ミニホットプレートMHP30

今回は先日、Aliexpressで購入したミニホットプレートMHP30を紹介したいと思います。これまで簡単な電子工作基板の実装はヒートガンを用いてリフローしていましたが、部品によってはヒートガンの風によって途中で飛んでしまったりと作業しづらい点がありました。一方で専用の温度制御されたホットプレートを買うのは保管場所も要するため、導入を悩んでました。

そこでMakersの中でも話題のミニホットプレートMHP30を購入してみました。プレートサイズとしては30mmx30mmで非常に小さいものの、ちょっとした基板のリフローであれば、十分だと思いました。

PD65W以上の出力に対応したUSB-ACアダプタを電源として動作します。

背面のAのボタンを長押しで加熱スタート、Bボタン長押しで加熱ストップとなります。また、A、Bボタンを短く押すことで温度調整等が可能です。

実際に電子基板の部品実装をしたところ、きれいにQFN部品の実装ができました。

実際に使ってみて驚いたことは単なるホットプレートというよりもUSBガジェットの延長線として完成した製品だと感じました。具体的には下記の通りです。

・USBPDで60W(20V3A)の電源供給

・ヒータ温度をLEDで表示

・USBをPCに接続でUSBドライブとして認識

・USBドライブからファームウェアアップデートや設定ファイルの書き換えが可能

・本体が倒れるとヒーターOFF＆アラーム通知

USBをPCに接続した場合はPDではないため、加熱ONすると「Low Voltage」のエラーで加熱できないものの、PCからUSBドライブとして認識することでファームアップデートや設定ファイルの書き換えができるのは驚きました。

MHP30は非常に小さく、場所を取らないため、便利だと思いました。本体が小さいため、USBケーブルに引っ張られて机から落ちたりしないように気を付ける必要があると思いました。付属のUSBケーブルは非常に柔らかいため、それを使った方が引っ張られずによいと思います。また、ヒータONから数百秒程度で指定の温度になりますが、逆にヒータOFFして温度が室温程度に下がるまではそれ以上に時間を要するため、付属のシリコンカバー等を付ける等して触れた際にも火傷しないように注意が必要です。今後、MHP30を色々活用してみたいと思います。

Aliexpressの制御系装置

Aliexpressでは日常品から家電、電子部品など幅広く扱っていますが、その中でも制御系、モーションコントロールの研究を行っている身としてAliexpressで見つけた気になる装置を紹介します。実際に試したことはありません。

■リニア反転振り子

大学の実験の授業でも扱ったような反転振り子の装置です。レールの長さもそこそこあるので調整しやすいかもしれません。

■ロータリー反転振り子

リニアでなく、回転版です。

■ビジュアルポジショニング認識ボールシステム

Youtubeで見たことあるような装置です。装置によって抵抗膜式のタッチパネルを使用してボール位置を検出するタイプもありますが、これまOpenMVを使用してボール位置を検出しているようです。

■ボール均衡ロボット

サーカスの玉乗りロボット、所謂ボールボットの中国版です。

■バランスポール

こちらもYoutubeで見たことあるロボットですが、ポールが非常に短いです。傘を手の上で立てて遊んだものを制御で自動化したイメージです。

■一輪車バランス車一輪

一輪車ロボットです。

■バランスブロック

こちらもアメリカの大学の研究でみたようなロボットです。フライホイールで平衡を取って制御します。

価格は安くないものの、見た目では正直、レベルが高いです。どれも汎用化された制御ボードに設定ツールが用意されており、コードも公開されているようです。最近の研究をそのまま製品として出せる技術力はさすがだと思いました。実際に買って動くかどうかは分かりませんが、教育などでも活用できそうです。

