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2021年03月の記事

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2021年3月31日(水) 22:17

ファームアップされた

 送信機の TWE LITE を固定。

 これでひとまず中継機と送信機が完成したが、2作目でありながら少々失敗した。
 やはり機械スイッチの位置は、ここだと無理があったのだ。フタを完全には閉じることが困難。
 かと言って本体内に機械スイッチを入れるのもまた空間がキツく、要するにそもそもこの筐体サイズでは無理がある。

 使い勝手は良い筐体サイズなのだが、すべては小さな機械スイッチが売っていないのが悪い。あれこれ自作していると、世の中にはアナログの「小さなパーツ」が圧倒的に不足していることを痛感する。デジタルなら、無駄に小さな表面実装化が進んでいるが。

 暫く放置しているうちに、ハイスピードカメラのファームウェアが新しくなった。それに伴い、マニュアルにコネクターの説明が追加された。これは、ファームェアが対応した可能性が高い。

 さっそく、以前動作試験に使用した配線を取り出す。

 エネループ3本で必要な電圧を用意し、コネクターに外部から供給。

 プッシュスイッチでGNDと短絡させると、無事に録画がスタートした。もちろんストップも可能。わざわざ用意したマイクロサーボは、不用となった。旧来通りのやり方で、無線リモコンが実現可能だ。

written by higashino [カメラ] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年3月30日(火) 21:14

ロウ付けにレーザーは無理

 銀ロウ付けしたい部分を、しっかり磨いて地肌を露出させる。

 M5ネジを通して、センターが合うように固定。
 レーザー銃の照準用赤色ポインターで、スポットが直径3ミリぐらいに広がっていることを確認する。スポットが小さいと、バネを焼き切ってしまう。

 ロウ付け用ワックスを塗る。
 想像よりも遥かに粘性が高く、流れ込まなかったのが誤算。組み合わせる前に塗るべきだったか。

 レーザー銃を照射すると、ワックスは即座に蒸発してしまった。
 ロウ付けの説明だと、いったんワックスが乾燥し、再度液状になった瞬間にロウ付け棒を押し付ける。ところが、乾燥まではすぐだったが、液状化したかどうかが分からない。これが、レーザーを使用した場合の大誤算。

 断続的にレーザー照射し、そろそろ試しにロウ付け棒を押し付けてみようか?と思ったところ、固定が外れて脱落。

 ハンダ付け部分が、溶け落ちたのが原因。
 固定に使っていたM5ネジが、固定の役割を果たせなくなっている。

 つまりは、真鍮部分は200度以上に熱せられたのだ。レーザー照射の時間は短く、この調子だとロウ付けに必要な650度は充分に到達可能と思われる。
 だが、ワックスが完全に燃えて炭化してしまっている。これでは、ロウ付けは無理だ。

 ロウ付けでは普通、ガスバーナーを使う。レーザーに比べると加熱範囲が広過ぎるのが嫌で回避したが、一方で対象物をガス燃焼温度よりも高温にしないというメリットがある。
 ガスバーナーは炎が900度から最大1300度なので、1300度で炭化しない相手には安心して使える。対するレーザーは、吸収率と放熱のバランスで温度が決定する。照射相手次第では、途轍もない高温になる。
 少なくとも、ロウ付け用ワックスはレーザー銃で燃えてしまうことが判明した。これでは、どうにもならない。

 諦めて、ガストーチを使うしかない。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年3月29日(月) 21:17

ドライバー完成したが

 TB67S128 の部分だけ、ポリカーボネイトを切り取る。
 ここに銅板を接着し、放熱強化する。 

 実のところ放熱はICの腹から基板銅層に行うようになっているため、背面のヒートシンクは効果大という訳ではない。しかし暖かくなるのは確かであり効果は確実にある。
 ならば、少しでも放熱し易くするのは重要だ。

 現状では危険を感じるような過熱は無いが、分かり易いていどの発熱はある。放熱を強化することは、電流増大の余地を確保する意味でも重要だ。
 ピーク電流2.6Aの設定に対し、電源は平均電流3Aが可能。

 またOSコン周辺のパワー系配線をオートウエルドでコーティングし、絶縁強化済み。

 熱伝導グリス混合エポキシで接着し、その周囲をオートウエルドで補強する。

 この程度で、充分に放熱できるはずだ。
 床になるステンレス車体に熱伝導させる必要までは無いと思う。

 予定位置に実装し、最終動作確認。

 全く脱調することなく、快調に動く。速度の急変も、問題ない。
 センサーを使用して脱調を防ぐステッピングモーターのドライバーは、市販されている。だがどれもサイズが巨大過ぎる。ラジコンSタンクに搭載可能なほどコンパクトな市販品は、存在しない。
 自作ドライバーは、このサイズで脱調フリーと広大なダイナミックレンジを両立しているところに意味がある。

 走行用ブラシレスモーターも配線し、両方同時に動かしてみる。全く問題無し。作り直して、苦節数ヶ月。遂に、理想的イメージ通りに動作する走行系を、実現させた!

