BRAVO BST12修理 その2

前回の投稿から4年も過ぎてしまいましたが、まだBST12を捨てずに置いていました。今回ぽんさんから旋盤を頂き、修理できる環境が整ったので久々にトライします。

では改めて・・・BST12とはゴムボートに空気を入れる電動ポンプです。本来の動きではBST12からゴムボートにホースを繋ぎ、スイッチを入れると最初はブロアで空気を送り込んで、ある程度空気が入って圧力が上がってくるとコンプレッサーモードに切替わり更に空気を送り込みます。そしてダイヤルで設定した圧力に達するとコンプレッサーが停止して完了となります。圧力に応じブロアーとコンプレッサーを使い分ける事で充填速度と圧力を両立させている訳です。しかしこの故障したBST12は最初からコンプレッサーモードで動作しブロアーモードをスキップしてしまうという症状でした。

配線をイジってブロアーモータに直接12Vを繋いだところ、ガチャガチャという異音と共にぎこちなく回転しました。どうやらモーターが怪しいです。モーターの空気取り入れ口から中を覗くと整流子の電極部分がハガレている様に見えます。

BST12_2_1
整流子の電極が剥がれている様に見える。

モーターの裏ブタを開けてみると・・・やっぱり。

BST12_2_2
やっぱり剥がれていました。

ダメ元で修理を試みましたが直ぐに剥がれてしまうので、これを直すのは諦めてモーターを交換しようと思います。このモーターは550サイズで12Vで動作する必要がありますが、簡単に(安く)入手できるのが無かったので日本橋のデジットで購入した7.4Vの物を使う事にします 。

12V電源で7.4Vのモーターを駆動する為、タイマー555で2/3デューティーのPWMを作って降圧しました) 。

BST12_2_3
降圧回路

ところでモーターとファンの接続は写真の様な金具で接続しています。

BST12_2_4
白いのがファンです。

この円錐と六角を組合わせた様なパーツを新しいモーターに付け替える必要がありますが、これがモーターから外れません。手持ちのギヤプーラーでは全く歯が立たず、冷やしたり温めたりしてもダメで、最後の手段としてモーターの軸をドリルで潰そうとしても歯が立ちませんでした(なんかモーターの軸ってメチャ硬いんですね)。

ダメ元で3Dプリントパーツでも試してみました。3Dプリントで拳銃が作れるくらいなら軸受けぐらいできるかもしれません。

BST12_2_5
ABSで出力した軸受けで試運転

が、やっぱり一撃でダメになり空回りを始めました。

・・・という訳で、ここで途方に暮れて年数が過ぎた訳です。

そして2018年、旋盤という強い味方があります。初めての旋盤工作としてこの軸受けを作ってみたいと思います。オリジナルの軸受けはステンレスっぽいですが、これは初心者には難しそうなので真鍮でやってみます。

材料はこれ。いつだか忘れましたが東急ハンズでこの日の為に買っておいた真鍮の丸棒。

BST12_2_6

まずは旋盤のチャックに挟みますが、芯のブレが極力少なくなる様、ダイヤルゲージで見ながら取付けます。ダイヤルゲージはCNCの調整用に前から持っていましたが、マグネット基台はアストロプロダクツで 急遽購入です。

BST12_2_7

ドリルで真ん中の穴を空けます。

BST12_2_8

そして六角形の部分は後で六角形にするとして、まずは六角形の外周サイズになるまで全体を削ります。

BST12_2_9
おお、旋盤らしい作業。真鍮が削れてピカピカに輝きます。

テーパーの部分はここの目盛りを1.5°に合わせて削りました。

BST12_2_10

最後に突っ切りバイトで母材から切り離した結果がこれ。

BST12_2_11

突っ切りバイトが穴まで届く直前に母材から離れてしまった様で中心部分が少し残ってしまいました。ヤスリで除去します。

後は六角形の部分をひたすらヤスリで削って出来上がったのがこれ。
このパーツを自作できたと思うと感動です。

BST12_2_12
完成!!

