3Dプリンタのノズル交換後, ホルダーをプリント、パネルにドリルで穴を開け ホルダーをネジ止め、ATOM Camをバッチリ固定できた。

設計したホルダー。　ホルダーばかり作っている私もホルダー職人。	前面パネルに固定しているので、パネルを上げるとカメラも動く。ネジ長すぎ。	iPadで3Dプリンタの状態を確認。表示しっぱなしでも問題ない。

せっかく良い位置にカメラを固定できたので ATOM CamでTime Lapseを撮ってみた。

作っているのは、ダイソーの両クリップのメモホルダーを 固定する台。例によって磁石付き。 あまりTime Lapse映えしないが、 机の上のiPadで3Dプリントの様子 見れるのは便利だ。

プリント結果	磁石を固定	メモクリップ立て

このところBlogの更新が頻繁なのは、 たまたまネタが連続して発生したタメ。 毎日更新を目指しているわけではない。

使用している3Dプリンタは Qudi社のX-Smart。 購入時に工具とスペア部品が入った 修理キットが付属していた。 付属品のUSBメモリには、説明書と 修理方法の動画ファイル(mp4)があり、 感心なことに、ちゃんとPCに保存していた。 動画通りに作業し、簡単にノズルを交換できた。 古いノズルには、煤っぽいものが若干あるようにも見える。

プリンタ付属の修理キット。 工具と交換部品など。	ヘッドを取り出す。 汚い。 ヘッドを回転時に本体固定用のネジまで付属。	ノズルが新しくなりました。

交換後、テストプリントを実施。 キレイに印刷できることを確認できた。

プリントしたのは、 ATOM Camを アルミフレームに固定するホルダー。 窓の内側から外を映せるよう1台設置しているのだが、 カーテンと窓の間にあるので、 カーテンをいじると向きが変わったりする。 それが嫌なので、ホルダーを作成した。 ATOM Cam付属の丸い鉄板をネジ止めしてあり、 ATOM Camを磁石で固定する。 台座にはフチを付けているので、台座は回転しないはず。

きれいにプリントできました。	Atom　Camをアルミフレームに固定するホルダー。	設置状態。

3Dプリンタのノズルの交換が、思ったより簡単にできて 感心した。長く使って行けそうだ。 追加の 交換用ノズルをAMAZONに注文した。

改良前のiPad Proスタンド	今回、作り直した部品。 左が改良前、右が改良後。	改良後のiPad Proスタンド。 格段に挿入しやすくなった。

3Dプリンタは、寒くなり、ABS樹脂のプリントが 難しくなってから、 温度センサーの設置は行ったものの, 温度低下の対策も行うことなく、 3Dプリント自体を行っていなかった。

暖かくなり、ABSのプリントも問題なくなるとおもわれるので、 ぼちぼち、いろいろ印刷して行きたい。

温度センサーは、Amazon等で安く売っている ステンレス管入り防水DS18B20を使用する。5個で1050円。 マイコンは手持ちの関係で OLED付きESP-WROOM-02(ESP8266)マイコン HSES-NODE-OLED。 で、ステンレス管入りのDS18B20を見ているうち、 ホルダーを作ったら便利だし、カッコいいのではないかと 思いつき、作ったらやっぱりカッコよかったという話。

今回のホルダーはサポートなしで印刷。 穴は若干の対策を施し問題なし。 PLAだとサポートの取り外しに苦労していたので、 サポート無しでプリントできるのはありがたい。 作り直しは1回。隙間の大きさを見誤った。 拘束が(たぶん)適切に入っているので 寸法の修正だけで修正できた。

スチール製のケースに入った3Dプリンタ周りに取り付けるため、 ホルダーには皿穴付きネオジム磁石が取り付けてある。 マイコンを固定する Grove Wrapperにも 磁石が取り付けてある。

Fusion360で設計	センサー5本 ホルダーがカッコいいと思う。	DS18B20のケーブルには3PのQIコネクタを取り付け 基板に接続
ホルダー背面には皿穴付きネオジム磁石	HSES-NODE-OLED	こちらの背面にも磁石

プログラムはds18B20で温度を計測できるところまで作ったところで、 未完成。プログラムの進みが遅い理由を挙げると

• 何度も作ったことがあるプログラムなので、新味が無く、面倒
• platformIOを初めて使った。いろいろ引っかかる。

Arduinoのプログラミング環境として platformIOの名前は前から聞いていたが 食わず嫌いで全く調べていなかった。 で、なんか VSCodeで使える。 pythonで書かれているとか聞いて 試してみたら、コンパイルはMakefile並に早い。 プログラムの書き込みもできるし、シリアル端末も使える。 そこまでは良いのだが、VScodeのc++環境(intelliSense?)の 設定がよくわからない。 ソースファイルを開けませんとかエラーが出る。

c_cpp_properties.jsonの設定が必要だということが判明し、 さらに PlatformIOのPROJECT TASKSのRebuild IntelliSense Indexで このファイルを設定してくれることがわかった。 いいかげん、ちゃんとプログラムを完成させ温度を計測しよう。

