22/09/23 #スタックチャン をつくろう #makepcba で発表したスライドです。
JLCPCB 3DPrintingサービスのSLM-316L ステンレスでスタックチャン M5GoBottom版を作ってみました。2022/9/23 紅樹 タカオ
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自己紹介 名前タカオ(紅樹 タカオ)Twitter:@mongonta555 職業スタックチャン職人(自称)M5Stackのドキュメント要員 BOOTHでスタックチャンM5GoBottom版組み立てキットを頒布しています。(100人を超えるスタックチャンが旅立ちました。)https://mongonta.booth.pm
「M5Stack沼人の日記」というブログでJLCPCBの3DPrintingサービスに関する記事も書いています。・JLCPCBの3Dプリントサービスを使ってみました。・ユーザ登録の方法と注文を出す手順・レジンを3種類比較してみました。・SLA(レジン8228,レジンBLACK),SLS(Nylon 3201PA-F)を試してみました。
使用したモデル• #スタックチャン M5GoBottom版(M5Stackの基板に合わせたシェルを用いたタイプ)をベースに金属用に修正を加えました。• ベースモデルはスタックチャンのリポジトリで公開しています。https://github.com/meganetaaan/stack-chanフォルダ:case/contributed/mongonta_case_for_SG90_and_M5GoBottomBoard
①M5Stack固定ボルト穴(M3)Φ3.0mm → 3.3mm②基板固定用ネジΦ1.6mm → 1.8mm③サーボホーン固定用ボルト穴(M2)Φ2.0mm → 2.2mmスタックチャン M5GoBottom シェル 金属用変更点
①サーボ固定用ボルト穴(M2)Φ1.9mm → 2.2mm②サーボ固定用ボルト穴(M2)Φ1.8mm → 2.2mm③ブラケット底面1.0mm → 1.5mmスタックチャン M5GoBottom ブラケット 金属用変更点
①サーボホーン固定用ボルト穴(M2)Φ2.0mm → 2.2mmスタックチャン M5GoBottom 足 金属用変更点
レビューで指摘された点• 壁が薄いので変形・割れ・折れのリスクがありますとの指摘がありましたが、リスクを許容するのでそのまま印刷してくださいと返事しました。→ 壊れていても補償されないのでその点は自己責任でお願いいたします。
出来上がりの写真(第一弾)
出来上がりの写真(第二弾)
①②③1回目(下部が内側に歪んでいた。)①奥行43.5mm → 43.49~43.62mm②幅55mm → 上:54.94~54.99mm下:54.00~54.15mm③高さ55.0mm → 54.94~55.03mm2回目(下部が外側に歪んでいた。)①奥行43.5mm → 43.47~43.67mm②幅55mm → 上:55.15~55.62mm下:56.31~56.55mm③高さ55.0mm → 55.10~55.17mmスタックチャン M5GoBottom シェル 金属版 出来上がり寸法
スタックチャン M5GoBottomブラケット 金属版 出来上がり寸法①②③ 2回目のみ①奥行41.5mm → 41.66~41.86mm②幅35.4mm → 35.35~35.60mm③高さ39.5mm → 39.52~39.72mm
①②③1回目①奥行50.0mm → 50.01~50.03mm②幅54.0mm → 54.02~54.10mm③高さ8.2mm → 8.12~ 8.22mm2回目①奥行50.0mm → 49.99~50.07mm②幅54.0mm → 53.39~54.09mm③高さ8.2mm → 8.17~ 8.22mmスタックチャン M5GoBottom 足 金属版 出来上がり寸法
第一弾 メタル #スタックチャン の組み立て• 内側に1mm程度歪んでいたのでM5GoBottomの基板を挟んで寸法を修正しました。• ネジは基板を固定する小さいボルトは使わず、M5Stackを固定するM3を3本のみで固定しました。• ブラケットはPLAで3Dプリントしたものを利用したため問題なし
第一弾メタル #スタックチャン の試運転
• 外側に1~1.5mm程度歪んでいたのでM3のねじ止めは2か所のみにしました。• GoBottomの基板を付けるとサーボの動きが悪くなったので分解なし版にしました。• シェルとブラケットの間に隙間が無く30分格闘してやっとハマる。→サーボの軸が折れそうだった第二弾 フルメタル #スタックチャン の組み立て
第二弾フルメタル #スタックチャン の試運転
後加工した箇所• M1.6,M2,M3の穴数か所にバリがあったので、鉄工ドリル刃で加工小さい穴だとバリは有り得るので加工の準備はしておいた方が良いかもしれません。(かなり硬いので十分注意しながらドリル刃を使いましょう)M1.6の穴はドリル刃が無かったのと、折れそうなので諦めました。• 頭に付けるHATがハマらなかったのでヤスリで削った。これは寸法調整で小さくしておき何か挟んで調整すれば対処できます。
出来上がり
メタル #スタックチャン の体重
まとめ
メタルスタックチャン をJLCPCBに出してみた感想• ネジやボルトを通す穴は直径を+0.3~0.5mmぐらい拡げたほうが安全緩い場合は調整できるが、狭いと後加工できません。• 薄い壁のコの字型ケースは変形する可能性大。スタックチャン のシェル(壁厚1.8mm)は2回発注しましたが両方とも歪んでいました。歪まないようにサポート材を設計するか壁を厚くする等工夫が必要です。手で曲げても修正できません。• シェル以外の部品に歪みはありませんでした。• 寸法や厚みは歪んだ部分を除くと大体元の寸法より大きくなり-0.06mm~0.67mm程度の誤差があります。
金属プリントを出す際の注意(1/2)• プラスチックの柔らかさを利用して組み立てる部品の場合、ギリギリの寸法で出すと遊びが無いので組み立てが大変。→金属同士を組み合わせる際は、接続部分にスペーサーを使って調整するようにした方がいいかもしれません。• 金属部品とプラスチックで組み合わせればある程度はそのまま行ける。例、シェルと足を金属、ブラケットをプラスチックなど※ その際、プラスチックは削れることに注意• ネジで留めることはできないのでボルトとナットの組み合わせで固定できるように調整が必要
金属プリントを出す際の注意(2/2)• 壁厚は1.5mm以上(3.0mmあれば変形リスクは減りそう)• ネジやボルトで使用する穴は2.0mm以下のものは厳しい後加工でヤスリも使いづらくドリルも折れる可能性大
値段パーツ 体積(㎤) 値段($)シェル 17.55 39.30足 12.56 54.96送料(*) 7.87合計 102.13パーツ 体積(㎤) 値段($)シェル 17.55 39.08足 12.56 54.69ブラケット 13.61 42.36猫耳HAT 3.22 10.32LCD HAT 6.08 18.99StickV HAT 6.95 21.75送料:Fedex 21.44合計 208.63※ 後日、Fedexから請求があり、別途¥2,500税関での消費税(¥1,500)と手数料 (¥1,000)・第一弾 メタル スタックチャン ・第一弾 フルメタル スタックチャン* Economical Global Direct Line
歪み防止に梁を追加(効果はまだ不明)ブラケットと合わせやすいようにサーボホーン固定部分の形状を変更シェルの改良版(輸送中のため改善されたか不明)
ご清聴ありがとうございました