モーターの軸に圧入する為、穴径を微調整します。これにはこのビットで広げるとちょうど良いサイズになり、カナヅチで軽く叩いて圧入しました。

BST12_2_13
いつだかカホパーツで安く買った回転ビットセット内の1本

そしてブロアのケースに取付け。

BST12_2_14

ファンも取付け。

BST12_2_14

元の形に収めます。

BST12_2_15

モーターが7.4Vな為に追加したPWM回路は結束バンドで固定しました。

BST12_2_16

動作確認したので 動画にしてみました。 。スタートするとブロアーが動作し、吐出口を塞ぐ事で圧力が上がってコンプレッサーモードに移行します。

あとは久々にケースをねじ止めして完成です。

BST12_2_17

何年も放り出していたポンプですが、やっと修理できました。
旋盤を使える環境になった事で色々と対応できる幅が広がったと思います。
ポンさんに感謝です。

レーザーでハンコを製作する

訳あってハンコを製作する事にしました。
ゴム板をレーザーで彫るのが本筋だと思いますが、手元に無かったので杉(と思われる)板に彫ってみました。

まず適当なソフトで原版を描き、裏表を逆転させます。また彫る部分を黒、残す部分を白にします(一回失敗しました)。

そしてここに書いた方法でレーザー加工機をラスタースキャンさせます。この時レーザーパワーをどれくらいにするのが適当か分からなかったので、ちょっと強めかと思いましたが50%からやってみました。スキャン速度はF3000、解像度は288dpiです。

まず1回目・・・さすがレーザー、細かいところまで残っています。でもちょっと彫り過ぎました。3mm以上窪んでいるので細かいところ(濁点の部分とか)がすぐに折れそうです。

はんこ1

一回目

 

2回目。パワーを約25%に下げて再トライ。
深さ2.5mmでまだ彫りすぎです。

はんこ2

二回目

 

3回目。約10%パワーでやっと1mm強になりました。これくらいで良しとしましょう。
なお10%とはボリュームの目盛りでの10%です(この図のIN端子で制御)。レーザー管の定格は40Wなのでキチンと比例していれば4Wになりますが実際のところは分かりません。

はんこ3

3回目。既にインクを付けた写真しかありませんでした。

つまむところを付けて・・・

はんこ4

つまみ取付け。

 

押してみます。
ゴム版と違って綺麗に押すのが難しい気がします。
まあでも良しとしましょう。

はんこ5

押してみた。

 

ヨットレースのスタート練習用タイマー~その3~

だいぶ間が空いてしまいましたがヨットレースのスタート練習タイマーの続きです。

前回のマイクがイグニッションノイズを拾ってピロピロ言う問題は電源からの回り込みと思われます。マイクユニットには直接12Vの電源を供給し、ユニット内の抵抗で分圧してコンデンサーマイクに与えていました。コンデンサは大小取付けていますが電源の安定化はしていません。電解コンデンサーを増やしてみたりもしましたが納まらなかったので、マイコン側に供給している5Vレギュレータから電源を取ったところ綺麗にノイズは消えました。

またマイコンのプログラムも修正しました。今までのプログラムでは時々リセットに失敗しておかしな動作をする事があったのでリセット処理を変更しています。
Arduinoスケッチ→http://www.hoihoido.com/data/RaceTimer170329.ino

これで大体の機能は完成したのですが、風が強い日はやはりスピーカーの音量が不足する様です。特にスタートタイマーの発信音はパワーアンプにフルスイングで入れているのでこれが限界かと思われます。アンプはAliExpressから¥104円で買った10WステレオD級アンプですが、これを更にパワーアップするのも大変です。
そこでどれくらい効果があるか分かりませんがスピーカーをもう一つ追加してみる事にしました(秋月電子で¥1500-のヤツです)。アンプはステレオなので出力は2つあります(今まで片CHしか使っていませんでした)。
またスピーカーの向きを可変にして好きな方向に向けられる様にしました。

こんな感じです↓。

StartTimer

ダブルスピーカー!!