このホルダーを作った後に HSES-NODE-OLED + HSTS-ATD7410 x 4個の構成でも 温度計測できることに気がついた。 こちらの構成だとGrove Wrapperで全部固定できるので、 新たにホルダーを作る必要はなかった。

作り直しに時間がかかった理由の１つは、 寒くなり、ABSをプリントしたものが激しく反るように なってきたため。 結局、ABSではなくPLAで印刷することになったが、 PLAは3Dプリンタを購入した直後に小物を少し作っただけで すぐにABSに移行したため質感に慣れていない。 ABSより硬いイメージ。反らないし、正確にプリントできるのかも しれない。　今後は他の材料 PETGやTPUなども試して行きたい。

iPad Proがない状態。　黒く見えるのは iPhone7用スタンド	背面。 Apple Pencilも挿し、充電できる。	Google Nest Miniを貰う。

YouTube有料メンバーシップ登録者にプレゼント ということでGoogle Nest Miniをもらう。 Amazon Echo Dotをすでに持っているので、 用は足りているが、 Google Nest Miniにできることも知りたいので 試しに使ってみようと思う。

DEATH STRANDINGは、クリア後の世界を楽しんでいる状態。 カエラル通信未接続エリアは解消、 国道も全復旧、欲しいZIPラインも大体接続したので、 あとはどこまで依頼を消化しようかと思っているところ。

いつものFusion360で設計し、PLAでプリント。 温度の設定がよろしくないのか、サポート材の取り外しが面倒。 サポート無しで印刷できるようすべきだった。

購入した足元ヒータ	付属のホルダ。 引っ掛ける場所が無い。	製作したホルダ。 20x10x3mmネオジム 磁石6個の勇姿を見よ。 市販品では、まぁあるまい。

ABSでなくPLAを使ったのは、寒くなって ABSのプリントの調子が良くないから。 やたらと反ってしまう。 ヒートベッドの故障を疑ったが、発熱はしている。 ネットで調べると、寒くなるとABSは反りやすいという 話があったので、納得した。 PLAを試すと問題なかったので、当面はPLAで行こうと思う。

プリントが完了し磁石を取り付けると強力にスチール机に 固定された。使用している磁石は 20x10x3mmの皿穴付き ネオジム磁石（国内製）を6個。 全部同じ極性なので、隣り合った磁石をネジ止めする時は、 反発力が結構あり若干苦労する。 値段は1個100円ちょっと。 AliExpressでも安く売っているが、中国製は若干脆い気がする。 何個か割れたことがある。 皿穴つきネオジム磁石は、磁石を皿ネジで簡単に固定できるので 大変便利なのだが、100円ショップで売っているネオジム磁石と 比べると割高感があるので、いつもは100円ショップの方を使っている。　しかし強力な磁力が欲しい時は、皿穴付きのほうが良いと再認識した。

SMD部品のテープを整理するケース

チップ部品のテープを整理するケース。 良く出来ていて実用品という感じがする。 私もリフロー炉とか導入したら作りたい。

この動画で好感が持てるのは、 苦労した点・工夫したを過不足なく良いテンポで紹介している点。 ケースにテープがうまく付かないので、 ヤスリで削って見たり、 アセトンで表面を溶かしてみたりして、 結局 塗料を塗るということに落ち着いている。 台の安定のため鉄のフラットバーを仕込んでいるところなど 実用という感じがする。

Arduino制御 写真測量式3Dスキャナー

タイトルを読まずに動画を見ていたので、 単なるターンテーブルだと思っていたら、 なぜかサーボが1個入っていて謎だった。 見続けるとリモコンのスイッチを押して カメラのシャッターを切るためのサーボだと判明。 撮った写真は Autodesk ReCap に読み込ませる。 単なるターンテーブルとしても使える。

この動画に設計に突飛なところは無いが、 設計が安定しているというか、自然というか、 よく出来ている感じする。

Arduinoを含め殆どの部品は ELEGOO UNO R3 Project Most Complete Starter Kit 5,950円 で揃うらしい。安いよね。

実は自分でもターンテーブルを作っていて、 ハードは完成しているのだが、 ソフトが面倒で出来ていない。 Arduinoを避けて PIC32を使ったのが間違いかも... Arduinoだとライブラリで済むところも 自分でつくらなければいけない。

ArduinoだとIDEが使いにくいとか、 AtMega328Pが16Mhzとかどうよなどと 考えてしまう。 ESP8266,ESP32だと割と使いやすいが、 WiFiが不必要な環境では使いたくない。 もっとArduinoで使いやすいCPUを探そうか...

