中華デジタルオシロスコープの付き合い方

最近では、アマゾンでも普通に販売している中華デジタルオシロスコープです。デファクトとも言えるテクトロなどと同様なUIでとても安価で十分な機能を持っていると判断されて勤務先の高専でも活用されている。10年くらい前から安いオシロスコープとして秋月電子などで取り扱ってきたがSTN液晶だったり、TFT液晶に変ったり進化をしていたのを見ていた。4年前に産業技術高専で非常勤講師を始めたときにはPDS5022がTFTタイプとSTNタイプとが入り混じっている環境だった。

学生実験でオシロスコープを学ぶというのは高専では必修いや必須だろう。学生時代に岩通のSS5302の退役品を先生方が企業や大学から収集してきてくれたものを使い込んでアナログオシロで勉強した。起きた事象を子細に確認する遅延掃引の使い方を習熟することで、その後のデジタル信号を確認するときなどにも役立ったのを思い出す。「これを理解して使いこなせれば企業で困らない、なぜなら企業のものは最新型でもっと楽だからだ」と言われたのは実際事実だった。テクトロやHPのものでも違いはないし、就職先自体にも測定器部門があったのでそれらも同様だった。

測定器自体は、長く使う物なのでしっかりとした部品で構成されていることが必要なのだが安価な測定器として位置づけられた中華製オシロに席巻された時代では直して使うとか、よりも買い替えるという話に最近の学校ではなってしまうようだ。当初の世話人となっていただいた教官はそんなオシロを直して部品交換をしたりして使いこんでいこうとされていた。内蔵のリレーがおかしいと購入しようとしてもディスコンになっていて買えないと嘆いておられた。

当時中華マーケットでの部品購入が私としては普通に行っていたので検索してみると、当該の部品も見つけることができたので発注しておいた。しばらくして届いた部品は中古品でいわゆるジャンク基板が取り外した物がマーケットに出回っていたのだったが動作確認すると使えそうだったので、それに交換したりしてしのいだことを思い出した。ロボコンに参加する海外の大学生がジャンクから基板を取り外して部品利用したりする映像を見ていたので、こうした活力が日本でも必要だと感じたし、創立当時の高専の雰囲気は今の海外のそれに近いものだったと思う。

さて、非常勤勤務を続ける中でそんなオシロも10年近い歳月を経てリニューアルすることになった。とはいえ元々のモデルも組み込みの里の旧いテクトロに比べれば新しいものだったし、画面をコピーするのにプロッター翻訳機能付きのHPIB-USB変換で接続したり、フロッピーディスクにしまったりといった塩梅だった物とは異なって、USBケーブルでパソコンと直結して機器制御や画面コピーが出来るものだった。Windows-XP世代のパソコンにインストールされたそうした対応ソフトやドライバなどが複雑にからまり収拾がつかなくなりつつもあった。

リニューアルされたモデルはSDS1022という100MS/s 帯域20MHzというもので学生実験には十分なものだった。USBメモリに画像データとして保存する機能も付いたのでパソコンとの分離もできるようになった。すでにXPパソコンも時代遅れのスペックとなりSSDに交換してWindows10にまでは更新したものの内蔵RAMが1GBといったモデルなどがありこちらも交換必至だ。なにより内蔵電池が使えなくなってきている。

昨年からこのモデルを使ってきていたので、同様なモデルを里でも一台購入したUIは同一の上位モデルだ。1GS/s 100MHzという帯域なので里のテクトロよりも良いものだ。学生達は新しいマシンになってUSBメモリを介して自分のパソコンで実験解析をexcelで行ったりしている。道具がよくなったからと言って基本を学ぶ学生にとっては、躓くことも多くてレポートを見ていると見よう見まねで実験を実施して最後レポートの段階で落とし穴にはまるケースもあるのでフォローや資料整備が大切である。

使い込んだ学生も出てきてオシロスコープにカーソルを出して解析データに使いたいのだが画面コピーが出来ないという問題が発せられた。カーソル機能を使うと、拡張ノブを用いて垂直・水平の計4本のカーソルを選択して移動させるのだが、このモードでcopy釦を押して画面コピーを実施すると退避ファイル名入力のUIが出るものの拡張ノブでソフトキーボードの移動が出来ずに元々のカーソルが動いてしまうのだった。バグだ・・・。対応策はcopy釦ではなくて、メニューからcopy機能を呼び出す手順でするしかないようだった。

