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2019年10月の記事

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2019年10月14日(月) 19:55

パワー系5V

 電源部の配線濁流から2組を取り出し、コネクターを取り付けた。
 これは、システム主電源をONにして初めて通電する7.2V系である。リチウムポリマーなら、7.4V系となるが。

 1つは、PIC電源。個別の三端子レギュレーターで、5V化される。
 もう1つは、パワー系5V電源となる DC-DC コンバーターへ入力。

 射撃試験用基板から取り外した DC-DC コンバーターに、正式な配線をハンダ付けし直す。

 配線の先端に、コネクターを取り付ける。

 5V出力側は、3系統。
 プラグが付いているのは、Jetson Nano 接続用。
 残る2系統は、1つが電動マガジン用で、1つが予備。

 電源部のコネクターに接続し、システム主電源スイッチに連動して5Vが出力されることを確認する。

 主電源スイッチも、DC-DC コンバーターも、正常動作しているようだ。

 Jetson Nano は、最大4Aを消費する。10Aぐらい必要になってもこの電源は大丈夫であり、将来の後継機種で消費電力が増えても対応可能。

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2019年10月13日(日) 21:10

エアガン電源配線

 ヒューズホルダーと、電源コネクターをハンダ付け。
 ヒューズホルダーは、高信頼なカー用品。ラジコンだが車載するので、間違いではない。最大30A対応のホルダーに、20Aのヒューズをセットしてある。

 これだけ見ると何でもない作業だが、配線が太いため全長が適切でないと引き回せなくなる。隣接パーツの位置を確認しつつ、配線を適切な位置で切断せねばならない。ここでミスし、切断とハンダ付けをやり直している。
 更に、配線が太いことで熱が遠くまで回り、熱収縮チューブが待機位置で収縮。使用不能になった。

 そこで、剥き出しの配線をそのまま活用。ショットキーバリアダイオードを、直接ハンダ付け。
 更に、スイッチ用FETもハンダ付け。自然な流れのまま一種の空中配線で、回路を組んでしまった。

 ショットキーバリアダイオードは常時耐電流10Aの2並列で、用途はもちろんターンオフサージ対策。

 今回はFETのソースとゲート間に、51KΩのプルダウン抵抗を取り付けてある。そのため、単独放置してもFETは確実にOFFになる。
 だったら、ゲート配線をコネクターで引っ張り出しても良いのでは?

 コネクターが外れても、フェイルセーフは保たれる。
 いっぽうコネクター化により、この配線全体をメカボックス・ステーに取り付ける必要がなくなる。配線の引き回しも、自由度が高くなる。

 これなら最初から、電源部に直結して組み立てれば良かった気もする。電源コネクターが、無駄だ。とはいえ、メンテナンス性は現状の方が上である。

 電動エアガン電源配線とFETスイッチが一体化したこのパーツが分離配置されるよう変更されたことで、短絡対策が重要になった。
 オートウエルドで、完全に固める。短絡防止、金属部の劣化防止、そして機械的外力対策。隣でハンダ付けしても平気な、耐熱性もある。

 オートウエルドは、開封しても25年保証である。混合硬化後の寿命は不明だが、10年単位の使用に耐えられるのは疑っていない。長く愛用するための品に使うなら、最高の選択だ。ただし、高電圧の絶縁が必要な場合だけは、回避したい。例えば、コイルガンの加速用コイル。

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2019年10月12日(土) 21:55

地味な大改良

 メカボックス・ステー下面のスペーサー。
 電動マガジンのギアボックスと干渉する可能性がある場所を回避。

 尾部閉塞用ネジに対応した、ナットをハンダ付け。
 メカボックスを取り付けた場合、モーターが邪魔になってこのナットにアクセスし難い。そのため、最初からハンダ付けしておくことにより使い勝手が大幅に向上する。これまでは、ナットを取り付けずに撃つことも多かった。

 ナットの緩み止めも、不要になる。

 次にネジ反対側のワッシャーもハンダ付けしようとして、ミスに気付いた。

 メカボックスが浮くのを防ぐための金具を取り付けようとしたところ、基板取り付け用スペーサーと干渉していたのだ。完全に、この金具を失念していた。

 金具の方を少し切断することにyり、対処。

 更に現物合わせで、ワッシャーをハンダ付け。これにより、いちいちワッシャーをハメずに尾部閉塞ネジを突っ込めるようになった。
 ワッシャーぐらい大した手間ではないが、2つのネジが接近しているためワッシャーは一部を切り欠いている。つまり、ワッシャーが正しい向きになっていないと、2つのワッシャーが重なってしまう。ネジを締める際には非常にワッシャーが回転し易く、実は相当なストレス源だった。

 ナットとワッシャーのハンダ付けにより、ストレスが極小になった。見た目ほとんど同じだが、使い勝手は全く異なる。地味な改良により、どんどんメンテナンスし易くなる。これは、長く愛用するために重要なことだ。

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2019年10月11日(金) 21:30

射撃管制基板

 レーザーサイトは、排煙器の膨らみ真下に取り付ける予定。
 ただし排熱を考慮し、アルミパイプの尻尾が1センチほど突出している。尻尾を長くし過ぎると、梃子として働いてしまいビームがブレ易くなる。

