エンドミルスタンド

エンドミルは私にとって結構高価な刃物です。

先端の形状も色々有りますから、そのまま箱に放り込んで置いて使う時にガチャガチャ探すのは気が引けます。右側の大きい方はカセットケースを利用して以前造ったモノで、紹介済みかもしれません。
結構便利です。

今回は小物細工用のデンタルバー（歯医者さんでガリガリ削る小さいエンドミル）のスタンドが欲しくなったので作ろうと思いましたらカセットケースはもう過去のモノ。すでに廃棄済み。
これもなくなる運命のMDケースで作って見ました。一応刃物がちゃんと上を向くチルト機能も有ります。
よくよく考えて見ればCDケースでもよかった！
こういうスタンドは既製品も有りますが用向きに合わせて作るのも楽しい！！

DSPラジオを作って見る

最近、DSPラジオと云うのを時々見かけます。
どんなモノかは良く解らないのですが試して見ることにします。全部品がそろった組み立てキットも有りますが何とかなるだろうと必要と思われるモノをジャンク箱の中から探して揃えて見ました。

とりあえず使える状態にしました

それが裏目に出まして完成品は何とも不細工な出来です。
*　写真をクリックすると拡大されます。

何もわからず始めたこのDSPラジオ、知る人ぞ知る秋葉原のAitendoの新装開店でキーユニットが普段の半額位で売っていたのです。
ついでにバーアンテナやイヤホン、スピーカ（4個入り）も買いました。

ポリバリコンの背中に張り付いた基板一枚でラジオを構成しています。
このユニットは　DSPM2-443　この型番でnet検索すれば使用例が沢山出てきますので参考にしてください。
Aitendoの資料も出てきます。
この店、値段は安いのですが商品の説明が殆ど無いのが特徴？です。動作させるにはその部品の素性を調べたり、勘を働かせたり、最後はあきらめたり、そんなことを覚悟しなければなりません。
でもAitendoは最近人気急上昇です。お店は秋葉原と云うより御徒町に近いビルの３階。通販もやってますから気になる方はnetで調べてください。
netにはお店では解らない資料も出ていますので必見です。
冷たく突き放しましたが同じユニットを使った完全組み立てキットも売ってます。netで調べればすぐわかるでしょう。

動作原理や回路のことは気にせず作って見ることにしました。
その作り方は、皆さんそれぞれ微妙に違います。抵抗やコンデンサの値も製作例によって違っています。間違っているのも有るようです。
あまり気にせず取りあえず組み立てます。

具合が悪い所は、あとで考えることにします。
取り付ける部品はバンド選択のSWやイヤホンジャック、スピーカなどです。その他手持ちの部品を活用しています。表示用のLEDは最近のモノを使いましょう。旧式のモノは暗くて使いもになりません。
短波はともかくBCバンドやFMバンドは思った以上によく聞こえます。長さ30mmほどのバーアンテナで良く聞こえます。FMは１ｍ程のリード線をアンテナとして使ってみました。

チューニングダイヤル（バリコン）を速く回すとほとんど放送を掴むことが出来ません。静かにまわしましょう。
音が出るまでに一呼吸時間が掛かるように思います。
感度は思った以上に良好です。そして音量はどの局も同じレベルで聞こえるように思います。
弱い局はノイズ混じりで時々聞こえなくなります。
これはデジタル処理の特徴でしょう。
製作例に音量調整が無いモノを見かけます。適当な位置に固定しておけば音量調整はいらないとの考えでしょう。
このスピーカはとても小さくてこのままでは使い物になりませんが共鳴箱・今回はペットボトルの蓋・を被せるとかなり良くなります。イヤホン（10円でした）にしますととても良い感じに聞こえます。キッチリしたスピーカにすれば十分使用に耐えるような気がします。

DSPラジオユニットはIC単体のモノも有りますのでこの感想は他のモノでは違うかもしれません。
これをどう作ればもっと具合よく使えるか考えて見ます。
今回はとりあえず動作させてみました。回路についてはnet上の資料を参考にしましたので敢えて載せていません。

