レーザー加工機の製作・自作（部品編２）

　今回は使用するモーターについてです。
　Arduinoで製作するCNCや３Dプリンターではよくバイポーラタイプのステッピングモーターが使用され、うちで採用したCNCシールドもバイポーラ用です。

配線は４本でA１、A2、B1、B2とCNCシールドに記載されていますが、モーター側の説明ではA1=A+、A2=A-、B1=B+、B2=B-となります。
　このモーターの規格はNEMA17という縦横高さ40mmほどで、トルク0.42N-m、消費電流1.5Aで1050円/個の中国製です。
　ほかに大きいサイズのNEMA23、NEMA34。小さいサイズのNEMA14とかあります。
　レーザー加工機の使用用途が切断のみであれば、もっとトルクが小さい小型モーターを使ってもいいと思いますが、彫刻や紙など薄物の切断などを行うなら、最低でもトルク0.47N-m以上がいいと思われます。

 縦方向（ｘ軸）
シャフトで左右を連結して駆動。

横方向（ｙ軸）

　うちのレーザー加工機の横方向（ｙ軸）はレールが１本なので負荷が小さく最大移動速度は、5000mm/minでも脱調しませんが、縦方向（X軸）はレール２本を１個のモーターで駆動しているため負荷が大きく、3000mm/minが限界でした。
　もっと速度が必要な場合は縦方向（ｘ軸）の駆動モーターを２個にした方がいいと思います。
　ちなみに私はラスター彫刻する場合でも、2000mm/min以上とかあまり使わないので、縦方向（ｘ軸）はモーター１個でも問題ありませんでした。
　縦方向（ｘ軸）のモーターが２個だと左右の駆動がスムーズになるので、速度以外に振動や騒音が減少すると思いますから、十分にメリットはありますが、何せケチなので今回は１個としました。

　次回はいよいよコントロール基板編です。

レーザー加工機の製作・自作（部品編１）

　レーザー加工機を製作するにあたり、私が一番に優先したことは部品の価格です。
　貧乏なのに物欲が大きいく日々散財していることもありますが、部品によっては自作するよりも買った方が早い安い簡単と思っています。
　もちろん、レーザー加工機本体は私にとって買えない金額でしたので、製作することとなったのですが・・・

　さて、レーザー加工機を安価に製作するためには、入手性の良い汎用部品が必要です。
　最初にX軸とY軸を駆動するモーターとコントロール基板に何を使用するかを考えました。
　以前、PCの更新を機にCNCのコントロール基板をシリアル用からUSBタイプへ変更したいと思ったことがありましたが、当時のUSB基板が４万円以上だったので購入を断念し、代わりにシリアルーUSB変換ケーブルで対応した記憶がありましたが、今はArduinoとCNCシールドを利用すれば１０００円以下でコントロール出来ます。
　もちろん互換品です。トラブルを減らすには正規品が良いと思いますが、私はコスト重視でいってしまいました。
　まあ、CNC専用基板に比べれば機能や制御できることに多少は制限がありますが、物は使いようで特にレーザー加工機の制御なら問題は無いかなと思い採用しました。
　部品購入時はモータードライバはA4988が多く安価でした。今はdrv8825が高性能でおススメです。
　また、Arduino基板とシールドはUNOがXYZ軸のいずれかを２モーターにできるため、X軸の仕様を変更できるようにUNOを採用しました。
　X軸Y軸ともに１モーターとするなら、NANO用でも構いませんがUNOの方が安価に作れます。

Arduino UNO互換基板

 CNCシールドV3
　Arduino基板をCNCやレーザー加工機に使いやすくしてくれる基板？
　これも価格のお問題でV3をチョイス。V3.1以降の方が接続で悩まなくていいのですが、お値段が２倍以上です。

 モータードライバA4988（ステッピングモーターの駆動に必要）

　次回はモーターです。

レーザー加工機の製作・自作（計画編）

　今から遡ること６年前、CNCキットを制作したときに木材や皮革などは、レーザー加工機の方が裁断や彫刻ができて向いているのではと、漠然と考えたことからこの計画を始めました。
　元々、電気・電子・機械の教育は中学の技術家庭しか受けていない超素人にどこまで出来るのか、いや、そもそもレーザー加工機なんて素人が作れるのか？
　そんな所から出発して、技術・知識・根性などなど、色々な壁を乗り越えて何とか形になりました。
　詳しい方たちから見れば、稚拙な技術とも呼べない代物ばかりですが、モノづくりに少しでも貢献できればと、ここに記録を残します。
　なお、参考にしたりリンク張りして頂いて構いませんが、そのために発生するいかなる事象について、自己責任の意味を理解し、相互互助の精神でお願いします。もちろん、私は責任取れませんから。
　また、私は非営利で情報公開し、データ、写真、文章を利用される方はコメントしてくださると嬉しいです。