プリント基板プローブ立て器

魅力的な写真に惹きつけられ動画を見る。 acupuncture という単語を知らず、 なんの針を使っているのかわからなかったのだが、 単語の意味を調べ 鍼治療用の使い捨ての針ということが判明。

HPにある リンクを見ると 1箱100本で700円ぐらいと安い。 しかし、 Does'nt post to Japan などと書いてある。日本のサイトで調べてみると 医療従事者でないと購入できないようだ。

動画を見ていると、作っているものも良いが、 環境の素晴らしさに目が奪われる。 まず、広い。大型モニターだけでも8台見える。 あと大きなアームに取り付けられた実体顕微鏡。 HOZANだとL-519相当か。 51,920円。 ものすごく高いわけでもないのか。

苦戦した理由その１は、大きさ。 iPad ProはiPhoneと比べて大きいので、 スタンドもでかくなり、 各部品の印刷に時間がかかる。 一番大きな部品で5時間ぐらいかかるので、 試行錯誤のサイクルが長い。 あと、私の３Dプリンタでは 140x140x140mmまでしか 印刷できないので、余計な部品分割も必要になる。

苦戦した理由その2は、iPad Proが 斜めになっていること。 斜めになっていると、寸法の計測等が 難しい。iPadの位置も、最初の設計 から2mmずれていた。

ちなみに スタンド上のiPadの傾きは 75度。 垂直から15度ずれている。 この角度を測るのに、分度器を探したが みつからないので、 オンライン分度器 というサイトを利用させてもらった。 写真をアップロードし、分度器画像を重ねて表示し 角度を測る仕組み。面白いアイデアだ。

出来上がったスタンドは一応使用可能な状態になった。 iPadを挿せば保持できるし、Lightningコネクタも刺さるし、 レバーで外せる。

iPhoneスタンドにiPad Proを刺し 写真を撮って、角度計測。 オンライン分度器を 利用させてもらった。	前面。 iPhoneスタンドが中に入っている。 中央のレバーを押すと i PadがLightningコネク から外れる。	背面。

不満、未完成な点は以下の3点

• 外す時にレバーに割と大きな力が必要
• レバー等が邪魔で、刺したままでHomeボタンを押しづらい。
• Apple Pencilを挿すところがない。

使い易いのではないかとレバーを前に配置したが、 iPhone ホルダーと同様に背面配置の長いレバーの 方が良かったかもしれない。

Homeボタンを押しづらいのは予想外、 使ってみるまで気が付かなかった。

Apple Pencilスタンドは、充電可能なものを 以前から作りたかった。iPad Proスタンドと 一体になっている方が良いように思う。

次は、Apple Pencilスタンドの試作などを ぼちぼち始め、気が向いたらスタンドの作り直しも したいと思う。

その辺を考慮しつつ 試作品を作ると 何の偶然か、丁度、嵌め合いの良いものが できた。ケーブルがバッチリ固定され、 ホルダーへの抜き挿しでケーブルも抜き挿しできる。 ただし、挿す方は軽い力でできるが、 抜く方に力が必要。ケーブルを外すのには力が必要なのだ。

これをレバーで軽く外せるようにすれば完璧！ なのでレバーを追加。 何回かの試作の後、ちゃんと動作するものが出来上がった。 ちゃんと使えることに感動した。

構造がわかりやすいよう、fusion360で組立アニメーションを 作成してみた。クリックすると大きく表示される。

設計データは、いつものように Thingiverseで公開 しているので興味がある人は見てほしい。

邪魔だ	これでも邪魔	設計
ケーブルの固定に工夫	全景	装着状態。 後ろのレバーで外せる。

そのままでは使いづらいので、自分でpython化した。 できあがったのが こちら。 numpyを使ったので、割とコンパクトになったのでは なかろうか。 点列をベジェ曲線の制御点列に変換する。 なかなか便利な気がする。他の用途にも使えそうだ。

出来上がったプログラムは githubに公開している。 今回のプログラムでは、 ベジェ曲線化するため、 なるべく単純な曲線を扱いたかったので、 プーリー形状が歯ごとにおなじ形の繰り返しであり、 その形も左右対称であるので、歯の半分の形状を生成、 それをベジェ曲線化、さらに倍にしたのち歯数分コピー という手順で作成した。 このため曲線の数は歯数の2倍の数の倍数となる。 例えば20歯のプーリーの曲線数は40の倍数になる。

以下にベジェ曲線化した歯型と元の歯型を比較した図を示す。 ベジェ曲線化の程度は、許容誤差(-eオプションで指定)で変化する。 許容誤差を大きくしても曲線の数は40より小さくはならない。 見た感じでは、許容誤差0.05mm, 曲線数80ぐらいあれば充分のような 気がする。 今回のプログラムでは、処理が複雑になるので、オフセットの設定は できなくなっている。

一番条件をゆるくした歯型 歯頭から歯底まで1本のベジェ曲線で描かれている。 これでも使えたりして...	歯頭から歯底まで2本のベジェ曲線。 これで充分ではなかろうか。	歯頭から歯底まで3本のベジェ曲線。 これで充分。
歯頭から歯底まで15本のベジェ曲線。 意味ないよね。