自宅に置いてあった上位モデルを確認したところ同じバグが再現できたのでメーカーである中国OWON社のサイトを確認してソフト更新などがあるのかと検索してもどうも見つからないのでQA手順から問い合わせをしたところ、該当機器のシリアル・バージョンと再現動画を送れという話だったので携帯で動画撮影したものをOneDriveで共有したリンクを送りなおしたところ当日の夕方には対応したという新しい版のソフトが届いたのでインストールして修正が確認された。

続けて学校で用いているモデルでも同じ現象が出るので直してほしいという連絡をしたが、手順としてシリアル・バージョン・再現動画という3点セットを要求されたので金曜日に夏休みの学校を訪れて一時間ほどかけて再現動画採取と各セットのシリアルとバージョンを調べて送付した。1週間ほどで対応ソフトが届いたので、また土曜日に学校を訪れて動作確認をした。問題の点は治っていたようだが、こちらの確認手順が悪くて少し混乱した動作になり問い合わせを送ったところ再現動画を要請されて、また月曜日に学校で確認してみるとソフト更新の結果で設定がリセットされてcopy釦の動作自体が詳細データの保存という機能になっていて画面保存のUI動作にならずに書き込みが始まっていたことが分かった。こちらの落ち度だった。

中国メーカーの対応は真摯で迅速なもので現行商品の性もあるだろうが適切に対応してもらえるのはとてもありがたいものだった。このような形に測定器のモノづくりが置き換わっている状況をみて、従来のメーカーでの対応とはまったく異なってきているのではないかと感じる。自分自身も21世紀になってから携帯ソフトのサポートをしてきたものと同様な形でサポートがなされていることについては、改めて中国のモノづくり現場でのサイクルがかわっていることを再確認した。

中華メーカーの製品だから、この程度のものとタカをくくって使っている方がいるとしたら今一度そのメーカーと向き合ってみたらというのが私の感想だ。今回のメーカーはOWON社だった。オシロスコープのUIはどうもAndroidで出来ているようだ。ライセンス不要で使い倒すという仕組みとして活用しているのは逞しい中国メーカーだなと思う。測定器を立ち上げてWindowsロゴをみることもなく使いこなしているのがこれからの時代なのだろう。

3D-Printer Fix Study Challenge (木更津高専生限定)

対象となるのは、組み込みの里で、導入してきた初代3DプリンターであるRepRapベースのRobo3D R1ですのでオープンソースで改造や活用が容易なものです。

第二の居場所として活躍予定でしたが、出戻ってまいりました。修理が必要な状況ですが、無償で必要な修理材料ならびに指導を提供します。修理期間中の里の利用料は無料でご利用いただけます。修理完了後のプリンターは無償提供いたします。

  • 募集期間 2018/12/29から2019/1/26
  • 募集対象 木更津高専の学生(個人でもチームでも)
  • 募集条件 参加者の方たちの修理活動についてはホームページで逐次公開させてもらいます。
  • 応募方法 電子メールで下記内容をお送りください。
    参加希望の方の名前、学科名、学年、メールアドレス、修理が終わったプリンタ―の活用方法について記載してください。
  • 選考結果は、1/28にメールでお知らせします。
  • 修理期間 2019/2/2から2019/3/24 (この期間は里の利用料はかかりません)
  • この期間を超える場合には、里の利用料を申し受けます。

プリント基板加工機CIP100改修中です

 

基板加工機

ご利用いただいてきた基板加工機のCIP100ですが、Z軸動作不調となり次週からオーバーホールを開始しますので、改修完了しましたらご連絡通知いたします。
ご不便をおかけしてございません。

同様なNCマシンとしてQT100がございますが、こちらでは、基板にテンションをかける機構がありませんので、基板の平滑度合いに応じて仕上がりが変わることになります。

改修予定1/27から めどは2/初め

旧友が訪ねてくれました

松下通信時代の旧友たちが、里を訪ねてくれました。F君は同世代で、T女史も少し下ですが昭和な時代を一緒に開発に取り組んでいました。今回は、野菜工場謹製のレタスをいただきさっそく皆さんでサラダにしてランチにいただきました。

田舎暮らしの別荘ライフは、考えたことがないらしいF君も興味があるようでした。

T女史は私が出向していた会社で今は仕事されていて今回はArduino環境の構築と古いPCのUbuntu対応の改造に取り組まれてきましたが、ちょっと時間切れとなりPCは、里に入院することになりました。