Ｚ軸センサ

私のフライス盤にはXYZの各軸の移動量をデジタルで読み取れるDROを付けています。
http://ja1cvf1.blogspot.jp/search/label/dro
この参照記事にありますとおり多少の問題点はありますが快適に使えております。
作業領域を見る時XY軸は目視できるのですがZ軸はキリの陰になり意外に見ずらいモノです。
キリを下げてワーク（工作物）に当たるところを正確に読み取りたいのです。
強くあてると傷がつきます。大抵は薄紙を挟んだりするのですがいい加減な紙ではその度に紙の厚さを考慮しなければなりません。

これは両面プリント基板の生板を紙の代わりに使ってみました。これの厚さは1.6mm（実測1.61mm）。端数は気になりますが紙よりマシ。
両面基板の電極をワークの上に乗せキリで挟んで導通させたところを基準にします。
両面の導通はブザー音で確認します。
この時のDRO表示が基準になります。基板の厚さが加算されていることを頭に入れることが必要です。
*　基準点のDRO表示から1.6mmキリを下げた位置でDROをresetして基準位置とします。

グリーンの部分は100均で売ってた防犯ブザーです。先端の透明部分にLEDランプが組み込まれています。押しボタンSWを押すとブザーが鳴り、またはLEDが発光します。
*　写真はオリジナルの状態。
そのまま使うつもりでしたがとてつもなく大音量で響き渡り消費電流も大きいので手持ちのブザーに交換しました。

100均の小物はどうしてこんなに安く出来るのか嬉しくなる半面どうも信頼性に欠けます。
電池ケースのハンダ付け部分には今はほとんど使うことの無いペースト（ノリ状のフラックス）がべっとりついていました。そのせいか電池のケースは真っ黒。思い切って洗剤で丸洗いしました。
その他気になるところも有りますが100均に免じて気にしないことにします。
不要のパーツを取り去り中身はスッキリです。
簡単なものですから一つ作ってみては如何でしょう。
このZ軸センサはフライス盤用に作ったモノですがボール盤でも穴あけの深さを正確にしたい時には役立ちますよ。
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/scale/scale.html
このようにデジタルノギスを併用すれば正確な穴あけが出来ます。

デジカメの外部電源 ★ 追記・モバイルバッテリは面白い！

私は製作記事を書くとき、ちょっと変わった使い方ですがこの作業台に
カメラアームを取り付けることが多いです。
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/repair-chest/repair-chest.html
http://ja1cvf1.blogspot.jp/2011/08/camera-arm.html
このアームにカメラを取り付け小物を作った時写真を撮るのに利用するのですがコンパクトデジカメの電池はすぐになくなります。(電池が古いのも一因)

そんなわけで外部電源を作って見ました。
カメラの電池はほとんどが3.7Vのリチュウムイオン電池です。
カメラ電池と同じ大きさの外部電源接続コネクタを作ればよいのです。

Finepixの取説より引用・クリックすると拡大

カメラによってはそのような便利ツールを売ってますが結構なお値段です。
ジャンクを寄せ集め造るのは簡単と造り始めたのですが結構厄介なトラブルに見舞われました。
デジカメは電池が切れると過放電させないように自動的に電源を落とします。
単純に電圧が下がったらおしまいにすると考えていたんですが実際にはもっと込み入ったことをやっているようです。

カメラによって違うと思いますが電圧の変動なども見ているようです。この辺は何処のメーカもブラックボックスで本当のことはわかりません。
今回使ったカメラは「FINEPIX　F100」ですがカメラに悪影響を与える可能性もありますのでご注意ください。

