ハンドをつけました
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機体ができてきて、ロボットを持ち上げたり動かしたりするときに、微妙な大きさでどうにも手づかみしづらかったので取っ手をつけました。取っ手自身は市販で売っているドアに取り付けるものです。アルミ製でM3で取り付けができるのでこれにしました。これだと機体に取り付けができないのでアルミのLアングルを買ってきて取り付け用の部品を現物あわせで作りました。
ひもが出ているのはパソコンラックからぶら下げているためです。
今回初めてアルミ加工したのですが(Lアングルを切って穴をあけただけですが)、アルミって硬いですね。ドリルがしょぼいのかもしれませんが、穴あけで穴が全然あきません。すごい時間かかりました。切るのは金鋸ですんなり切れました。ドリルは一応エッジを削っていないもののつもりなのですが、前に削ってしまってたのかなあ・・・。また今度新品ドリルを買ってきて試してみます。ボール盤だともう少しマシなのかも知れませんが、ルーター(プロクソン 28511)は厳しい感じですね。
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今回の機体製作を通じて思ったことを自分のためにまとめておきます。きっと後で読んだときに何かの役に立つと思うので。
・何をつくりたいかということよりもどうやったら加工できるかということを習得するのに時間がかかる。ラベル貼りやラベルはがしに始まって、水平を出す方法や中抜きをする方法などを自分なりのスタイルにしていくための試行錯誤が時間がかかった。
・軽量化は大切。何も考えずに2mmや3mmの板をほいほい使っているとあっという間に重量が増える。フレームは最低限に、外装とは分けて考える。
・ブラケットは3mmABS+□5mmアクリル角棒でやってみた方がよかった気がする。壊れたら壊れたでそのとき作り直せばよいわけだし。まずは簡単にそれから問題があれば考えるといったスタンスでいくのがよいと思う。
・サーボのブロック化は軽量化・省スペース・可動範囲の増加などメリットが多い。直交化できないことが唯一のデメリットに思う。
・ABS板+6角スペーサでかなりの強度がでる。長いフレームには有効に活用する。
・ヨー軸のように片持ちになる部分は要注意。サーボの軸だけで支えるとかなりがたつきがある。
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私がメインで使用しているサーボRB995の販売元であるミニスタジオから、足ブラケット、フラットブラケットなどが販売開始されたようです。
RB995の形状はほぼKRS-2350ICSと同じなのでこれらのブラケットがKONDO製品にも使えるのではないかと推測されます(実際の製品での確認はできていません)。
アームブラケットはサーボホーンの穴の空いている半径が異なるため使えませんでしたが、この足ブラケットやフラットブラケットはサーボをサーボマウントAを使ってとめる分にはとめれそうな気がします。ただし、サーボホーンの取り付けはアームブラケットの時と同じ理由でできないものと思われます。でもプラスチックのサーボホーン/フリーホーンであれば現物あわせで穴あけすればとめれそうな気もします。そこまでしてこのブラケットを使うかどうかは各自の判断ですけれども。
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非常にいまさらなのですが、うちのプリンタの横方向の精度がどうやら悪いらしいことに気がつきました。27mm->27.6mm,130mm→133.8mmとひどいずれようです。縦方向は56mm→56.3mmとそれほどでもありません。
思い当たるところはあって、うちの息子が1歳くらいのときにプリンタのふたをパカパカして遊んでいたときにおもむろに中に手を突っ込んで横方向の位置決めをするためと思われる部品をちぎってしまったのです。でもとりあえずもとに戻すことはできて年賀状の印刷で写真などを印刷しても問題なさそうだったのでこれまでそのままになっていたのですがまさかこんな問題がでていたとは・・・・。
今までずっとプリンタのことは疑わずに手加工の加工精度の問題だと思っていましたが腑に落ちないことがこれまでも何度かありました。それが実はプリンタの問題だったとは・・・。
