今回の機体(5号機)は仕様を変えてテスト用に2機作りました。
こう見ると、1.2mm厚基板で作成したほうが優秀なのは数値からも明らかです。
機能満載でなんとかこの重量に何とか収めたイメージが強いですが、現在の自分の技術ではこの辺りが精一杯となります。※：基板の小型化とかのノウハウ持っている方いらっしゃいましたら教えて下さい。
■機体写真（手前が1.2mm仕様で奥の方に基板だけ写っているのが1.6mm仕様）
前回のテストでは外部配線なしで推力70gオーバーの結果でしたが、飛んだかといいますと…、今回は飛びました！！！ただ、狭い部屋でのコントロールが難しいです。PS3のコントローラの感度をもう少し低く抑えた方が良いかも。あと、トリムが欲しいです。
form1はちゃんと使えば高精度のプリントが可能な3Dプリンタです。しかし、うまく使ってあげないと高精度のプリントは出来ません。安定してプリントするためのいろいろがわかってきましたのでメモとしての残しておこうと思います。
日本の電源と言うか商用電源は100Vが基本ですが、実のところ結構変動しています。大電力の機械（ドライヤー、エアコン、洗濯機等）を動かした時に蛍光灯がちらつくなんてのは変動しているからです。そこで、form1と電源の間にUPSを入れてあげることで電圧が安定します。なぜ電圧が下がると問題かというと、電圧が下がる＝レーザーの出力が下がる＝レジンの硬化が不十分、となってしまうからです。
※：UPSは高くなりますが、出来れば常時インバータ給電方式の物を入れたほうが効果が高いです。自宅ではオムロンのUPSで常時インバータ給電方式のBU75SWを使っています。
また、form1はプリント開始時にプリント用のスライスデータと言うかGcodeと言うかを全転送されて、転送後にはスタンドアロン動作します。そのため転送終了後にはPCとの接続ケーブルを外しても動作します。PCからのノイズ除去のため、転送終了後にはPC－form1間のUSBケーブルは抜いたほうがプリント結果が安定します。※：PCもUPS配下に入れてform1専用機（プログラムを動作させない）とすることで接続していても動作影響は最小になります。
だんだん埒が明かなくなってきたので5号機(Bata版)として作成しなおした基板を使って機体全体でのモーター出力の計測をしてみることにしました。この基板は電流量を大きくするべくパターンいじってるので、計算的には流れるはずなんですが…。
今回は単純にこんなかんじで計測することにします。基板にモーター&プロペラと駆動用のFET周りのみを実装してテストします。電源は、このためだけに定電圧電源を購入しましたよ、ちくしょう…。5Aも流せる電源うちにゃあございませんでした。
⇒なぜかハンダ付けの方が推力が低いです。接触面積とかの関係かもしくはずっと使っているモーターを使ったからなのか…。ZHコネクタ経由で接続した方が安定した結果が出そうなので、テストはコネクタを実装でいきます。(0.5g/4個)
※：電源からはAWG20、各モーターにはAWG22で配線して電流は安定化電源側の表示でだいたい4Ah程度流れています。
前回かなりはまっていたモーターの出力不足ですが、色々と試した結果…。まだはまっています。原因はバッテリーがモーターの必要電流を流せていないことです。 一回は、適当に配線変えて飛んだんですが原因特定すべく色々といじっていたら、飛ばなくなりました…。原因を一つ一つ潰していっている状態なのですが、原因の1つは模型用としてメジャーで皆さん使っているので深く考えないで採用したJST-PHコネクタが電流量を制限していることまでは分かっています。
モーターの単体テストで1基あたりの最大電流は瞬間的に1.2Ah近く必要なことがわかっていました。テストの際にはモーターを1基接続なのでPHコネクタの最大規格電流2Ahにかからずに問題なく電流が流せます。 しかし、機体に搭載した際にはモーターが4基あるので最大電流は約5A近くになります。そうなると、カタログ値2Aのコネクタでは容量が足りないので最大出力が出せなかったというわけでした。 わかってみれば簡単なことなんですが、全く問題無いと思っていたところだっただけに原因究明に時間がかかってしまいました。飛行機とかヘリとかやっていたら常識でしょうが…。Orz
コネクタをPHコネクタからRCYコネクタに変更してある程度までは推力も回復。しかし、RCYコネクタの最大電流も3Aとなっているので定格容量はオーバーしているんですがこれ以上大きいのは重いので今回は見送りました。安全係数に助けられているんでしょう、たぶん。
そして、テストを繰り返した結果、一番いい条件だとモーター1基辺り21gの推力を発生する事が分かりました。合計推力は84gとなって夢が広がります。カメラはいけそうですね。それでも、出来るだけ機体を軽くした方がいいのは変わらないので軽量化を頑張ります。
そして、もう一つはPCB側パターン幅の問題でモーターへの電流が確保出来ない事です。外部配線してみてうまくいく場合といかない場合があるようで、配線用量的には足りているのに飛ばないと…。らちがあかなくなってきたのでテスト用にPCBを1枚発注しました。これの結果次第で方向性を考えることにします。
※：モーターへの電力供給を増やすために外部配線とかしまくっています。写真は340mAhのバッテリを搭載して全備重量43gです。
4号機/α版からの変更点は
そろそろまともに飛ぶようにならんかな~。
