Baumkuchen’s Workshop

バイオリンと電子工作、DIY、ジョギングなど。

バイオリンタイマーの製作#17-大方針変更

大夫、間が空きました。そろそろ、完成させないと。

baum-kuchen.hatenablog.com

問題を難しくしているのが、スイッチレスの仕組みにトライしていることだとは分かってます。まずは、この路線で行くのか決めます。

消費電流の測定

基準となる消費電流を測定。考えてみると、トータルでの計測は初めてだったかも。条件は、スタンバイモードかつバックライトDIMとしました。計算上は、4.7mAですが、どうか。結果は、4.9mAでしたので、大体計算通りでした。

ただし、これはDCDCコンバータの出力にあたるところなので、実際に電池の消費電流であるDCDCコンバータの入力電流を調べてみると、なんと、倍近くの8.4mAも流れていました。カタログ上は、効率90%以上とあったので安心してました。電池は充電直後のものを使ったので約2.8Vもありましたが、これが、時間とともに電圧が落ちてくることを考えると、最終的には10mAも超えそうです。DCDCコンバータの効率がこんなに悪かったとは。

DCDCコンバータ特性

DCDCコンバータの特性を測ってみることにしました。Amaznonで買ったのは5個入りだったので、計測したものは、別のサンプルになります。

DCDCコンバータの出力を3.3Vに調整して、負荷抵抗として330Ω(10mA用)と680Ω(4.9mA用)をそれぞれつなげた状態で、DCDCコンバータの入力電圧を変更し、入力電流と出力電流の比率を効率として出しました。

結果は、グラフの様になりました。

効率は出力電流にはあまり左右されず、入力電圧依存の様です。また、電池の電圧に相当する2.3~2.6V程度では、効率が約60~70%と低いことが分かりました*1。試しに、Voutを5Vとして計ったデータもプロットしてますが、やはり効率は入力電圧依存でした。それと、設定電圧以上の入力電圧を入れると電源の安定化が全くできませんでした。ステップアップコンバータって、こういうものなのでしょうか*2
あと、今更ですが、このDCDCコンバータは、出力が5V-28V用となってました。ポテンショの調整で3.3Vが出ていたたので、気にせず使ってしまいました*3

継続時間計測

何はともあれ、この状態で実際にどの位の時間作動するか確認してみることにします(ViolinTimerの作動条件は、同じです)。作動時間が3日程度となると思われるので、以前作ったデータロガーで電池の電圧レベルを測りながら作動させてみました。データロガーは、USB電源アダプターからの電源供給です。

計測結果、約86時間作動しました。

計算上は、消費電流8.4mAとすると約89時間となるので、ほぼ合ってます。なので、DCDCコンバーターの効率を加味すると、

 元々の試算32.5日x(4.7/8.4)x(86/89)=17.6

約18日です。3週間持ちません。

やっぱり、電源スイッチは必要なようです。

  付けますかっ! 

今後の計画

今回は、長期間放置の作動時間の確認ということで、方針決定までです。

電源スイッチを付けるとなると、SLEEPモードの様な複雑な処理も不要ですし、スタンバイでクロック周波数を可変とする事も不要になります。一方、時計ICには継続的に通電する必要があったり、いつ電源OFFになっても異常なデータが残らない様にするなど、工夫が必要になります。

ここら辺は、追って考えるとして、まずは、ケースを加工してスイッチをつけてみます。あとから、消費電流が低減できてもスイッチがあっても困りませんから。

 

*1:電力の効率はもっと高くなります

*2:Webでステップアップコンバータの説明を探してみましたが、どうも、こういう特性のようです

*3:使っているICを調べるとSDB628らしいですが、データシートを見ても5V用とは書いていないので、使えそうですが、入力電圧が低いと効率が極端に悪いデータは載ってました

3Dプリンタでバイオリン練習小道具を作る


3Dプリンタでバイオリン練習小道具を作ってみました。

 

動機

発表会も無事に終わり、次なる課題曲に取り組んでいるところでは有りますが、高いバイオリンを購入するという目標はあるとしても、音楽的にもっと良い音で奏でたい。という、思いがあります。願望、希望、野望?

