2020年8月31日月曜日

テオ・ヤンセン馬車

Facebookお友達の Lien Tedさん
今年の4月30日にアップされた作品を拝見してとても感動し
私も3Dプリンターを購入したら是非、真似して作ってみたいと思っていました。
Lien Tedさんの作品はこちらです。

Lien Tedさんも MakerMind.SGさんの作品を参考にされたようです。

脚のところはテオ・ヤンセン機構です。
「ホーリーナンバー」と呼ばれる黄金比を元に、
Fusion3603Dデーターを作成、
ソフト内のシュミレーションでもうまく動くように出来たので
実際に3Dプリンターで印刷し組み立ててみました。
何度も失敗しながらですが、なんとか完成しました。

こちらが3Dプリンターで印刷したものです。

①を1:48のTTモーターに取り付けていきます。

脚部のテオ・ヤンセン機構は
「ホーリーナンバー」と呼ばれる比率に従って作成しました。

反対側の足は180度ずらして取り付けます。

馬車の荷台をTTモーターにネジ留めしています。
(TTモーターの黄色プラスチックにネジ用の穴を開けました。)

⑤と同じサイズで下に車輪のシャフト穴を付けた板を
スペーサー経由で⑤に取り付けます。
さらにφ2mmのシャフトを通し、車輪を取り付けたところです。

モーター~電池ケース(単3アルカリ3本使用)~スイッチを繋いだら完成です。

MakerMind.SGさん、Lien Tedさんの素晴らしいアイデアに感謝しています。

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私の3Dプリンターは光造形式で「水洗いレジン」を材料としているのですが、
印刷後、曲げると「しなる」ような感じがします。
上の⑦のような姿勢で2日間 置いたままにしていたら
脚の三角のところが曲がってしまいました。
(保管するときは寝かせないといけません)

また落下させたときに割れたところもあり、
やや強度不足のような気もします。
もう少し厚めに印刷するとか、
今後、色々と工夫をしていきたいと思います。



2020年8月18日火曜日

ホールセンサーを使った「磁気測定器」Part2

約3か月前に、ホールセンサーを使った「磁気測定器」を作りました。
この投稿を見て下さった横浜市のMukujiiさんより、
ホールセンサーの「THS119」はUGN3503」より
もう少し広範囲に磁力を測定できることを教えて頂きました。
(「THS119」は2000Gまで,UGN3503」は900Gまで)

  これは「THS119」のグラフで
左はB=1000Gのときのホール電圧と制御電流Ic、
右はIc=5mAのときのホール電圧と磁束密度を示したものです。
これを見ても2000Gまでプロットされ、ここまで測定できることがわかります。
色々と調べてみましたが、実際に入手できるホールセンサーで
ここまで広範囲に測定できるものは他には見当たりませんでした。

「THS119」は東芝製で数年前まで日本で製造・販売されていたようですが
残念ながら、もう日本で販売されているところが見つからず、
中国のAliExpressで購入してみることに・・・
届いた「THS119」は東芝製のものではありませんでしたが
(以前販売されていた「THS119」の写真と見比べると刻印、形状も違いました)
この装置を作ってみて、性能は悪くないと感じました。

こちらが完成後の映像です。
 

この装置の製作にあたっては、Mukujiiさんからヒントとご助言を頂き、
下記のように作成しました。

まず、「THS119」とUGN3503」の違いですが、
★「UGN3503」は定電圧動作タイプ
「THS119」は定電流動作タイプでリニア性が良く高精度だが
定電流回路が必要。

こちらが定電流回路と増幅回路です。

オペアンプ①はLMC358としました。
オペアンプ②・③は1つのオペアンプを共用出来ます。
CMOSオペアンプ(LMC662、NJU7062Dなど)が良さそうです。

ツェナーダイオードは、オペアンプ①のバーチャルショートが成立するように
2~3Vあたりにします。(私は3Vでは成立せず、2Vにしました)

抵抗①は1kΩ

抵抗②は2SC1815のIcが5mAとなるように設定します。
私の場合はエミッタ電圧が約1.78Vなので、357Ωですが
357Ωを作るのが難しく351Ωとしました。

抵抗③÷抵抗④が増幅率となります。
例えば、ホール電圧が80mVのとき、上のグラフ(右)より1000mGです。
読み取った電圧=ガウス値となるとわかりやすいので
増幅率は1000mV ÷ 80mV = 12.5倍 とします。
(取りあえず抵抗③=1MΩ、④=80kΩ、増幅率=12.5倍として後で補正する)

VoutA、Bのどちらに電圧が出ているのか(N・Sどちら?)は
Arduinoの中で判定します。

ここまでの回路はブレッドボードで組み立てました。

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今回、モニターは 0.96インチ128×64ドット有機ELディスプレイ(OLED
を使用しました。
小さいですが綺麗に表示されます。
(動画ではちらついているように見えますが、実際はちらつきはないです。)
最初に少し設定をしないといけませんが、こちらにわかりやすく記載されています。

ArduinoとOLED、上記の定電流&増幅回路との接続は
このようにしました。


プログラムはこちらです。

Arduinoはブレッドボードの右に置きました。
(上向きにするとArduinoのLEDがモニターの白プラスチック板を透過するので、裏向きにしています。)

モニターは白プラスチック板に固定し、ブレッドボードの上に配置しました。


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取りあえずこれで完成ですが、
これでは本当にちゃんとしたガウス値が出ているのか?不安です。

市販のガウスメーターをお持ちの方に特定の磁石を測定して頂き
その結果と比較すると、
約85%くらいの値しか出ていませんでした。

そこで、上記の抵抗④の80kΩを 80kΩ×0.85=68kΩとすることで、
市販のガウスメーターの測定値とほぼ同じ値となりました。

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今回、この装置を作成するにあたって、
Mukujiiさんに色んなことを教えて頂き心から感謝しています。

MukujiiさんのHPはこちらです。


2020年8月2日日曜日

3DCADソフト「Fusion360」始めました!

1か月くらい前から3DCADソフト「Fusion360」のお勉強を始め、
念願だった3Dプリンターも購入しました。

Fusion360」の使い方については
やのすけさん のチャンネルでお勉強をさせて頂きました。
とてもわかりやすく解説して下さっています。

下の動画のアセンブリを使った作品は
 Etienne Kさん のチャンネルを参考にさせて頂きました。
色々綺麗な作品を作らていて、感動します。

動画の最後の遊星ギアは実際に3Dプリンターで印刷したものです。

私が購入した3Dプリンターは

「NOVA3D ELFIN2」(光造形タイプ) です。

かなり安いですが、精度も良く気に入っています(^-^)



3DCADソフト「Fusion360」は非商用目的なら、無料で使えます。

ここからDL出来ます。

こんなすごいソフトが無料なんてビックリします。


上記のオートデスクのサイトには

「非商用目的でご利用の場合は、1年間のサブスクリプションを無料でご利用頂けます。

と書かれていますが、

無料ライセンスを更新することも出来るようです。

https://makerslove.com/21631.html