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DIY Pick and Place v2 project complete

DIY Pick and Place v2 project complete
http://dangerousprototypes.com/より。
元サイト BRIAN DOREY.COM
元記事 DIY Pick and Place V2 Project Complete




Mach3とSmoothStepperを使用してコントロールされています。
また、付随するソフトウエアも公開されているようです。


実際の実装にはいろんな諸条件が組み合わさるので多分運用してみないとわからない部分もあると思いますが。。
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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

端子台に挟む棒端子を電線につける。

秋月電子で販売されているターミナルブロック、とても便利なのですが適応ワイヤーサイズがAWG14~22(直径0,65-1.6mm)となってます。
また、他ターミナルブロックの使用時でも、棒端子を取付ての使用の方が安全で便利な場合があるので取り付け方を書いておきます。

注意
私が行っているやり方で必ずしも正しい方法ではない場合があります。
自己責任の上作業をしてください。
また、間違い等々ありましたら、識者の方々、ご指導の方よろしくお願い致します。


私が使っている端子はニチフ裸圧着端子TC形(棒形)の1.25-16とゆうサイズのものです。
たまたま近所のホームセンターで販売されていた物です。
56角のステッピングモーターの配線がAWG22のサイズでしたので電線のサイズに合うものを使いました。


0s-IMG_0817.jpg
まず、端子のスリーブ部分の長さに合うように並べて電線の被覆に爪で印を付けます。

1s-IMG_0818.jpg
ワイヤーストリッパーの電線の太さに合うところで切れ目を入れます。
ワイヤーストリッパーが無ければカッターナイフを使って内部の電線に傷を付けない程度に切れ目を入れます。

2s-IMG_0820.jpg
切れ目を入れたところです。少し被覆を抜いてあります。
ここで被覆をつけたまま捻りながら被覆を取ると、、、。

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撚り線がきれいに捻れてくれます。

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次に圧着です。
圧着器はプロの方ならラッチ機構の付いた一定の圧力(深さ)まで達しないと開かない物を使用するのですが、そんな高価なものは持ち合わせていないので程々の物で。

5s-IMG_0823.jpg
圧着器に端子を挟みます。
この時圧着器の凸部分を端子の圧着部分の印の部分に合わせます。
(大抵圧着部分の中央で、ちょっと凹んだ印がついてます。)

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反対側より、電線を差し込みます。
電線自体が端子のスリーブ状になったところより少し出る位に電線の被覆を剥いておきます。

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圧着。
力の限り握りしめます。圧着端子が壊れたことはないのですが、壊れない程度、に。

8s-IMG_0829.jpg
圧着完了です。
端子と電線を持ちしっかり圧着されているか確認します。
電線が切れない程度の力で引っ張って抜けてこないか、を確認します。
抜けてくるようならやり直しです。

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絶縁の為に市販のカバーを取り付けてます。

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専用のカバーでなくとも、ビニールテープを数回巻いておいてもよいと思います。
また、熱収縮チューブでも良いと思います。

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実際に取り付けて具合を確かめます。
ターミナルブロックのネジをしっかり締め込みチョットやそっとではぬけないように。。




秋月電子のターミナルブロック、上のほうに書いたようにAWG14-22までの電線用です。
撚り線の場合は上記のように圧着した方が安全ですが、細い電線でそんなに電流が流れない場合に限り、下記のように100Vの屋内配線用の電線にハンダ付けして使用することもあります。

電流が大きい場合には圧着端子を使いましょう。


15s-IMG_0838.jpg
画像の電線は宅内配線用のイチロク2芯と呼ばれるVVF電線です。
直径1.6mmでAWG14となります。(AWGはアメリカンワイヤーゲージ、だったかな?)
ここで重要なのは電線の太さで、VVFとか、2芯とかはあまり関係がありません。
電気器具用の単線のアース線で、太さが1.6mmの物も使えるはずです。

もちろん秋月ターミナルブロックに入るサイズです。

最近のホームセンターとかでは切り売りもされているようなのでそれを購入するか、近所の電工さんのところに行って分けてもらうか、入手はそんなに難しくはないと思います。

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被覆を剥きます。
電線は多少傷がついても構いません。

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取り付ける細い電線にハンダメッキ(予備ハンダ)をします。