ビブラートもまだ完全では無いので、テレビを見ながらリモコンを指板+ネックに見立てて、指の動きを練習してたりしますが、寸法も違って練習になるのかどうなのかと。

構想

じゃ、いっそのこと角材を少し加工して指板+ネックの部分模造品を作れば良いではないかと。で、材料だけは買ってあったのですが、つい最近、thingverseでフルスケールのバイオリンモデルがあるのを発見。

www.thingiverse.comネックと指板だけ3Dプリンタで印刷すれば、簡単に出来そうです。きっと、テレビのリモコンよりは、良い練習小道具が出来上がります。そうすればリビングでテレビ見ながらでもフィンガリングの練習も出来るといった構想。

製作

早速製作開始です。

指板とネック

ネックは3Dプリンタでモデルそのままで印刷出来ました。でも指板はフルサイズだとおおきすぎてVOXELABだと作れません。練習用では全部(30cm弱)の長さは要らないので少しモデルをカットすることに。

取り敢えず、二つの部品を両面テープて付けてバイオリンもどきにしてみました。積層ピッチが0.2mmだと流石に指板に模様がでてしまいますが、いい感じではあります。

これで、ビブラートの練習できるでしょうか。

結論としては、これでは使えません。普通は、バイオリンを肩と顎で挟んでいる訳で、その様にしないと左手の感覚が全然です。

試しに角材で寸法だけ合わせて見ましたが同じです。肩当てとチンレスとがやっぱりいります

本体とチンレスト

モデルから最小限の部分を切り出して印刷。印刷には、合計で約10時間近くかかってしまいました。

組み立てます。使ったのは瞬間接着材です。チンレストだけは、裏からネジでも止めています。

完成したのがこちら。実寸大なので結構デカくなってしまいました。

本体後方と角材はネジで固定しました。ネジを外せば収納も少しは楽にできますので。

肩当ての装着もちゃんと出来ます。このためもあって、本体が少しデカいです。

使用感

練習小道具を顎と肩で挟んでみた感じでは、バイオリンとほぼ同じ感覚。重さもそんなにないからでしょうか。ちなみに、肩当て無しで267gでした。

指を添えてみたところ。一応、バイオリンを持った感じの様です。問題は、練習できるかですが、これは、少しやってみないと何ともです。指板の摩擦度合いとかがPLA樹脂だとどうなのかといったこともありますが、少しやった感じでは大丈夫そうです。

おわりに

ということで、一応、バイオリン練習小道具は完成しました。しばらく使ってみて、効果がありそうだったら、また報告します。

それにしても、ここまで作ると、弦が欲しくなるな~。

(2022.9.25更新)
実物と並べてみました。

 

 

 

自作CNCの改善#1

改善というほどのことは無いですが、緊急停止スイッチを追加しました。

baum-kuchen.hatenablog.com

緊急停止スイッチ

アクリル板の切削をするとき、いつでも止められる様に電源スイッチに手をかけていたと書きましたが、緊急スイッチ(GrblのHold機能ですが)を作りました。

スイッチ本体は、amazonから、らしいスイッチを選らんで購入。

ケースは、例によって3Dプリンタで作りました。単なるボックスなので、そんなに手間はかかりません。今回、ネジ止めするのが面倒くさかったので、そこ蓋に爪をつけて、本体側に溝を切り、そこに嵌る様にしてみました。(写真ではスイッチの真下に溝が見えます)

CNC本体に接続したところです。

何かあったら、スイッチを押すと止まります。スイッチにもメカ的なラッチがあり、ボタンを右に回すと解除されるようになっていますが、GrblのHOLD機能はエッジトリガなので、実際には必要ないですが雰囲気です。

ケーブルは1m位で作りましたので、緊急停止スイッチだけPCの横に置いたりもできます。

 

では、今回はこれだけですが、引き続き、改善していくつもりなので、良かったら暖かく見守ってあげてください。

3Dプリンタで作ったもの#5

単なる防備録です。

18.リモコンケース[2022.8.22]

リモコン置き場、充電用USBケーブルの収納用ケースです。散らかっている感を少しでも減らしたい。

リモコンの形状に合わせて、

リモコンを蓋替わりに。ピッタリ収まりました。

19.スヌーピーのプレート[2022.9.3]

