基板切削CNC不調

フライトシミュレータのモーション化を進めていますが、次の作業としてラダーペダルフライトヨークを座席と一体にになる様に固定したいところです。この作業には鉄を切ったり貼ったりする予定なのですが先週末は天気が悪くて外での作業が出来ませんでした。

仕方ないので現在ブレッドボードのままであるコントロール回路の基板作成を始めたのです。いつもの様にKi-cadで図面を描き、ガーバーデータを作成してgynostemmaで切削データを作成しました。そして基板切削CNCをスタートさせてしばらくしたところでガタガタという音がし始めました。最初は送りねじの油切れかなとか思っていたらそのうちX軸が回らなくなり、同じところばかり削り始めたので非常停止ボタンを押して止めました。

どうやらX軸のドライバ基板とステッピングモーターをつなぐナイロンコネクタ付近が接触不良みたいです。このあたりをグリグリやるとX軸が回ったり止まったりします。結局配線中の1本が切れかかっているのを見つけたので半田で付け直しました。

そして再スタートしたら今度はY軸がガタガタと言って回らなくなりました。これもコネクタ回りの配線が切れかかっており、半田で付け直しました。

これで一応動作する様になったのですがコネクタ回りをしつこくグリグリやってみるともう一か所怪しいところがあり、これも半田で付け直しました。

ナイロンコネクタは電極をカシメて止めますが、このCNCを作った時はまだカシメ工具を持っておらず、適当な事をした記憶があります。それがいま一気に噴出したのでしょうか?
もしかすると今まで何回か切削を失敗した事があるのもこれが原因だったのかもしれません。

CNC配線

ナイロンコネクタの切れたところを半田で修理

 

このドライバ基板、今では考えられませんが当時市販のステッピングモータドライバが手に入らなかったのでPICマイコンとMOSFETで作りました。ユニポーラのモーターを3個駆動するのでMOSFETを12個並べており配線もぐちゃぐちゃです。色々ぶら下がっており、そりゃ配線切れも起こすってもんです。

CNC制御

CNC制御基板

 

以上の修理で今のところ普通に動作する様になったのですが、いつまた再発するか分かりません。コネクタの配線を全部やり直せばいいのですが、それよりもArduino+CNCシールドに変えようかと検討しています。

ちょっと前にレーザー加工機をArduino制御に変えようと思ってCNCシールドは購入していましたが、非常停止スイッチ、水流センサー、上蓋開閉センサー等の接続を考えていたら面倒になってそのままにしています。なのでこのCNCシールドを流用しようかと考えています。。。

CNC

まずは修理完了

ぼちぼちとやります。

 

FT-708のバッテリー

先日から古い無線機の修理にハマっており、TS-520DIC-501に続きFT-708にも電源を入れてみた。
この機械は大昔に貯金をはたいて新品で買ったものなので回路図はある。

FT-708

八重洲無線の430MHz FM機 FT-708。 横に置いているのはバッテリー

今回は特に故障はしておらず、すんなりと立ち上がった。
しかしバッテリーは充電不能である。30年くらい経過しているので当然といえば当然。
このバッテリーは10.8V仕様でNi-Cd×9本直列である。単三サイズより一回り太くて短いセルが入っている様で、この外形に単三×9本は納まらない。3セルのリポを使う事も考えたが、過放電防止回路を極力未使用時にリークさせない様に作るのが難しい。(本体の電源SWを通った後に回路を入れられればいいんだけど、これも狭くて難しそうなので・・・)
そこで単四サイズのNi-MHをジグザグに並べてみると何とかこのサイズに納まりそうである。

まずはAutodesk123dで電池ボックスを描いてみた。

電池ボックス

Autodeskで描いた電池ボックス

電極はこういうのをホームセンターで買ってきた。このままだと隣とショートするので不要な部分はニッパーで切り落とした。

電池ボックスの電極

電池ボックスの電極
TAKACHI製 IT-4WPとIT-4WM

電極が納まる溝をBOX側に設けてはあるが、3Dプリントしたら埋まってしまう可能性大。
でもとりあえずプリントしてみた。

プリント開始

プリント開始
3Dプリンタ2号機はまだ完成していないので
相変わらずPrusaMendelである。

案の定、溝は埋まっている。しかもカッターナイフで溝を掘り直そうとするとパキパキと折れてしまった。だがこれも想定内。 電極を一旦両面テープで張り付け、3Dペンで周囲に樹脂を盛り、更に熱したマイナスドライバーで押しつぶして固定した。

完成図

完成図。

動作確認のため、あり合わせの単四Ni-MHを9本かき集めて電池BOXににセットした。
容量の違うバッテリーを混ぜるのはよろしくないが、とりあえずこれで動作させてみる。

バッテリー挿入

バッテリー挿入!

