Aitendo 7インチHDMI液晶モニターのケース報告

Aitendo 7inch液晶キットは800×480の解像度でしたので、手持ちの5inchの液晶と解像度そのものは変わりませんでしたが、まあ見やすい文字サイズになった気がします。
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裏の制御基板がむき出しなので、せめてアクリルの保護カバーをかける予定ですが、8mmのM2.6のスタンド待ちです。
ABS材料を使って作りましたので足回りは収縮が見えますが組み立てに支障はなく、連結はABS用セメダインで接着しました。
廣杉計器からスタンドが届いたので仕上げたので写真を更新します。

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3Dプリンターのツールホルダーを作成しました。

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新学年が始まるのに、備えて環境整備中です。プリンター関連のツールは、全てホルダーにおさめるようになりました。

収縮誤差が出ても良い構造にしてABSを使いました。

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左下の底面が収縮しているのが見て取れます。

左手前から、

ボールポイント六角レンチドライバー 部品とりはずしや、フィラメント詰まりを押し込むのに利用、対角1.5のドライバーは1.75のフィラメントチューブを押し出せます

左後ろ、プラスチック用やすり 印刷物の削り

中央スクレーパー(皮スキ) 印刷物の取り外しや、プレートの糊剥がし、マスキングテープの切り出し(刃が付いているのでとても良い)

ピンセット フィラメント屑などの除去

ドライバー Extruder部の取り付け、取り外しおもに重症の詰まった状況の場合

ニッパー フィラメント交換時点においてフィラメントを斜に切りチューブをスムースに通すため。

先曲がりラジオペンチ ノズル先などのゴミを取るのにピンセットで取れないようなものの場合、Extruderを加熱すれば取れますが・・・。

 

ニキシー管時計を作ろう (更新3)

レトロな映画で最近も見かける表示器だが数字のエレメントが重なり0-9あるいは単位などの表示ものもあるようだ。高専に入学したころ(1971)には、電子計算機室という名前で、実際にはこの表示器のついた大型電子卓上計算機が並んでいる部屋だったりもした。当時はSONY製やカシオ製の電子式卓上計算機が鎮座していた。ルート計算ができるモデルがあったが、計算をすると途中経過の表示などが確定していくさまでは表示が前後する形のこの表示管の味わいがありました。このチューブはソケットの上部から覗くようになっていてパネル面につけるタイプのものなのだろう。現在はロシアで生産しているようで、ソケットと合わせてチューブを購入した。中身はネオンサインと一緒で高圧200V程度をかけて当該のエレメントが点灯するようになる。

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真空管のソケットタイプではなく、ニキシー管の専用のソケットになっているらしい。
これを立てて取り付けるパネルを3Dプリンターで作成した。
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制御基板はATMEGAでArduino開発ベースとなっていた。基板には、高圧発生回路、フォトドライバー、高圧対応のBCDデコーダとなり、別にリアルタイムクロックのモジュールとi2cで接続する形だ。

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配線自体は、基本的に横一線で同じエレメントを数珠つなぎとしてアノードを各自に配線する。IMG_5825

制御基板やrtcモジュールを載せるシャーシも3dで作成した。ここにニキシー管パネルを立てる

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配線の終わったニキシー管パネルをつけた。

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これを落とし込む100円均一で買った木製ボックスにいれてみた。
この窓からニキシー管が見える予定。

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全体を接続して動作確認をしてみると点灯しない文字があるのでデバッグ開始

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今回のキットはチェコの方の作品だが、基板の改版とコードのメンテナンスがシンクしていないようで、atmegaからの引き出しピンが私の入手した基板ではあっていないようだ。古い基板をくれたのかもしれない。ソースは開示されているので修正することにして、まずケースに収めてつけてみた。こんな感じ
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問題点は、明らかになり基板のバージョンが古いらしいこととソースコードとマッチしていないことだった。基板をソースコードに合わせて修正してソフトを書き戻した。RGBとTICKのLEDにPWM制御をかけたいらしく仕様変更があったようだ。最新の図面は提供されていないがソースには、そのように書かれている。基板のパターンも訂正されていないのでパターンカットとジャンパーで筆者がしたであろう状態にしている。予備の基板が一枚あるので、作りたい方は、ジャンパーのみ実施していただく必要がある。パターンカットは実施済。

表示できない文字や配線していないはずの小数点が表示されるなどの挙動がありさらに追及するとニキシー管のソケットナンバリングと向きが想定外になっていて180度異なっていたことが判明した。スペックシートとまったく反転しているのには驚いた。下記のスペックシートをみて、実際のTUBEを正立で見た際に天が12ピンではないのだとは・・・・。

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ソケットを180度回すだけの配線の余長があったので幸いでした。