純正バッテリのサイズをキッチリ測りDCカプラ（接続アダプタ）を作りました。接続する電源は携帯用の5V-ACアダプタを3.7Vに下げることを考えました。これは5vの出力にダイオードを2本直列に入れただけです。普段よくやる手法でかんたんに3.5～3.7Vの電圧を得られます。
しこしこの方法は失敗でした。
一瞬電源は入りますがすぐに切断されます。
危険を承知で電圧を上げるべくダイオードを一本にしました。結果は同じでした。
『電圧以外の何かを見ている』と感じたのですがそれらしいものを見つけることはできません。
*　一例として完全に電池カバーが閉まらないと動作しない小さなレバーが有ります。

『電圧の変動を見ているのだ』と思いダイオードの所にコンデンサを入れて見ました。
結論はダメです。
1ファラッドと云う電気２重層コンデンサで試して見たのですがそれもダメ。
何だか良く解らないけれど、DCカプラに短いコードで電池を仮付けしてみました。ちゃんと動作します。
実験を参考に、DCカプラのコードを使用条件から考え1mほどにして1000mA/hの電池を繋いでみました。もちろんリチュウムイオン電池です。コードが短いときはちゃんと動作したのに長くしたらダメです。
原因は何でしょう？？？
『電圧変動を見ている』　としか考えられません！！！
あまり読んだことのない取説を読んでるうちに『DCカプラを接続するとカメラの特別機能　綺麗ナビ　がONになります』との記述を発見。
まだ何らかのセンサが組み込まれているようです。
私の作ったDCカプラは２端子で電池の＋と－だけしかありません。カメラの中を覗いてもそれ以上の情報は得られません。
純正のDCカプラを見たコトがないのです。
結局、外部電源の高安定化を図るしか思いつきません。

DCカプラのスペースはレギュレータを組み込むには小さすぎます。
小型の電池を使って、さらに充電しながら使うコトを考えました。これは成功です。
しかし接続コードやコネクタに大きな問題が有ることに気が付きました。電極の露出部分が多く万一に備えフューズの必要性を感じます。
自動復帰のポリSWなどが良いと思いますがスペースの問題で困難です。と云う訳で今回は保護回路無しです。万一の場合一切責任を持ちませんので気軽に真似しないように願います。

充電用の電源はモバイルバッテリと呼ばれる電池内蔵のACアダプタです。一般的にはACで内部電池(3.7V)を充電しコンバータで5Vの電圧を出力します。今回はこれを改造して3.7Vの出力を取り出すコネクタを付けました。(on-offSW脇黒いコネクタ）
電池容量は1100mAです。
もちろん5V出力の機能は残しています。

*　最近基板のジャンパ用に使うゼロΩ抵抗？と云うモノをフューズ代わりに使った製作記事を時々見かけます。
気になるので私も実験して見ましたがフューズの代用として全く機能しません。数Aの電流を流しても溶断することなくフューズ代用としては使えません。

★　モバイルバッテリは面白い

モバイルバッテリを使っているうちにその便利さに改めて気が付きました。
モバイルバッテリをACで充電しながら他の電池を並列充電するとモバイルバッテリの電池と外部の電池の両方が同時に充電できます。　*改造した3.7V出力からの充電です。
今回実験している並列充電はリチュウムイオン電池の特性を考慮した充電最大電圧をきっちり押さえた定電圧移行型充電器で可能なことです。

充電器の電流容量が気になりますが過電流制御が適当に働いているようで過熱などの現象は起きていません。
但し、これはすべての場合にOKとは云いきれませんので実験は自己責任でお願いします。
モバイルバッテリは常用電源の電池切れ緊急対策が本来の目的ですから常に満充電にして置くことにより充電器の過電流対策にもなると思います。
今回実証実験として安物の　『電動ドライバ』　をターゲットにしました。

このドライバはニッケル水素電池を使用していましたが自己放電が多く　使いたい時には電池切れ　でとても使い難かったのです。そろそろオリジナルの電池もくたびれて来ましたのでノートパソコンからの外し品・18650型のリチュウムイオン電池に交換してみました。

