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Mint缶コントローラ(試作版)にレーザーカッターでアクリルの箱を作り失敗 [レーザーカッター]

 レーザーカッターでMDFを加工していましたが、CO2レーザーは透明アクリル板も切れるので、それをやってみました。せっかくなので、最近作ったミント缶コントローラの箱を作ってみます。
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 久しぶりにインクスケープでお絵かきをしていたのですが、どうも寸法がうまく出ません。半日ぐらい発狂しそうになりながら確認してって、原因がわかりました。
 編集→Inkscapeの設定で、ツールの所で、
・仮想境界枠
・幾何学的境界枠
の二つが選べるのですが、なぜか設定が仮想境界枠になっており、例えば50mmの正方形を重ねても線の太さも加味されてしまうため、100mm*50mmの長方形にならない!という状態で、全く作図になりませんでした。幾何学的境界枠を選んで、やっと、ヘンテコな端数が出ない作図が出来るようになり進むことができました。

 で、基板の寸法や、TwayDCCさんの箱の型紙を参考に、箱を作って、2mmのアクリル板をカットしてみました。レーザー出力30%で、送りは10mm/sです。(MDFの時は30%.13mm/s)
 うまくできました。
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 まあ、うまくいったのはここまでで、ミント缶に合わせてみたら干渉やらいちずれやらで、大変な感じです。透明アクリルなので、干渉部分にマジックで印を付けました。
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 削ったり、削った途中に割れたりで、まあ、一応入りました。
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 端子部分もなかなか、今回のは破たんしています。
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 今回は、アクリルレーザーカットできたということで良しとします。
 アクリルの上面板は基板の上15mmとして、プッシュボタンを20mmとすれば入りそうな気がしますので、ボタン高さを変えて、カット寸法も変更をして、もう一回やってみようと思います。
 アクリルはMDFほど煙は出ませんでしたが、MDFはわりと香ばしい臭いだったのに対し、アクリルはウンコ臭いです。秋になり、近所の家も窓を開けていると思うので、時間帯でいつやろうかなあという感じです。

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レーザーカッター用に換気扇を作った。と、ホームの端のほう。 [レーザーカッター]

 レーザーカッターがあまりにも臭くて使っていなかったのですが、このままお蔵入りさせると、とてもお金の無駄遣いのような気がしたので、今度は換気扇をつけることにしました。
 換気扇はNV-20というのが近くのホームセンターで2000円ぐらいでやすかったので、それにしました。窓につけようと思ったので、適当に耐水性のあるベニヤ板(コンクリートの型枠用)を買ってきました。換気扇部分をくりぬかなければいけないので、ジグソーも買いました。そういえば、ジグソーは子供のころ。トミックスのレイアウトプラン集のジオラマの作り方を見ながら、この工具欲しいなあ、これがないとジオラマできないんだろうなあと勘違いしていたことを思い出しました。
 ジグソーです。RYOBIのMJ-50A。一番安く5000円ぐらいのでしたが、12㎜のベニヤを切るのは全く問題ありません。高級品と違って、プラスチックのケースがないのが残念ですが。
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 で、無事くり抜きました。
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 そして、換気扇を付けます。
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 逆側にフードもつけます。
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 そして、部屋に装着です。家が古く歪んでいるため、窓が直角でなく、隙間がすごいです。
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 もう臭いのからは卒業です。と思い、適当にホームの端の方(ホーム下が鉄骨むき出しの部分)を作ってみて、早速レーザーカットしてみました。
 前よりマシですが、やっぱ、臭い!
 今回は3Dで確認するまでもないやと思って、2Dだけ作って、出力しました。
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 ホームを裏返すとこんな感じです。
re_DSC02461.jpg
 
 前の屋根付きと組み合わせて、記念撮影です。
 このアングルにすると、ホーム下から、列車の台車が見えて、かなり自己満足です。
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 ちょっと、ホームの骨組み細かったかなあとも思いましたが、後の祭りです。
 レーザーカッターとの臭いとの戦いはまだ続く、んでしょうか?