 仕上げに、実際に部屋の床を走らせて操縦を試そうと考える。
 だが、足回りのチェックを行ったところ、第5転輪のスプリングが剥離しているのを発見。

 以前からサスアームの弾力に違和感があり、最近剥離したのではないと思われる。他の7本は、今のところ問題ない。
 だがとにかく、当初から懸念していた強度不足が現実になった。ハンダ付けでは、必要な強度を実現できなかった。

 手作業加工により8つそれぞれすべて、ハンダ付け部分の形状が異なり、強度も異なる。これは、最も強度が出ない形状になっちゃってるのだろう。
 どうやら、銀ロウ付けに挑戦するしかなさそうだ。
 最初から銀ロウにしなかったのは、対象がバネだからである。ハンダ付けに比べて高温が必要なので、バネを劣化させるリスクがでかい。だから、ハンダ付けで何とかなるならハンダ付けで押し通りたかった。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年3月28日(日) 21:45

評価用基板乗っ取り成功

 Sタンクに搭載し、動作確認。

 ウンともスンとも言わない。これでは、各信号を順番に調査せねばならない。だが、気付いた。DAC出力を、記述し忘れている。初期状態では0Vのタイプだから、ピーク電流がゼロになっちゃってる。
 評価用基板で動作試験していたときは、VREFが1.7Vぐらいになっていた。そこで、1700を出力するように書き換える。

 これにより、無事に動くようになった。
 ただし、回転速度が上がらない。可能性が高そうなところで、マイクロステップ設定の3ビット。評価用基板では1ビットだけ操作していたが、この本番基板では3ビットとも設定できるようになっている。
 ビット0と2の配線が逆接続だと判明したが、適切に修正することで復活。

 評価用基板だけで動作確認していた時と、全く同じように動作するようになった。評価用基板の切り出し&乗っ取りは、成功だ!

 こうなると次は、回転速度に応じてマイクロステップ設定の切り替え。
 TB67S128 を使用する場合、マイクロステップを細かくするほどステッピングモーターが脱調し難くなる。しかしCLK周波数を余り上げられないため、回転速度が速くなるとマイクロステップを荒くせねばならない。ならば、回転速度に応じてマイクロステップの細かさをこまめに切り替えるのがベターだ。

 少し苦戦したが、マイクロステップの切り替えを行うことで脱調がほぼ完全に消滅した。普通に操作していて、脱調を感じることは無くなった。
 ピーク電流を上げると確実性は増すが燃費と発熱の影響も大きいので、約2.6Aのままにしておく。超低速回転時は、約0.8Aに落とす。いずれの場合も、AGCにより更に電流が45%まで減らされる場合がある。
 これらのパラメーターは、不具合があれば簡単にソフトウェアで変更可能だ。いや、AGCの最大低減45%というのは、固定にしちゃってるけど。
 モーターや TB67S128 の発熱は今のところ許容範囲内であり、動作に問題が無ければピーク電流は増やしたくない。

 動作確認できたので、配線を最短に切り詰めて接続し直す。

 ピンヘッドに挿した後からハンダ付けし、完全に固定。

 裏側にも、絶縁用に t=0.3 ポリカーボネイト板を接着。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年3月27日(土) 22:24

基板合体

 最後の仕上げに、パワー系配線を行う。これも、コネクターは流用。

 入力電源ラインの根元には、OSコンを取り付ける。突出しても実装可能な位置だと、確認済みだ。
 これも、相互短絡していないかどうか、GNDと短絡していないかどうか、チェックする。

 メイン基板にも、追加配線。

 まず、評価用基板(切り出し済み)の配線を接続するため、丸ピンヘッドを設置。もちろん裏側では、配線済みだ。
 続いて、DACを取り付ける。5V電源はメイン基板から取り、GNDと電圧出力は評価用基板からの配線をハンダ付け。GND電位差による誤差を、抑止する。

 メイン基板と評価用基板を積み重ね、配線を丸ピンへっとに挿し込む。

 配線の対応関係をミスしている可能性があるため、ハンダ付けで固定するのは動作確認後だ。

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