての組み込み開発などという言葉が展示会ではすっかり色褪せてしまったかのように展示会のタイトルそのものも冠するところがなくなってしまったりしているのが実情のようだ。プラットホーム競争も結局のところ歯車が微妙に噛み合わないケースが多いようで、小さな開発をしているところでは偶々本流に乗っているという場合もあるだろうし、気が付いたら統合淘汰されてしまったりもしているケースもある。

産業用機器開発の現場で保守が出来ないから、取り扱えないといっていたPCも今では工場用のボードが大手を振って闊歩しているし確かに、古いプラットホームをメンテナンス続けるという使い方にはそぐわないかもしれず、次々と手に入るプラットホームに乗せ換えていくというのが今の時代のシステム開発なのだろう。そういえばプラットホーム維持云々を喧伝していた会社自体がなくなってしまったりもしているのだから議論するよりもお客様に応えていく仕事をすべきなのだろうと思う。

リスクを取らないことでは、利益も出ないし屋台骨を支えるほどの大きな利益が出るおいしい仕事が転がっているわけでもなく、ただし様々な小さな仕事が世の中にはあるようで、そうしたことに取り合うだけのビジネスモデルと対応力を持った元気のある小さな会社とチャンスがつながらないということなのだろう。

MFTといった文化祭なのか展示会なのかといえば、新たな作り手のための発信基地だったり情報ソースを供給する展示会でもあったりする中では元気な人たちの姿も多く見える。皆さん自身の信ずる道を実践されているのは素晴らしいことだ。若者に電子工作で好奇心を育成しようという御旗のもとに進めてきた組み込みの里もいよいよモノづくりを実践しながらそうした活動を若者に見せる時期に入ってきたようにも思う。

以前からいろいろと相談されてきて応えきれなかったことについては、反省のいたりだがでっち上げとしてリスクを自らがとることで人のつながりと仕事の繋がりが出てきたりして、今はその次の段階に入ってきたようだ。今回のお題は、IoTのシステムを受諾開発するという流れではあるものの尖がったビジネスチャンスに気づきそのために必要なものは自らがそうした機器も開発しないとこうしたチャンスはモノにできないということを体現されている若者たちが中心にいるようだ。

そんな若者たちをモノづくりが出来るように支援するという巧妙な罠のような形で私に取り入ってきたのは何か時代の流れなのだろう。今回はこの蜜の匂いのする仕事に取り組んで若者に刺激を与えるように仕事をしてみることにしたのである。IoT機器として開発しなければならないものはある意味でMFTにあるようなプロトタイプのものと同列かもしれないのだが、こうしたビジネスの匂いをかぎ取る若いリーダーと経験の浅い若者とモノづくりに携わってきたシニアがマイペースで向き合うというのは互いに刺激的なことであるようだ。

モノを作るうえで決めなければならないこと、考えなければならないこと、選択した思考についての経緯を説明しないと彼らには血肉にはならない。幸いにして今では3次元設計がどこでも自由に使いこなせる環境が若者たちにはあってこれらの使い方を示していくことは重要なことだと思う。小さな会社でも当たり前のように今では3次元設計をしていくための高価なツールがマストアイテムとなってはいるものの、そうした会社組織が活用してビジネスチャンスにつなげているのかどうかは別の話でもある。

究極的にはスイッチの入ったモノづくりの意識の高い学生たちと彼らが使いうるフリーな教育目的のライセンスで使える3次元設計のツールを使いつつ開発成果を公開して全国の小さな規模の問題解決を各地にある若人たちの叡智の連鎖でつながっていけるようにしていきたいと思うので、まずは自分で使いこなしについて挑戦してみる次第だ。

三次元設計は、ちょうど20世紀の終わりに始まり、21世紀の今ではごく当たり前の話でもありとはいえモノづくりをしない限り考えなければならないポイントについては経験などからくる実際の使われ方や作り方などの考慮がないといけないのは三次元設計でなくとも必要なことなのだが、要は失敗して学ぶか、仮想設計としての三次元設計で思いを馳せることが出来るのかということなのだろう。

まずはモノづくりのベースとなる使用するパーツやケースについての2D/3Dモデルを入手することから始める。小さなパーツメーカーなどは必死にこうしたデータを提供サポートしているように見えるのだが、大手企業ではDXFのファイルですらも中途半端になっているような状況も見え隠れする。昔ながらの寸法図があれば良いのではとでも思っているような思いが透けて見える。

まあ、そうした図面から3Dモデルを作り出しても良いのだが、作り出したモデルがEAGLEのパーツ情報と同様に個人持ちになってしまうのはという危惧は、実はすでにソリューションがあった。GRAB CADというコミュニティでアーカイブ出来て皆さんが作ったものが様々なCADのフォーマットとして流通する仕組みが出来ているのだ。モノづくりを標ぼうするのが国の方向性ならば、いまどきのこうした仕組みに対してスポンサーシップでも行ったり進んで国産の部品公開を推進させるようなことこそが求められるとは思うのだが、地道にこつこつと出来ることがあるというのはありがたいことでもある。

むろん間違って登録されたものやタイトルが違うものもあるのは仕方がないことで、それと向き合って修正したりして貢献するということを考えていくのがいまどきの仕事の仕方なのだと思う。

レーザーミニ加工機で表札作成

里にあるレーザー加工機SmartLasr-miniは出力1.6Wの半導体レーザーマシンです。
このため、紙の切り出しや、皮革や木材の上に焼き入れで文字や模様をつけたりといったことが使い方になっています。ここでは、表札作成を通じてデータ作成方法について記します。

作例はこんな形です。厚みで15mmくらいの板まで加工できます。

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表札の文字データは、InkScapeで作成します。2016-02-20 (1)

文字の大きさは、文字のオブジェクトを選択して上下左右のサイズを拡大縮小して合わせる。2016-02-20 (2)

文字のオブジェクトをパスに変換します。2016-02-20 (3)

パスに変換すると、文字ごとに確認ができます。

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サイズ変更はパスに変換した後でも可能です。2016-02-20 (5)

最後にハッチング処理をプラグインで行いますが、色を指定しておくと塗りつぶしの密度を確認できます。黒のままではわからないので・・・

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Inkscapeでは、EggBotというエクステンションを使います。

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物理的なサイズとInkspaceでのサイズを合わせるには、SVG読み込みの際に90dpiのファイルとして読み込ませることで合致します。

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ここでは、クロスハッチで角度を45度指定で行っています。パワーが少ないのでピッチは1mm程度にするとよいようです。細かくするとさらに時間がかかります。

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試し刷りでボール紙などを置いて位置を確認してから、部材を置きます。
レーザーミニでは焦点距離を合わせないといけないので、部材に合わせてレーザーホルダーの取り付け位置を調整します。加工材の上に、基準板を載せて、そこにホルダーが当たるように調整します。
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