デジタル陶芸プロジェクト 専用アプリ開発中２

デジタル陶芸専用アプリ。仮称「デジタルろくろ」と名付けてみました。

断面形状とひねり具合をコントロールする機能を実装してみました。

写真の茶碗は、断面とひねり具合をマウスで数クリックでモデルデータを作成。
わずか１５秒ほどでデータができあがります。

作成した作品の形状は、データで保存しておけますので、後日、再編集したり、大きさなどを変えて再利用可能です。

デジタル陶芸用３Dプリンターで粘土で造形。乾燥させて焼成します。

楽しくなって、１０個くらい造形しました。

 

うまく焼けると嬉しいです。

デジタル陶芸 ＜引き算編＞７ 加工準備編

ようやくNC加工機でXYZθの４軸の制御が実現

これで加工自体はできるようになったが、植木鉢に加工するにはまだ準備が必要だ

旋盤加工のように整った円柱状など表面形状が歪んでいなければこのまま加工できるのだが、植木鉢やツボなどは数ミリ、あるいは１センチ近い歪みがあったり、側面もきれいな円錐状とは限らず、ツボなんかだと自由曲面に近い形状である。

この歪んだ表面にレリーフ加工をするのだから、そのまま加工するわけにはいかない。

まずはどのような形状であるのかを測定するためのスキャニング作業が必要となる。

幸い、これは、XYZ軸用としてレーザースキャニング機能を実装してあるので、ちょいちょいと調整して、XθZ軸用に改良して実行。

うまい具合にいい感じに植木鉢などの回転体の表面形状をデータとして取り込めるようになった。

つぎは、この植木鉢形状データに彫り込みたいレリーフデータをマージさせればよい。

ネットから適当な形状を拾って、加工用データに変換してみる。

よし準備は整った。
さて次回はいよいよ実際の植木鉢への加工。

デジタル陶芸 ＜引き算編＞５ θ軸の追加

いよいよ植木鉢の側面への加工。

皿のような形状であれば、このままで、うまく工夫すれば加工できそうだが、植木鉢やツボ、コップのような形状の外周面への加工はそのままではできないので、NC加工機を改造することにする。

■機械的な考察

まずは、これらの形状のものをどうやって固定するか。
当面は素焼きされた堅いものを掴めれば、あとはどうにか回転させられるのではないかと思い、旋盤と同様に加工対象物の中心軸を中心に回転させる。

固定は強すぎても弱すぎてもダメなので、ちょっと工夫。

植木鉢は回転体のように見えて、当然大きな歪みがある。
旋盤加工であれば、こういった歪みの無いものを加工するので、ここも一工夫必要。

回転軸も物体の中心線とは限らないし。



アルミ板を六角形に切り出し、止め金具をつけるためのタップ穴加工したり、モーターユニットなどをアルミフレームに固定し、植木鉢を保持する準備ができた。

植木鉢の中心軸は数ミリズレて、傾いているし、底から上辺までの高さも一定では無い。

軸のズレや傾きを吸収しつつしっかりと固定。

恐る恐るモーターを回転させて、植木鉢が回ってくれるのか。。。。

回転軸用に用意した機器のモータは、精密に回転制御できるように、パルス信号によって0.01度単位で回転量を制御できる。

パルスジェネレータを持ち出し、モータ制御信号として遅いパルス信号を入れてみる

数十Hz程度から試す
最初こそ、ピキッと音がして小さなキズが入ったが、いい感じに固定されているようだ
時計の秒針よりはるかにゆっくりと回し始め、徐々に速度を上げてみる

問題はなさそう。

どんどん周波数を上げて、毎秒数回転くらい、まだまだろくろよりは遅そうだが、そこまでの速さは必要ないので、機械仕掛けはこれで良しとしよう

ろくろと違い、焼成したものなので、不均等な歪みがあり、回転速度を上げると歪んでいることがよく分かる


次は電気系かな

回転テーブルを回転させる ターンテーブル

直径３０ｃｍくらいの回転台。テレビなどを載せておいて、見やすい方向に向けるときに使う。安価な割りにはまあまあ遊べる感じなので、何枚か買って使っている。

　小さいほうのターンテーブルにメロンパンを載せて撮影。 

そのまま、塗装作業をするときに、ろくろのようにクルクル回して使ったり、外周部分にタイミングベルトを接着して、外縁部に付けたステッピングモーターで回したり。。。　これはデジカメと組み合わせて３６０°あらゆる方向から自動的に商品撮影させようとして作ったもの。