生成したsvgファイルをfusion360に挿入すると、 以前のものより処理が軽い。ほとんど問題にならない感じである。 20歯、40歯、60歯のプーリーを試作し、タイミングベルトとの噛み合わせ を確認したが、問題は無かった。

20歯、40歯、60歯のプーリー試作	噛み合わせ問題なし。	なんとなく作ったプーリーの使用例。 12歯を使用したが小さすぎた。 プーリーが小さいとベルトを曲げるのに 力が必要になる。

プログラムの残りの課題は、前述のオフセット処理と高速化である。 そのうち、気が向いたらやってみたい。

ギアのように、生成プラグインや歯型生成の方法があれば いいのだが見つからない。ベルトの形状はわかっているので、 多角形で近似して、多角形同士の論理演算のライブラリがあれば、 多角形でプーリーの形状が得られるのではないか？と フリーの多角形論理演算ライブラリを探すとあった。

複数見つかった中 Angus jhonson's Clipper library には pythonバインディングがある。 サンプルプログラムを試したら動いたので、 これを使う。

まず、タイミングベルト2GTの形状を作成する。 2GT 図面で検索すると いろいろみつかるが、 ミスミのページの図面がわかりやすかったので、 これを元に製図し、必要な座標、角度等を求め、 形状生成のプログラムを作成した。 次にピッチ円状に沿ってベルトが回転しながら、 ピッチ円からベルト形状を切り取ることで プーリーの歯型を生成するプログラムを 作成した。 SVGファイルが出力される。 プログラムは github で公開している。

プーリー形状生成処理のイメージ。ベルトの歯型でピッチ円を削って行く。	ゲイツ・ユニッタ・アジアのGTベルトのページにあった gifアニメーション。イメージがわかりやすい。	出力されたsvgファイルをFusion360で読み込んだところ。原点から下に伸びる直線の長さが10mmであることを確認

生成したSVGファイルをFusion360で読み込み、 赤い棒が10mmであることを確認。 直径5mmの穴を追加し、押出でプーリーを試作。 歯型を生成する際、オフセットを指定し、 指定分だけ内側に縮めて作成できる。 オフセットなし、0.1mm, 0.2mm, 0.3mmの4種類で 20歯のプーリーを印刷してみた。 ベルトと噛み合せた結果 オフセットなしが最も良好。 0.1mmも噛み合うが、0.2mm, 0.3mmは隙間が大きくて 噛み合わないことがわかった。

Fusion360で押出	オフセット 0～0.3mmで4種類試作	オフセットなし、ばっちり噛み合う。すこしテンションをかけた方がよく噛み合う感じ。
オフセット0.1mm。噛み合う。もうすこしオフセット少なめでも良さそう。	オフセット0.2mm。隙間多い、噛み合わない。	オフセット 0.3mm。山も低いし、隙間も多い。噛み合わない。

次に、どれくらい小さいプーリーも使えるか 調べるため、オフセット無しで 16歯、14歯、12歯、10歯 のプーリーを印刷。 実際に使えるかどうかは、わからないが 10歯までベルトと噛み合わせることができた。

10,12,14,16歯、4種試作	16歯、問題なし	14歯、問題なし
12歯、問題なし。 ここら辺まで使えそうな気がする。	10歯、噛み合ってはいるが、本当に使えるのだろうか？ベルトをこんなに曲げて良いのだろうか？試してみたい。	5mのタイミングベルトを巻くための自作リール。 パーツケースに収まるように長円形にしている。

ここまでの試作品は、形状や噛み合わせをみるために ツバが無いものだが、実用上はベルトが外れないよう ツバが必要だ。ツバ有りのものも試作した。 サポート有りで1体で印刷できた。サポート材が 歯面を乱すこともない。

次はベルトとプーリーを使って動くものを作りたい。 あと、現状のプーリー形状はなかなか重い。 20歯で1000頂点を超える。Fusion360での押出処理も重い。 歯数が多くなると、もっと重くなるので、 頂点を減らす処理も検討したい。

先週、３Dプリンタを移動した際に 小型のパーツケース（HOZAN B-103)を 机の横に移動したので、こいつに入らないかと 試すと、サイズ感が丁度いい。

パーツケースの仕切りをいれるスリットで 間隔調整ができるように設計をし直し、 さらにジャンパワイヤの種類・色を明示できる ラベルを貼るパネルを追加したり、 して完成。 パーツケースのスリットに微妙なテーパーがついていることに 気が付かず試作回数が増えた。

ThingiverseにあったDupont Cable Organizer Cusomizable, Thingiverse上で寸法等を変更可能。	設計データ。これを2組つくる。	パーツケースに入れてみる。　反対側にもラベルがないとケーブルを指す場所が分かりづらいと気付き、このあと追加。
櫛２つにパネル1、プリントアウトしたラベル1。パネルとレベルはこのあと追加。	手持ちのケーブルを入れてみました。