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一応右腕だけ作って仮組みしてみたのですが、重量を測ってみてびっくり・・・サーボコントローラー/電池を含まずに2053gもあります。サーボコントローラー92g、電池(単3x6) 162gとすると左腕をつけたときの重量はなんと2751gにもなってしまいます。しかも外装も頭もついていないのに・・・
これはやはり軽量化が必要です。これまではサーボはできるだけ加工しない方針でやってきましたが180度方針変換が必要そうです。
正直いってここまでひどいとは思いませんでした。3DCADの中だけで遊んでいるとこういうことになるといういい例ですね。このクラスだったら多分2kg±200gくらいが妥当なんでしょうか?同じRB995を使っているきゃのんさんも2.2kgくらいっていっていましたし。サーボ数も減らした方がいいかもしれません(ハンドとかついているし)。KRS-2350HVとかのサーボに乗り換えるというのももちろん手なんですが、できるところまでやってみてどうにもならなくなってから考えることにします。
みなさん本当にがんばって減量をされているなあとは思っていましたが私もこれからそれを考える必要がありそうです。ただ、接着を使ってフレームをなくすと減らせる部分や板材を全く肉抜きせずに使っていたりするので最初はうそのように減量できると思っています。
減量の方針
・サーボを接着できる部分は接着してサーボマウントAとフレームごとなくす
・板材を肉抜きする。もしくはカーボンに置き換える
・最後の最後でサーボを減らす
このような感じでいきたいと思います。
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腕を完成すべく昨日もプロクソンルーターでガリガリやっていました。穴あけが終わり一部仕上げ加工をしようとドリルスタンド(No.28606)の向きを90度回転させて六角レンチで締めていくとなんだかネジが滑っている感じがして変な感じです。
「う~ん、ネジ締めすぎか?」と思っていたらミニルーター取り付け口(写真の黄色いルーターを取り付ける部分)がポロリ。「え?」っとなって断面を見てみるとダイカストがもげているじゃないですか・・・・
発売元のキソパワーツールに電話してみたところ、保証期間内のようで無償でミニルーター取り付け口を送ってくれるとのこと。とりあえずはよかったですがネジ締めすぎてたんでしょうか・・・。こういうこともあるのでやっぱり「欲しいものはギリギリまで待て」の法則に従うべきだと再認識しました。
そういうわけで今日は何もできませんでした。
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以前に2足歩行ロボット研究所(仮)の吉田さんに紹介していただいた「スミクリーン」によるのりはがしを実験してみました。これがおもしろいように良くはがれますので詳しく紹介します。
ネットで調べたところ「スミクリーン」は車のパーツクリーナーとして使われているようで車用品のオートバックスで売っていることがわかりました。実際には「スミクリーン」という名前の商品は手に入れることができず同じSUMICOの「パーツクリーナージャンボ」というおそらく「スミクリーン」と同じ商品を購入しました。Net.840mlで819円でした。
実験したのはこのようなパーツです。
かなり勢い良く噴射しますのでマンション住まいの私はレジ袋の中にパーツをいれて噴射することにしました。
おりゃ~っと2,3回噴射してラベル全体にスプレーがあたるようにします。
で、30秒もしないうちにめくってみると・・・・
うお~すごい。あんなにひっついてとるのが大変だったラベルがいとも簡単にぺりっとはがれます。かなり感動しました。
念のため最後に水洗いをしてできあがりです。とくに表面があれたりとかいうこともなさそうです。いろいろ苦労していた私にとってパーツクリーナーはまさに魔法のスプレーです。吉田さん情報ありがとうございました。
これは多分CNCで両面テープののりがくっついて困っているという方たちにもきっと有効なのではないかと思いますので是非お試しください。
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大分大学M-creatorの大村さんからコメントをいただいて、のりはがしには消しゴムが有効であるとの情報をいただきました。ちょっと手元に消しゴムが見つからないので夜に試してみたいと思います。