Thingiverseから

www.thingiverse.com

着色は、プラモデル用のホビーカラーです。

20.ガーデンピック[2022.9.6]

これも、Thingiverseから。

色を塗って、被覆付きの針金に付けたところ。





 

 

【バイオリン】初めての発表会 ~主よ、人の望みの喜びよ~

先週、初めての発表会を経験しました。(バイオリンの話題を殆どアップしていないので、たまには書いてみます。)

 

2019年にバイオリン教室に通い出して、本来なら2020年に初発表会の予定でしたが、残念ながらのコロナ禍で、結局、二年遅れの発表会体験となりなした。

 

演奏曲は、テキストの中から昨年に一応合格になった曲からということで、「主よ、人の望みの喜びよ」のアンサンブルです。

発表の順番は、トリもオオトリの、3部構成の3部目の最後の順番に決定。最後まで、緊張するじゃないか!

 

本番までは、結構練習したつもり。土日は、夕食の後の1時間位は欠かさず練習。最近は、在宅勤務もしているので、通勤時間が無くなった分、平日もできるだけ練習。

レイトスターターなので頑張ってみんなについていかないと。

 

また、バイオリンを買ってから一度も弓の毛替えしてなかったので、今の技術レベルでは大差はないだろうなと思いつつも、良い機会なので交換。でも、7月末に頼んでから、結局、8月の盆休み明けになったので、1ヵ月弱も掛かってしまって、発表会に間に合わないんじゃないかと心配でした。

 

本場までは、緊張感は全くありませんでしたが、いざ、本番直前の音出しで、さすがに緊張してきました。全員でちょっと合わせの練習をしていたら、もう、出番待ちですとの案内。舞台裏で、徐々に緊張が高まるのを、平静をよそいながらの待ち時間。

本番も、譜面台に楽譜を置いたら、ひと呼吸置く間もなく、伴奏がスタートです。全然余裕がないです。もう、本番と腹をくくって演奏するしかないです。

頑張りました。で、結構、ガタガタ震えてしまいました。でも、弾きました。

前半は何とかミスなく演奏。最後の方の少し難しいところ、ソシレ・ソレシ、ソシレ・ファレシ~(といって分かんないかな。分かる人には分かる)をどうにかクリアしたあたりで、気が緩んだのか、1小節飛んでしまいました。ヤバいと思いましたが、ボーイングが何とか同じ調子で動けていたので(多分変な音が出ていた)、直ぐに復活できて、あとは夢中で最後まで演奏しきりました。

 

久々の緊張でしたが、最後まで演奏しきることができ、初めての発表会としては上出来と思いたいです。 これからも、もっと良い音、もっと難しい曲を目指して頑張ります。

 

最後に、おまけ。

今まで、自分の技術を棚に上げ、他人のYouTube動画を見て、音がずれてるとか偉そうなことを言っておりましたが、直前に自分の演奏をiPhoneで録音して聞いたところ酷いもんでした。(それでも発表会は頑張りましたが)

懺悔の意味も込めて、リンクを貼らせて頂きます。1年9か月でこの出来は、関心します。ぜひ、チャンネル登録してあげてください。


www.youtube.com

 

 

 

作業台のその後

作業台のその後です。

baum-kuchen.hatenablog.com

棚の耐震補強

棚は、机の上に載せているだけなので、地震があったら倒れてしまうのは確実。なので、耐震補強として、棚の後ろ側を机面に対して固定します。

 

机の下には、6mmの鬼目ナットが数か所仕込んでいる訳ですが、あまり良い固定方法が思いつきません。と、いうのも、机と棚の後ろ側が直ぐ壁なので、棚を載せた後にドライバとかも入らないのでちょっと厄介です。

結局、L型ステンレスアングルを棚の後ろの木枠に固定し、机下からネジで机を挟み込むような形にしました。一旦、有効ボードを外す手間が発生しますが何とか作業は出来ます。結局、鬼目ナットは使わずですが、何かで使うこともあるでしょう。

