折ペラ

先日作成したグライダーが楽しくて仕方がないのですがショックコードを引き回すのが面倒です。

そこで以前熊本市の日教社で買った折ペラのブレード。これが上手く使えたらモーターグライダーを作ってみたいと思います。かなり長い間店に置かれていたらしく台紙の片側が色あせています。
なおブレードだけでハブはありません。

折ペラの台紙

折ペラブレードの台紙

 

市販のハブは大抵アルミ製ですがダメ元で3Dプリントしてみます。
Fusion360で図面を描いて・・・・

ORIPERA

金属風にレンダリングしましたが、実際にはABSでプリントします。

 

プリントしました。プロペラと並べてみます。

ORIPERA2

ブレードとHUBと1.6mmの軸

ブレードをハブに止める軸穴は実測で約1.6mm強だったので、ちょっと柔らかいですが屋内配線用VVF1.6の芯線で止めます。
(何年か前に思い立って電気工事士の試験を受けた時、実技練習で使った切れっぱしが沢山あるのです)

回してみます。モーターは息子が持っていたEMAX RS1306。
KV値が3300なので6×3のプロペラは過負荷かもしれません。

ORIPERA3

ブラシレスモーターRS1306に取付け。

結構パワフルに回ります。こんなパワーは無くても良いと思います。
2セルのリポで電流は約7.4Aでした。

これを載せる前提で機体を作ってみたいと思います。

ぽんさん邸にお邪魔してきました。

ぽんさんが立派な一戸建てを購入されたので新居にお邪魔してきました。
引っ越しに伴い不要物が出たので「なんちゃってガラクタ市」をするから見に来ないかとのお誘いを受けたのです。
因みに以前お宅にお邪魔した際の投稿はこちらです。

ぽんさん邸に到着。
工作室も広くなり、以前は仕舞われていたCNCや旋盤があらわになっています。

PONSAN CNC

ORIGINAL MIND製CNC。
スピンドルの横にあるのは半導体レーザーだそうです。

PONSAN SENBAN

 

不用品は段ボールに取り分けてありました。
ウチの息子も付いて来ており二人で漁ります・・・貰い手が無ければ捨てるとの事ですが、ガラクタ市と呼ぶには立派なものばかりです。基本、私は「捨てられない人」なので私の基準では到底捨てようとは思わない品々です。箱ごと全部もらおうかと一瞬思いましたがそれもあんまりなので厳選しました。

で、これだけ頂きました!

頂いた品。

どれも本当に頂いてよいのか躊躇するものばかりです。
目玉はUSBオシロスコープ。そしてNEMA23のステッピングモーター等。

 

ぽんさん・・・
先日はありがとうございました。
調子に乗ってたくさんいただいてしまいましたが、本当に良かったのでしょうか?
後で必要になったら言ってください。

RCグライダー ~3~

またまたRCグライダーの続きです。

ショックコードのゴムはライトプレーン用として市販されているもので長さ約6mです。ちょっと短いのでもう一本継ぎ足してみました。

単純に結ぶと雑草に引っかかりそうなのでなるべく引っかかりを少なくなる様に繋ごうと思います。

ゴムをくっつけるとなると思い浮かぶのがパンク修理用のゴムのりです。
5cm程度重ねて貼り合わせました。

RCglider9

パンク修理用ゴムのりでくっつけます。

そして水糸で巻いて補強し糸にもゴムのりを塗ります。
因みにホームセンターで見かける水糸には硬いタイプとしなやかなタイプがありますが、ここで使用している水糸はしなやかタイプです。

RCglider10

接着部分を水糸で巻いて補強。

更に熱収縮チューブで保護します。

RCglider11

接合部分を熱収縮チューブで保護。

使ってみる

延長したショックコードで発航したところ、以前よりもかなり高度が取れる様になっていました。機体も重心位置や翼の取付け角を調整したので安定に飛ぶ様になってきており、少しですがサーマルを捕まえる事もできました。

小モス+グライダーの主翼

ところで随分前に製作したモスキートモス号の小型版、「小モス」は今でも現役で飛ばしています。この機体は2204のブラシレスモーターを積んでフワフワ飛ぶお気に入りの機体なのですが、抗力が大きい為かモーターを切ってグライダーっぽく飛ばすとすぐに高度が下がってしまいます。そこで今回製作したグライダーの翼を付けてみたくなりました。翼幅は700mm→800mmに増え,厚みは減ります。前後の長さは同じに作っています。