正直いって今回このラベルを使ったことを後悔しています。再はく離タイプであればいともたやすくはがせるラベルが、再はく離タイプでないものは最後の整形をするよりも時間をかけてラベルをはがさねばならずただでさえ作業時間があまりない私にとっては大きなマイナスポイントとなっています。
使用前。消しゴムをかけたらまたアップします。
(2006/5/3追記)
かけてみました。のりは綺麗にはがれましたが、ABSの表面が曇ってしまったのが残念です。アルコールを使うよりも簡単で残らず取れる気がします。大村さん情報ありがとうございました。また、2足歩行ロボット研究所(仮)の吉田さんから「スミクリーン」がよいとのお話や伊東さんから「伊東家の食卓」での裏技のお話をいただきました。こちらも近いうちに是非試してみたいと思います。
(2006/08/05追記)
のりはがしにはスミクリーンを使うとよいことがわかりました。こちらの方がお勧めです。こちらの記事をご参照ください。
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先日ご紹介した「はかどりラベル」ですが、やはりのりが残ってしまう場合があって、なんとかはがしても下記の写真のようにのりが残って綺麗にならないときがあります。そこでアルコールでこすってみたところそれなりに綺麗になりました。劇的に綺麗になるというわけではありませんが、手でこすったり水で洗ったりしてもとれなかったものがそれなりに綺麗になります。
使用したのは消毒用エタノールというやつでドラッグストアで100ml 230円で売っていたものです。本当は無水アルコールがよかったのですが、これでもそれなりに綺麗になりました。
(2006/08/05追記)
のりはがしにはスミクリーンを使うとよいことがわかりました。こちらの方がお勧め。こちらの記事をご参照ください。
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以前にディスク砥石を使ってやった方法をハイスカッターφ3mm(No.28717)にてやってみました。結果、思ったとおり結構切れ込んでも大丈夫です。(0.5mmくらいまではOK)
写真はありませんが(作業中は手が汚くてデジカメをもてません・・・)、やったのはディスク砥石の代わりにハイスカッターをとりつけてワークを手で滑らせるという方法です。加工した面はあまり綺麗とは言えませんので紙やすりなどでの仕上げ磨きが必要です。
腰の周りを製作中ですが、当然ですが箱ものってまっすぐに切れていないとどこかが浮いてしまって全体的にうまく組めないんですよね。そこでできるだけまっすぐにということで今回の方法を試して見ました。やっぱりCNCっていいなあと改めて思います。欲しいけど今回は手加工で最後までがんばるぞ。
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ABSを切り出す際に使用しているラベルですが、前回購入したものがなくなってしまったので新しいものを購入しました。KOKUYOの「はかどりラベル」(型番:KPC-E101-20)というやつで再はく離タイプとはかかれていませんが、なんとかはがすこともできそうです。ダイエーで20枚で945円でした。前回買ったやつは10枚で750円位だった記憶があるので少し気楽に?使えそうです。印字も別に普通です。ただのりはやっぱり少し強めな感じがします。貼るのに失敗するとちょっと直しづらいので慎重に貼るようにしたほうがよさそうです。
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私が現在の機体設計に使用しているRB995の販売元のミニスタジオから、RB995サーボセット が発売されたようです。今度はサーボマウントにブラケットとアクセサリが充実されたようです。サーボ込みで3480円ですか・・・・。近日発売予定の303dのセットと併用すれば、5万以内で全身組み立てられそうな感じですね。そのうちアルミサーボホーンとかアルミフリーホーンとかも発売されるかもしれません。GWSのサーボとかもアルミサーボホーンとか出ていますが、軸付ボトムケースや専用ブラケットまで用意しているところは有名どころくらいじゃないでしょうか・・・
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やっと両足のフレームができました。
自分用にメモデータ
・重量 1187g
・床面からもものロール軸までの距離 235mm →50% 127.5mm / 30% 70.5mm
・足裏の大きさ 127mm x 74.5mm ←規格オーバーなので直すこと!