　さて、製作途中の写真は無いので、完成後のデータや写真などを公開します。
　なお、私のレーザー加工機の主要部品はマイクロファクトリー社製３Dプリンター「PRN３D」にて作成していますが、DMM等の３Dプリントサービスでも作成可能と思います。

　でっ、いきなり完成写真から。
　製作時のコンセプト？として、加工面積がA４サイズのレーザー加工機と同サイズのボディで、４倍の加工面積（A２サイズ）を加工できて、水冷装置や電源アダプター等を極力内蔵にすることを目標にしました。

なぜか、外観は家具調っぽくしました。一応、自室にマッチさせようと思って・・・
　サイズは幅８４４ミリ、奥行き５８７ミリ、高さ２５０ミリ。
　加工面積は６００ミリｘ４００ミリ。
　加工可能な材料の厚み４０ミリ以下。
　重量、約１５ｋｇ。

　はい、スケルトンです。Fusion360さまさまですね。
　赤い部品が、３Dプリントです。黒いのはAliexpressで買った中国製レーザー反射ミラーとレンズアッセンブリ。レーザー管も中国製。アルミフレームは国産のNIC社製。
　スライドレールはホムセンターで入手可能は樹脂ローラーを使用。
　これで、外装パネル以外の製作コストは７万円程度です。ちなみに外装に１万円くらいかけてしまいましたが・・・

　とりあえず、今日はここまで。
　次回は個々の部品を解説します。また、３Dプリントに必要なSTLデータや使用した部品の詳細も今後公開していきます。

買ったもの

　今回は２本立てです。
　まず、最初に金属探知機。
　購入目的：壁裏の柱の有無を調べて、棚や家具を固定するときにネジを打つ場所を探す！って感じですね。
　Wikipediaによると「電磁誘導を利用して金属の有無を探知する機器」だそうです。
　これ金属だけじゃなく、木製の柱もなぜか検知します。浅学な私にはよくわかりませんが、便利そう。

　実はAmazonなんかでも同様の製品が2000円程度で販売されていますが、ほかの物と一緒にAliexpressでポチッとしてしまいました。

今回はちゃんと緩衝材が巻かれており、ブリスターケース入りでした。電池の入っていた場所は切れ目が入っていて電池は抜かれていましたが、まあ、電池付きとは書いていなかったですからいいですけど。

　実際の感度を確認しました！
　実験対象は杉板すのこです。
　金属以外の反応を見たかったのでビスは外しましたが、ちょうど真ん中で感度MAX！
　いい買い物だったかもしれません。今後の活躍が期待できます。

　さて、もう一品です。
　Bluetoothイヤホンです。しかも、両耳用。
　最近、しったのですが、TWSっていう規格に対応している機器は、２個でも同時に音がでるんですね。
　ただ、取説が英語表記だったので、ペアリング方法を理解するのに苦労しましたので、覚書きとして残します。

　商品の写真ではニッケルメッキのような上品な外観ですが、届いたのは普通のシルバーでした。まあ、買ったとき1676円でしたので、良しとします。

　今回もクッション梱包で、収納袋まで付属。なんだか最近の中国通販は丁寧になってきた気がしますね。

ね？これ、商品の写真と質感違うでしょ！残念ですが、すぐ使いたいのでノークレームです。

　肝心のペアリング方法を記載します。
１．下準備として、TWSモードにイヤホンをします。これやらないと片方しか音出ません。まず、２個のイヤホンのボタン（これしか操作できるものはない。）を同時に長押しすると、緑色に点滅します。
２．そのまま押し続けると、緑と赤が交互に点滅します。
３．さらに押し続けると、緑と赤が同時に点滅します。見た目オレンジっぽいです。
４．さらにさらに押し続けると、片方は緑の点滅、もう片方は消灯します。ここで一旦、ボタンを離します。このとき緑に点滅した方を思えておきましょう。
５．ボタンを再度、長押しすると赤く光って電源がきれます。同時じゃなくてもいいですが、２個とも同じ作業をします。
６．いよいよ、ペアリングです。接続する機器のBluetoothをONにします。
７．４で緑の点滅になった方のイヤホンのボタンを長押しすると、緑の点滅になります。
８．さらに押し続けると、緑と赤が交互に点滅しますから、ここでボタンを離します。
９．接続する機器のBluetooth設定で接続します。
１０．接続が完了したら、イヤホンのボタン長押しで、電源を切ります。これで設定は完了です。お疲れ様でした。
１１．使用方法は接続する機器のBluetoothをONにしたあと、イヤホンのボタンを２個同時に長押しして緑色になったら、ボタンを離すと接続完了です。