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江の島駅風ホーム [レーザーカッター]

 さて、Fusion360でのお勉強も大体できてきたような気がするので、実践です。
 江ノ電の江の島駅のホームを作ってみます。
 今週は会社の夏休みですので、時間もいっぱいあるはずです、ということで始めました。
1.スケッチと呼ばれるFusion360内の2D CAD部分で、板の部品図面を書きます。
2.それを3DCAD(コンポーネント)にして組み立てます。
3.キハ110、Katoレール相当のモデルと見比べながら、高さとか大きさとか変だとか変じゃないとか確認、修正します。
4.修正し終わったら、2Dの部品図をDXFで出力します。
5.InkSpaceに読み込んで、いらない補助線を消して、線を切断の赤色、0.1mm幅に変更します。
6.lyzファイルに変換して、LaserDRWからレーザーカッターを制御して、出力します。
7.くさい中を必死で、組み立てます。
8.出来に自己満足します。
という流れです。

いろいろと端折って、
3.のキハ110と見比べながら、ホームの高さや屋根の高さを調整しているあたりです。
江ノ島駅ホーム v20.jpg

で、レーザーカットして組み立て中です。主に見せたい部分は骨組みです。
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で、今回はKATOの島式ホーム間隔と思われる120mmに対応させてみましたので、ホームの両面に列車を配置させてみました。いい感じです。(自己満足)
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片っぽだけ見て、
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止まってる列車を撮って、
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で、いい感じだったので、もう一個作りました。レーザーカッターはこういう時とても楽です。
まあ、なんか時間とともにレーザーの出力が落ちてくるので、最初24%でやっていましたが、切れない部分が結構出てきたので、最後は29%にしました。
で、二個の時の写真です。
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ホームの真ん中を撮って自己満足です。
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一応、本物の駅はこんな感じで、対向式ホームですが。
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そして、今回も家じゅうクサいです。どうしようか。

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3DCADをいじってみる [レーザーカッター]

 先週、鎌倉高校前駅ホームを作ってみたのはいいですが、頭の中ですべてを組み立てて、レーザーカットして、出来た!とか出来ない!とかやっているのは、このぐらいの規模が限界かなあと思いました。
 ということで、まずは3DCADで作ってしまって、その後に2D図面に落としてレーザーカットという、世の中で効率的と呼ばれる手法を使ってみようと思いました。
 まずは、3DCADは何を使うのかですが、なんか個人だとタダで使えると匂わしているFusion360にすることにしました。
 まずは一番簡単そうなこのサイトを見てみて、挫折しました。
無償3D CAD講座:Fusion 360初体験でも「ミニ四駆」ボディーが作れちゃう!
 まあ、私がやりたいのは曲面がいっぱいの3Dモデリングじゃないしと逃げますが・・・。

 次に、今度はちゃんとできそうなサイトを探して、
かんたん3Dモデリング~Fusion 360はじめの一歩
 このサイトで、とりあえずいろんな形は作れるようになりました。
 そして、Fusion360はSVGファイルも読めるので、先週の鎌倉高校を読み込んで、なんか縮尺がおかしいので、mm換算からpxなのか?「尺度」に3.7816とか適当な数字を入れて、いっぱいパーツをコンポーネントにして、ジョイントでつないでとやって、一応、3DCAD上でも組み立てはできました。
ジョイントのやり方は、
Fusion360 アセンブリ方法の紹介

re_線路246、鎌倉高校前駅 v2.png
 隣にKATOのHOレール相当品とキハ110相当の箱を置いておきました。
 この勉強に1日半もかかってしまいましたので、さて、これ使えるのか?という疑問符はついています。

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鎌倉高校前駅風プラットホーム [レーザーカッター]