手持ちのジャンパ・ワイヤを入れてみる。 長さが揃っていないといけないので、 ジャンパ・ワイヤを選ぶ。 今回は、 スイッチ・サイエンスで売ってあるQIコネクタが付いた 長さ155mmの奴に合わせている。 各スロットに4本挿入可能。 パーツケースの高さには余裕があるので、設計しなおせば 倍ぐらいまでは増やせそう。

データは Thingiverseで公開。

そこでバネの入手方法を調べた。 仕様（形状、応力等）が決まれば ミスミや モノタロウで割と安く入手出来る。 しかし、試すには、ある程度種類を事前に 持っておきたい。 アマゾンで バネセットを発見。 価格は1000円前後。 AliExpressも確認すると 数ドルであまりかわらない。 アマゾンから サイズが小さそうで 圧縮バネと引張りバネが 入っているものを購入。 今後、活用していきたい。

３Dマウスは 3Dconexion SpaceMouse Compact SMCを購入。 Fusion360で使うのが目的。 ちゃんと使えるようになりたい。

バネセット。中央の長いバネとか使わなさそう。ケース入りは良いよね。1000円なら文句なし。	3Dマウスの箱。高級感...	3Dマウス。重量感...

騒音が気にならない場所に移動させることを検討中だが、 近くにあるメリットもある。 プリントの終了がすぐにわかること。 LAN経由で印刷データを転送でき、SDカード等が不要であること。 3Dプリンタを見ると使いたいと思うこと。

まぁでも、いちど移動させて試してみよう。ダメだったら戻そう。

Youtubeで 3Dプリンターでラジコン飛行機を作る！を見て WKWK-3Dという チャンネルを知る。 up主はデザイン＆機械系の大学生だそうだ。 この辺の動画を見てると、 工作系やっているのに３Dプリンタ持ってないとか アリエナイなどと思えてくる。 自分も4月までもってなかったわけだが....

写真から3Dモデルを作るとか 3Dマウスの動画も参考になった。 3Dマウス、 Fusion360で使えるのか、 2万円ぐらいか... ,欲しい。 TPUフィラメントも使ってみたい。

電源を繋ぐは面倒。 電池式にしたいが、何本も 使いたくない。１本からの昇圧タイプにしたい。 秋月の1.5V電池☆白色LED投光キット を使うと楽そう。購入し組み立て。 現物の顕微鏡にあてて、配置を検討すると 鏡胴の奥にぶら下げると良さそうに見える。 そのためのフックを３Dプリンタで作成する。

出来上がったものを組み立て、 組み合わせてみると、計測抜けで 干渉する部分もあるが、取り付けは可能。 完成ということにする。 １灯式だし、これで良いかわからないが、 しばらく使ってみて、具合が悪かったら、 また作り直すとしよう。

Fusion360で設計	秋月のLED投光キットと取り付けフック	顕微鏡に取り付けた状態。斜めになったのは設計ミス。

Fusion360で設計。３つの部品になりました。	1Kgの透明のフィラメントを使い切り、赤いフィラメントに交換。	赤いフィラメントでプリントすると何か新鮮に感じる（当社比）
こんな感じです。フタにM2の埋め込みナット。底面に磁石を装着。	ダイソーの13mmネオジム磁石	裏からM2の皿ネジで固定
USB端子	USB端子の穴。もっと塞ぐべきだった。	磁石で固定

形が変なのは、モジュールをピンヘッダで取り付けたたのと スイッチ・LEDの配置をちゃんと考えていなかったせい。 全体を小さく作り直したい気持ちもある。

ダイソーの直径13mmのネオジム磁石を埋め込んだので、 邪魔にならない位置に常時置いておける。予想以上に 便利だ。

Adafruitのケースの作り方の動画とか見て 今は普通に３Dプリンタでケースを作る時代なのだと 実感する。

急に基板の３Dデータを出力できる基板CADに 魅力を感じ始める。 KiCAD ? DesignSpark PCB？ 使い慣れたEAGLEから移るのツライのよねぇ。

ヤバイので３Dプリンタで XHコネクタ抜きを作成することにした。 JSTのサイトからXHコネクタの３Dデータを ダウンロード。 Fusion360で読み込み、それに合わせて 形状データを作成、プリントアウトすると 一発で使えるものができた。

はめ込んで、軽くひねるだけで外せる。ケーブルには一切負担がかからない。 いろんなピン数に対応できる 汎用品を作るのは難しいが、 これなら、必要になった都度、 プリントして使っても良さそうだ。

JST提供３Dデータ	設計したXHコネクタ抜き	噛み合せたところ
指で外すのはツライ。ついケーブルに力をかけてしまう。	XHコネクタ、赤いケーブルがヤバイ	XHコネクタ抜きならラクラク抜ける。

ネジはFusion360のネジの機能で試してみたのだが、 ３Dプリンタで厚く出力される分を補正する機能がなく、 雄ねじと雌ねじを噛み合わせることができない。

ネットで調べたら「コイル」コマンドで隙間を調子しつつ、 ネジを作っている人がいたので、私も同じやり方でやってみた。 （しかし、今調べたら、ネジ＋プレス/プルでも 隙間の調整ができるらしい。 今度、やってみよう）