取付けました。見たところあまり違和感ありません。

CoMOS1

小モスにグライダーの翼を取付けたところ。

飛ばしてみます。

上昇中は若干左右にふらつきますが昇っていきます。パワーを下げて水平飛行に入り旋回を開始した途端、右にコロッと転がりそうになりました。アブナイアブナイ。失速が急激に来るのかもしれません。
パワーを切ってみると滑空性能はよくなっています。無理やり飛ばしていたら高度5mくらいのところで旋回中に案の定コロッといってしまい、そのまま錐揉みしながら墜落してしまいました。

機首部分が壊れ、サーボも外れています・・・・

CoMOS2

あ~あ。やっちまった。

大々的に修理が必要です。

 

折角充電したバッテリーが余ってしまったので放電します。

Discharge

3個イッキに放電

 

関係ないですが・・・グライダーを飛ばした畑にスズメ(たぶん)の巣を発見。卵もあります。

ずずめのす

すずめのす

 

RCグライダー ~2~

先日壊れたところを修理します。

スチレンペーパーを少し剥がして覗くとこんな感じでバルサが折れていました。

RCglider4

バルサが折れています。

主翼の断面は下の構造になっています。
補強用のヒノキ棒を下側だけに取付けたのが敗因でした。

RCGlider5

今回、上側にもヒノキ棒を入れて補強しようと思います。RCGlider7

修理

では取り掛かります。翼端の上反角部分はエポキシで接合しており、ここをカッターで切り離します。また今のスチレンペーパーを再利用するのは無理っぽいので全部剥がします。

RCGlider6

翼端を切り離しスチレンペーパーを剥がしました。

そして上側にもヒノキ棒を入れて補強して新しいスチレンペーパーを貼り直し、翼端をエポキシ系接着剤で接合します。
固まるまでの間にずれない様、厚紙で作成した冶具とマスキングテープで固定します。

RCGlider8

右翼

RCGlider9

左翼

これで修理完了。前よりしっかりした感じです。
重量は112gなので2g増えていますが、たぶん影響する程ではないでしょう。

テスト飛行

まずは手投げで飛ばしてみたところ前より若干不安定な感じがします。色々調べていたら尾翼の接合部分の接着剤がはがれてぐらついていたので再接合したらいい感じに戻りました。

そこでショックコード発航に再トライです。フックにコードを引っ掛け数メートル引っ張って飛ばすと一気に高度が上がります。何度か試しても再び主翼が折れる事はなくいい感じです。

なかなか面白いです。グライダー。

 

 

 

RCグライダー

久々の投稿です。前回から一カ月以上開いてしまいました。
この間何にハマっていたかというと・・・ラジコングライダーです。

こんな感じの機体です・・・

RCglider1

RCグライダー初挑戦

イメージしたのはムサシノ模型から昔出ていたスカイコアラという機体です(もう販売してないんですね・・)。 主にスチレンペーパーとバルサを組合わせて作りました

中身はこんなの。リンケージはPEラインを両側から引っ張る方式です。糸がなるべく直線かつ平行になる様、エレベーターサーボを寝かして取り付けました。モーターもなく、ラダーとエレベーターの2chだけです。サーボはスーパーラジコンで購入した2.5gのもの。電源は380mAhのLi-Poから秋月電子のDCDCコンバーターで5Vに落として受信機に入れました(このあたりはもっと軽くできる余地がありそうです)。

RCglider2

中身

機体の制作は膨大な時間jw-cadとにらめっこし、その後のレーザーカットはあっという間です。主翼のリブとか、手作業で切りだすと退屈な作業ですがレーザーだとラクチンラクチン。

RCglider3

バルサをレーザーカット。
一見、キットの様に見えるでしょ。

翼幅は800mm、全長632mm、重量が110gです。翼面積が8.3dm2なので翼面荷重は約13.2g/dm2。結構軽くできたと思いますが強度はどうなんでしょうね。

飛ばしてみる

RCグライダー初挑戦です。取りあえず手投げで飛ばしてみたところ結構ふわふわと飛びます。また水平に少し力を入れて投げるとスィーッと伸びていきます。なんか思ったよりいい感じです(他を飛ばした事がないのであいまいですが)

ショックコードで発航、そして失敗

気をよくしたのでショックコードを使って初期高度をもっと上げる事を企てます。ゴム動力飛行機用のゴムを買ってきて水糸と接続し、地面に打ったペグに結び付けました。反対側を機体のフックに引っ掛けて投げてみます。機体は一気に上昇した後、主翼が真ん中から折れ曲がり、いわゆる「バンザイ」状態になってふらふらと降りてきました。やっぱり強度が足りなかった様です。