写真は、横から見たイメージ。

木枠にL型アングルを固定したところ。ドライバは手前から回せるので、何とか固定できます。

木枠を上から見たところ。壁との隙間が、3cm程度。

机の下から見たところ。Lアングルにタップを切ってM6のネジで固定しました。机下面は、ネジが埋まらないように、ステンレスの薄板を貼っています。

ちょっと、Lアングルの厚さが薄すぎた感じでしたが、これによって、棚板と机がしっかり固定できました。(あとは、有孔ボードをもとに戻して完成)

多分、地震があっても倒れてはこないでしょう。(そう祈りたいです)

有孔ボード用フック

つぎに、工具を掛けるために有孔ボード用のフックを買いました。

こんなに多くはいりませんが、今回は色も渋めに黒色を選択。

黒色は、塗装してあるのですが、正直、品質はあまり良くありません。ところどころ、塗装の荒れがあります。ま、実用上は問題ないと思うので仕方ないですね。

一旦、全部、有孔ボードに付けてみました。こんに使ったら工具をかける隙間がありませんが。割と、黒色は良い感じですね。

机下のカラーボックス

最後ですが、机の下の有効活用を考えて、40cm角のカラーボックスを2つ購入しました。机下に置くにはこの高さが限界です。

ただ、この大きさだと、カラーボックスの上に物を置いても、引き出しにぶつからないのでスペースが有効に使えます。

おわりに

一応、これで、作業机回りの小物も含め、一通り揃いました。あとは、DIY、電子工作に勤しむのみです。

 

 

 

 

 

作りかけの自作CNCを完成させます#12-一応完成ということで

スピンドルメカも何とか作り上げ、ひと段落です。baum-kuchen.hatenablog.com

スピンドル部完成

M3のイモネジしかなかったので、モータ側とドリルチャック側に取り付け向きを変えて1ずつ使い、固定しました。一応、重量バランスをとったつもり。

もともと、真鍮アダプタの加工精度に難がありますが、何回かの取り外し/取付けで、フルパワーで回転させても振動が大きいですが、何とか加工できるレベルになりました。

写真は、CNC本体に組付けたところ。

切削用テーブル(高さ合わせ)

加工ワークを取り付けるための切削用テーブルをベニヤ板で作り、CNC本体にネジ止めしました。一応の水平だしと、ドリルチャックまでの高さ合わせなども兼ねています。切削用テーブルへの固定は、テーブルに直に木ネジで固定するか、両面テープで固定を考えています。切削用テーブルが削れたら、替えればいいと思ってます。

試し彫り

amazonで、PCB彫刻用のビットを買って、アクリル板に試し彫刻をしてみました。

サンプルとして、前回、プロッタ機能を確認したGコードを使用。削り深さを0.1mmになる様に調整して、ドキドキしながら、Candleで、データ送信を開始。

最初のところで、かなり大きな削り音がしてビビりましたが、一発で何とか最後まで削ることができました。途中、いつでも止めれれるように、電源スイッチに手を置いたままで少し離れて見守っていました。

写真は、丁度、彫刻を終えた所です。

拡大したところ。削りかすが多量に出るイメージでしたが、意外と少ないんだなという印象。最初の削り音が大きかったところ(文字B)が、文字がぼけてますがそれ以外は割と行けそう。

削り台から外してカスを除いてみた所。やっぱり、B(aも)文字がぼけてますが、そのほかは、まあまあの出来です。プロッタ機能で描いたものともほとんど遜色は無いです。右上側の削りが浅いのは、削り台が水平でない影響でしょうか。

ビットがぶれた文字の拡大です。1つの原因として、ちょうどアクリル板固定用の両面テープば文字の直近(黄色枠)にあったこともあるかと思います。結構、シビアな調整が必要な様です。

最後に

何はともあれ、初期の目標であった、アクリル板の彫刻ができるところまで到達しました。

なので、一応、これで自作CNCの第一幕完了とすることとします。(何せ、足掛け、10年近く掛かって作ってますので、いい加減、幕を閉じたいという思いも。)

精度、剛性など、全般的に改善項目は多々ありますが、それは、これからは、このCNCを実際の工作に使う過程で、少しずつ改良していこうと思います。

よろしかった、気長にお付き合い願います。