で、試行錯誤しつつ、なんとかできあがったので使っている。 今回の使用目的は iPhone/iPadの充電ケーブルの保持、 使用していない時に近くに止めておくため。 目的を達成することができた。

考えてみれば、別にネジでフタをしなくても、 嵌め合いとか接着とかナットみたいに熱して押し込む とか、磁石を固定する方法は、いろいろ方法がある。 しかしネオジム磁石のキュリー温度は315℃だそうなので、 熱するのは気が引ける。

CADデータ。全体像	底、穴に磁石（直径6mm,厚さ3mm),ダイソーで売ってるやつが入る。	フタ。
組んだ状態。14mmのスパナで回せる。	いろいろ作りました。	使っているところ。ホルダーが落ちないよう、ケーブルに結束バンドを付けている。

今回のデータも Thingiverseで 公開している。

いつもの鍋CADで設計後、 DXFファイルをfusion360で読み込み立体化、 さらにネジ穴加工をしてデータは完成。 ４時間ぐらいでプリント。

組立取付は１発成功。 USBコネクタも穴を通った。 あっさり使えるものができて感動した。

データは、 Thingiverseで公開。

Fusion360での設計データ	プリント完了	仮組立
ちゃんとハマる。	M5ネジでパイプに固定	USBコネクタを刺し、起動

完成後、 カッコいい壁マウント の存在を知る。 この形にすれば、もっとスマートに作れたなと反省。 が、今の物でも十分使えるので満足。

これは是非導入せねばと、アマゾンで M3のものと M2のものを各200個購入。 1個あたり約4円。 で、基本的な実験などしつつ、 使う機会を伺っていたのだ。

完成したケース。ラベルも貼っている。	M2の埋め込みナットと試作品。	ケース下部のモデル。
USBIO基板のモデルを載せたところ。	ケース上部のモデルも載せる。	埋め込みナットのためのスペースが不足気味だったが、充分固定できた。

で、わかったことは、以下の3点。

• ハンダゴテでナットを埋め込むのは簡単だが、 位置がある程度固定されていないと辛い。
• 溶けた素材(ABS)が逃げる空間がないと、ナットの穴に入ってきてしまう。
• ナットの下穴は割と緩めでもOK

M2のネジと埋め込みナットを使うと、 ケース類をコンパクトに作ることができる。 今後も活用していきたい。

設計データは Thingiverseで公開している。

2019年7月2日(火)追記

写真が足りないような気がしたので追加。

埋め込みナットのテスト。余裕が無い穴にナットを埋め込んだら溶けた樹脂がナットの穴に侵入。樹脂が逃げる空間が必要。	USB端子の穴と背面のM2皿ネジ。端子の穴サイズは1度修正（大きくした）。皿ネジは良い感じ。	はめあいがうまくないのか、隙間が目立つ。今後の課題。

プリントしているのは、部品ケースの仕切り板。 部品ケースを縦に２分割し、 50x70mmのチャック付き小袋を並べて 置けるようにするもの。

部品ケースの仕切り板を３Dプリント。50x70mmのチャック付き小袋を並べて収納できるようにするのが目的。	いろんな形の仕切りをプリントして試した。

底面は、大きな穴を開けても問題ないが、側面はサポート材なしで 印刷できるように穴を開けなければ、サポート材の印刷にも時間が かかるし、サポートを外す際に壊れたりもする。 肉抜きの効果を上げるため、構造を細くしたり、穴を大きくしたり したいが、そうすると出来上がりがもろくなったり、プリント時に ヘッドに蹴られて折れたりもする。

そういうわけで、悩みつつ、色んなデザインを試していたのだが、 ある時、思いついた。サポート材代わりに極薄の膜を印刷してやれば いいんじゃね？

私の３Dプリンタで印刷できる厚さの下限は 0.5mm, これを厚さ2mmの側面の穴の中央に配置する。実際に試してみると、 プリントが凄く安定しているし、見た目が良い。 ということで、当面、これでプリントしていこうと思う。

最後に肉抜きによって、どれくらいプリント時間と 材料を節約できるかスライサーの出力で 調べた結果を記す。半分ぐらいにはなってるかな。

プリンタ付属のスライサー Qidi Printで印刷時間と材料の量を確認。実際の印刷時間は、これよりも若干長くなる。	素の状態。厚さ2mm。 サイズは 100 x 55 x 48mm 。 印刷時間 4時間39分 材料 11.92m / 32g	底面を抜く。 印刷時間 4時間9分 材料 9.07m / 24g
側面も抜く。サポートなし。 印刷時間 1時間49分 材料 4.38m / 12g	薄膜(0.5mm)を追加。 印刷時間 2時間31分 材料 5.47m / 14g	前の仕切り形状。サポート無し。 印刷時、支柱が１本ぐらい折れる。 印刷時間 2時間 1分 材料 3.62m / 10g