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操作キーは秋月の基板を天板のアクリルにとめつけて操作ボタンとLEDを出すことにしたのだが、基板加工機を使ってNCマシンの代行にさせようとしたのだが失敗してしまった。アクリル加工には基板加工とは違って出来るだけ発熱をしないようにしないといけないのだ。ドリル径より大きな穴をスイングしてあけさせようというのは周辺が溶け出してしまいみっともない形になった。1mm程度のドリルで上下の打ち抜きのみをさせるように次回はしたいと思います。
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出来上がりを確認してみると1,2,5の文字が表示できないという現象となり74141がおかしいようだ。ついてきたパーツはロシア製の互換チップのK155だったが、中華マーケットに手配をかけたが、いまさら秋葉原にもなさそうなので、入荷したら再開しよう。

原因は、基板のパターン間違いだった。A-Dが入れ替わっていた。途中表示をしなかったのは、10進デコーダの範囲外となっていたからだった。うーん、困ったものでしたがソース修正して無事表示が出るようになりました。

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予備の基板がありますので、作りたい方はNIXIE管の手配で作れそうです。

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追加のバグ報告 アノードの出力ピンがコネクタ順で時刻の10位と1位が入れ替わっていました。なぜか、この基板設計した人は間違ったままにしていたようです。表示がおかしいので、ソース側で修正しつつ、基板の間違いを確認しました。

作者からソースコードの旧ハード(Revisionなし)に対応するものが提供されましたが、若干の相違があったのでレポートを返しておきました。

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3Dプリンターのサーミスター固定方法の課題

ExtruderのブロックをE3D社のVolcanoに変更した話は報告していた通りだが、Temperature Resetという現象が発生したようだった。実は、この現象は多くみられる現象のようだ。

3Dプリンターの仕組みとしてExtruderブロックの温度測定と加熱制御のループ制御が一つのタスクとしてあり、この過程でサーミスターのクラックなどで欠測した場合にはエラー停止するようになっている。

見た目にはわからないものの外してみたところ確かにクラックが生じていたようだ。

写真を撮りそこなったので、新品の状況を示します。中央の留めビスの下に丸穴が彫られていて、そこにサーミスターを差込み、ワッシャをかまして留めビスで固定するという形です。固定する際に回転軸のストレスがかかるのは確かなので解決策が必要かと思われましたが、すでに固定金具つきのサーミスターが出ているようです。

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中華サイトで販売していのをオーダーはしました。下記のようなものです。

とめ金具つきサーミスター

とりあえず、サーミスター交換用にコネクター接続にしておいた。ロック付きのコネクターにしたのはいうまでもない。

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3Dプリンター整備状況

里のRobo3Dプリンターは、Reprapベースのものですが、Kickstarterのベータ品から始まりましたが、改造改版を重ねて、ほぼ最新モデルと同等になっています。

強力なホットエンド E3D Volcanoを搭載しました。最大0.4mmの積層指定ができます。
印刷速度を上げたい場合には、従来より二倍ほどの速度で印刷が可能です。ただし、積層密度を0.4mmにした場合ですが・・・。
V6と比較すると長さが10mmほど増えました。これにともない造形物の高さが低くなりました。
他にもZ軸のリニアシャフトを国産標準品に変えた為オリジナルよりさらに10mm短くなりましたのでトータルで20mm低くなりました。放熱フィンとホットエンドの間が分離されているのが特徴で熱がフィラメント送り出しの部分では十分に冷えるようになっています。
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E3D Volcano(左)とE3DV6(右)の比較をみると、フィラメントの溶融スペースが長いことが分かります。
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ホットエンドが強力になったので、放熱フィンの部分でのファンダクトも耐熱を考慮してアルミ板と板材で作りました。さらにマウント用のパーツをPLAで作り冷却用の3cmファンを搭載しています。取り付けはextruderのベースにつけています。
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アクリルで、固定用ノリのマスクを作っています。ヘアーリング用スプレーを使うようにしています。従来の3M 77は強力すぎて後処理が大変でした。
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フィラメントホルダーは上部に簡易な形にしてサイズに応じて変えられるようになっています。

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ケースの底部は、下駄を履かせて冷却用の空気が取り込みやすくしました。
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ホットエンドの強化などに伴い、RAMPSシールドの放熱が必要となりクーリングファン4cmをマウントしています。この空気取り入れのためにかさ上げをしています。IMG_5709

PLA出力時に水平出力ができるように空間で強力に冷却する目的でラジアルファンによるダクトを作成してヘッド先の高さに合わせて細い強力な風が出るようにしています。
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新たな課題 3Dプリンターの温度ドロップ・・・

