Owner & Collaborators

License

OCPC - Fab Delta Kit 1.6 [For FAB12] by gakuHirota, HiroyaTanakaLabKeioSFC is licensed under the Creative Commons - Attribution-ShareAlike license.

Summary

本バージョンは、FAB12で実施したワークショップに基づいています。
旧バージョン → http://fabble.cc/gakuhirota/ocpc
This version is based on what we present as a workshop program in FAB12.
English translation is available here -> http://fabble.cc/gakuhirota/ocpc-2-en
--------------------
OCPCはOne CNC Per Childの略で、
100ドル以内でつくることのできる3D工作機械の原型となることを目指しています。
(企画) 慶應義塾大学田中浩也研究室
(原案) 増田恒夫田中浩也
(設計) 廣多岳田中浩也研究室
(協力) FabLab Kamakura / (試作協力) 望月美憂

Recipe (10)

Memos (0)

Materials

Tools

Blueprints

Making

必要なもの 1 - 筐体用部品
0
MDF4mm 600*450mm *1
TRAXXAS #5525 12個入り *1

M2.1 木ネジ 13mm *3 (細いタッピングネジなら可)
M3    皿ネジ 15mm *8
M3    なべネジ 45mm *9
M3    ナット *34
M4    寸切り 285mm *6
M6    なべネジ *3
M6    ナット *3
M6    ワッシャー *3

memo: ネジの種類について
Comments
Add Annotation Order
必要なもの 2 - 電子部品
0
サーボモーター MG995/996 *3
マイコン基板 Arduino Uno *1
USB Aオス-Bオスケーブル *1
ミニブレッドボード *1
単3電池4個用電池ボックス *1
単3電池 *4
ジャンパワイヤ
Comments
Add Annotation Order
必要なもの 3 - 工具類
0
パソコン (Win/Mac/Linux)
3Dプリンター
レーザーカッター

プラスドライバー No.1
小さめのラジオペンチ
木工用ボンド
番手が小さめ(100~150)の紙やすり
(あれば)ナットドライバー
(あれば)M4タップ

ボンドの余りを拭く紙
Comments
Add Annotation Order
1. デジタル工作機械での加工
0
組み立てる前にデジタル工作機械を使って、
これから組み立てるパーツをつくります。
Comments
- 1-1. 3Dプリンター
  0
  3Dプリンターを使って、
  天板とロッドの間のジョイントパーツを作ります。
  
  このデータをダウンロードし、
  3Dプリンターで出力してください。
  joint_160614.stl
  stlデータの中に必要数が配置してあるので、
  このデータをひとつ出力すればOKです。
  Comments
- 1-2. レーザーカッター
  0
  主要なボディのパーツのほとんどは
  MDFをレーザーカットして作ります。
  
  delta_16072801.ai をダウンロードし、
  レーザーカットしてください。
  ラスター部分は2mm前後削れるように
  パラメーターを調整すると、
  ちょうど皿ネジの頭を埋められます。
  
  memo: ベクターデータとラスターデータ
  Comments
Add Annotation Order
2. 手加工 (接着とやすりがけ)
0
残りのパーツも、組み立てる準備をします。
Comments
- 2-0. 接着をする前に注意
  0
  接着した各パーツにある穴が
  そのままパラレルリンクの機構の軸となるので、
  曲がっていると動きに支障をきたしてしまいます。
  一見簡単な工程ですが、丁寧に行いましょう。
  
  ボンドをつけすぎてネジ穴にまで到達してしまうと、
  やはり動きに支障をきたします。
  ボンドを塗り終えたあと、パーツ同士を圧着する過程で
  塗った時の見た目よりもかなりボンドが広がるので、
  ボンドを塗る時は少なすぎるくらいにするとうまくいきます。
  もし少なすぎても、接着部分はあとからネジで補強されるので、
  そちらの方が問題は起きにくくなります。
  Comments
- 2-1. 腕パーツの接着
  0
  腕のパーツを木工用ボンドで糊づけします。
  溝がついている1枚と表面に何もない3枚の
  合わせて4枚を1組として3組に分け、
  先端のカギ型が右を向くよう、
  木工用ボンドで接着します。
  