今回の仕切り板、肉抜きのデータは、 fusion360のスケッチ・エディタで描ける自信が なかったので、 使い慣れた 鍋CADフリー版 で入力、 DXFファイルで書き出し、 fusion360で取り込んで、形状を作成した。

設計時考慮したのは、以下の3点。

• 保管時の基板・端子保護のため、フタが必要。
• 測定時はフタは外せる。
• スイッチと端子の説明をつけたいので、 基板周りにスペースが欲しい。

試行錯誤の結果、こんな形に出来上がった。

写真

部品一式	合わせてみる	底にネジ
キャップ装着状態	ラベル	使用時、 キャップは後部に装着可

データは Thingiverseで公開中。 fusion360のデータも付けてます。

実用に耐えるものができたと思う。 で、実際に使ったかというと、 まだ使っていない。

ケース作りたいから買ったのではないかという疑惑が残る。

設計方針

直径は20mmぐらい、 1/4インチ（6.35mm)より若干大きい円に 外接する正六角形の穴をあける。 装着しても、落ちないようにするため、 内部の爪で内径を小さくする。 外側には、滑り止めのため、 練習も兼ねてギザギザを作る。

作ってみる

実際作ってみると、サイズの調整等で 以外に手間取った。1回20分程度でプリント できるのだが、8回ほど作成した。 六角軸の穴は、直径6.6mmの円に外接するサイズ、 直径は、最終的に14mmになった。 ギザギザ加工のやりかたは、 fusion360 + knurlingで検索し 出てきた動画どおりにやってできた。 なかな複雑だし、処理も重いが、 ちゃんとできることに感心。

完成

試行をくりかえしただけに、 出来上がったものには満足している。 データは Thingiverseで公開しているので、興味がある人は 作ってみて欲しい。

結果は、すべての穴がネジ穴として使用できた。 但し、最大のもの(直径2.05と3.05)は、簡単にバカ穴に なってしまった。穴径が小さくなると、 当然ながら、ねじ込むのに必要な力が大きい。 しかし、六角軸6六角レンチだけでも手で ねじ込める程度。

ナットの穴も、すべて使用できた。

組立性の向上

組立性の向上のために、 まずしたことは、 組立易さを考慮すること。 思えば、前回は、形をつくることに 精一杯で、組立易さなど、 ひっとつも考えていなかった。 考えるだけでも、すごい前進である。

考慮以外には、ネジ穴を使用し、 ナットが必要な場所を無くす、 ということを行った。

どのようなサイズの穴を開ければ良いか わからなかったので、Fusion360のHole機能で M3とかの正確なサイズネジ穴を作成した。

結果を言うと、これは失敗だった。 3Dプリンタで印刷すると少し太るので、 力を入れてもネジが全く入ろうとしない。 仕方がないので、M3のタップで少し削る 感じにしたところ、ネジが入り、ちゃんと 締めることができた。無理に力を入れなければ、 ネジ切れてしまう、ということはなさそうだ。

しかし、これでは手間がかかるので、 タップで削らなくてもネジが閉まる 穴のサイズを実験で探したい。

水平回転軸の穴

回転軸の穴は、開けることができたが、 下の部分（回転しない部分）を、まだ設計すら していないので、確かめることはできていない。

下の部分には、回路が入る予定で、 具体的には、まだ考えていないので、 なかなか、ちゃんと設計できない。 とりあえず、メカ的な動作確認が できる分だけ作りたい。

ネジ・ボルトの図面化

今回、組み立てていて気がついたのだが、 ネジ、ボルトの干渉がやばい。 組み立てられないかと思ったが、 今回はギリギリセーブだった。

ネジ・ボルトもCADに入力し、干渉や、 在庫の有無等を確認する必要があると 痛感した。

お気に入りの工具

3Dプリンタを使い始め、 いくつか新しい工具を導入した。 六角軸ブーム到来。

まずは、六角軸の六角レンチ。 これまでは、普通のL字の六角レンチを使っていたのだが、 アルミフレームの組立等で、頻繁に使い、 回しづらい、と気がついた。 回転させるのに、L字の回転軸でない側が凄く邪魔。 力を入れる場合には、そこを使うわけだが、 力を入れず、高速回転させる時には、 ひたすら邪魔でしょうがない。

そこで、六角軸のレンチを 指で掴んで使ったところ、 非常に回しやすい。 指の力で十分締め付けることもできる。

最初、近くのホームセンターで短いタイプのものを 購入したが、長いのも欲しくなったので、 通販で購入した。

次は、六角軸のドリル。 六角軸のドリルは、昔、金工で使い、 対象に強く押し付けたら、六角の取付部が 曲がってしまったという経験があり、 印象が良くなかった。 しかし、３Dプリント物の穴の補正で ドリルと通す作業をするうち、 手で回すんなら、六角軸ドリルが 使いやすいんじゃない？　100円ショップで売ってるし、 ということで購入。手で使うには、大変具合がいい。 ということで、現在 2mm, 3.2mm, 4.5mm を持っている。 2.5mm、6mmも欲しい。