そしてリグに装着!

そしてリグに装着!

電源を入れると問題なく動作を開始した。 FT-708復活!
オリジナルのバッテリーは470mA/hなので大幅に容量がアップしたはず。

ところでこのFT-708は後に発売されたFT-708Rと違ってリピータには非対応だった。そこで当時88.5Hzのトーン発振器を組みこんだのだが送信音声に乗せる部分が上手くできていなかった。

88.5Hzエンコーダ

88.5Hzのトーンエンコーダ。
秋月電子かどこかのキットだったような気がする。

SHIFT設定のロータリースイッチには秘密のポジションを増設してあり、このポジションにするとトーンエンコーダがONになるのだ。ここまでは昔やっていた。

ロータリスイッチ

ロータリスイッチの秘密のポジション

問題は88.5Hzのトーンをどこから入れるかである。
回路図によるとマイクアンプと変調器の間に「TONE SQ IN」という端子があるが、当時は基板上での端子位置が確信を持てずに接続しなかった記憶がある。
今回は目ぼしい端子をオシロスコープで見ながら送信してみた。すると確かにマイクからの信号が載っていたのでここに接続することにした。
結果は当たりで、近所のリピータへのアクセスができる様になった。

これで完了とするのだが・・・この古くて重いハンディー機を本当に使うのか??

 

IC-501の修理

TS-520Dに続いてIC-501も電源を入れてみたら微かなノイズが聞こえるだけで受信が全く出来なかった。

IC-501

ICOMの50MHz機IC-501
照明が綺麗なのだ。

この機械も随分前に中古で入手し、回路図も取説もない。ネット上で探したところ取説だけはICOMのサイトからダウンロードできたので、とりあえず取説記載のブロック図を参考にいじくってみる。

まずディップメータを50MHz付近で発振させてみたが全く受信していない。
しかしAF回路への入力を手で触るとノイズが出るのでAFは生きているのだろう。
そこで中間周波数の14MHz付近をディップメータで発振させながら近づけたが受信できていない。・・・って事はプロダクト検波がだめなのか?ミキサーのところまで14MHzのキャリアは来ているが・・・。 そこでモードをAMにしてみたがこちらも受信していない。

IF基板の写真・・・

IF~復調基板

IF基板。
こんな感じだが回路図がない。
どうやら写真の下の方が受信用IF増幅から復調ICらしい。

基板の裏面からも写真を撮り、パソコン上で上下を反転表示して表面と見比べながら回路を調べていった。

IF~復調基板の裏面

IF~復調基板の裏面
画面上で反転させ、表面と見比べた。

写真から回路をたどって行きIF信号の位置がわかったのでディップメーターのプローブから直接14MHzを入れてみたら微かに受信している。 これを何度かやっていると、あるとき突然強力に受信できる様になった。 ノイズもそれっぽく出ているのでアンテナを繋いだら普通に受信できている。
なんだ?突然直った? と思って暫く動作させていたら再び受信不能になった。
不安定である。受信しながら基板のアチコチを突っついてみると、あるところを押さえると受信できたり出来なかったりする場所があった。 念の為コネクタを磨いても変化がないので接点の問題ではなく、半田の不良(クラックかなにか?)が怪しい。 ルーペで見てもこれという箇所は見当たらなかったので関係しそうな箇所をコテで一通り暖めなおしたところ安定に受信できる様になった。
送信出力は問題なさそうである。
本当はコイルの調整とかすればいいのだろうけど、取説にも調整方法は載っていないので無理にいじるのはよそう。

先日からFT-690mkⅡでワッチしても全く交信しているところが聞こえてこなかったのに、直ったばかりのIC-501で受信していたらいきなりBM6ナントカ局のCWが入感した。Eスポだろうか?
なおFT-690mkⅡと比べてIC-501の聞こえ方は特に遜色なさそうである。