　出来てしまえば簡単ですが、なかなか解らなくて苦労しましたが、音質も結構満足（普通のイヤホン並）で、自分の耳にはフィットしました。これで通勤電車でマスクを気にしないで音楽が聞けます。

買ったもの

　先日、我が家の無線ルーターがWifや優先i接続が、しょっちゅう切断されるという症状が発生したので分解したところ、チップコンデンサーのハンダ割れが発見されました。
　その時は目視で確認できるものでしたのですぐ修理できましたが、私もとうとう老眼初期に突入したので、電子基板等の細かい部分を良く観察できる道具がほしくなり、今回、USBスコープカメラという内視鏡的な使い方のできるUSBカメラを、いつものAliexpressで購入しました。

Link: https://ja.aliexpress.com/item/KKMOON-5-5mm-2m-2-in-1-Mini-USB-Endoscope-Borescope-Inspection-Camera-for-Android-Phones/32687644606.html?spm=2114.13010608.0.0.Gm9lmS

　買ったときは送料無料で1081円でした。はい、いつもの中が黒いビニル封筒です。

　今回は豪華？に箱付きです。国内でも同様の商品ありますね。（汗）
　付属品は針金固定用アダプタとそれに付けるマグネット付き針金とフック付き針金。
　あと、カメラの横方向が見れるミラーアダプター。取説も今回はついていました。

　買った人の中には、横方向ミラーが曇っていて見えないと思う人がいるかも知れませんが、保護ビニルが貼ってあります。自分は爪楊枝取りました。

　このUSBスコープカメラはWindowsとAndroidの両方に対応していて、端子も１つの端子で普通のUSBとMicroUSBに対応しているすぐれものです。

　実際の画像です。これカメラの周囲にLEDが付いていて、明るさを３段階に調整できました。下の写真はLEDOFF。

　ONにすると・・・

　もうちょっと拡大できるといいんですが、接写距離約４cm。目的の拡大倍率に足りません。（汗）残念。

　ぽんとしましては、格段倍率不足は残念ですが、レンズの追加とかして使えばいいかなと思っています。
　あと、Andrid（BlueBooXtach）では認識はしても画面が表示されませんでした。ほかの機種では試していません。
　自宅での使用のみなのでいいのですが、使えたら自動車やバイクの整備にも使えるのにと思いました。マジ、残念！

買ったもの。

　先日、無線ルーターが故障しました。
　目視で解る程度なら修理できるだろうと思い、いざ分解しようとしたらY字のネジ頭で困りました。
　このときはマイナスドライバーをねじ込んで無理やり回しましたが、工具を傷めそうでハラハラでした。
　精神的にも良くないので、近年、お世話になっているAliExpressで「MultiDriver」って感じで検索したところ、ビットが５３種類も付いてしかも、延長アダプターとか豊富に揃っているセットを見つけたので注文しました。

　今回は１月２９日に注文したものが、わずか７日で到着しました。今までで最速です。
　買ったときは送料無料で、1,459円でした。ちなみにアマゾンでも1,284円で売ってるのを発見して、ちょっとガッカリ。

例のごとく、緩衝材は無く、説明書や明細は一切ない潔さ！

ハードケースはなかなか品質が良く、緑色の部分はABSっぽく、黒色はゴムっぽい弾力素材で滑りにくく、持ちやすいです。

蓋の開閉はちゃんとロックが掛かっていて、スライドしながら開けるタイプ。

ケースのヒンジ部分は別部品となっていて、意外と耐久性ありそうです。

　肝心のビットですが、日本のホームセンターで販売されている特殊ドライバーセットと比べても遜色ない感じです。

セットには分割して狭いところなどで使用できるグリップと、エクステンションが真っ直ぐと、曲がるやつの２種類、あと、ピンセットが付いています。

ピンセットは意外と精度良いでした。

この充実具合で、このお値段。正直、ぽんは気に入りました。

こんにちは、ぽん工房です。

CNC、3Dプリンター、レーザー加工機で、キーホルダーやエンブレムなどアクセサリー小物を趣味で作っています。
工作機械の改造や、製作もやっていますが、素人の思い付きなので、厳しいツッコミは御容赦下さいね。
このブログは、忘備録として記録するつもりですが、同様な趣味を持つ方達との情報交換の場にもなったらうれしいです。