・もものピッチ軸の取り付け位置を直すこと
ももにヨー軸を持ってきていますが、ここが弱そうですねえ・・・ぐりぐり動かすと可動範囲がもっと欲しかったところとかが出てきたりとか・・・・
配線はもも以下の4軸をすね部分にまとめて中継ケーブルで腰に送る予定ですがまだ配線は作成していません。でも一応ハイセンスッキリは意識していたのでちゃんとできるかな?
両足が一番大変なはずなのであと1ヶ月くらいで全身を仕上げたいと思います。ロボワン界のスピードには全くついていけていませんが「継続は力なり」ということで1クロックでも前に進めていきます。
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足が組みあがってきて、ぐりぐり動かしているとなぜかRB995のギアがガリガリいうものがあります。金属粉でもはいっているのかな?と思ってサーボを分解しました。でも金属粉と思われるものはなくとりあえずグリスだけ追加しておこうと思ったときにあることに気がつきました。ファイナルギアの出っ張りがその前のギアと当たっている・・・・・
RB995のギアはいまでは改善版がでているのでこの辺も改善されているかのもしれませんが、旧バージョンのギアを使われている方は要注意です。私は仕方ないのでニッパーである程度切り取ったあとやすりがけをしてとりあえず異音は出ないようになりました。
その後で他の部分もぐりぐりやってみるとここまでひどくはありませんがやはりちょっと引っかかりのあるものが何点かあったのでそれなりの確率で影響が出ているものがありそうです。上半身を組むときは全サーボチェックしてから組み込んだ方がよさそうです。
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浅井製作所さんからさっそくネジが届きました。迅速な対応ありがとうございます。ちょっと気になったので重さを量ってみました。結果、500本で82gです。100本で16.4gの計算です。
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浅井製作所さんに皿2x4はないのですか~?と質問したところ在庫がないとのご回答でしたが代わりにウィルコという会社を紹介していただきました。ちょうど広杉計器のような会社のようです。良く見ると広杉計器でもネジを扱っていたんですね。数がある場合はウィルコさんで注文した方がお得な感じです。また、数量が指定できるのもうれしいです。2000円以上なら無料と広杉計器と同じ条件ですので今度機会があれば注文してみようと思います。ねじあさいさんによると森永さんとかもご利用されているようです。
ちなみに皿2x4はなかったのですが代替品としてご紹介いただいた低頭平0番 小ねじ 2×4を注文しました。
(2006/04/19追記)
ねじあさいさんよりウィルコさんは広杉計器さんのネジ部門を独立させたものだそうです。それで品揃えや型番とかが同じだったようです。
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今回の機体ではできるだけM2を使用することにしています。メインはSISOさんお勧めの浅井製作所さんの特ナベ 0番(D4φ) 小ねじ 2×6 クロアエンを使っています。とりあえずお試しということで以前に200本買っていたのですがもうなくなろうとしています。そんなに使っているのか?と思ったのですが、
サーボマウントA固定用 8本
サーボホーン 4本
フリーホーン 4本
現状使用サーボ数 12個
(8+4+4) x 12 = 192
これ以外にネジ頭をつぶしてしまったものやフレームを固定している部分も少しあるのでやっぱり200本くらい使ってますね。さっそく発注しなきゃ。上半身もあわせたらえらいことになるなあ。でも重量減には貢献していそうです。サーボホーンとかは3本止めとかでいいんですかね・・・
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いろいろありましたが、右足のフレーム完成~。
さっそくぐりぐりやっていると、あれ?(ちょっと写真が見づらいですが・・・)
なんのためにCADで図面を書いているんだ・・・。まあいいです。削ればいいんです。削るだけで済むなら削ればいいんです。その他の部分はとりあえず問題はないかなあ。ちょっと剛性が弱い気もするけどそれは実際に動かしてみてから考えます。やっぱりもものヨー軸が弱そうな感じです。アルミサーボホーンが欲しくなるかもしれません。(RB995用のヤツはないけど)
左足の部品もほぼできているので足を接続する部品と足平をつければとりあえず2本足で立てるようになります。長かったけどやっとここまできました。
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バルサ材を購入しました。これまた近くのホームセンターなどでは見かけなかったためネットで注文しました。Woodworksさんにて購入しました。40x80x450を2個と30x30x450を購入して送料・税込みで5000円ほどでした。送料は800円でした。多分あんまり安くないんじゃないかなと思いますがとりあえず手元に欲しかったので発注しちゃいました。
一応最終的にはバキュームフォームの型取りようにとは思っているのですが、そのまま外装にしてもよいかなとも思っています。CADで3Dの複雑な形状を描くのにはなれてないので現物あわせで確認できるといいなと思っています。
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プラバンを購入しました。私の家の周りには適当な模型屋さんがないためインターネット経由で探したところAmazon.comが1500円以上で送料無料と本と同じ扱いだったのでアマゾンで買いました。本以外のものを買ったのはたぶん初めてだと思うのですが送料って結構馬鹿にならないのでプラバン買いたいけど家の周りに売っているところがないっていう方は試してみてはいかがでしょうか?