レジンの拭き取りとかIPA洗浄後のプリント物の乾燥時には「セブンプレミアム クッキングペーパー ４０枚入」が安いしおすすめ～。繊維があまりはがれないというかなのでプリント物に付かないのもいいです。
そして、form 1を使っていると「Resin Tank」にレジンの塊というか形成不良のレジンのジェル状のものが底に張り付いている事があります。FormLabs的にはスクレーパーで剥がすみたいに書いてあるのですがそんなことしたら間違いなく底に傷がつきます。なにかないかと探してみたところ「レック ビン・缶用スクレーパー K567」を見つけて使っていますがなかなかいい感じで剥がすことが出来ます。剥がした後は先が丸いピンセットで回収します。
どうにも納得がいかないので、推力テスト用の治具を作って再度推力を測定してみました。結果、搭載バッテリーを使って1基で18gとなりました。4基合計推力が72gとなると飛ぶはずなんですがどうして飛ばないの？？基板側で何らかの電流量制限に当たっている線が濃厚になってきました。
最近、クアッド関係の更新がなかなかできなかったのは原因がわからない迷宮にちょっとハマり込んでいたからです。
かなり悩みましたがだいたい原因がわかってきたのです。
■4号機写真
4号機は全部入りでα版を兼ねるべくして作成していたのですが、写真のようにすべて搭載すると飛ばない…。それはもう、床を這うようにしか飛ばない。 単純に考えて推力不足なのですが、モーター＆ローター単体で20g以上のテストデータがあるので機体側の問題だと考えて色々と修正したりテストしていました。
基板パターンに関しては4層基板の内層は17umということを忘れてパターン引いてしまったので一部当てはまるのですが、それ以外はテストも問題なし。 最後の最後で、機体搭載時条件（バッテリ駆動）での推力を測ったらローター1基あたり12-13gの推力でしたと…。記録を読んだらテストした時には単体で定電圧電源から5V入力していました。非接触回転計まで買ってテストしましたよ…。
何度かプリントしてみて便利な小物がいくつかありましたので覚え書きします。
プリント後に「Build Platform」からプリント物をはがす必要があります。通常はスクレーパーを使用するようになっていますが、便利な物を見つけました。「木柄金ベラ」 がかなり便利です。先端部分の薄さは0.3mm程度でさらにステンレス製でかなりしなります。プリント物を外すときにプラットフォーム側をあまり削り取ることもなく簡単に外れます。
もう一つが、「アネックス(ANEX) ステンレスピンセット ロングノーズタイプ250mm No.153」「アネックス(ANEX) ステンレスピンセット ロングノーズタイプ200mm No.152」どちらでもいいのですがIPAからプリント物を取り出す際に使用すると手袋とかを使わなくても取り出すことが出来ます。
先月末に発注していました4号機の基板が到着して実装＆テストしました。ここまで来るのに1年かかるとは全く考えていませんでしたが、ようやくすべての回路を載せた機体が完成しました。
ここからの予定ですが、冗長になっている部品の削除＆確認と不要と思われる部分の削除＆確認をして配布用のβ機の設計をします。（追加したバッテリ電圧確認用の回路、なんでこんな面倒なことをしたのかが不明。シンプルに変更予定）機体重量に関してですが、部品の軽量化で-3gの全備重量38gを予定しています。（テスト配布用機体は最大5機用意する予定）
MultiWiiの設定に手こずっていますが来週中ぐらいで何とかしたと思っています。
飛んでるところは誰かの手を借りないと無理なのでもう少しお待ちください。
PCB_Frame = 10.4-10.5g(7.8g)
BluetoothDongle ＝1.7-1.8g
USB(TypeA)Connect = 2.0-2.1g
上記実装済み重量=>14.2g
Motor + propeller = 15.4g(3.8-3.9g x4)
Mounter = 2.8g(0.7g x4)
Lipo Battery = 9.5g(400mAh)
Total = 41.9g
日本に直接送ってくれればなんの問題も無いのですが、現状では送ってもらえません。なので海外転送サービスを利用することになるのですが問題になるのはレジンが液体であり科学分析表というか成分表がFormlabsで提供している物では輸送の審査には足りないらしいと言うことです。（MSDSが必要？）
色々と問い合わせを行ったのですが、料金面と実績と調べて納得できたのは「海外転送.com」でした。そして、今回使ってみることにしました。 日本語で対応してもらえて結構細かい注文を付けてもちゃんと受け付けてもらえます。ただし、メールの返信に関しては返ってくるのに24時間かかると思わないといけません。（日本時間で0時～7時位の返信が多かったです） 今回は、まとめた方が安ければ「まとめて発送」と本体の「検品サービス」を利用したのですが「検品サービス」ではかなり詳細な写真を送ってもらえました。（写真は後ろに記載）
※：Formlabsから発送される荷物はここのページを参照してください。（基本的に3つ口（別々）に発送）
Box 1: Form 1 Printer 26 x 20 x 19 inches, 28 lbs (12.7 kg)
Box 2: Form Finish Kit 14 x 14 x 7 inches, 5 lbs (2.2 kg)
Box 3: Resin 4 x 4 x 9 inches, 4 lbs (1.8 kg)
全体の流れは上記になります。