まだ強風の中では試せていませんが、かなり改善したと思います。スピーカーの方向を可変にしたのも効いている様です。

 

ヨットレースのスタート練習用タイマー~その2~

前回報告したスタート練習用タイマーですが、海上で動作させるとやはり音量が不足していました。

ヨットスタート練習タイマー

ヨットスタート練習タイマー。

ヨット練習タイマー

内蔵式3Wスピーカー。
アンプの仕様上、公称出力は1W。

そこで秋月電子のトランペットスピーカーを購入してみました。

トランペットスピーカー

秋月電子で¥1500の10Wトランペットスピーカー

 これに伴いアンプも増強します。
Aliexpressで購入した10WステレオD級アンプ基板。これ1枚104円で送料無料でした。やっていけるのでしょうか?

10Wx10Wアンプ

信じられない低価格。

 ついでにマイクもつけようと思います。パーツケースにあったコンデンサーマイクにLM358でマイクアンプを作り3Dプリントしたケースに入れます。

Mic+AMP

Fusion360で描いてレンダリングした図。

実物のマイク

出来上がったマイク

タクトスイッチ(大)を押したときだけマイクに電源が入ります。
スイッチとマイクの開口部は裏からビニールを貼って防水しました。

 

前回までは電源にモバイルバッテリーを使っていましたが、アンプのパワーアップに伴い12Vをボートのバッテリーから供給してもらいます。
但しマイコンには5Vを供給する必要があるので3端子レギュレータを追加しました。
また念のため電源の入り口にはヒューズも設けています(この装置のトラブルでボートが航行不能になってはマズイので慎重にいきます)。

全体図です。

全体の絵

全体図

 電線の出入り口は多少でも防水性を高める様に工夫してみました。
最終的にはコーキング予定。

ケーブル出入り口

ケーブル類出入り口。コーキングが着きやすい様にABSでスリーブを作成しました。

 

で、実際に海上で試してみました(写真は撮り忘れました)。
結果、スタートタイマーの音量は十分となりました。
但しマイクアンプはエンジンのイグニッションノイズを思いっきり拾ってピロピロ鳴っています。
これについては対策が必要です。 

ヨットレースのスタート練習用タイマー

ヨットレースのスタート練習用タイマーを作ってみました。
ヨットのレースはまずスタート5分前に旗が上がり、それから色々と手順を踏んで5分後にスタートとなります。この5分の間に選手は色々な準備を行います。
たとえば陸上の競技と違ってスタートラインに線を引く訳にはいかないので海上のブイとコミッティボートの間の直線がスタートラインとなるのですが、自分がはみ出しているかどうかが判りにくいので一旦ライン上に船を止め、ブイの向こうに見える景色を確認しておきます。そうするとスタートの瞬間にブイと向こうの景色を見る事で自分がラインを超えているかいないかが一目でわかるわけです。
また風の方向や海面の状況をチェックし、どのあたりを走っていくと有利かを予想します。 さらにスタート直前になるとラインの手前に多くの船が集まり混雑する中で有利と思われる場所に船を停止させる必要があります(
船は同じ場所に留まるのが難しいのです)。

RaceStart

スタート前


で、日ごろからスタート練習をやる訳です。
その際、ゴムボート上の先生や関係者が時計を睨みながら5分前とか1分前とか叫んだり、スタートの瞬間にホイッスルを鳴らしたりします。しかし5分間ずっと時計を睨んでいるのは結構苦痛ですし、ホイッスルを鳴らし忘れたりしもします。

そこでこのタイマーです。
スタートボタンを押すと「スタート5分前の5秒前」からカウントダウンし、1秒毎に発信音が鳴ります。そして5分前には長音1回+単音5回で5分前である事を知らせます。
その後、10秒置きに単音1回。また4分前には 長音1回+単音4回、3分前には長音1回+単音3回といった風にカウントダウンしていき、スタート10秒前からは1秒毎に発信音が鳴ります。
また5分スタートの他、4分、3分でのスタート練習にも切り替えられます。