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太い単線の電線にも予備ハンダをします。
あまり熱量の小さなはんだコテだとハンダが乗りづらいかもしれませんね。
電線を挟んであるのはでっかいクリップです。



24s-IMG_0849.jpg
電線と電線を繋ぎます。
この時なるべく電線同士の接触面積が多いほうが良いと思います。


25s-IMG_0850.jpg
単線の電線を切ります。
ターミナルブロックに入る分を考えて程々の長さに。


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ビニールテープにて絶縁。
ビニールテープが簡単には剥がれないように数回巻きつけます。



大きな電流が流れる電源部分とかにはネジ式端子台を使うと安全です。
端子の圧着は棒形のものと同じです。
端子台のネジはしっかり締めましょう。

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また、あまりしないとは思いますが撚り線同士を繋ぐときも圧着です。

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被覆を剥き、通して圧着、絶縁。

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使用している圧着端子とスリーブです。
圧着スリーブの裏側には圧着の仕方と使用出来る電線のサイズが明記されています。


ターミナルブロックや端子台、端子等々、大きな電流を安全に扱うのにとても便利な部品です。
カシメ、ネジとかがユルユルだと電気がバチバチしてしまって危ないので、ねじ、カシメはしっかり締めましょう。

せっかくのCNCマシンを安全に使うために。。。















denkikougu.jpg

ついでに、、、、
私が電気を触る際使用している工具です。
通常圧着には柄の白い物を使用しています。
柄の赤いのと黄色い圧着器はカー用品店とかで車の端子とかをつけるためにセットでついてくる物だったと思います。
これでも、圧着後の確認さえしっかりできれば使えるのでは?と思います。

あとの工具はワイヤーストリッパーと、ラジオペンチ、ニッパー、ハンダゴテです。
ハンダゴテ以外はどれも古い物ばかり。
ハンダゴテは秋月電子で売っている温調はんだこて PX-201(70W)で、コテ先を細いものに変えてあります。
あとはこて台とスポンジとピンセット、ハンダ吸収器くらいで基板作成します。
あ、虫眼鏡も時々使います。。



テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

CPLDを触ってみる。

xc95108.jpg

以前、FPGAを触ってみてたのですが、多機能すぎてもったいないような気がしてたのでxilinxのCPLDを触るために、ボードを作成してみました。ついで、とゆうか必要だったのでパラレルポートで接続するダウンロードケーブルもxilinxのサイトのPDFに回路図が公開されているので作成。。

以前、AlteraのMaxⅡのボードも購入したのですが、書き換え回数がこのXC9500シリーズよりも少ないようなのでもったいなくってなかなか使え、ず。。貧乏性ですね^^;

このCPLDは書き換えが1000回(10000回でした)は保証されているのとソケットで交換できるのでくだらない実験や学習用に。
ただ、この5Vで直接動かすことのできるXC95108、すでに生産中止品です。。。
入手できなくなったら、3.3VなXLでしょうか。


作る手間とか色々と考えると秋月電子さんで販売されているLatticeのLCMXO2-7000HE 評価ボードを購入したほうが安いのかも。
ハンダ付けと回路図を読むことの良い練習となったので、、、。


MCUも触ってみているのですが、ロジックの回路図で回路が作成できるし、なによりもいくつかの回路を同時に作動させることが出来るCPLDやFPGA。


MCUにてカウンタとかを作ってみたけれども、C言語でのプログラムでは時間の感覚が希薄で。。(デバッガでステップ実行させて、確認もできるのですが。)

プログラマブルなものは苦手ですが、回路図を書いて回路をプログラム?できるので、あまり難しいことをしない私にとって解りやすい印象です。



これもぼちぼち触って行きたいと思ってます。。


追記
XC9500,XC9500lxシリーズは10000回の書き換えが保証されていて、Coolrunnner2XC2シリーズは1000回。

XC9500はDisconとなってますが、まだ在庫しているところもあるようですね。

最新のXilinxのISE14.6でもWebEditionなら登録等が必要になりますがXC9500もコンフィグレーション(書き込み)ができます。

他CPLD,FPGAへの書き込みがしたいと思い、Digilent製のJTAG HS2 Programming Cableを購入いたしましたが、どうも、XC9500には対応してない?(私のやり方がわるいだけ?)ようなので、安価に作成できるパラレルポート接続のダウンロードケーブルを作成したほうが良いのかもしれません。

