コロナ禍の夏 マイポットの乾燥が課題らしい

夏休みになり、小学生たちが自由研究のネタなのか電子工作塾という期待値で訪れるようになった。付随的に保護者の方々もいらっしゃいます。保護者の方々も日々のご苦労を改善したいということが幾つもあるようで、そんなネタをお子さんのテーマに反映されているような雰囲気も感じます。

組み込みの里では、日常的に問題があったり改善したいものについては頻繁に3Dプリンタが登場してショウもないものを作っていることは皆さんにお見せして参考事例にしていただいております。ポップコーンの分納器なども一例ですが、簡単に3回分に分けて収納するようにして毎回の計量を重量から容量に転換して改善したりしています。

夏休みでコロナ禍ということでも小学生の日常として水泳スクールに通わせているとマイポットを持たせていらっしゃるようでこの洗浄とその後の乾燥が難しいので乾燥しきらずに飲み口の所が臭くなるのだとかが悩みらしい。

ポットはそのまま食洗器にもいれられないらしいので、バットに洗った水筒を逆さに立てているらしい確かに水が落ちるにしても口元に残りそうだなと思う。
口の細いものが特に問題らしい、さもありなん。

 

課題だというのならばツールも種々でているようで100円均一ショップにあるマイポットを逆さにして乾燥させるものや、珪藻土のスティックやブロックをクリップに引っ掛けるものが通販サイトにはあった。

 

とはいえ、このままでは換気が弱いと思うのはマイポットの口が細いことやスティックの長さが短そうだとかあったので強制換気をチューブとファンでやったらどうかというものを考えた。先端に湿度センサをつけて乾燥検知したらファンを止めたらとか、送風のチューブと珪藻土スティックをクリップしてマイポットに挿入したらよいのではというアイデアになったが、 まずは珪藻土スティックと送風チューブをプリンタで繋いでみてどのくらい効果があるのかをみようとした。マイポットが三本あるらしいというシチュエーションらしいのが見え隠れしたので3Dプリンタに使うミニターボファンに分岐をつけて三本に分ける程度の状態でやってみた。物理的に水がたまった状態から蒸発して珪藻土スティックに吸収させるという動きにはあまり効果が見られないように感じた。水は基本的に逆さにして落とすべきでそのうえで口元に残らないようにする形を考えて、

発想を反転させてみた。乾燥効果を高めるためにまずはファンを専任させるよう分岐も外して下から吹き上げるようにした。スタンドの扇を介して風は中央の珪藻土スティックにそって中にあがっていきスタンドの他のコーナーから抜けていくようだ。もともと水自体は足元に落ちてくるので下にペーパータオルでも敷けば済むだろう試作品で効果が確認できたので、 お困りの方の幾つかのマイポット水筒の口のサイズを計測させてもらいカスタマイズしてみた。問題の細い口のものも広口のものも対応できるようだ。更に別のものもあったようだが壁に向かって傾ければ使えるので問題はないのだといわれたが3種類くらいはそのままで対応できそうには思う。このスタンドを使うと30分ほどで乾燥できるそうだから、低速に三本乾燥するよりも良い判断だったかと思う。5Vのファンだったので、USBケーブルを接続できるようにXHソケットをつけて熱収縮チューブでコーティングをして日常使用に耐えるようにしておいた。シロッコタイプのミニファンは中々よい風量をこの構造で実現してくれてありがたい。

拡大ルーペアームライトの修理

拡大ルーペスタンドの蛍光灯が切れていたのでアームライト版の拡大ルーペを作業机にセットして四人分の机を確保しようとした。迎えた子供たちがモノづくり体験をしている間は、静かに集中しているのだが物が出来上がってきて更に次に進みたいという思いにあるのに他の子供たちが作っているのは待っていられなくて大人しくしていないのは子供だから仕方がない。普段みかけない、レンズに蓋が付くスタンドがあると意味もなく開け閉めするのは子供あるあるだ。そして蓋のあいたままのアームライトがあることも忘れて椅子の上に膝立ちになって腕を振り回したので蓋をとめる付け根の樹脂が折れた。さすがに力がかかる部分なので生半可な接着や溶着を試みてもだめだった。