  1. 背景
    3Dプリンターとして高速出力が出来るホットエンドに切り替え、自動レベル設定の課題も解決して順調に進めてきたところ印刷途上で停止するという事態が発生した。
  2. 問題
    3Dプリンターの肝となるホットエンドの温度あるいはベッドの温度をトラッキングをPID制御で行っているのだが、温度がドロップしてしまうという事態に陥っていた。
  3. RAMPSカードの故障は意外なもの
    制御シールドであるRAMPSカードの故障個所はRAMPSシールドへの電源コネクタ部分だった。接触不良が原因で発熱を引き起こしたようだ。
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Robo3DプリンターのAuto Level設定問題の対策報告

ARobo3DプリンターのAuto Level設定問題

  1. 問題点
    1. Z軸リニアシャフトの直線性
    2. Z軸リニアシャフトと、Z軸スクリューロッドの垂直性、平行度
  2. 対策
    1. 8mmのリニアシャフト300mmを手配交換、元のシャフトに問題は見受けにくいが、リニアベアリングからはボールが外れていることが判明、交換方法についても要検討だったが、ステンレスのリニアシャフト交換とリニアベアリングを合わせて交換実施
    2. Z軸のベースマウントを末広がりの垂直保持強度の高いものを作成して交換実施。垂直度の校正調整についてはZ軸リニアシャフト固定後、Z軸のスクリューロッドの駆動ステッピングモータの保持位置を調整することで実現
  3. 結果
    1. 100mmのZ軸昇降試験を繰り返して安定に動作することを確認
    2. 実際のAutolevel設定においても安定に動作することを確認

Robo3DプリンターのAuto Level設定問題の解析と対策

  1. https://www.facebook.com/video.php?v=10153352736523045現状
    印刷速度の改善などから安定化状態ともいえますが、実際には残存の大きな問題として、Auto level設定動作でX軸ステージが下がりきらずにZero点検知を起こしてしまうという問題があります。現状は解決まではManual Level設定としてX軸ステージを手で押さえて正しくZero位置まで下がるようにすることで出力しています。この段階を抜けると安定に動作しているのは事実です。
  2. 解析
    ホットエンドが乗っているX軸のステージがスムーズに下がらないのはZ軸のサポートロッドが垂直に立てられていない、あるいはリニアリティが不足している(曲っている)などが考えられる。もともと軸がブレルということがメジャーな問題として当初あったのでぶれを抑えるパーツをつけていたのだが、スムーズに下がらないという事実は、AutoLevel設定を実施するまで気が付かなかった。Zero点検知するのがステージの保持の下につけられた検知部がステージから離れて下がったことを利用しているために物理的にステージが下がらないという事態も誤検知することになっていました。
  3. 対策
    Z軸ロッド(リニアシャフト)の確認を行い必要に応じて、更新 (ステンレス製の国産シャフトを手配)
    Z軸スタンドの強度向上、垂直性を保持できるようにリブやスカートをつける
  4. 補足事項
    積層型の3Dプリンターで、ステージを押し上げる方向での動作は、ずっと検証をしてきましたがスムーズにステージが下がるのかという点については見落としていました。

https://www.facebook.com/video.php?v=10153352736523045

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3Dプリンター高速化報告

印字速度は凡そ、倍速となりました。0.8ミリのノズルを安定にドライブ出来るVolcanoという長軸のホットエンドの適用で、達成しました。成果物は、青い部分のFan ductです。長軸となったために従来のFan ductが浅くなってしまったためです。積層密度が0.2から0.4mmベースで出力することで出力時間を短くしているので縦軸方向の精度については粗くなったという考えもあるかもしれませんが今のところ満足できる内容です。このFan Ductの出力時間は、1時間15分に短縮されました。大本の設定ですと2時間30分ほどになっていました。

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3Dプリンター ノズル・スロート交換の注意

ホットエンドブロックとノズルの写真を示します。黒くなっている箇所はフィラメントが溶けて炭化しかかっているものです。この状態ではネジに樹脂が固着しているので取り付けは出来ません。

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バイスで固定してガストーチ、ライターなどで加熱して膨張ならびに樹脂の溶融を起こしながら行います。加熱した状態が本来の使用状況なので、この状態で、まずノズルを取り付けて締めます。その後にスロートを取り付けます。スロートは放熱フィンを取り付けてフィラメントがホットエンドブロックに届くまでは溶融が起きないように熱的には切り離されています。このためスロート部はくびれていますが、冷えている状態での分解組み立てを行いますとスロート部の切断が発生することがありますのでご注意ください。もしそうなってしまった場合には、ホットエンドブロック側を加熱して残されたスロート部のネジをネジザウルスやラジオペンチなどで回して取り去ってください。

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整備に用いる工具は、ガストーチにもなるガスはんだごて。ノズルサイズの”‘7″のレンチ、ノズルにダミーのフィラメントを入れて溶かして押し出すときに使う1.3ミリの半田吸い取りマシン用ノズルクリーナー(たまたまあります。)、スロート部などが破断した場合に使うネジザウルスです。

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破断して残されてしまったスロート部のネジ、加熱してから取り去り対応策について学びました。

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