TS-520D修理

最近息子がアマチュア無線技士4級を取ったのを機に、久々にあちこちの周波数をワッチしている。しかし以前ほど出ている局が少なく、HFや144MHzのFMはそれでも聞こえるのだが、50MHzや430MHzは全く聞こえてこない。 かなり下火になったとは聞いていたがここまでとは・・・。

ところでウチにはTRIO(現KENWOOD)の古いHF機TS-520Dがある。

TS-520D

PLATEとDRIVEツマミは重いので径の大きなものに交換していた。
本機は100W機で従免も持っていたのだが、当時のJARLの保証認定に合わせて10Wに改造してある。

これは高校生の頃にバイトして買ったのだ(学校の規則でバイトは禁止だったが郵便配達は黙認だった・・・たぶん)。
ずっと実家に置いていたのだが少し前に帰省した際、邪魔だからもって行けと言われ、いつの間にか車に積んであった。 持ち帰って適当な電線をアンテナ代わりにして電源を入れてみるとノイズは聞こえるが受信は全く出来ていない。 そもそも内蔵のマーカー信号すら受信できないのだ。

ネット上で回路図を探して原因を調べた。 そして行き着いたのはVFOが出力していない事。 更にはVFOに電源が来ていない。 結局原因は装置裏面にある外部VFOコネクタ(9pinのMT管用ソケット)にジャンパープラグが刺さっていない事であった。
内蔵VFOへの電源はこのコネクタから一旦外部VFOに行って戻ってきたものを供給する様になっている。 外部VFOを接続しない場合はこのコネクタの8-9ピン間をショートする必要があったのだ。
そういえば昔はここにジャンパー用のプラグが刺さっていた気がする。 それがいつの間にか外れて、すっかり忘れていたのだ。

という事で電線の切れっ端(太さ1mmが丁度よかった)で8-9ピンをショートさせたら復活した(要は壊れてなかったのね・・・)。

TS-520D裏

TS-520Dの裏側

TS-520D裏側拡大

ジャンパーした部分の拡大。
なおリニアアンプ用コネクタ(GT管ソケット)の穴からピロッと出ているのはCWフィルターON/OFFスイッチ取付け用ジャック。

 

龍山電子商街で買ったArduino Nano

先日、韓国出張時に龍山電子商街で買ったArduino Nano(バッタ物)がPCとつながらない話を書いた。 Nanoの基板に載っているFT232RLが返すPID(プロダクトID)が0000になっているのが怪しく、ドライバーとの関連付けが上手く行かない。そこでドライバーインストールディレクトリにある*.infファイルを書換えてPID=0000としてインストールを試みた。NanoをPCに挿すとドライバーのインストールが始まったが、途中でなにやらエラー(内容は忘れた)が出て結局正常に動作はできなかった。
仕方が無いのでFT232RLの交換を決意。秋月電子から2個購入した。

FT232RL

FT232RL 念のため2個購入。
1個300円。

Arduino NanoからFT232RLを取り外す。 購入時から取付け済だったピンヘッダがあり狭い。 しかし何とか外せた。

FT232RL取り外し

FT232RLを取り外したArduino Nano

そして新品のFT232RLを再ハンダ付け。

Nano2

新しいFT232RLを取付けた。

そしてPCに挿すと、以前とは違う状態(Unknown device扱いになりFT232RLである事も認識できない)ながら依然として正常には接続できない。そこで前から疑っていたTEST端子(26pin)をGNDに落としてみる事にした。 幸い隣の25pinがAGNDなので26-25pin間をハンダでブリッジさせ、PCに挿すと正常に接続できる様になった(上の写真もよく見るとハンダブリッジが見える)。
ArduinoIDEからプログラムを書込む事もでき、修理完了である。
購入時、導電ではなさそうなスポンジに挿してあった事が原因なのかどうかは判らない。取り外したFT232RLをもう一度動作させてみたい気もするが、SOP→DIP変換基板がもったいないので少し考えてからにする。

ソルダーレジスト 手塗り

普通に自作したプリント基板にはソルダーレジストが無い。
半田の付着がどうというよりも、レジストがないとなんだかカッコ悪い。
・・・と思っていたところホームセンターで、サンハヤトの「ソルダーレジスト補修剤」なるものを見つけた。