折れた部品を採寸して上面に幅広く拡大して接着する構造の部品としてABS樹脂で3Dプリントする形で設計してみた。

蓋が跳ね上がる構造なのでそのあたりの検討も必要だった。
出来上がって、アセトン系の接着剤で溶着した。実際の仕上げにはリューターを使って蓋の開閉がスムーズになるように削って調整した。

子供が机の上で使うのには不向きだということを再認識したうえで切れた蛍光灯タイプのスタンドの修理を進めている。

3Dプリンタで治工具作ってみた

友人が楽しそうなギミックをアイロンビーズとIchigoJamとサーボモータで作っていた。夏から秋のイベントで沢山キットにして出したいらしい。

でも、そのメカの針金工作をどうするかで悩んでおられたので3Dプリンタで設計デモ
して試作提案をしてみた。こちらも治工具の勉強になった。部品の一部はこんな形です。リンクで動作が確認できます

 

洗濯干しのパーツ複製(2)

ピンチがぶら下がっている部品は色々だけど、壊れるものだ。

バネがあって伸縮しないと構造上は難しいので、今回はナイロンで作ることにします。

スキャナで取り込んだ

全体をスキャナで取り込んでからPNGにしてからInkscapeに取り込みアウトラインをベジエ曲線でプロットしていきSVGで図形をexportする。

Fusion360でsketch作成にしてSVGを取り込む

Sketchにて、直線と円弧の組み合わせで閉じるように作図していく。
この時は上半分のみでよい。面を構成する点を二次元で作図しておく。
ざっくりでよい。

実際の部品の厚み方向についてノギスで測定して各部分をその厚みの半分だけ押し出しする。

色々外形を調整してから、ミラー処理を施して

キーとなるサイズをスケーリングで調整する

STLに出力する

slicer (QIDIPrint)に読み込ませる

印刷向きを倒して、複製してスライスする

造形を簡略化して最終形になった。

 

 

ポップコーン作りのサポート道具

業務スーパーでは、ポップコーンの材料をいろいろと売っているようだ。地元で手に入るものは150g入りのパックで一回の目安は自宅では50gが鍋のサイズからは手ごろなのだが、作る際に計量するのは面倒くさいという愚痴を細君が漏らしていた。

二回やると最後の一回はそのままで50gなのでそのまま使えばよいのだが、とりあえず解決策として重さではなくて三等分する道具を作り、そのまま保存容器にできるようにすることにした。

150gの分量は容量では180mlだったので、60mlの容量になるように設計した。三次元CADでは適当に設計した底面の面積も計算してくれるので、高さは60mlから割り出して適当に余裕をみて蓋が回るときに当たらないようにした。

洗濯干しのパーツ複製[1]

洗濯ハンガーのピンチは、プラスティックなので紫外線の性でパーツが劣化する。
少しずつ減っていくのも悲しいので。複製する。

これは簡単な構造なのでさっくりと計測して二次元で作図して
押し出したり、回転したりして仕上げる

予備も含めて少し作っておくことにしました

色々と整理が必要で対策中

パーツボックスのトレイ不足を3D出力した話は前回だったが、さらに個別案件で購入したスポンサー付きの部品などを別管理にする必要も生じて対策が望まれている。そうした開発依頼作業での活用と在庫整理も兼ねて、コストパフォーマンスの良さそうなアイデアが出てきた。100円均一のセリアなどで購入できるトレイと厚手のA4ファイルケースの組み合わせだ。なかなか良いのだが・・・

続いて今回開発したのはA4Lサイズの薄手のファイルケースに内蔵させるカスタム仕様のパーツトレイでこちらは3Dで作成した。背の高さは20mmほどでファイルケースに合致している。

材料費の観点では、実際に四つの部品トレイで作ることになるが一つ100-150円程度だフィラメント代としては・・・だが。ファイルケースに綺麗にフィットするのでとても良いと自画自賛。

そして振り返って最初に試した厚手のものについても隙間を埋めるトレイを作成することでフィットすると理解したので、次回はそちらも作ることにしよう。今週は台風到来で、印刷中に停電するなどの状況もありましたので出力は半分のみです。

なくしがちな小物入れ引き出し

組み込みの里では、部品在庫収納に利用している小物入れ引き出しが沢山ついている安価なものを利用して壁に止付けている。成形精度に難があったりもするのだが、壁につけられるだけ配置してある。まだつける余地がありそうなので増設も考えたい。いただいた物もあったりしたのだが、引き出しが少なかったりしていたので、工房でネジなどの収納に使っていた。

