レーザー出力劣化の原因はモジュール温度が高くなることが原因でないかな？
なんてことを考えまして適当に温度ロガーを作って動作中の温度測定をしてみました。
■製作時間30分のデータロガー
Arduino＋DS18B20x2を使って15秒おきに外気温とレーザーモジュール温度を取得してグラフにしてみます。
電源入れなければ内部温度は外気温+1～2度ですが電源入れたままにして放置すると、外気温が25度ぐらいの時に内部で30度程度になっています。Form1の内部を見ると、レーザーモジュールはガルバミラーと一次反射用ミラーを収めたアルミブロックに取り付けられています。そして、ブロックにはレジンタンクを支えるメインフレームやZ軸昇降用のガイドや駆動軸なども取り付けられています。
放熱経路はレーザーモジュール⇒ミラーブロック⇒周辺パーツに熱を逃がすことでファンレスでの冷却を行っていると思われます。
現状で使えるレジンをテストしてみることにしました。Formlabsで新しく出たBlackがありませんがそれはおいおい試せれば試したいと思っています。MadeSolidの4色（Red,Blue,Black,White)とFormlabsの3色（Clear,Black,White)になります。写真がうまく撮れなかったのですが、MadesolidのBlueはおすすめできません。レジンタンクの底への攻撃性がかなり高いです。一回のプリントではっきりと跡が残るぐらいですのでどうしてもBlueが必要なとき以外の出番は少なそうです。
欲しいアングルとかありましたら連絡もらえばテストプリントできるかもです。
先月の終わりぐらいからモーターマウンタを量産するにはどうすればよいかを検討していたのですが、色々なところに発注していたマウンタがまとめて届きましたので検討したいと思います。
■某所に注文したABS
（FDM：素材：ABS）
こんなものは求めていない。自分で出力したほうが程度が高い…。少し触ったら折れるとか、モーターマウンタで強度いるって言ってるのにどうなっているのかと小一時間ほど問い詰めたい。Orz
■Form1でプリントした物
（光造形：素材：アクリル）
一番手早く作成できるのでテスト向けにはいいが衝撃にはあまり強くない。
壁に当てるぐらいならいいが1m位から落とすと折れる。
外で飛ばしてみました。風があんまり無ければ普通に飛ばせます。でも、風に吹かれて安定は悪いですね…。向こう側の壁まで約5m程度の距離があります。
えーと、調子が悪くなり始めてFormlabsに連絡を始めたのが2014/04/21、機体の返送がDHLを使って2014/05/10に返送、Formlabsに2014/05/13に到着して…。交換機の発送が2014/06/02に発送、到着が2014/06/05となりました。だいたいおかしくなり始めたのは連絡の1週間前なので、7週間/1ヶ月強手元になかった計算ですね。
まあ、なんだかんだで時間がかかりますので壊れた際には覚悟が必要です。自分で直させて欲しい。Orz
ビルドプラットフォームとレジンタンクがおまけで新品が付いてきました。
とりあえず、テストプリントしてみたいと思います。
レジンタンク底面のシリコンが悪くなってしまうと正常なプリントができなくなってしまうことは購入前からわかっていました。でも、まさかボトル1本(1L)でだめになるとは思っていなかったです…。購入&輸送費考えると自分で張り替えた方がどう考えても安くなるのでテストを兼ねて試してみることにしました。
いろいろと掲示板なんかでも議論されているので既出なのですが使うシリコンは「Sylgard 184」を使うことになります。
いろいろとやり方があるのですが、最終的にはタンク底面と平行なシリコン層を均一な厚さで作ってあげることが目標です。
いろいろと知恵を巡らせまして以下の手順で実行しました。
シリコンの除去はカッター入れてはがす方法と熱湯かけて柔らかくして外す方法の2種類があるのですが…。それ以外の方法で今回はいきます。シリコンの端の方を指で中心に向かって引っ張る感じで押さえるというかするとピンセットでつまめるぐらいの隙間が出来るのでつまんではがします。ゴミも出ないし外した後の清掃も不要な感じです。
テスト用のマウンタを各所に発注したりとか、配布用の基板をいじったりしています。最終的に配布用の基板の色は青色で発注しました、そろそろ製造が終わりそうです。