接続ケーブルは両端に丸形のDCプラグを付けて作ります。種類が沢山あり過ぎて適合品を探すのに一苦労します。
電池は小さくなりましたが容量はずっと大きくなっています。

この改造によりオリジナルの充電器は使えません。また、内部に電源逆接保護のダイオードが入っていますのでそれを外さないと使えません。(バイパスさせる)
さらにカメラ電池の場合と同様ショートの危険対策としてフューズなど組み込みをお勧めします。

ズームの落とし穴 合焦範囲に注意！

最近のカメラはすべてオートで『見た目より良くうつる』と云ったらほめすぎでしょうか?
ピント合わせやシャッター速度がうんぬんと云うよりシャッター押しちゃえばそれなりに写ります。
でも、数年前のカメラはまだ新しいと思っていても随分古臭くなって意外に2～3年の差は大きいです。
その差を埋めるべく、カッコよく云えば　『ワイコン』　作ってみました。

私の使い方が悪いのかこのカメラはズームの具合が気に入りません。
光学ズームは5倍です。デジタルズームもありますが合焦範囲が私の目的に合いません。
机の上にある切手を画角いっぱいに撮りたい時、適当な位置・本当は適当でない位置なんですが・・・カメラをセットしてズームを調節して写る大きさを合わせます。
この場合撮影条件は以前に作ったカメラアームを使っての話です。
http://ja1cvf1.blogspot.jp/2011/08/camera-arm.html
カメラ（レンズ）と被写体の距離は約34センチです。
撮影可能範囲は取説にはこのように書いてあります。
標準　　W・45～∞　T・80～∞
マクロ　W・5～80　T・50～100
34センチの距離は標準では適応外ですからマクロで写すことになります。
マクロのW（ワイド）側では範囲内ですからオートフォーカスでピントが合います。ところが画面を大きくしようとT（望遠）側にすると合焦範囲を超えてしまいます。
デジタルズームもT側一杯からの動作なので役に立ちません。
つまりこのカメラでは私のカメラアームを使った場合画角一杯に写すことが出来ないのです。

カメラを手持ちにして近づけば可能ですが手振れを起こしやすいのでアームを使いたいのです。
そのためにはマクロ撮影でT側にズームしたときでも34センチが合焦範囲に入るようなコンバータ・今回は凹レンズをカメラに付ければよいことになります。

調べて見ましたが市販品には都合の良いモノはありません。
そういう時はジャンクレンズのお出ましです。ジャンク箱から探し当てたレンズをカメラに取り付ければ完成です。
その接続はどうしましょう。
今回は幸運にもフイルムケースがほぼピッタリでカンタンに出来ました。フイルムケースから切り出したリングをレンズに接着、そしてカメラに挿し込むだけ。

昔はカメラ屋さんでいくらでも貰えたフイルムケースですが今は貴重品です。
このような適当なものが無いときは厚紙を丸め重ね合わせて太さを調整しながら筒を作ります。字で書くと難しそうですが作ってみればそんなに難しくありません。コンパクトカメラのレンズは構造的にとても華奢です。くれぐれもカメラを壊さないようにご用心！

これで完成。紐が付いているのは電源offになった時レンズが自動で引っ込みます。せっかくのワイコンレンズが落ちて壊れないようにどこかに結んでおきます。

こんな危険を伴う工作をするよりジャンクカメラを探す方が良いかもしれません。カメラ屋さんの店頭には破格のジャンクカメラが転がっています。

DROのノイズ対策はまだ不十分です。 完了しました(9月9日)

フライス盤X-1に付けたDRO、使用上問題になるノイズは充分抑え込んだつもりでいましたが使い込むにしたがって時々怪しげな数字が表れます。それは一瞬で計測中の値には影響しないのですが気ににならないと云えばウソになります。
ノイズ対策が不十分でした。
これからの話は制作時の話と関連する部分が沢山あります。こちらの参照linkを読まないと内容を掴めないかもしれません。
http://ja1cvf1.blogspot.jp/2013/02/dro.html
こちらにもさらに参照linkが有ります。
DROって何、と云う質問も有りました。それも同様参照linkをご覧ください。