 とりあえず、中華レーザーは切れるところまでセットアップできたので、次は工作です。
 昨日の朝っぱら(8時ぐらいから)、江ノ電に乗って鎌倉高校前駅の写真を撮ってきました。殺人的な暑さですね。
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 ImageJというソフトを使って、長さを測っていきます。このソフト、線を引っ張った後、Analyze→SetScaleで長さを入れてやります。例えば柱の隣に立っている人の足から頭まで直線を引いて、SetScaleで170と入れてやります。次に柱の下から上まで線を引いて、Analyze→Measureとやると、一番右側にLength 210とか出てきますので、柱の高さが210cmということが分かります。という感じで、大体の大きさを掴んでいきます。
 なのですが、柱の太さは9cm程度なのですが、今回使うMDFは2.5mmでHOスケールなので、20cmほどになってしまいます。もう、最初からデフォルメで行くことにしました。9㎝はHOスケールで1mm位になってしまうので、厚紙?の領域ですし、なんかMDFを使いたい気分なので。(木材でバルサという選択肢はありますが)
 で、一日頑張って、一部だけ作りました。展開図イメージはこちらです。
イメージ.png

 実際、カットしたらこうです。
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 超、家の中が臭いです。レーザーカッター捨てるか?というぐらいの気分です。
 まあ、気を取り直して、組み立てるとこうです。 妻からはすごーいと言われたので、わたし的には十分満足です。
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 電車と並べるとこんな感じです。
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 皆さん、残念なことにお気づきと思います。実寸から出していったら、KATOのHOの道床付きレールの高さを入れ忘れていることに気づきました。5~7mmぐらいでしょうか?
 あとは、2.5mm角でつなぎ目を作っていったのですが、レーザーカットでやせてしまうようで、もう少しホゾ穴を小さくするか、入れるホゾを大きくするかが必要そうです。
 まあ、それより、大きな問題は匂いです。MDFに比べ、木材や紙ならもう少しましだった気もするので、そっちを試そうかなあという感じでしょうか?
 部屋に換気扇追加するか?

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中華レーザーが来た [レーザーカッター]

 4月の鉄道模型市でのお話。東武線浅草駅から都立産業貿易センター台東館への途中においしそうなメロンパンやさんがあります。あやのすけ様に「あそこのメロンパンおいしいですかね?」って聞いたら、「そういうのは、買って食べなきゃわからないよ!」と返されたので、早速、昼ごはん代わりに買って食べてみました。とてもおいしかったですが、私は100円程度のコンビニのメロンパンでも十分においしいと感じるので、220円という値段に対しては、どうかな?と思いました。いや、次はクリーム?アイス?とか挟んであるのを頼もうかとも思いましたが。10月辺りに行く機会がありそうですので、その時にでも食べてみようと思います。
 前置きが長くなりましたが、いろいろ言われている「中華レーザー」、どういうものなのか買わないと分からないということで、買いました。
 40WのCO2レーザーで、300mm*200mmが切れて、送料込みで6万1千円程度でした。トランプと習近平の貿易戦争次第で、これから円高になってもっと安く買えるかもですが、思い立ったが吉日ですので、さっさと買いました。
 いま商品紹介のページを見ると、一部言っていること違うなあとも感じますが。
 7/6に頼んで、7/17に届きました。すぐに来ました。発送は香港の九龍でしょうか?
 段ボールの大きさは900*600*380mmで30kgありました。こんなに大きな荷物を通販で頼むのは初めてです。
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 中を開けると、上下、左右ともに緩衝材で覆っており、梱包は丁寧でした。(とか言いながら上面から開けたら、装置の下面が出てきた・・・。)
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 付属品は中に入っていました。
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 中には、ねじが3本ほど転がっていました。(そのうちの2本)
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 まあ、問題なさそうなので、そのまま使っています・・・。
 ネットで検索するとよく言われているレーザー管が割れている!ということはなく、安心しました。
大きなガラス管で、中に冷却用の水の管もくねりながら入っており、昔の子供向けヒーロー番組の悪役のアジトか、警備隊本部を思わせます。
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 ステッピングモーターのベルトには3か所タイラップが付いておりますが、英語のインストールマニュアルには何も書いていない気がします。グーグル翻訳で読んだ感じでは、タイラップを使用前に切れという感じでしょうか?
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 で、後は、英語のマニュアルとネットの情報を総合的に判断しつつ、試運転しました。
 ソフトは、LaserDRWとInkSpaceを組み合わせて使いました。
 ソフトの設定はCoralDraw向けの説明の中にシリアルコードも含めて乗っていました。
 で、おそるおそる工作用紙を切ってみました。最初、レーザー近くの左上部分は切れましたが、レーザーから遠い、右下部分は焦げ目が付くだけで切れません。
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 どうやら光軸調整が必要のようです。
 レーザーと鏡の関係は
【模型】 激光生活 中華レーザー加工機の調整詳説 #1
【模型】 激光生活 中華レーザー加工機の調整詳説 #2
とその他ネット情報を参考にさせていただきました。
 実際は、
(1)A鏡の中心にレーザーが来ているかを確認する。
(2)B鏡の中心にレーザーが来るようにA鏡の角度を合わせる。B鏡はY軸方向に動くので奥から、手前まで、どこでも大体真ん中になるようあわせる。
(3)次にB鏡の調整。C鏡は調整機構が無いので、集光レンズの手前でレーザーが通るようにB鏡の角度をあわせる。C鏡と集光レンズはX軸の上に付いているので、まあ、X,Yの4隅でレーザーが通るように合わせる。