■配布用の最終版基板イメージ
そして、ちょっとした待ち時間に設計してみたら思いの外うまくいってしまったブラシレスモータドライバを載せた基板…。載っちゃったんですよ。全備重量で30g切る重量になりそうですね。サンプル用にドライバIC買ったのでうまく動けばテストするのです。
現在進行形でモータマウンタを複数形状＆複数材質で試作中です。
モーターマウンタが受ける力は、モーターからの振動・トルク方向への捻り・墜落時の衝撃の３つが主になってきます。特に振動に関してはある程度強度を落として減衰してあげないとジャイロに変な信号が入ってしまってピッチングして飛行できなくなってしまいます。でも、モータトルクに対して弱いと姿勢制御に遅れが出てしまい思ったように飛びません。墜落時の衝撃吸収は基板が破損する前に壊れることで吸収します。３つのバランスが大事なのです。
現状で一番いい感じなのは、DMMでプリントしたナイロン製のマウンタ。でも、1個が1,620円と高くなってしまうことが難点です。程よく振動吸収してくれて天井にぶち当てて落ちてきてもばらばらになりません。逆にPCB側が曲がったりする場合が出てきました。超音波センサによるオートレベルがうまくいかなくて…。
※：右側に移っているちょっと黒黄色な物がWifiカメラ、バッテリ込み22gなのですが重すぎて30秒ぐらいしか浮かばないのでバッテリを本体と共有しようとしています。その下に移っているのが超音波距離センサ、自動高度安定しようとしています。コントローラーがPS3/4に対応となりました。PS4の方が若干タイムラグが大きい感じがします。
マウンタ形状に関してもいろいろと試作中なのですが、なかなかこれといった物にならず悩み中です。
落とした時にすぐに破損しちゃ困りますが、PCB側が破損する前にはマウンタが破損してほしい感じの強度がほしい。カーボンロッドを使ってマウントする方法も考えたんですが、下面にバッテリ搭載スペースが無くなってしまう…。先端部分だけの部分利用がいいのかな、それだと強度あり過ぎで落とした時に基板が曲がりそうなんで怖いんですけど。基板からモーターまでの距離が長ければ曲がれるからいいのかな？
それだったら基板側を極限まで削ってモータまでの距離を稼ぐ方法もありだな。カーボンロッドの太さを落とせば振動吸収も出来そう。量産機では樹脂マウンタにすればいいのか？
とか考えたんですが、基板を眺めたらこれ以上削れないところまですでに詰めていましたので無理でしたと…。
ちょっと冒険的にエストラマー的な材質でも何とかならないかも検討中です。かなり柔らかめな材質で指でつぶれるぐらいの硬さの物が使えないかと思案中。（ゴム状の物になるのかな）
そして、モータマウンタの単体コストは500円ぐらいが理想なのですが、3Dプリントだと無理っぽいのでレジンの注型で何とかする方法も模索中。そうすると、今の型では難しいらしい。ということでいろいろと問い合わせたり試作してもらったりとしております。
一発抜きができない形状ということで分割してとか、でも分割すると2個分だから単価がとか…。
100機単位になってくればナイロン製にして作って金型起こしたほうがいいんでしょうけどね…。Orz
という訳で、来月中ぐらいまではマウンタ周りの話題が続きそうです。自分では設計だけで作っていないので時間が結構かかってしまいます。
今後予定としては、モーターマウンタの試行錯誤の後はブラシレスモーターを搭載予定です。専用基板＆専用チップ使って更に軽量化と高出力化していきたいと思います。現状でお高い機体になってしまうということだけ…。
そういえば、勘違いした物が作って送られてきてその後メール返信が無いところとか…。こんな事してたら仕事無くなるよ~。
軽量化版のテスト風景を何とか動画におさめました。PS3のコントローラーでのスロットル調整が難しいです。微妙な調整がうまくいかなくて上下してしまっています。制御側を見直すかコントローラー側に手を入れるかを考えないといけません。
https://www.youtube.com/watch?v=Fu4-9xU_6Ec
https://www.youtube.com/watch?v=gE6vXP9gRcg
あと、MQCXでない名前を考えないといけないプレッシャーが…。