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私の場合、ABSを切り出してルーターの軸付砥石で整形したあとに紙やすりで端面を仕上げます。このとき昨日までは右手に紙やすりと左手に部品を持ってヤスリがけをしていたのですが、まっすぐな部分に関しては紙やすりを水平なものの上において部品を押し付けてこすればよいのではないか?ということに今日はじめて気がつきました。
接着面などでどうしても水平をだしたい場合にいいかもと思ったのがことの始まりだったのですが、まっすぐな場合は紙やすりをおいて部品を押さえつける、曲面は仕方がないので紙やすりをもってヤスリがけするっていうのが一般的なんでしょうかね?
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とりあえず片足を作っていろいろ問題点が見つかったのでそれを修正した足を作りはじめました。前回は普通紙に印刷してスティックのりでABSに貼っていたのですがのりが一面についていないために加工中にずれたり、はがれ方が汚かったりということで今回はSISOさんお勧めの再はく離タイプのラベルシートでチャレンジしてみました。結果は良好です。確かにちょっと高いですが一度使ったらやめられないといった感じです。
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少し前に広杉計器からスペーサー(50mm)が届きました。足のフレームを固定するためのスペーサなのですが50mmでは微妙に長くて49.2mmにする必要があります。(実際は組み立て誤差で50mmでも組めてしまうとは思うのですが)
最初はヤスリでしゃこしゃこ地道にやればよいと思ったのですが、これが意外と難しいし時間がかかります。また、水平になりません。
そこでいろいろ試行錯誤してうまく水平にカットすることができたので紹介しておきます。
やり方は簡単でプロクソンのルーター(No.28511)を垂直に設置しディスク砥石(No.28303)をちょうどよい高さに設定して、バイスにはさんだスペーサーを手動で横から滑り込ませてさながらフライス盤のようにカットするというやり方です。
ディスク砥石をちょうどよい高さにするというのが以外と難しいのですが一旦できてしまうと何本でも同じものが作れるのが大変うれしい点です。注意点としてはバイスのはさむ場所によって微妙に高さが変わったりするのでいつも同じ位置ではさんで同じように滑り込ませることがポイントであると思われます。
ちなみに9本削った結果は
49.25 / 49.21 / 49.21 / 49.15 / 49.13 / 49.13 / 49.13 / 49.20 / 49.12 と手作業にしてはなかなかの精度となりました。
次にもう一度同じ部品を作りたくなった場合は1本をマスターピースとしておいておいてその高さにディスク砥石を合わせれば簡単にディスク砥石の高さ調節ができるのではないかと思われます。
断面はこんな感じでかなり水平になります。これを応用すると普通の部品でも長方形とかだと結構水平にカットできるようになるかもしれないのでこんどやってみようと思います。
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SISOさんの2006年2月26日の日記で紹介されていたスポイトを買ってきました。
いいですね、これ。ちなみに私のは黄色です。(予備として青も買いましたが・・・)
これまでにもアクリサンデー付属の注入器を何度か使いましたがやっぱり使い勝手はかなりいまいちで吸い込むのはいいですがぶくぶく空気が入ってしまってうまく注入できませんでした。これで接着も少しはうまくいくようになるかもしれません。写真はアクリサンデーの注入器の先端に100円ショップで買ってきたスポイトをとりつけた状態のものです。