 で、工作用紙もMDFも切れるようになりました。とても焦げ臭いです。排気をしていますが、部屋の中ではできないんじゃないかというぐらい臭いです。
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 ということで、今度は駅のプラットホームを作ろうと思います。(続く)

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また、レーザーカット [レーザーカッター]

 ふと、気づいたら約1か月更新していませんでしたね。
 やっと、会社の忙しい時期が終わりましたので、これからはちゃんと趣味を出来そうです。
 まあ、1月もKatoのキハ110(HO)の購入は1両編成で行くか2両編成にするかで悩み続けていました。結局2両編成を予約しておきました。あとは2万円以上する鉄道時計を買うかどうかで悩んでました。運転台に置かないと雰囲気出ないしなあと思って。他社だと懐中時計1万円台で電波時計のものがあるし、今更クオーツで2万円以上ってなんだとか思いながら。で、もちろん時計はまだ悩んでいます。まあ、悩んでいるときが一番楽しいですし。

 で、レーザーカッターです。Fablab藤沢に行って久しぶりにやってきました。4か月ぶりだったので、使い方が思い出せなくてスタッフの方に聞きまくりながらやることになりましたが・・・。
 今回も鉄橋です。写真だけ見ると前回との違いがほとんどわかりません。前回は2.5mm厚と3.5mm厚という二つの厚さの板を使って工作でしたが、今回は2.5mm厚にまとめました。強度は問題なさ麻宇那気がします。一部寸法を直し忘れていて横から板が突き出ていますが、これはこれで味があるような気もします。
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 もう一つは、運転台用のスピードメーターの台です。以前にすべて手作業で作りましたが、数か月たつとMDFってやつはヨレてくるようで、もうちょっとちゃんとしたものを作りたいと思いつつ、手作業は嫌だと思い、作りました。写真の手前が以前作ったもの(ヨレている)で奥が今回のレーザーカッター品です。数か月でヨレなさそうな雰囲気を醸し出しています。(本当か?)
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 そして、まだ移設していません。
 S88 Detector(6ch)用のケースを作ろうかなあと思いましたが、まだ作り始めていません。
 あとは、ArduinoNanoを使用するとAnalogInputを8ch使えるので、8chのS88 Detectorが出来そうなので、それを作ろうかなあと思い始めています。まあ、来週から中国は春節のようですので、今始めても、3月の半ば以降にならないと基板が出来てこないという悲しい感じにはなりそうですが。

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HO用の鉄橋を作った [レーザーカッター]