3Dプリンターで部品をコピーしてみることにしました。

データはこちらにあります。

TA7291Pでリレー制御

IoT機器開発の依頼がありコンサル対応しています、ラッチングリレー制御をネットで行いたいということでArduinoとSakuraIOに繋がるrelayシールドと、その筐体実装のサポートをしました。プロジェクト自体は現役高専生がベンチャーの会社で任されて進めていて、組み込みの里ではそのフォローサポートならびに試作製造といったことをしています。

途中経過は、試作基板を削りで作成していましたが、最終的にシールド基板のみを開発することになりました。

量産基板には設定切り替えなどをJumperで出来るようなフットプリントを付けようとしているのですが、使っているKicadが色々と難癖をつけてきて妥協と解析対応をしつつ進めています。

若者がモノづくりの主体として関与するこうした取り組みを任されているベンチャーの方とのコラボはとても良い実体験になると思います。スマートに解決できることばかりではなく、お客様との打ち合わせなども体験しながら進めているプロジェクトの発信源は、やはり高専OBの熱い方でした。

仕様変更の調整なども踏まえて少し余計にかかりましたが、夏休み前にお話しを聞いていた時から長い高専生の夏休みの実務アルバイトは大きなインターンシップ以上のものになっていると思います。

試作基板には、仕様変更の対応でターゲット装置の遠隔監視などの観点で温度センサーが追加で実装されることになりました。ユニバーサルエリアを作らなかったので孫基板の実装となりました。

里では何年か前に話題になった例の温度センサーを使っています。(Hi)

NC加工をしてみる(4)

今回のお題は、市販の防水樹脂筐体に収めるある程度数を作ることを想定したモノづくりのお手伝いだ。里の加工で出来ることはしれているのだが、そこはベンチャー会社の人たちにしてみたら他に頼むことよりも出来るだけ作れるものなら最初にどこまで作れるのかは知りたいということらしい。

基板手配は、当初の課題だったが、サイズの問題などからEAGLEからKiCADに移行して新しい機能などを覚えて試作品としてOriminを用いたUSBCNCで削り出して試作評価というフェーズが簡単に崩れてしまった。良くも悪くも今までの使い方がCADというよりもアートワークを手で引いているようなPCBEだったりしていたことから制限を外して挑戦しようということでもあったのだが、試作用もう少し融通の利く環境構築も必要のようだ。

基板がとりあえず、KiCADのアートワーク状況を手コピーしてPCBEのスクリーンにプロットしていくのだがPCBEの柔軟な運用としてプロットポイントを自在に原点調整やピッチ変更が出来るのが幸いしてほどなく出来るのだが、あいにくと強度が必要なUSBコネクタやDCジャックの類の角穴などは折角モデルを使ったのが仇となっていたので丸で近似するしかなかった、作図は簡単だがはんだ付けの苦労はありそうだ。

これやArduinoの基板をスペーサーで保持するのだが、その設置用の穴開けが課題になりそうだということは先週のトライアルで分かった。穴あけ位置を指示する樹脂製のテンプレートを作成してそれ越しに穴あけをすることにした。これを作るのは今回は3Dプリンターで少し垂直のガイド性もつくようにした。

結局Arduino以外も含めて全体のテンプレートが丁度3Dプリンターで作れそうなので穴のサイズごとに色指示のシールを貼って効率が上がるようにしてみた。
Arduino UNOには使えないコーナーピンが一か所あり、設計上は3mmのビスを使うことになっているのだが実際にあたってしまいネジ締めが出来なかったりもしているので、ここは2.6mmのネジを一か所だけ使うようにした。そんなこともあったれして実はバタバタとしたNCデータの流用だった。転写する段階で読み間違えたりしてサイズ位置が合わなかったこともあったので、もう少しレビューを落ち着いてしたほうが良さそうだった。問題のUNOのマウントには樹脂製のスペーサーを使わないと背面のパターンも当たってショートしそうな感じもしたので手持ちのジュラコンのパーツを見つけ出してくみ上げてみた。

明日、全体試験をしてもらって来週はいよいよ顧客先で稼働評価試験となるらしい。