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今回初めてABSを本格的に加工してみてわかったことを自分のメモ書きとして残しておきます。まだまだ、出てくるでしょうが記憶が新鮮なうちにメモしておきます。
・貼り付ける紙は普通紙+スティックのりだと、加工時のずれ・加工後のはがれ具合に問題がある。SISOさんがお勧めしているように再剥離タイプのシートを使うのがよさそう。
・ルーターも高回転にすると結構音がでる。でも音が高いからかそれほど外には漏れないみたい。しかし深夜の作業は気が引けそうなので引き続き早朝の作業を続けることにする。(余談ですが、深夜とは夜10時から朝6時までをさすのだそうです。)
・出っ張り部分はルーターで加工しても結構綺麗に加工できる。反対にへっこんでいる部分の加工はもう少し習熟が必要そう。
・大きな丸穴の加工はリーマーを使用すると綺麗に仕上がる。
・抜き加工する際に使用するドリルはできるだけ大きな径のものを使用する。今回はΦ3.2がよかった。Φ1.6ではニッパが入らない。
・部品に切り分けた後は、Pカッターである程度切ってからニッパーで切断すると作業が早くなる。
・結構切りくずが飛び散るが防ぎようがなさそう。メガネ着用の方が望ましい。
まだ、少しの部品しかできていませんが、いろいろ失敗しながら少しずつ前に進めています。
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なぜいきなりギプスかといいますと、週末にうちのかみさんが歩けないほどに足をケガしてしまっていろいろ大変だったのですが、今日になって病院にいってみたらなんと骨折!それでギプスをしてきたのです。
で、ギプスを足につけるわけですが、最初は板状のものを水に浸したあと足にあてて形を作った後15分ほどまつとギプスになるらしいのです。しかもとても軽くとても硬い。これってロボットの外装にいいんじゃない?とちょっと調べてみたのですが怪しいサイトにはかかりましたがあまりこれといったところは見つけられませんでした。ギプスの素材はおそらく水硬性の樹脂を含んだグラスファイバーだと思われるのですが販売しているようなところは見つけられませんでした。
キーワードは水硬性樹脂だと思うのですがホビーで使っている例などはどなたかご存知ないでしょうか?簡単にかたどりして硬くて軽いってかなりいい感じだと思うのですが・・・
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SISOさんにいろいろABS加工について教えていただいているわけなのですが、P板カッターって普通のカッターとしても使えるんですね。見ればわかりますが通常引いて使う背の部分は普通のカッターです。
SISOさんに教えていただくまで全然気がつかずに普通のカッターと併用していました。気づかなかったの私だけ?
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まだ、切り出しはすべては終わっていないのですが穴あけをやってみました。使用するのはもちろんこの間買ったばかりのルーターです。
ドリルは小径ドリル28866です。小径ドリルチャック28941もあるのですが、肝心のドリルがないので今回は28866でやってみました。対象がABSなのでひょっとしたら熱で絡みついてくるかも・・・と思っていましたが、全然問題なくて綺麗に穴あけできました。
穴あけのタイミングに関してはSISOさんからアドバイスいただきまして、
「材料に穴をあけるタイミングですが…手で押さえやすく、かつ、そこそこ
小さくなったときです。あんまり小さいと、ドリルが食い込む時
の力で材料がブンブンしちゃいます。お気をつけて。 」(SISOさん掲示板 No.1756より)
とのことでした。P板カッターで切るときに失敗すると貼り付けている紙がちょっとずれたんじゃないか?って時がありまして、大丈夫かなあと心配していましたがそこはポンチを打っているのでそこまで大きくはずれないようです。
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