これまでやっていたノイズ対策は、パッチンコアと呼ばれるケーブルに挟み込むフェライトコアを電源側に挟むこと、DROのセンサをフライス本体から電気的に絶縁し取り付けただけでした。
これはDROのACアダプタに入れたモノですが今回はただコアに線を通しただけでなく１０回ほど巻きつけて効果のある場所を選んでいます。このようにすると１０個分の効果が有ります。
パッチンコアは簡単ですがノイズ源の周波数によっては効きが悪いことが有ります。複数回巻くのはその対策の意味もあります。

今回はACラインをスピンドルモータ・ステップアップトランスの所で切断し写真のようなジャンクのコアを入れてみました。
右側の写真が解りやすいですが、大きすぎるので左側の小さいコアに２組のコイルを巻いて使っています。回路図は書きませんがACラインそれぞれの線にコイルが直列に入るだけです。
こちらの回路は電線が太いのでパッチンコアに巻くことはできません。

最終的にはトランスケースの横、小さなケースに入れて組み込みました。
本来はサーボアンプの３相電源にも入れたかったのですが巻き線の絶縁に不安が残ったので入れませんでした。
このようなコアの選択は使い慣れないと　ハズレ　をつかむことが有ります。素直にACラインフィルタを購入するほうが良いでしょう。これでもコアの選択を間違えると効きません。
蛍光灯(作業灯)もACラインの引き回しを変えて対応。


これで問題なく使えるようになったのですが、新調したX軸用のデジタルスケールを使うと動作が不安定です。
DROと云ってもデジタルノギスやデジタルスケールを使った簡易型です。組み立てキットとして購入した表示器も作者自身が　『インバータを使ったものには向かない』　と云ってる簡易型のキットです。
私のX-1はスピンドルモータをサーボモータに換装したフライスで基本的にはインバータモータそのものです。

新しいX軸用スケール

実は今までのスケールでは全く問題なく動作するようになったのですが新しいスケールを使ったことがきっかけで再度ノイズ対策が必要になったのです。
ノイズ対策はもっと別の目で見る必要が有りそうです。
今まではノイズを発生するフライスの電気回路とDROの回路を完全に絶縁してノイズを侵入させない方針でした。今回はフライスのアースと共通にしていますがフライスの摺動部分で接触不良によるアース電位差発生（ノイズ発生の原因)を抑えたつもりです。

新たな問題点の発生は？

X-1のフライステーブルは400mmのロングテーブルに改造したのですがX軸のスケールは200mmノギスのままでした。
実際に使う場合200mmのスケールでも有効長は240mmほどあり使用上はほとんど問題ありません。(テーブル幅が400mmでも使うのは中央付近だけ。端の方は工作物の固定金具エリアです）
*テーブルの前面に切子除けガードを付けその下にノギス改造のスケール・グリーンのカバー付きが付いてます。ベース付近に見える青カバー付きのスケールはY軸用。
しかしスリースカンパニの広告で300mmのスケールが￥6860（安い！）と云う広告を見てしまったのです。（400mmのテーブルには400mmでは長すぎます）
手が滑って？ポッチ！と押してしまいました。
このスケールは調子よく動作しているY軸やZ軸に使ってるスケールと同じモノと勝手に判断してしまったのです。