グライダーは動力が無いので強度は不要かと思っていましたがこういう所で力が加わるんですね。 まずは修理&補強して再挑戦します。

Laser加工機製作 ~その18 水流センサー不具合対策~

最近レーザーカットしていると時々「切り残し」が発生する事に気づきました。

下図は厚紙に試し打ちした写真です。裏から打った線が薄く見えていてちょっと見づらいですが、赤で囲んだ部分が「切り残し」です。

切り残し

切り残し

最初は原因が分からなかったのですが、水流センサーの信号判定回路に付けたLED(水が流れている事を示す)が時々、一瞬消える時があり、その瞬間に切り残しが発生する事が分かりました。

水流センサーは水が流れると水流に比例したパルスを出します。これを判定回路のPICマイコンでカウントし、1秒間に10発以上のパルスが来れば「流れている」と判断します。水流が無い時はレーザー電源のイネーブル信号をOFFにして強制的にレーザーを止めます。

試しにレーザー電源をOFFのまま動作させてみるとLEDが消える事はありません。やはりレーザーからノイズが載っている様です。 判定回路の入力はセンサーからくるパルスのみなので、この信号にノイズが載ってもカウントが10発以上あれば良く、ノイズをカウントしたとしても「流れている」方に間違うはずと考えました。という事は電源か・・・。そこで5Vの電源ラインに10μFの電解コンデンサを付けてみましたが効果がありません。

で、レーザー動作中にオシロスコープで信号をみたところ、電源に揺れはありませんがパルス信号にかなりのノイズが載っています。 よく考えるとノイズが多く入ってカウンターがオーバーフローすると「流れていない」と誤判定するかもしれません。 そこでパルス入力に(ちょっと大きめですが)0.1μFを付けたところ、波形はかなり鈍りましたがノイズはきれいに消えており、切り残しも今のところ発生していません。もう少し小さいコンデンサで良さそうですが、パルス自体が早くないので鈍りが大きくても問題ないと思います。

WaterFlowSensor

電源に10μF、信号に0.1μFを追加。
10μFの方は不要だったかもしれません。

バルサ材カット

これだけ切っても「切り残し」は発生していないので恐らく解決です。

この水流判定基板はもう一枚作ってぽんさんに差し上げる約束をしていますが、その前に見つかって良かったです。

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。 

Laser加工機製作 ~その16 操作パネル~

この「Laser加工機製作 ~そのXX~」というタイトルは久しぶりです。この間にも換気扇の話水流センサーの話を書いたので、これらも同タイトルにすべきところでしたが・・まあいいや。

今回は操作パネルの制作に取り掛かりました。今までは写真のようにバラックのままです。

操作パネルが無くバラバラ

操作パネルが無くバラバラ

本当はZ軸の上下やレーザーパワー制御のPWM化とか、そのあたりが完成後に操作パネルを作るつもりでしたが、いつになるか分かりません。
また、近所のホームセンター「ハンズマン」の廃材コーナーで写真のアクリルパネルを30円で購入し、これが操作パネルに良さそうなサイズだったので、ここらで一旦パネルを作ってしまいます。

ハンズマンの廃材/見切り品購入

ハンズマンの廃材/見切り品コーナーで購入。
アクリルのほかにも細い両面テープと何かわからないプラスチックパーツ。
プラスチックパーツは直径5cmの円筒がピッタリはまるものでレーザー管やコーキング剤の筒と一致し、何か使えそうな気がして購入。

LaserPanel1

30円のアクリル版がほぼピッタリ(実は幅が数ミリ足りないが何とかする)。

まず電流計の台を3Dプリントします。

LaserPanel2

電流計の台。プリント中。

LaserPanel3

プリント完了。

こんな感じで取り付ける予定です。

LaserPanel4

電流計取り付けイメージ

ところでこれ、電流計とか言っていますが元はマルツパーツ館で100円で買ったVUメーターです。このメーター、実測ではフルスケール時200μA/130mVでした。
使用中の40Wレーザー管は定格20mA流れる事になっていますが、実際はよく分からなかったのでかなり余裕をみて40mAあたりをフルスケールに設定します。要は抵抗を並列に接続し、そちら側に39.8mAを流せば良いので抵抗値は130mV/39.8mA≒3.27Ωです。今回は手持ちの関係で3Ωを取付けました。

LaserPanel4

メーターの裏側に3Ωの抵抗を並列に取付け、カプトンテープで保護します。

1Wぐらいの大きい抵抗を付けているのは手持ちの関係です。130mV×39.8mAなので1/4Wでも1/8Wでも問題ありません。

 