Vista世代のマシンでしたがメモリ増加とHDD->SSD移行などをトライしています。

Robo3D Autolevel不良動作の理解

以前とても悩んだ、Robo3DのAutolevelingでの不具合動作があったのだが、原因が不明のまま解消していた。そして今回それが再発したのだった。

Robo3Dに搭載されているReprapの制御ファームウェアはMarlinなのだが、自動ゼロ点調整で9か所測定して補正をかけてということなのだが、計測する都度においてプレートまで下がらずに途中で打ち切ってしまい、前列から後列に向けてのプロットごとに徐々に高くなっていくような動作になってしまっていたのだった。

reprapでは構造上二つののZ軸モーターをパラレル運転して吐出口(x軸構造)のフレームを持ちあげるのだが、Robo3Dでは、このフレームを支えている部分(Z軸)に宙づりになっている検知センサーが双方ついていて、ノズルがテーブルに当たりそれ以下に下がらなくなった場合には、この宙づりセンサーが上からフレームに挟まれて検知するという構造になっている。

一般的なモデルでは、ノズルブロックにオートレベル測定時のみにセンサーを下げるメカを搭載していて検知するということになっているようだ。

さて、このRobo3Dの場合には、左右のZ軸のセンサーが同様に浮いているということが必要であって、そのことはマニュアルで両Z軸を回してノズルを左右に振った位置でそれぞれのZ軸が同程度にセンサーを最下部で押し付けるようにして、結果として同等に浮いている状態を作り出す必要があったのだった。これが中途半端になっていると上がる過程下がる過程であっても不用意にセンサーが検知することになりAutolevelingが失敗する原因となっていたのだった。

下の写真がセンサ(マイクロスイッチ)支えている部品が、X軸のフレーム部品から懸垂していて、さらに長めのナットの部分で上下に稼働するになっていて、ノズルとプレートが当たった場合にはフレームが止まり、センサーだけが下がることでセンスする。

次の動画を見てもらえれば、通常の動作はわかるかと思います。

DSC_0463 DSC_0464

スムーズに左右のセンサーが下りるようにするには、確実に懸垂されている状態にしないといけないわけですね。左右のバランスがずれていると懸垂が浅いほうが上下動の途中で検知してしまうことになります。

 

Robo3D 動作停止現象の対策

3Dプリンターが三台体制になり、Robo3Dについても軽量Extruderドライバに入れ替えて大型出力を高速に出せるようにと改修してきたのだが、突然停止するという現象が起きていた。

現象からみるとヒートベッドを110度といった高温に上げる際に、起きているように見えていてセンサー側の固定不良(落下)などについては前回マフラーなどに使う高温パテを使ってセンサーを背面に固定するように変更していたので、その問題ではないことが判明。

次に思いつくのはヒーターを駆動しているFETの故障だが、主にこのヒーター制御を行うFET(P55NF06)の放熱不足が原因で、これが劣化していて故障しかかっているのではないかと思われ、RAMPSカードのヒートベッド用のFETを外してトランジスタアナライザーにかけて特性確認をしたところカーブトレーサーの結果からはFETとしてゲート電圧で制御しきれていない状況が確認できた。

p55nf06l

bad

 

予想通りの特性

 

 

good予備品は、少し電流が多く制御できるL品だったが、これがゲートで制御されているという形ですね。

一応放熱器を手配しておき早期に取り付けるようにしたうえで、このFETを交換することで解決をみた。

[解決] X-ONE プリンターX軸振動問題

小型ローコストモデルとして導入したQIDITECH社のX-ONEプリンターだったが、保温カバーなどの部品を作成して整備が完了した後に問題が発生した。

X軸の動作が振動を繰り返して動かなくなったのだ、問題の切り分けでモーターの付け替えなどを行い負荷の軽いモーターでは動くような状況でもあったのでモータードライバーが逝ってしまわれたかと思われたが、あいにくとこのX-ONEプリンターでは制御基板が新規開発となっていてモータードライバーがユニットではなくて直接実装となっていて交換不能なのである。

現象をビデオにとりQIDITECH社のサポートとやり取りしたところX軸のケーブル不良だと思われるということだった。切り分け段階でケーブルの導通検査はしなかったので小さいモーターで動いた条件が切れかかりのケーブルが使える状況だったのかもしれなかったのだが・・・