3Dプリンタ導入

今回はGWを利用して自作3Dプリンタの導入について紹介します。

都内のファブ施設等で3Dプリンタを何度か利用したことはありましたが、

今回、初めて3Dプリンタを自作しました。

モーションコントロールやロボット系の研究、開発をしていると、

モータ周りの固定やエンコーダの固定など可動部があるため、

汎用部品での固定には限界を感じていました。

だからといって外部に3Dプリントを依頼すると

小さい部品1個でも1万弱します。

CNC削り出しも選択肢の1つですが、

アルミブロックを買うのがコストが掛かります。

ということで3Dプリンタを導入することにしました。

購入した自作3Dプリンタは

ALUNAR Reprap Prusa i3 3D プリンターキット

です。

この機種を選定した理由としては、

・PLAだけでなくABSも印刷できる

・Reprap系でソフトや部品、ノウハウが豊富

・ヒートベッド搭載

・PCなしでSDからオフラインでプリントできる

・メンテナンス部品も入手が容易

という点です。

購入から1日程度で届きました。

部品は思った以上にたくさんあります。

1時間程度かけてすべての部品のアクリル保護シートを外します。

比較的外しやすいものの、

部品数が多いため、思った以上に時間が掛かりました。

今回購入した3DプリンタはSDカード内に組立動画が入っていたため、

タブレットPCで動画を見ながら組立。

部品の向きなどざっくりとしか説明がなく、映像のみで音声がないため、

動画を戻したり、進めたりして、部品の向きなどを確認しながら組み立てます。

一通り組み立てして電源投入。

アース付き3ピン電源のため、家庭用のコンセントへ接続するには

別途、電源変換アダプタは必須でした。

初印刷は完全に高さ調整を間違い、

完全に失敗。

ヘッドがヒートベッドに激突してヒートベッドに傷が。

Z軸を適当に調整すると次は隙間が多すぎて空中にプリント笑

他にも組立時に少し歪みがあったようで、

Z軸の回転が少し渋く途中でステッピングモータが脱調するなど...

Z軸周りのネジを一旦緩め、再度固定し直し、ボールネジ部分にグリスを塗布。

スムーズに動くことを確認してから、

Z軸のリミットスイッチを少し動かしては印刷具合を見て高さ調整をしました。

調整前が右。調整後が左。

まだ要調整ですが、なんとか3Dの形が印刷できました。

自作3Dプリンタは組立後の調整が重要です。

今後もいろいろ試行錯誤してみたいと思います。

試しにProjectionBallの上下の球体を止めるアダプターを設計して、

印刷してみました。

球体側面の白いライン状のパーツです。

なかなかいい感じに印刷できました。

結局、組立には比較的スムーズに行ったものの、

8時間程度要しました。

自作PCのように3時間程度で組立できると考えていましたが、

細かい部品が多く、思った以上に時間を要しました。

組立等に慣れていない方だと2日間は見た方がよいと思いました。

付属で白色PLAが0.5kgほど付属しており、

いくつか部品をプリントしても大して減らないため、

いろいろ試せそうです。

ただ、ロボット系の部品のプリントを考えると、

PLAは粘りがあまりなく、

力を加えるとパリッと割れてしまうため、

粘りのあるABSのフィラメントを購入して

部品のプリントをしてみたいと思いました。

シリアルプロッター

今回はシリアルCOMポートの数字列をグラフ化する

シリアルプロッターについて紹介させて頂きます。

以前からデバッグ等で使用していたシリアルプロッターに機能を加えて、

最近、リリースできる形にしました。

ArduinoのIDEには

デフォルトでシリアルCOMポートからグラフ化する機能がありますが、

他のIDEにはありません。

オープンソースで世の中に様々なシリアルプロッターがありますが、

データの平均化処理や表示数変更、保存機能などがないため、

それらの機能を実装したシリアルプロッターを作成しました。

センサのデバッグやモータ制御などのゲイン調整等で役立ちます。

数字の並びよりも視覚的に判断できます。

既にGithubにて公開しています。

折角なので更に使いやすくなるように今後も少しずつ、改良する予定です。

Makersに必需品 グルーガン

今回はモノづくりに欠かせないツールをご紹介します。

先日、偶然通った代官山の100円均一のセリアで見つけました。

モノづくりに必需品 グルーガンです。

これで200円(税別)は驚きです。

思わず買ってしまいました。

純正？のスティックを購入しましたが、

100均一でない高いものを買えば更に強度が出るかもしれません。

もしお持ちでない方はぜひ！