製作

今回はArduinoを使用しました。
プログラムはArduinoUNO上でデバッグし、生のATmega328Pに書き込みます。

Arduionoブートローダ書き込み。

まずFT232RLでArduinoブートローダを書き込み、その後ArduinoUNOに挿してスケッチをダウンロードします。

 

そしてプリント基板を切削。

ヨットスタート練習タイマー基板

切削中。

 

ケースはポリプロピレンのタッパーです。
初めてレーザーでポリプロピレンを切ったので加減が分からず、スピーカー側は十分切れていなかったため後から手で切り抜く羽目に。

ヨット練習タイマー4

十分に切れていませんでした。
結局手作業で切り抜き中。

ヨット練習タイマー5

こちら側はパワーを上げたのでバッチリ切れています。というか少し強すぎたかも。

 

液晶は以前カホパーツセンターのジャンク市で買ったものです(既に3年も経っていました)。
液晶の前面にはクリアーのプラバンを張り、押しボタンの前には厚手のビニールを張って防水しました。
スピーカーを鳴らすアンプには秋月電子で購入したPAM8012モジュールを使いました。D級なので2W出せるのに小さいです。

ヨットスタート練習タイマー

モバイルバッテリーで電源供給。

ヨット練習タイマー2

こちら側はスピーカー。海上でも聞こえる様に3Wクラスです(アンプからは1Wしか入っていませんが)。
ケースとの間にビニールを貼って防水処理しました。

 

回路図

ヨットレース練習用タイマー回路図

クリックすると拡大します。

Arduinoスケッチ

 

まだ実際にスタート練習で使っていません。今度試してみます。

アメリカズカップ

福岡でヨットレースのアメリカズカップが開催されました。アジア初開催との事です。
熊本は先日の震災による被災地という事で、福岡市の国際スポーツ大会様/大会組織委員会様のご厚意により熊本ジュニアヨットクラブを観戦にご招待いただきましたので、11月19日(土)に大喜びで見に行ってきました。

会場に向かう川沿いの道から。見えてきました。かっこええです。期待が高まります。

AC2016_1

橋の向こうにAC艇が見えてきます。
「おおおっ!」

 

開始前にRedBullエアレースでおなじみの室屋氏によるアクロバット飛行が実施されました。
これだけでも来た甲斐があります。

かっこええです。
今度ラジコンで真似してみようと秘かに思ったのでした。

レースが始まりました。
アメリカズカップの艇は水中翼があり、スピードが出るとと船体が海面から浮き上がる「フォイリング」という状態になります。この日はあまり強い風ではありませんでしたが、それでも時々フォイリングするシーンが見られました。
コースは思っていたよりも狭く、OP級のコースよりも狭く見えました。そんなコースをカッとび艇が走るものですから1レースが20分程で終わります。 この日は3レースが行われましたがあっという間でした。

AC2016_3

こんなのが走っています。

第二レースはソフトバンクチームがトップでゴールして盛り上がりました。
この先も是非頑張ってほしいものです。

ご招待いただいた福岡市国際スポーツ大会様/大会組織委員会様、大変ありがとうございました。みんな大喜びでした。

64bitWindowsでOpenStickへの書込みができなかった件

MakerFaire用に新たなデバイスを作っていたらOpenStickへの書き込みが出来なくなっている事に気づきました。 まずいです。 このままではMakerFaireで胸を張って照会できません。
先日Windows7(32bit)からWindow10(64bit)に変更した事が絡んでいる様です。

OpenStickへの書き込みはMybootOSというツールで行うのですが、これが下の様なエラーになって立ち上がりません。

MybootOS_Error

間違ったフォーマットのプログラムを読み込もうとしました。(HRESULT からの例外 0x8007000B) ・・・というエラーが出る。

MybootOSはC#で書いてありVisualStudio2010でビルドしています。
ググってみると、どうやらビルドする時のCPUの指定がAnyCPUになっていたのが原因だった様です。 AnyCPUってのは実行するOSが32bitでも64bitでも、それぞれに合わせたモードで動いてくれるものだそうです。ところがプログラム内からDLLを読んでいると、DLLが32bitか64bitかというところまでは面倒を見てくれないため、今回の場合アプリケーションは64biitで動作しているのにDLLが32bitだったのでエラーになっていました(Mybootではmpusbapi.dllを使っています)。
そこでVisualStudioでX86としてビルドし直すと32bitのアプリが生成され、これだと最初から32bitとして実行するので無事動作する様になりました。