週末作業がいったん切れたので持ち越しとなり、ケーブル送付をしたので確認してほしいといわれたものの、ケーブルの確認をしてと断線がなければ、その報告をすることにした。

img_7641これが問題のケーブルでモーター側にPHコネクターの6極と、基板側にXHコネクターの4極となっていて、どちらも組み込みの里の在庫品だったので基板側コネクタと嵌合させて導通試験をしたところ確かに4線のうち一本が断線していた。

四芯のシールド線の在庫もあったので、同じ長さのケーブルを用意してXHとPHの圧着端子をつけた。この作業には、SN-01Bの圧着工具がどちらにも対応できた。

img_7642

シールドは不要なので熱収縮チューブで末端処理して交換した。メーカーからの交換パーツが来るまでの代用品です。

モーターの動作が確認できて振動問題はなくなったのだが、ドライバーの出力調整は必要だったのでマニュアルモードでX軸の動作をさせつつレベル調整を行い動作修復を達成した。

 

3Dプリンターでのケーブル配線は移動に伴い撓みと伸長が発生するので線材の材質やコネクターの圧着状態なども問題となるようだ。ドライバー故障以外の故障モードを学ぶことが出来たのは収穫だった。

予備品のプリンターについても考えたが、実際はモーターの出力を抑えた設計をした場合にはモータードライバーがユニットになっていなくても問題ないのかもしれない。

ちなみに上位モデルのコントローラではモジュールとなっているので、このエントリーモデルはコストダウンと性能追及を両面から図っているようにみえる。Amazonジャパンにも在庫して出荷する体制をとっているのも彼らの戦略のようだ。

img_7646さっそくXperia Z3 Compactのドックパーツを作成したところきれいに出来上がった。アルミフレームのケースに替えたので幅が標準のものでは合わなくなったのである。

動作確認の報告をQIDITECH社には伝えて、見立てが正しかったことと、こちらで作ったケーブルも写真で見てもらった次第だ。

長年携帯技術サポートの仕事をしてきたので、不具合対応をしていて最後動作してしまうとサポート側に返事が来なくなる体験をしていてサポート側としては最後までうまくいったのかどうか知りたいということを感じていたので報告を惜しまないのです。

[Bug Fix] 中華Arduino Unoのバグはパターン間違い

ChinaUno3 ChinaUno4 2016-08-14結局問題は、パターンが間違っていたということだった。赤丸の箇所がアースにつながっているのが正しいのだが・・

 

 

 

 

力技で、ワイヤリングをしてみた。あと、同じ基板が、まだあったようだ。トホホ

 

 

 

 

切れていたのは、電源判定の分圧回路のアース側だった。

 

image結果は正しく読めるようになりました。

3Dプリント失敗(ABS)のケースでの学び

imageしばらく続いている池の噴水(小便小僧)への揚水ポンプ関連です。15mmの接栓に6mmのホースを接続する必要があり異径ジョイントを作成しているのですが、チューブ構造が悪さをしているのか5mm径で内径2.5mmのものを出力すると右のようになってしまいました。

5mmの外径がやせてしまうようで、さらにあるサイズを起点に積層が乱れるようです。ABS材で高温処理していることも要因のひとつと思われますが中空のものを作成する際には課題のようです。先端が5mmで根元が6mmのサイズでテーパーを指示したのですが、途中でこの状況に陥るようです。左側は6mmの円柱で出力したもので、こちらは問題がないようです。とはいえ少し出力が痩せる傾向にあります。6-7のテーパーを指定しないと、この条件では内径6mmのホースを固定するのには合致しないかも知れませんね。

[Solved] RoBo3Dプリンターヒートベッド温度が上がらなくなりました。(その2)

image

右下にあるのが、交換用のレギュレータ。 左上に写っているのが、千住金属の期待の星LEOです。低温半田で取り外すのに便利ですし、価格的にもCHIPQUIKよりはお手ごろで助かります。モノタロウで全品10%オフのセール日に注文しています。

ヒートベッドがドライブできなくなったRAMPS基板を変えて予備品にしたところExtruderのモータードライバが駆動不足で振動していたためにドライバ設定のポテンショメーターをランタイムに調整したところ今度はATMEGA2560がご臨終したようでモータードライバーの駆動電流に比してATMEGA搭載のRegulator 1117が不足しているのか、これが臨終したもよう。SMDのレギュレータなので低温半田LEOを使って外しました。1117の臨終は二個目です。

 

 

image

元気に復活しました。今日は、弾性樹脂を使って取り回しやすい異径ジョイントを試作しています。

15mm->6mm
8mm->6mm