（デジタル制御のターンテーブル）

台の下に内蔵されたステッピングモータで回転。

かれこれ１０年以上前に作ったものですが。。。

商品は、「ターンテーブル テレビ台」で検索。　大きさによって数百円程度

中華なレーザー ツインヘッド、１３００ｍｍストローク 製作（１）

市販のレーザー加工機を使ってアクリルを切ったりしてますが、ワークサイズが小さいので、オリジナルのレーザー加工機を作ってみようと思い立ち、パーツを発注。　この世界は中華なパーツが安価に氾濫していて、気軽に注文できる。

１３００ｍｍストロークくらいは欲しいかな。

ツインヘッドで遊んでみましょう！

とか、適当な仕様でスタート。。。

で、届いたのはもちろん中華なクオリティのパーツ。

４５°であれば望ましいパーツはご覧の通り。
もちろん４５°定規を当てています！

早速フライスで角度を調整。

これもこんな具合。

まあ、機能には影響ないので、こいつはこのまま使うことにします。

そのほか、穴は垂直に開いていないとか、意味不明の構造になっていたりと、疑問符がたくさんありますが、まあ、安価で中華なものなので、、、。

試しに赤色レーザーを当ててみるために、手持ちのミラーアクリルを、レーザーでカットしてはめ込んでみました。

機能部品はしっかりした精度のものをつかっているので、まあ、大丈夫かな。。。


タイミングベルトはこのストロークだと結構高価１本１万円くらい。ツインヘッドなので２本必要。　これはもったいないということで、裏技登場でうまく調整。

カラー３Dプリンター用のベルトと同じ仕様のものにしました。

ランドプランナー３号機、Z軸は20年ほどで限界。。。

地形模型作成機のZ軸が不調。。。

色々と原因を探った結果、ベアリングが寿命のようでした。

切削粉がかからないようにいろいろと対策はしていたものの、やはり相当な粉塵で過酷な環境なのです。

年度末案件が多数順番待ちなので、緊急対応ということで、ストックの直動ガイドに交換。

３時間ほどで、ストロークが倍の６００ｍｍになりました。

天寿をまっとうしたZ軸は、オーバーホールして再生する予定。

２０年ほどがんばってくれていたので、しばらく静養してもらうということで、とりあえずストックヤードへ。

Z軸のスピンドルモータなどは１０ｋｇ以上あって、これを２０年間も黙々と上げ下げしてくれていたかと思うと、なかなか感慨深い。

長い間、お疲れさまでした。　

新しいZ軸は試運転を終えて、駆動パラメータを調整して、既に製品切削に取り掛かってくれています。

がんばってね。

IEEE1888対応 25.EMS グリーンICT

社内の各所の温度センサーや発電量、消費電力などの計測データをLAN・WAN・VPN経由で収集したりデータ蓄積する仕様がその都度の開発だったので、前々から標準仕様を決めたいなと考えていたのですが、ちゃんとありました。　開発を始めたころにはなかったようで2011年に国際標準化されたようです。

これまでは独自仕様プラスZigBeeやＸＢｅｅ、BACnetなんかを混在させてましたが、これからは順次、通信仕様をIEEE１８８８に合わせていくようにしよう。。。

東大グリーンICTプロジェクト　http://www.gutp.jp/fiap/kit.html

手術中の針の紛失防止回収装置

病院で手術をする際に手術の種類によっては何十本も、ときには100本以上の針を使うとのこと。　針も太いものから肉眼では見つけにくい直径０．３ｍｍ、長さ数ミリの小さいものまでいろいろなものを使い分けているそうです。　これを持針器（じしんき）と呼ばれるハサミ状の器具で挟んで受け渡すそうで、時々落としたりしてしまうことがあって、万一紛失すると探すのが大変なので、なんとかできないかということで試作。

　　写真は試作３号機。　画面に映っている針は直径０．３ｍｍ、長さ５ｍｍ程度。

どの種類の針を何本回収したのか、小さい針をきちんと回収できたかどうか、血液などの付着した針を看護師さんが誤って刺してしまう事故を防ぐなどのポイントを踏まえて、大きな吸引口からバキュームして、針を投入すると、大きな拡大モニターで目視確認。 A～Dの4種類の針のどれを回収したかを確認すると、わずか2，3秒で自動的に針を1本1本パッケージング。

背面の回収ボックスに種類ごとに分類して格納してありますので、ダブルチェックも容易。

結構いい感じにできあがってきました。

制御はいつものワンチップマイコンと、操作盤との通信はZigBeeによる無線通信。　電波を気にされる場合には有線通信も可。

ご興味のあるかたはお問合せください。