 水曜日はFabLab藤沢が開いているので、それに合わせて、午後半休を取ろうと思っていたのですが、会社に行ってメールの予定表を見たら午後に会議が・・・。
 ということで、それでもフレックスを最大に使って4時過ぎにFabLab藤沢に行って、どうにか19:00~20:00のレーザーカッターの予約を取りました。空いててよかったです。機種はtrotec speedy 300というのでした。
 先週から寝ないで(うそです。)設計した鉄橋。
側面と下面はMDF4mmで作り、
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加工時間は16分ほどでした。

上面(2つ分)と橋げたはMDF2.5㎜で、(橋げたは2個分のはずが橋脚の前後部品が足りないことに組み立てて気づいた)
bridge_ver2_2_5mm.png
加工時間は6分ほどでしょうか。

赤い色は1番目に切断されるので、とりあえず内側の線は赤くしています。
青色の線は2番目に切断されるので、外側の線を青くしました。

 MDFは煙が結構すごくて、でも、時間ないしと思いながら加工し終わってすぐに扉を開けたら、スタッフの人に怒られてしまいました。煙で火災報知機が誤作動してしまうそうです。あと、臭いし。すいません。
 あとは、集塵機が詰まって警告音を出すので、警告音をキャンセルしていたら、こちらについても怒られました。詰まったらスタッフ呼んでください!とのこと。すいません。

 アドビのイラストレーターを月2000円で買うのは高いので、ぶっつけ本番はインクスペースのSVGファイルを持っていきました。切断時の線の太さは0.001ptにしてくれとのことでしたが、インクスペースだと細くすると線が見えなくなるので、とりあえず1ptにしてイラストレーターで開いて、図形を全部選択して0.001ptにして、印刷したら、ちゃんとできました。

 あとはMDF2.5㎜の時のレーザーのスピードは1.2と書いてありましたが、その横に小さく0.9と書いてあり、もちろん1.2のほうが早く終わるので、そちらの設定にしたら、案の定、ちゃんと切断されませんでした・・・。スタッフの人に聞いたら、「スピード0.9が正しい。レーザーが劣化して出力が落ちているのではないか」とのことでした。1.2の表記は消しておいてほしかった・・・。家に帰ってから、必死にカッターナイフで切り込みを入れて切り離しましたが、結構大変でした。

 で、完成した鉄橋です。Katoのユニトラックの248㎜×2に対応させましたので、約500㎜の巨大鉄橋です。
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 見本は、「鉄橋 クモハ12」とやると出てきたともさんの残しておきたい昔の姿ページの鉄橋で三滝鉄橋というところらしいです。広島の横川駅の近くの可部線の鉄橋のようで(本物は見たことないんですが)、GoogleMapで見ると現在も同じ鉄橋があって、ストリートビューで360度とは言いませんが、大体の形はわかるので、それで適当にそれっぽく作りました。だから、縮尺とかは適当です。見比べると本物に比べてちっちゃいかも。(写真だと3角形2個半ぐらいの長さにクモハ12がいるが、作ったものは4つ分になっているので)
 クモハ12載せるとこんな感じです。
re_DSC01981.jpg

 当たり前ですが、強度は十分です。今のところ。
 せっかくだから何枚か。(暗い。)
re_DSC01980.jpg
re_DSC01978.jpg

 材料費自体は600㎜*300㎜のMDF4㎜厚と2.5㎜厚で500円程度なのですが、レーザーカッターを時間貸ししてもらうと100円/分が相場のようですので、加工費が2000円ぐらいかかりそうです。なかなか微妙なところです。
 あと、板からくりぬいているので、ごみがすごい多いです。地球環境に悪そうです・・・。
 SVGファイルはこちら

GoogleMapを見ると360度見られるので、いくつか鉄橋を作ってみようと思いました。しかし、秋葉原~御茶ノ水の総武線の鉄橋とか、廃線の晴海鉄橋とかいいなあと思いつつ、見れば見るほど難しそうだったので、やめました・・・。


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