ソルダーレジスト補修剤

サンハヤトのソルダーレジスト補修剤

これがあれば自作基板にもカッコよくレジストがぬれる!
さっそく手塗りで塗ってみた。

手塗りソルダーレジスト

ムラだらけ・・・

手塗りは難しい。3mくらい離れてみるとそれっぽいが・・

卓上ボール盤のベルト ~2~

先日卓上ボール盤のベルトを交換した件を書いたが、その後、こういうものを見つけた。

SK11 BELT

SK11 木工旋盤用ベルト

タイミングベルトではなく歯が無いベルトなので静かになる事が期待できる。
サイズは丁度良さそうだし、そもそも回転伝達用なのでOリングよりも安心感がある。
しかも専用のタイミングベルトよりも安くて2本入りなのだ。早速買って交換してみた。

SK11 BELT 交換後

ベルト交換後の写真

動かしてみると、かなり静かになっている。 そもそもプーリーには歯が無いのに純正品は何でタイミングベルトなのだろう?
とりあえず今のところ問題なく使えている。

ベルト比較

純正品と重ねてみたところ。
ほぼ同じサイズだが、木工用の方が(太さの分くらい)若干小さい。

卓上ボール盤のベルト

卓上ボール盤 HARD HEAD HDP10Aのベルトが切れた。

HDP10Aベルト

HDP10Aのベルト。
完全に切れた訳ではないが、ゴム部分が粉々になり中の糸が露出している。

ゴム部分が少しべとついており、変質しているのかもしれない。

注文しようと近所のホームセンターに行ったら意外な事に在庫があった。
こんなのが頻繁に売れるとは思えないが・・・もしかして同時期のベルトがみんな逝ってるのでは?

HDP10Aのベルト(新品)

ホームセンターに在庫があった。

なんだか色が前のと違う。耐久性アップしたのか?

ところで、その後ググって見たらこんな情報があった。
Oリングで代用でき、音も静かになったとの事。次回切れたらやってみよう。↓
http://minkara.carview.co.jp/userid/401930/car/312738/4656896/parts.aspx

 

BRAVO BST12修理 その1

子供が通っているヨットクラブの事務所に壊れたBST12が置いてあった。全く動作しないという話なのでダメ元で修理にトライする事にした。BST12はゴムボートに空気を入れるポンプであり、実は私も同じポンプを所有しているので中が見たいという本音もある。

まず、このポンプの機能としてブロアーモードとコンプレッサーモードの二つの動作をする。 空気を入れる際、最初はブロアーで効率的に空気を送り込み、ある程度溜まったところでコンプレッサーが働き出して所定の空気圧まで押し込むのだ。

そこでまず症状を確認をする。ワニ口クリップで12Vのバッテリに接続してスタートボタンを押すと、ブロアーは動作せずにいきなりコンプレッサーが動き出した。 全く動作しないと聞いていたがコンプレッサーだけは動作する様だ。

BRAVO BST12

これがBRAVO BST12の外観である。

何はともあれ中身を見てみよう。フタを空けると下の写真の様になっていた。
左下のモーターはコンプレッサ用。右の黒くて丸いものはブロアーで、ブロアー用のモーターはこの方向からは見えていない。
左側の赤いダイヤルは圧力設定ダイヤルで、黄色いパーツが圧力センサーの様だ。

Inside BST12

フタをあけるとこの通り。

ブロアーを取り外すと下の様になっており、二つに分割した上側部分の裏にモーターが少し見えている。 なお下側部分の空気の出口に小さなフラップ(白いパーツ)があり、これで空気の流れを検出して表側のマイクロスイッチ(上の写真に見えている)を押す仕組みになっている。

ブロア

ブロアーを取り外した。

ここから想像するに、次の仕組みになっていると思われる。

  1. 電源スイッチを入れると、まずブロアーが動作する(瞬間的にはコンプレッサーも動作し、直ぐに停止している様にも思える)。
  2. するとフラップが動作してマイクロスイッチを押し、風が流れている事を電気回路に伝える。
  3. ボートに空気が溜まってくると流量が減ってフラップが閉じる。これをマイクロスイッチが検出してブロアのモータを止め、代わってコンプレッサーが動き始める。
  4. ボート内の圧力が設定値に達すると圧力センサーが検出してすべての動作が停止する。

・・・この続きは後日。