前回の基板を一つ切り出したもの。とにかく基板が小さいのよ。

前にも写真を載せたけど、部品が米粒より小さいので、一回半田付けしてはKenkoの写真のネガ確認用の虫眼鏡で見ては位置を直す、半田付け、位置を直すの繰り返し。とにかくめんどくさい。でもちゃんとしないと大抵部品がショートする。

で、これをバソコンにつないで見てみると、こんな感じ。そうですUSB顕微鏡でした。

これだと基板を見ながら半田付けできる。手元じゃなくてパソコンの画面を見ながらなのでちょっとコツはいるけど、一回の半田付けで位置合わせが終わる。

本当は別用途で買ったんだけど。これはもう手放せません。

スマホに繋いで使うこともできるし。そんなに倍率はいらないけど600倍までいけるし。これで2,590円ってすごい時代ですねぇ。

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で、なんとか基板が削れるようになった。まわりが汚いなあ、もっと片付けながらやれよという声が聞こえてきそう。

そう言われてもやりはじめると、終わるまで片付けない人なので。

新しくなってヘッドの横幅が増えたので、1枚だけ削ると左右からかなり無駄になるので、発電量計測用の基板を一気に6枚削ってみた。

まあ、ここまで削れれば上等でしょう。

新しくなってよかったこと。いままで一番うるさかったヘッドの上げ下げが非常に静かになった。モータの回転音も下がった。苦労したが結構いいこともあるものだ。

一番うるさいのは切りカスを吸い取る掃除機の音なので、近くについていて手で切りカスを払ってあげれば、夜間でも作業できんことはなくなった。

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リミットスイッチとかのON/OFFが逆だったりしたので、ロジックIC探したけど、最近そんなの使わないので部品が見つからない。とりあえず適当に落ちてたトランジスタで変換。

今後多少の回路は組めるようにブレッドボードを一旦かましてある。配線もあわせてそれなりにきれいに組み込んだ。

ヘッドの上げ下ろしはソレノイドじゃなくてモーターになっているので、その辺は回路組むよりワンチップマイコンでプログラムした方が調整しやすいだろうね。在庫がいっぱいあるの意味なくWiFi付きのワンチップマイコン使うけど。

よしここまで来た。あともう少し。頑張ろう。

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結局は機械部分の移植は無理という結論。とすると電気制御系をごっそり移動して、ソフトはそのまま流用できるようにするしかないらしい。ただし、ヘッドの上げ下げは機構自体が違うのでそこは別途自作して従来の信号で動くように電気系を新しく作る必要がある。

幸いステッピングモーターは(も?)種類が違うが、電圧と相数とステップ角は同じなのでなんとかなりそう。

で、制御系のところをバラしてみると(ま、以前にもバラしてみたことはあるんだけどね)、まるっきり違う。こんなにも違うかね。上が旧、下が新。

古い方は電源はトランスだし、ステッピングモーターの制御は市販のモジュールだし、なんとプリンタポートからの信号変換のところは手作りの半田付け基盤やで。

新しい方は専用の制御基盤で入力はRS-232C、CPUは日立(いまはルネサスだっけ)のH8マイコン、電源も専用のスイッチング電源になっている。多分製造はそれぞれ91年と98年、7年の進化は半端ない。

見た目は同じくらいの大きさなのに重さが倍くらい違うのはそのせいか。

新しい方の電源は軽いしそのまま使えそうなので流用させてもらって、古い方のステッピングモーターの制御モジュールをもってきてうまく繋ぐか。そしたら軽くできるし。

いろいろ調べないといけないことがあるし、うまく行くかわからないが、この機械がないととにかく作業が進まない。多分いける。頑張ろう。

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ボルトの位置とかは合っているんだけどなぁ。

よく見るとヘッドを上下させるモータが邪魔して入らない。

これさえ入ってくれればヘッドの交換だけでわりとスムーズに直せそうなのに。

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左側がいままで使っていた旧型。右側が新型。

新型といっても相当古いけど。

しかも入力が旧型はプリンターポート入力で右側がRS-232Cという違いがある。

自分のもっていたソフトはプリンターポートでしかどうしても動作させられなくて、右側のRS-232C入力は部品取り用ということで保持していたもの。これに関しては捨てずに置いておいてよかった。

そのために未だにWindows98SEが動作するパソコンを使っているというわけ。まあ、PC用に場所を食うのがいやなのでLibrettoというすごい小さいPCを使っているけど。

新型の方はヘッドの上下がモーターになっている。スピンドルモーターも結構音が大きくなってきていたので、ヘッドごと交換するいい機会ではないかと思う。

ヘッドだけうまく交換できればいいんだけど、そんなにうまくいくのかどうかは、ばらして詳しくみて見ないとわからない。

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さらにヘッドの部分を分解してみた。

ドリルとかがついたヘッドを押し下げるのはソレノイドと呼ばれる、いわゆる電磁石をつかって金属を吸い付ける方法で行っている。

このソレノイド、トルクがあるのは金属を引き込む数センチの部分がやたら強くて離れるにしたがって急速に弱くなる。いちおう上についているダンパーを使って衝撃的なものを吸収しているのだが、それでも、動作時にはガン、ガンという衝撃音が酷い。ドリルの回る音とか、ステッピングモーターでX-Y軸に動かす音とかも当然するのだが、このソレノイドによるヘッドの衝撃音のがはるかにすごい。

二階で基板加工機を動かすと、まるで二階で誰かが暴れているのではないかというくらいの床に響く音がする。一軒家以外だと多分苦情がくるんではないかと。

分解すると下側についていたダンパーももげていた。

しかも、この調整のダンパーとかバネとかの設定がとにかく大変で、ドリルとかミリングカッターが折れる主原因はこのヘッドの降下速度が原因だと思われる。

今回はヘッドが下がる方ではなくて上がる方に問題があり、かといって戻りのバネを強くすると、最初の引き込み力が全然ないソレノイドは引き込まなくなってしまう。しかも戻りのバネを強くしていくと、変な振動が出てドリルが折れまくる羽目に。

そのそもこのヘッドの機構自体があまりよろしくないと思われる。後期型の基板加工機にはこの機構はつかわれてないしね。もういっそ、ヘッド自体を交換してしまおう。

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理由の一つとして基板加工機が不調になったためというのもある。

基板を彫ろうとすると、ヘッドが綺麗に上にあがらないために、ドリルやミリングカッターが下がったまま移動してしまって基板に傷や大きな彫り込みがはいって、それまでの作業がすべて水の泡になってしまう。

切れ込みが大きすぎて大事な部分がなくなったり、部品の下で切れてしまったりした場合は修正のしようがない。ずっと加工につきっきりで手でヘッドのアップダウンを補助していたのだが、それでも気を抜いた瞬間に基板をガリガリとやってしまい、まともに基板をつくれたものではなくなってしまった。

基板加工機を直さないことには今後の作業がすすまないので、なんとか直すことにする。

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