届いたスケールは予想通り同じメーカと思われますが新機能（読み取り速度が速い？詳細は不明）が追加されている新型のようです。気にせず組み立てたのですが・・・

私の場合スケールに付いているSW類は使用しませんのでデータ取り出しケーブルを付けたら熱収縮チューブで包んでしまいます。（切り子等の侵入防止、ケーブル接続部保護）
なお、このケーブルはDROキットの付属品（３芯＋シールド）ではなくコンピュータのUSBケーブルAタイプ・オスメス（４芯+シールド）を二つに切ってスケール側にオスをDRO側にメスを付けています。これでスケールの脱着、配線、が楽になります。
USBケーブル流用は必ずしも信頼度が高いとは云えませんので特にお勧めするわけではありませんが趣味の領域なので　『具合が良いですよ』　と云えます。
USBケーブルの信号線(電源を含む）は４本でシールド線には電流を流さないで済みます。スケール（中華ノギスも同様)の信号は４本で電源の＋ラインが筐体(GND)に落ちています。
シールド線は今回スケール（ノギス）の所で＋ラインと筐体(GND)に接続し、DRO側ではどこにも接続しません。
DRO側、スケール側、どちらをシールドに接続するか、あるいは両側を接続するか、はノイズに大きく影響するはずです。
今の所スリースカンパニの新しいタイプでは完全にノイズを止める段階に至らず、確認の実験を完了していません。
ノイズ対策をいろいろ実験しているうちにスケールをフライス本体から浮かすことは中止しました。
その代りフライスのテーブルなど摺動部分のアースボンディングをしています。
また、スケールの電源は＋アースですから勘違いしないように他の電源とは共用にしないほうがよろしいと思います。
いろいろやってみましたが新しいスケールを使える日はまだ先になりました。

考察
なぜノイズが多いか？　スケールの電圧が1.5Vと低いので当然信号レベルも低いでしょう。それに比べ周辺ではかなりノイズを発生する機器が使われます。
これが大きな原因でしょうか？
旧式のスケールやノギスはスピンドルモータの電源offの状態ではノイズ対策をしなくてもほとんどノイズを拾いません。モータ電源SWonの状態でもステップアップトランスに入れたフィルタでノイズを取ることが出来ました。
なぜ新しいスケールはノイズに弱いか？？？

対策は完了しました。コメント欄をご覧ください。
*このDROで最終桁が１デジットふらつくのは機能上の問題で故障ではありません。

充電器 改良

随分古い電動ドライバです。友人から頂いたものです。　その友はすでに他界しましたがドライバはしっかり働いています。
オリジナルのニカド電池がダメになり、リチュウムイオン電池に交換し息を吹き返し活躍しています。
当然のように充電器もそれなりに適合改修をしていたのですが再度の改修です。
今までは12V電源を必要としていましたが、カメラの充電器に接続用アダプタを付けAC100Vで使えるようにしました。

ドライバの電池ケース接続部は変形の接続口で工作が面倒なので内部回路以外再利用します。
充電器はPENTAXの手持ち品の流用です。
充電器の制御機能はそのまま使い接合部を一工夫します。
幅は偶然にもピッタリ。これも改修を始めるきっかけになっています。
少し長さを詰めコネクタを付けます。

蛇の目基板で作った接続口とアルミのカバー以外は不要となります。

PENTAXの充電器に合わせカバーを切り詰め、充電器用の３端子コネクタ（自作）を取り付けます。
この部分はスルーホールの蛇の目両面基板を使うと簡単です。

表は薄い銅板で接触部分を作り裏側のパターンからリード線を取り出します。
片面基板で作るとリード線がとても邪魔になります。

ドライバから電池ユニットを外し充電器にアダプタを間に挟んで充電開始です。
なお、このドライバについてはこちらに以前の改修の様子が記載されています。（下の方です）
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/lithium-ion/lithium-ion.html
こちらにはPENTAX充電器の使用例が有ります。（これも下の方です）
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/charger/charger.html

私は２端子のリチュウムイオン電池を３端子の充電器に接続するとき、T端子を10kΩの抵抗で（ー）端子に落として処理していますが保護回路を騙している怪しい方法です。
本来はサーミスタなどで温度上昇を監視します。

リチュウムイオン電池の取り扱いについては多少の危険が有ります。
充電がどういうことか良く解らないときはお試しにならないでください。万一の場合にも一切の責任を負いません。

リチュウムイオン電池について、こちらのサイトが参考になると思います。
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACA4000/ACA4000PJ4.pdf