最後に右にあるオレンジのが、 ダイソーで買った、六角軸のラチェット式ドライバー。 六角軸を指で回せない時に使用。 超便利。 108円とは思えない。

六角軸のタップドリルとか、面取りカッターとかも欲しい。 買うだろうなぁ。

現状の最大の問題点は、 組立性の悪さ。 組み立てるのが大変。 部品をバラした写真も欲しかったのだが、 組み立て直すのが面倒で諦めた。

現状ナットを多用しているが、 ABSに適当なサイズの穴を開ければ 代用できそうな気がする。

将来的には、Raspberry Pi Zero-WHあたりを 内蔵し、ネットワーク・カメラとしてまとめたい。 そのために、改良を続けるのも楽しそうだ。

見栄えの良い、カバーなども作りたい。

まずは、サーボを動かしたい。 やはりArduinoか。

作成途中で、 Fusion360のHoleコマンドで、 簡単に皿ネジの穴を作れることに気がついた。

六角穴付き皿ネジとかも欲しくなってきた。

ふと Windows defender + fusion360 で検索してみると、 fusion360の実行ファイルを除外ファイルに登録しろ、 というページが複数みつかる。 やってみたら、Fusion360が起動するようになった。 これだったのか。

次はfusion360のアセンブリ機能を試してみたい。 リンク機構を動かしてみたり、できるのかな？

右の画面は、FreeCadのデータを .step形式で エキスポートし、Fusion360で読み込んでみたもの。 当然ながら互換性がある。 両方使えるようになりたい。

メガネのツルをたためない状態でも掛けられるし、 レンズ面との接触が無いのもいい感じ。

自分の生活環境に適した、フックや収納容器などを プリントするのが、満足感が大きい気がする。 実際に使うわけだし、 具体的に便利にもなる。

あと、アルミフレーム用の 部品も作ってみた。 写真のは 10mm角のアルミフレーム MicroRAX2本を直交させる部品。 こういうを必要に応じて作れるのも 便利そうだ。

ゲージには4mmピッチで直径1mmの突起が9個あり、 テープを引っ掛けることができる。 テープをハサミで切るのに、 力が必要だったり、 切断後のテープが飛んでいったりと、 改良の余地はあるが、 10個で切り出すのは、格段に楽になったので これで良しとする。

このPLAのオレンジの色は サンハヤトの RB-5 リードベンダーを思い出させる。 私のテープゲージも、 サンハヤトの製品、とか言ったら 信じてくれる人もいるかも。

最後に、右の写真は 高密度のテープを装着した状態。 このためにスリットの幅を広くした。

このゲージも、鍋CADで設計後、Fusion360に入力した。 プリントした後、鍋CADで週力したDXFファイルを Fusion360で読み込み、スケッチにする方法を覚えた。 これでFusion360へのデータ入力が格段に楽になる。

右は使っている状態の写真。 sdCardを刺したあと、治具から外せるか、 というのも重要なポイント。 なんとか外すことができる。

もう１つ作ったものの紹介。 右の写真のもので、 STM32用のプログラミングツール ST-Link V2をアルミフレームに固定する ための部品。 最近、開発・実験環境を簡単に移動できるように アルミフレーム等で１かたまりにしている。 そんななか ST-Linkだけがぶらぶらしていたので、 固定するために作成。1発で使えるものができた。 材料は、X-SmartについてきたPLA。 ABSのフィラメントも購入済みなので そちらに移行したいのだが、 ついつい後回しになっている。

Fusion360は、使う機能だけ、 検索したり動画を見たりして少しづつ覚えている。 よく使う機能には、ショートカットが設定してあるようで、 慣れるともっとはやく入力できそうだ。 しかし、形状の検討をFusion360上でやるのは 難しそうなので、慣れた 鍋CADでやりつづけることに なりそうだ。 鍋CADだとレイヤー機能が使える。 まず、別レイヤーに対象物（今回の例だとmicroSDカード）を 図面化し、それを参照しつつ線を引いていくと自然に 形ができていく。

届いてみると、20kgというのは、少し重い程度で、一人で 余裕に運べる重さだった。重い分、頑丈だし、プリント中、 ヘッドが高速で動いても、本体はびくともしないので いい感じだ。

厳重な梱包を解き、付属のPLAのリールをセットすると、 電源をいれるだけで使える。 なんか、よくできていて、正面のLCDパネルだけでなんでも できる。家電みたいだ。 付属のUSBのテストデータを印刷、１時間ほどかかったが 無事印刷できた。

さぁ次は、自分でデータを作ってプリントせねば。 とりあえず fusion360の無償版をダウンロードし、 愛好者として登録、サインアップする。 無料で使っていいとは、AutoDesk様は太っ腹だ。

とりあえず、プリントしたいものが数点ある。 その後は、歯車とかリンクとか機構ものを 作っていきたいと思っている。