  ボンドを塗ってパーツを重ねたら、
  穴をのぞきこんでズレがないか確認してから、
  M3 45mmなべネジを上下の穴に通し、
  反対側からナットをはめこんで、
  ずれないように、きつく固定しておきましょう。
  (これは、仮留めと圧着を兼ねています。)
  Comments
- 2-2. やすりがけ
  0
  MG995/MG996のサーボホーンには凹凸があって、
  腕に接着するのに邪魔になるので、やすりで削り取ります。
  
  100番前後の紙やすりでしばらくこするとよいでしょう。
  あまり硬い材質ではないので、
  削りすぎて逆にへこんでしまわないよう、
  気をつけてください。
  Comments
Add Annotation Order
3. 組み立て (下半分)
0
カットしたMDFをメインに、まずは下から筐体を組んでいきます。
Comments
- 3-1. 台
  0
  写真のように組みます。
  
  ゆるすぎてすぐ外れてしまうようなら、
  軽くボンドをつけてもよいでしょう。
  きつすぎる場合は、割れないように気をつけながら
  ゴムハンマーやドライバーの背などで
  叩いて押し込みます。
  Comments
- 3-2. 台を取りつける
  0
  メインとなる大きな板の下に、
  3-1の台を取りつけます。
  表裏に気をつけてください。
  Comments
- 3-3. Arduinoを取りつける
  0
  Arduinoの端の穴2つに
  M3 15mm皿ネジを通し、
  ナットでArduinoをはさみます。
  
  そして、さらにナットを使って、
  3-2の板にあいている穴に
  ネジを合わせて、Arduinoを固定します。
  Comments
- 3-4. 電池ボックスとブレッドボードを取りつける
  0
  写真のような位置に、
  電池ボックスとブレッドボードを固定します。
  
  電池ボックスの固定には、両面テープを使います。
  ブレッドボードは、裏面に粘着テープがついています。
  
  板にあいている穴のほとんどは、
  後の工程で何かを装着するためにあいています。
  不用意にふさがないよう、注意しましょう。
  Comments
- 3-5. 縦の板を取りつける
  0
  縦向きの板を、はめこんでいきます。
  
  細いパーツの向きに気をつけてください。
  Comments
- 3-6. サーボモーターを取りつける
  0
  サーボモーターを、溝に合わせて置きます。
  Comments
- 3-7. 上板を取りつける
  0
  まず、上板の穴に、サーボの導線を通します。
  
  それから、
  サーボモーターと縦板のすべての突起を
  上板にあいている穴に合わせ、
  全体をはめこみます。
  
  はまりがゆるい場合などは、
  M6 60mmなべネジを使って仮止めをしておきましょう。
  Comments
- 3-8. 配線
  0
  右の図を参考に配線してください。
  
  なお、今回使っているMG995/996サーボは
  茶色の線がGND(配線図の黒端子)
  赤色の線がVCC(配線図の赤端子)
  橙色の線が信号線(配線図の黄端子)になっています。
  
  電子回路の配線は人間の脳内の神経回路のようなものです。
  
  神経回路が壊れると人間が壊れてしまうように、
  配線を間違えると部品が一発で壊れてしまいます。
  なるべく慎重に、ていねいに行いましょう。
  
  Memo: ざっくり分かるArduino 概要編
  Memo: ざっくり分かるArduino 拡張編
  
  Comments
- 3-9. サーボモーターの原点出し [要改訂]
  0
  このファイルを自分のパソコンに
  ダウンロード・解凍してください。
  OCPC_dlpArduino.zip
  
