これまでのあらすじ:
2016年3月、フェルト生地を手で裁断している際にレーザーカッターがあれば複雑なカットが容易にできるなあと思って、安価になってきたレーザーカッターを購入しようと思ったのがきっかけ。調べていくうちに、合板も切れたほうがいいと思うようになって、CNCルーター(CNCミリング)についても考えるようになった。
Arduinoは以前から使っており、CNCシールドがあると気付いて自作も可能と思うようになった。当初はShapeOkoやX-CARVEを参考にMakerSlide、OpenRail、V-Wheel、2GTタイミングベルトなどで5万円くらいで自作しようと思っていた。AliExpressでも部品が安く買えることが分かって、しばらくは部品探し。探せば探すほど安くて本格的な部品も見つかってくるので、そんなにケチらなくてもいいのではないかと徐々にスペックアップ。最終的には剛性や精度のことも考えてボールスクリューやリニアスライドを使うことになり、予想以上に重厚な3軸CNCマシンをつくることに(約7万円)。
構想から約5週間(制作約3週間)でルーターとレーザーともに使えるようになり、現在はgrbl1.1+Arduino CNCシールドV3.5+bCNCを使用中(Macで)。余っていたBluetoothモジュールをつけてワイヤレス化。bCNCのPendant機能でスマホやタブレット上のブラウザからもワイヤレス操作可能。
その他、電子工作・プログラミング、最近は機械学習などもやっています。基本、Macを使っていますが、機械学習ではUbuntuを使っています。


CNCマシン全般について:
国内レーザー加工機と中国製レーザー加工機の比較
中国製レーザーダイオードについて
CNCミリングマシンとCNCルーターマシンいろいろ
その他:
利用例や付加機能など:
CNCルーター関係:

*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。

2017年7月31日月曜日

ワイヤレス充電器(USB:5V)

ワイヤレス充電器を購入してみました。あいかわらずAliExpressで数百円で売っていたので試してみたという感じです。

AliExpress.com Product - Ifavor Universal Qi Wireless Charging Kit Charger Pad Coil Receiver Charger Adapter For Samsung Xiaomi Android Phone Micro USB515円(送料無料)、受電(左)と送電(右:直径70mm)のセット
左側の受電用の薄っぺらいカードは厚さ1mm程度で、スマホケースを使えばスマホの裏側におさまります。ただ、MicroUSBの差し込む向き、あるいはタイプCやiPhone用のものなど、選択する必要があります。

AliExpress.com Product - Android Micro USB Universal Qi Wireless Charger Receiver Charging Adapter Receptor Receiver Pad Coil Chip For Samsung HUAWEI131円(送料無料)、受電用のカード(コイル)だけ。スマホ以外にも使えるかもしれないので、MicroUSBの向きが逆のタイプも購入してみました。

こんな感じで、受電用カード(右)は厚さ1mm程度なのでスマホケース内部に収まります。受電カード上のワイヤレスマーク(((●)))側が充電器(給電器)と向き合うように配置します。距離的には、8mmくらい離れていても給電できました。

受電用カードの裏には、5V/1000mAまでの出力と書いてあります。給電用の丸い充電器は5V/1500mAまで入力可能のようです。
Amazonでも購入できますが、やはり少し高い。

ESP8266への給電:実は、スマホ用充電器として購入したのではなく、以下のような使い方を想定していました。
ESP8266に接続して5Vをワイヤレスで給電。安定はしないかもしれませんがESP8266だと一応動くようです。


受電用カードとブレッドボードはほぼ同じサイズ。

間に電圧電流計をはさんで計測してみると、安定しているときでは0.11Aくらいでしたが、0.4〜0.25Aの間を上下していました。不安定なときは4.8Vに下がるなど、充電器の位置が多少ずれると電力が変動しているようでした。
Raspberry Pi Zero Wへの給電:試しにRaspberry Pi Zero Wも接続してみましたが、もっと電力が必要そうでダメでした。
たまに安定して起動するときもあるのですが、電圧が5.0V以下になることもあり不安定で途中で落ちてしまいます。もう少し強力な充電器が必要そうです。ちなみに、Raspberry Pi Zero Wの場合は、
18650(一本)のUSB電源であれば動きますが、右端の単3電池を2本使うタイプ(100均)のUSB電源だとやはり電力不足。ということから、18650の電源を使ったほうがよさそうですが問題はケーブルが邪魔。ケーブルを使わないで直接Raspberry Pi Zero Wに配線してしまったほうがコンパクトになりそうです。Raspberry Pi Zero Wの裏側に電源の端子があるのですが、そこに直接ケーブルをハンダつけするというよりは、以下のようなポゴピンコネクターを電気接点に使うとよさそうです。
AliExpress.com Product - 10pcs Spring Loaded Pogo Pin Connector Diameter 2.0 mm x 7.0 mm height SMT / SMD PCB brass Gold plate 1u 50g force Probe Pin505円(10個:送料無料)

ワイヤレス充電器の部品:再び、ワイヤレス充電器についてですが、以下のような5Vで2Aまで流せる部品もあります。これを使えば、Raspberry Pi Zero Wも起動するのかもしれません。
AliExpress.com Product - 5V2A Large current wireless charging module Wireless power supply module free shipping1332円(送料無料)ある程度容量があるので、これは何かに使えそうです。
AliExpress.com Product - Universal Charging Receiver Charger 3 Coils Qi Wireless Charger PCBA Circuit Board Coil Wireless Charging Micro USB Ap 25 472円(送料無料)、こちらは3個コイルがついているタイプで強力そうです。その分、横長になっています。ある程度安定して給電するには、これくらいのほうがよさそうです。
テーブルに給電器を埋め込んでおけば、ただそこに置くだけでちょっとした電化製品なら電源が入る仕組みになりそうです。ノートパソコンなどもそうなればいいとは思いますが、そこまで強力だと電磁波など問題にならないのでしょうか?

ワイヤレス充電器内蔵型家具:IKEAの家具の中には、ワイヤレス充電器を埋め込むためのキットが売っています。
IKEAワイヤレス充電ユニット:3000円直径9cm、5V/2000mAなので、スマホやタブレット程度なら充電が可能なのかもしれません。

このように既存のテーブルなどに穴を開けて埋め込むようです。

すでにワイヤレス充電器が埋め込まれているベッドサイドテーブル:6999円もあるようです。家具も電源が必要になってきたという感じです。

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