規模の小さいXC9536(末尾の2桁or3桁はマイクロセルの数すなわち容量)よりも、XC95108のほうが大きな規模の回路が作れます。

また、CPLDでできることはたぶよりマイクロセルの数が多いFPGAでもできるはずなので、現在秋月電子で販売されているPapilio Pro LX9や、Papilio One 500Kでも出来るはずです。こちらはオープンソースPapilio FPGA Platformとして公開されていて、書き込み用のダウンロードケーブルも必要ありません。

XILINXにこだわらなければ、ALTERAやLATTICE等のFPGAでも同じようなことはできると思います。
ただ、たまたま私がS6 FPGA LX9マイクロボードを購入しISEWebEditionをインストールしてたから、にすぎませんがCPLDの書き込み回数が、、、ってことです。。^^;

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ジャンル : コンピュータ

74HC123をまた使う。

Step/Dir用のカウンタを作ってみた。とゆう記事にて作ったカウンタを使い、MCUを使用したCNCコントローラーのパルス数を測ったものを見てます。

内部誤差の具合なのか、計算したパルス数よりも多かったり少なかったり。。
コントローラーの内部誤差によるものなのか?もしくは私の作ったカウンタがおかしいのか^^;

見ても十分に理解できないソースコードを眺めながら、どれくらいの内部誤差の範囲なの?と、比べてみてます。

MCUを使用したCNCコントローラーReprapのコントローラーとか、MCUの割り込みの関係か結構ステップパルス幅が小さいものが多いです。

コントローラーのステップパルス幅が小さいと、そのままのパルスで直接入力できるステッピングモータードライバも限られてしまいます。

MCUを使用したGrblの最大出力周波数は約30kHzだそうで、同じAtMegaを使用した3Dプリンタのコントローラーは樹脂吐出とベットのヒーター、樹脂吐出用のステッピングモーターとどう考えてもGrbl以上の周波数の出力ができるとは思えません。

の、で、、、、、出力されるステップパルス幅を大きくしても(限度はありますが)大丈夫であろうと思い74HC123にて、立ち上がりエッジを検出、パルス幅の変更をしようと。。


74hc123_47k100pF.jpg

画像の設定用コンデンサと抵抗の値は100pF 47kΩで、約6.6μSのパルス幅で出力されてます。
上が74HC123の出力パルスで、下が秋月電子で販売されているファンクションジェネレーターminiDDSを使った123への入力信号です。

ステッピングモータードライバIC、個々に入力できる最小パルス幅が定義されているので、MCUやその他CNCコントローラーなどなどは、パルスのジッタを考慮して、ステップパルスの取りこぼしの無いように少し大きめのステップパルス幅をコントローラーから出力させると良いと思います。


パルス幅を任意のパルス幅に変更するにあたって問題となるのは入力に対する出力時間の遅延です。
3軸ないし4軸共、同じだけ遅延があればパルス出しっぱなしのフィードバックなしのステッピングモーターによる駆動では問題はないと思いますが、遅い寄りは速いほうが、、、と思います。



テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

LPCXpresso LPC1769でCNCコントローラー2。

LPCXpresso LPC1769でCNCコントローラーと、云う記事にて、紹介させていただいた物はSmoothie On A Breadboardとゆうものをユニバーサル基板を使って再現したものでしたが、5軸用の回路図と、Configファイルが、XpressoSmoothieにあります。

また、過去の記事では、ソースコードからコンパイルしバイナリファイルにしなければなりませんでしたが、Smoothie Nightly Buildsに必要なファイルがあります。

コンパイル不要でSmoothieWareを使用できます。

コンパイルが不要なだけで、LPCXpressoへの書き込み方法は以前の記事とかわりません。


SmoothieボードがKickStarterに。と云う記事にて資金調達に成功したようなので、

3d Printer Conversion Tutorial
CNC Mill / Router Conversion Tutorial
Laser Cutter Conversion Tutorial
Pick'n'Place "Reverse Engineering" Tutorial

などなど、達成金額にてチュートリアルを作成、となってたので、これだけの機械の解説が作成される様子。

また、3Dモデルのデータ作成用のタッチプロープのチュートリアルも。。


今後とても期待が持てるMCU CNCコントローラーです。


テーマ : 自作・改造
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プロフィール

あきらひとし。

Author:あきらひとし。
木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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