  Arduinoに挿したUSBケーブルを自分のパソコンに挿し、
  ArduinoIDEを起動して、servo_zero.inoを書き込みます。
  その時、
  サーボモーターが3つともギュルっと回れば成功ですが、
  1つでも回らなかった場合はミスがある可能性が高いので、
  配線を再度見なおしてください。
  (回るのは一瞬だけなので、注意深く観察してください。)
  
  無事に成功したら、reset.inoを書き込んでおきましょう。
  
  Memo: ざっくり分かるArduino 動作編
  Comments
Add Annotation Order
5. 組み立て (駆動部分)
0
下の本体以外の、動きまわる部分を組んでいきます。
Comments
- 5-1. 腕にサーボホーンを取りつける
  0
  2-1で接着していたパーツが
  乾いていることを確認してください。
  
  写真のように、
  M3 45mmなべネジをガイドとして使いながら、
  小さい木ネジを使って、
  2-2のサーボホーンを腕に取りつけます。
  
  2-1同様、このパーツがずれると
  機械全体が動かなくなるので、注意が必要です。
  Comments
- 5-2. ロッドを組み立てる
  0
  ロッドエンドとM4 寸切り 285mmを組み合わせて、
  パラレルリンクのロッド部分を6セット作ります。
  
  両端の穴にM3のネジを通して持ち手をつくり、
  寸切りの両端にロッドエンドをまっすぐあてがい、
  ロッドエンドをねじって寸切りに嵌めていきます。
  なるべく深くまで嵌めこむと、完成した時に安定します。
  
  また、ネジを切る道具が手元にある場合は
  先にネジを切ってもよいです。
  
  すべてのロッドエンドの向きが平行になるように、
  またすべてのロッドの長さが同じになるように、
  それぞれのロッドエンドをねじって調整します。
  これを怠ると正しく動作しないので、
  (本来手作業で行うようなことではないのですが)
  なるべく精密に揃えてください。
  Comments
- 5-3. サーボモーターに腕をつける
  0
  サーボホーンに刻まれているギアが、
  そのままサーボモーターに嵌まるようになっているので、
  なるべく低い角度に、かつ3つとも同じ角度になるように
  5-1の腕をサーボモーターの奥まではめこみます。
  Comments
- 5-4. サーボモーターの軸を通す
  0
  サーボモーターの向かいの縦板から
  サーボモーターに向かって、
  M3 45mmなべネジを通します。
  
  サーボモーターの中にネジが切られているので、
  サーボを傷めないように気をつけながら、
  軽く締めていきます。
  
  ネジは長さが余って構いません。
  Comments
- 5-5. 天板にジョイントをつける
  0
  天板パーツの穴に
  3Dプリントパーツの穴をそれぞれ下面側から合わせて、
  M3 15mm 皿ネジを天板の上面側から通し、
  ナットで固定します。
  
  ラスター彫刻の部分に
  皿ネジの頭が埋まる形になります。
  Comments
- 5-6. ロッドを取りつける 1
  0
  下の写真のようにして、
  5-2のロッドをサーボの腕に取りつけます。
  
  1本のM3 45mmなべネジに対して、
  ナットを4つずつ使う形になります。
  
  Memo : ダブルナット
  
  Comments
- 5-7. ロッドを取りつける 2
  0
  さきほどと同じ要領で、
  5-2のロッドを5-5の天板に取りつけます。
  
  さきほど同様、
  1本のM3 45mmなべネジに対して
  ナットを4つずつ使う形になります。
  Comments
Add Annotation Order
6. 完成
0
ひとまず完成です。お疲れさまでした。

使わない間、配線を抜いておく場合は、
露出している他の線などに線が触れて
ショートしてしまう危険を避けるため、
ブレッドボード上で全く使っていない列の穴、
回路に関係のない穴に差しておくのがおすすめです。
Comments
- [注意] 本当に完成してる？
  0
  見た目にできあがっていても、
  つっかえながら動いていたり、
  サーボモーターの動きが筐体にぶつかっていたりなど、
  少し動きが悪いことがあります。
  そういった場合には、決してそのまま放置しないでください。
  