 隙間を弾力性エポキシで塞ぎ、雨対策とする。防滴のためにはビーム射出口も塞ぐべきだが、コーティング必須だし水滴が付着した場合は厄介。当面は、何も取り付けない。実装時には、軒の役割を果たす物体が存在するよう配慮すべきだろう。

 ここに至っても、発熱が激しい。同じぐらいの外形のDPSS並に発熱する。サイズと波長から判断すればDPSSではなくLDのはずなのに、実は超小型DPSSなのか?と疑いたくなるほど。
 いずれにしろ、連続発光は実用にならない。無理に連続発光で使用すれば、著しく寿命が短くなるだろう。どうやら、DUTY25の点滅発光専用となりそうだ。バトルタンクに搭載したものは連続発光でスポット前照灯としても使えるようにしていたが、こいつは連続発光厳禁で。

 射撃管制PICと周辺パーツは、メカボックス・ステーに取り付ける。

 メカボックス・ステーは上面がメカボックスに占有だけでなく、下面は電動マガジンのギアやその支持桟と干渉する。そのため、基板やパーツを置ける位置は限定されている。干渉を見落とすと、大変だ。
 基板設置可能な土地を判定し、3箇所に分割して確保。

 どの基板に何を載せるか、というのは確定していない。
 この手の詰め込み問題は、設置場所の自由度が低いものから取り付けると決まっている。

 基板の穴に合わせて、現物合わせでスペーサーをハンダ付け。

 射撃管制PICだけは、この基板に取り付けると決まっている。なぜなら、メカボックス・ステーの上面に取り付けるのが、この基板だけだからだ。下面にPICがあると、メカボックス・ステーを取り外さねばPICを抜き差しできなくなる。それは、極めて不便だ。

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2019年10月10日(木) 20:58

レーザーサイト

 レーザーポインターをレーザーサイトとして使用する場合、向きの微調整機構は必須である。そのため、レーザーサイトの直径はレーザーポンターより5〜6ミリ太くなる。

 DPSSグリーンレーザーモジュールの場合、直径13ミリが標準である。一部に12ミリがあり、どんなに細いものでも10ミリはある。そのため、レーサーサイトに仕立てると直径16〜18ミリになる。これは主砲下部などに目立たず設置するには太過ぎる。
 そしてラジコン戦車の内部は空間の余裕が極めて少ないため、内部に搭載する場合も大変に苦労する。マルイのバトルタンクでも苦労しまくった。

 そこでDPSSではなくLDを積んだだけの、極細レーザーポインターの出番となる。
 赤色LDを搭載し、直径4ミリしかないレーザーポインターが売られている。それは知っていたが、何とグリーンレーザーにも直径4ミリの製品が存在した!
 波長 520 nm なので、最近ようやく市場に出回るようになった緑色LDだろう。
 当然ながら、緑色LDの方が遥かに視認性は上だ。

 これを使用すれば、太さ10ミリのレーザーサイトが作れる。

 ところが試しに通電してやると、発熱が想定外に多い。とてもLDの発熱とは思えない。小さなレーザーヘッドにDPSS詰め込んだのではないか、と疑うような発熱。だがレーザースポットの形状やそもそも波長から判断し、DPSSとは考えられない。
 緑色LDは赤色LDに比べて桁違いに低効率で、それだけ発熱が多いということだと思われる。DPSSに対する優位性は、その小さなサイズだけだ。もっとも、それがレーザーサイトでは決定的な優位性となる。

 このままでは極端に寿命が短くなるのは確実。そこでレーザーサイト筐体の外径10ミリ真鍮パイプに比べて、内部の外径6ミリ・アルミパイプを少し長くする。内径4ミリのアルミパイプにレーザーヘッドを挿入するのは、放熱だけが理由ではない。向きを調整するにあたり、短過ぎると微調整し難いからだ。
 この時点で、レーザーヘッドの焦点調整を済ませておく。

 内径9ミリの真鍮パイプの方は、先端付近に調整イモネジ用の穴を開ける。90度間隔で本来は2箇所に開けるのだが、うまく90度離して穴を開けるのが意外に難しい。そこで、あえて無駄に4つ開けた。隣接2箇所のうち、一番90度に近そうな組み合わせを採用する。

 真鍮パイプの側面穴に、ステンレスナットをハンダ付け。ここに、向き調整用イモネジを挿れる。
 正面穴に、ワッシャーをハンダ付け。

 アルミパイプの後部にシリコンOリングをはめ、前後にオートウエルドを盛って位置を固定させる。
 先端のレーザーヘッド部分には、同じくオートウエルドで押しバネを接着。イモネジは、先端の直径4ミリ部分に当たるようにする。
 レーザーヘッドの焦点が狂わないよう、アルミパイプとレーザーヘッドを固定するオートウエルドが完全に固化するのを待ってから作業せねばならない。そのため作業時間を要する。1日のうちに可能なのは、ここまで。
 再びオートウエルドが固まるのを待って、この先に進む。

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