そして目盛り盤を作成します。まずメーターの目盛り盤にマスキングテープを貼り、テスターを直列に接続して色々な電流を流しながらマスキングテープに目盛りを記入していきます。各電流値とメーターの角度が分かったらパソコンで目盛り盤を描いてタック紙にプリントしたものをメーターに張り付ければ完成です。

LaserPanel5

目盛り盤貼り付け。
MAX50mAになってしまいました。
またなぜか等間隔になりません。
ま、大体の電流が分かればいいので良しとします。

結果、少し多めのMax50mAになってしまいました。ちょっと抵抗が小さすぎた様です。実際にレーザーを発射しても20mA弱までしか流れないので、いずれフルスケール25mA狙いで作り直そうと思います。

 

パネル上には奥から電流計、マニュアルレーザー発射ボタン、ボリューム、水ポンプスイッチ、非常停止スイッチを取付け予定です。文字を裏からラスタースキャンで描くのでカットも裏から切ります。

LaserPanel6

JW-CADでパネルの図を描きます。

・・・これもまた、ぼちぼち進めていきます。やっぱり、ぼちぼち堂です。

レーザー加工機 排気 ~完了~

またまたレーザー加工機排気の続きです。

製作した箱で換気扇を囲む様に取付けます。そして配管をレーザー加工機まで接続しました。
なお前に失敗した穴(空けてみたら筋交いが登場して断念)には新しく開けた穴から切り出した板を張り付けて目立たなくしています。

レーザー排気1

木箱を取付けてレーザー加工機まで配管を接続。

 

とりあえずこれで箱を塞ぐとレーザー加工機から空気を吸い出してくれます。完全に塞ぐとモーターが過負荷になりそうなので塞ぎ具合を色々とためしてみます。

レーザー排気2

1/3ぐらい塞ぐといい感じで吸ってくれます。

 

塞ぎ加減が分かったのでMDFをレーザーカットして最終版の蓋を作ります。その際、早速換気扇を使用しました。今まで窓を少し開けトイレファンを外に向けて排気していましたが、これで窓を開けなくても排気ができて冬でも寒くありません。また風向きによって逆流する事もなくなると思われます。

レーザー排気3

蓋をカット中。

 

蓋を取付けます。当初は丁番で取り付ける予定でしたが、途中で面倒になってテープ貼りにしてしまいました(落ちないとは思いますが)。上だけ止めているので開放する事も出来ます。

レーザー排気4

最終的な蓋を取付けたところ。レーザーから接続している左下を多く塞いでいます。

やっと完成です。これで快適にレーザー加工ができるはず!!

OpenStickでフォースフィードバックができないか~2~

長い事ほったらかしていたフォースフィードバック(以下FF)の話です。

前回は振動機能付きゲームパッドを購入してディスクリプタ類を調べたけどイマイチわからないという話を書きました。
また並行してPCからFFデバイスを制御する方法も知っておく必要があると考え、MSDNのこのページにC#から制御する例があったので実行してみましたが、下図のエフェクト作成処理でエラーが出ます。
因みにビルド環境はVisualStudio2010Expressです。

FFC#errorr

なんかエラーが出る。

この原因は何でしょう? このまま数カ月止まっていました。

どうしようかなーと思ってたところ、MEDさんからフォースフィードバックどうなってんの?というリクエストもあり、重い腰を上げました。
とりあえず上のサンプルプログラムは一旦置いとく事とし、代わりにDirectXのSDKにFFConstというサンプルが付いていたので、こっちを試してみます。これはC++で書かれた例です。

しかしこのサンプルはビルドすると”afxres.h”が無いと言ってエラーになりました。
ググッてみると”afxres.h”はMFCの関係だそうで、VisualStudioのExpress版には含まれていないので代わりに”windows.h”を使えばいいらしいです。

次に”..\..\DXUT\Optional\directx.ico”が無いと言ってきます。とりあえずここは”.\directx.ico”に変更し、ビルドディレクトリにdirectx.icoをコピーしてきました。
これで無事実行でき、下の様なウィンドウが開きます。そして枠内をマウスでクリックすると確かにゲームパッドが振動しました。

FFconst Sample

DirectX SDK内のフォースフィードバック制御サンプル

 

ほんの少しだけ前進したのですが、OpenStickをFF化するにはまだまだハードルがあります。 エフェクトをデバイスに送る部分はどうやらドライバを書く必要がありそうです(Windowsのドライバなんて書いた事ありません)。

という事で道は遠いです、また「ぼちぼち堂本舗」になると思います。