という事で64bitのOS上で動かす時は32bit版のアプリを実行しなければならないという解り難い状況になっています。
いずれにせよ動作する様になったのでバイナリだけアップしておきます(ソースは変更していないので)。 

で、そもそも何を作っていたのかというと、これです。。。

ヨットシミュレータコントローラMINI

ヨットシミュレータコントローラMINI

今回MakerFaireには実物大コントローラは持って行かないので雰囲気だけでもヨットっぽいコントローラをつくってみました。

Windows10(64bit)版でヨットシミュレータが動作しない件

Windows10への無償アップグレードが7月29日までという事なので、そろそろ検討を始めようと思い、まずはセカンドマシンで試してみました。
セカンドマシンとはHPのEliteBook2740pです。昨年の山口ミニメイカーフェアヨットシミュレータを動かすマシンが無かったため、中古で購入しました。セカンドマシンとはいえIntel i7搭載なので、メイン(Intel i5)より高級です。

HP Elite2740p

分厚いですがタッチパネルなのでWindows10を試すには最適です。

これには元々Windows7(32bit)が入っています。このマシンにはリカバリディスクが付いていないのでHPから購入しました。その際、32bitでも64bitでも購入可能との事でしたので64bit版を買っています。 よって今回は元々のWindows7(32bit)から、一旦リカバリディスクによりWindow7(64bit)を入れた後、無償アップグレードにてWindows10(64bit)化します。

まずリカバリディスクによりWindows7(64bit)をインストールした時点でヨットシミュレータを起動してみました。しかし何やらエラーが出ています。が、とりあえず今回はWindows10にしてから悩む事にします。

で、途中いろいろあったのですが、話はWindows10(64bit)インストール後に進みます。この状態でヨットシミュレータを実行してみるとやはり下の様なエラーが出て起動できません。

MSVCR100.dllがないため、プログラムを開始できません.

なにやらエラーが発生。

MSVCP100.dllが無いそうです。「OK」を押すとMSVCR100.dllも無いと言ってきました。検索してみると「MICROSOFT  VISUAL C++2010 再頒布可能パッケージ」を入れろとの事です。確かにヨットシミュレータはVISUAL C++2010でコンパイルしています。

ところで「MICROSOFT  VISUAL C++2010 再頒布可能パッケージ」には32bit版と64bit版があります。今回OSは64bitになったので64bit版をインストールしました。
しかしこれでは変化ありませんでした。なぜでしょう?
ヨットシミュレータは32bitアプリとしてビルドしてあります。結局アプリが32bitならOSが64bitでも32bit版パッケージを入れるのが正解な様です。

<参考>MICROSOFT  VISUAL C++2010 再頒布可能パッケージのダウンロード先

 

ヨットシミュレータ~その7~

景色が見える様にした。
シミュレータ世界の回りを円筒で取り囲み、その内側に絵(テクスチャ)を貼った。
貼付ける絵は実際の宇土マリーナ沖の写真を使おうと思ったが、一周分の写真が無かったのでWindowsのペイントで描き足した。

この向きは写真を元に色々修正した風景。

景色1

シミュレータから見える景色。
マリーナのクレーンが見える。

 

こっち向きは手書き

OptimiScape2

普賢岳。記憶を元にイメージで描いたので実際とは合ってないかも。

 

中心から遠く離れると円筒が見えてしまう。

OptimiScape3

離れすぎると円筒が・・・

更に遠くに離れると円筒の外側の世界に出てしまうが気にしてはいけない。

いい加減な景色だが、やはり乗ってて気分が違う。