  そうした現象には必ず原因があります。
  (そして、想定されるトラブルの多くは、
  該当する各工程や、すぐ下の7-1に注意書きとして書いてあります。)
  トラブルを抱えた状態のまま動かし続けると、
  サーボモーターやArduinoを壊してしまうことも少なくありません。
  きちんと原因を究明しましょう。
  Comments
Add Annotation Order
7. 動作確認 [以下要改訂]
0
動かしてみましょう。
Comments
- 7-1. 上下に動かしてみる
  0
  deltaTest_dlp.zipからdeltaTest_dlp.inoを開き、
  Arduinoに書き込んで動かしてみましょう。
  まっすぐ上下に動けば成功です。
  
  deltaTest_homeAll.inoを書き込むと、
  サーボに負荷をかけずに元の位置に戻せます。
  
  サーボの動きはじめ/終わりのタイミングが違う
  →サーボが原因の可能性が高いです。
  腕/サーボホーンを外して、4-7をやり直してください。
  斜めに動いている/天板が傾いている
  →ロッドが原因の可能性が高いです。
  5-3, 5-4の注意点を守っているか確認してください。
  動きながら天板がガタガタする
  →ネジが原因の可能性が高いです。
  きつく締め直してください。
  Comments
- 7-2. 3つのサーボを独立に動かしてみる
  0
  このプログラムをArduinoIDEから直接書き込んで、
  3つのサーボモーターを同時ではなく「それぞれ独立に」動かしてみます。
  
  deltaTest2_dlp
  
  3つのサーボが等価に動くかどうかを確認しましょう。
  また、台座の動く最大範囲を把握しましょう。
  Comments
- 7-3. ArduinoとProcessingを通信し、マウスで動かしてみる 1
  0
  ArduinoのソースコードとProcessingのソースコードが入っています。
  
  deltabot-master_20160107.zip
  
  Control P5 Libraryの入ったProcessing2.2.1と、Arduinoが必要です。
  http://www.sojamo.de/libraries/controlP5/
  (通常はProcessingのソフト内からインストールできます。)
  
  Arduino側にソフトウェアを書きこんだあと、
  PC上でProcessingを実行してマウスで操作します。
  
  Memo: Processingについて
  Comments
- 7-4. ArduinoとProcessingを通信し、マウスで動かしてみる 2
  0
  Processingを実行すると右のような画面が立ち上がります。
  最初は"SERVO POWER OFF"になってしますので、
  [ENABLE]ボタンを押してPOWER ONにします。
  ここでサーボモータが反応するはずです。
  
  ※作動しない場合は、
  myPort = new Serial(this, Serial.list()[X], 9600)
  という行の[X]部分の数字を
  0,1,2...と順番に変えてみてください。
  
  [RECORD]ボタンを押すと
  動作を記録するモードに入ります。(制限時間あり)
  [PLAY]ボタンを押すと記録された動作を反復再生します。
  また、[RECORD]は何度でもやり直すことができます。
  Comments
- 7-5. 録画再生をつかわず自分でプログラミングをする
  0
  Processingの知識が多少あれば、自分でOCPCを動かすことができます。
  
  void draw(){}の中で
  xp=15; yp=15; zp=-40;
  と指定すると座標が設定され、
  setThetasfromXYZ();
  を実行すると機械にその座標値が送信、
  updateGuiElements();
  を実行すると座標値が画面上に反映されます。
  
  xyzが機械の範囲外になると動かず反映もされないので、
  まずはマウスで可動範囲を調べてください。
  （なおzは±が逆になっています)
  
  Comments
Add Annotation Order
7-6. G-CODEから制御する（開発中)
0
DeltaBot_GUI_GCODEFIN.pde
Comments
Add Annotation Order