拙者とPDR-C その10

  • 2017.02.15 18:00
  • Cat:PDR-C

漸く分解出来た


ちょいとご無沙汰してしまったブログ更新。メカボックス工作-一心不乱の大研磨大会-編でござる。
なんせ家庭の事情で何事も蝸牛の速度ですので…。


メカボックス
ついに分解。でもって脱脂洗浄してピストンガイドレールと給弾ルート、それから外部に装着するトリガー・スイッチ周りのプレート裏面を研磨します。
PDR_C_023.png
PDR_C_022.png

PDR-Cのボックスは鋳物+外装塗装なので内部は塗料粉もありざらざらでした;
ほんとは全部研磨してやりたいところですがそんな時間も気力も…。

軸受け
8mmのベアリング軸受けは非シーリング型で砂噛むと一発ですから交換する事にしました。
ホントはシーリング型の軸受けとか探してきて突っ込もうとも思ったのですが耐久性重視でORGAのオイルレスメタル軸受け8mmを突っ込み、ねじ止め剤で固定しておきました。

ギア
ちょいハイサイクルにするためCOREの16:1に。純正は4枚しかない逆転防止ラッチも6枚になりました。
またギアにはタペットリリースのチップを突っ込んでます。俗に言う2発病がこれで収まってくれるといいのですが。


シリンダー
これまたメンテナンスフリーにするためにPDIのパルソナイト加速シリンダーを選択。
パルソナイトは耐摩耗性、披露強度に優れる表面処理だそうでこれによるメンテナンスの簡易化を狙ってます。具体的には加速ポートからシリコンスプレー吹くくらいですませないかなーと。
またPDRはバレル長さが260mm程度なのでハイサイにあわせて加速ポート付を選択しています。

シリンダ-ヘッドとタペットノズル
純正は予備として残しておきたいのでAce1Armsのモノを使います。シリンダヘッドはOリングが二つ入ってダブルパッキンになり気密性も期待出来ます。
が、ここで問題が…。

タペットノズルがシリンダーノズルに入りません;
いやまて、なんで同一メーカー品でこんな事が起こる。
試しに純正のタペットノズルも試してみましたがこれもダメ。つかこのノズル、メーカー品と見分けが付かない…。

せっかく買ったシリンダーヘッドが使えないというのはとてもとても業腹でござる。
なので削ることとします。
とはいえパイプを綺麗に真円を保ったまま削るのは非常に困難です。
なんか上手い手はないかと試行錯誤して行き着いたのがこれでした。
PDR_C_025.png

左から順にピストンヘッド・紙やすり・プラパイプ・ボールヘッドのハンディリューター

これをPPAPして(造語)研磨しました。

PDR_C_026.png

プラパイプは多分エバグリの11mmです。これを適当な長さに切って、紙やすり側にシリンダヘッドのノズル長と同じ長さのスリットをT字になるように入れてあります。

紙やすりは800>400とやった後裏返して今度はコンパウンドの粗目/細目で使います。無駄がありません。
これで使えるようになりました!
PDR_C_024.png


ピストン
Ace1Armsの14枚スチール歯のもの。安かったので。ハイサイクル化のため、1枚歯が少ないタイプをチョイスしてます。加工の手間が省けるので。

ピストンヘッド
LayraxのPomNEO後方吸気タイプ。
で、これに自作のエアダンパーを装着しています。
エアダンパーはXABIELが販売していますがあちらはVer.2メカボのようなピストンヘッド中心に立っているタイプなのでPDRには使えません。なので自作。

誰に役に立つかもわからないレシピを書いておくと
タミヤ製RC用4mmピロボールジュラコン製のM2 オス-メス 六角スペーサーで出来ています。
ピロボール側も2mmでねじが切ってあるのでぴったり収まります。ネジロックやエポキシ系でガッチリ固定したら、六角形になっている支柱の角をヤスリで削り落としてやればできあがりです。面倒な拙者はボール盤のチャックに加えさせて回転、金ヤスリを当てて削りました。
これを現物あわせでピストンヘッドに固定します。
まずはピストンヘッドをピストンに仮組みして、後ろからケガキ棒をツッコミ、ピストンの穴位置を確認。そこに2mmの真鍮線で回転防止のピンを立てます。
それから再度仮組し、今度はピストンに突っ込んでピストンノズル側からケガキをします。
アタリを取ったところに2mmタップを立てて、そこにしっかりとねじ止めしました。
ジュラコン軸受けを使うメリットとして樹脂製で耐油性が高く、軽くて丈夫、加工もしやすく手頃だという所でしょうか。
ここの写真が一枚もないという…あとで予備パーツ組み立てたのをアップします。
あ、もう一つ部品変えてたピストンヘッドのOリングはG.A.W.のFRUS-Oリングに交換し、耐久性向上を目指してます。

タペットプレートスプリング
PDR-Cのタペットプレートは専用のモノですがこやつのスプリングがくせ者と有名です。
曰く、強すぎる。そして径がマルイより細い。イロイロ問題ありな奴です。どげんかせんといかん。
PDR_C_029.png
写真は上からPDR-C純正。GURDERのマルイ互換。自作品。自作の原型です。
スプリングの長さが如実に違いますし径の違いも分り易いかと。
当初はGURDERの互換品を使おうと思ったのですがそれでも強すぎるかなと自作してみました。

PDR_C_028.png

入手場所はホームセンター。4mm径の引きバネです。これを適当長さ(大体12~15mm)でカットし、後端をラジオペンチで直角に起こしています。

モーター
LONEXのA4モーターをチョイス。ホントはG&PのM120にしようと思ったのですが在庫が無くて高いモーターになってしまいました。EG1000でもいいかなーと思ったんですがちょっとだけハイサイクルという野望が拙者を狂わせたのです…。
まずは単一電池を用意してザラ回しします。
PDR_C_027.png


シム調整
モーターが固定になりますからピニオンとベベルギアのかみ合いを重視し調整、その後それに併せてスパーとセクターが抵触しないようにします。
またセクターギアの軸がメカボックス左側面に出っ張るとトリガープレートの動きを阻害するのでこれをリューターで削りました。

後から気づいたのですが同様にメカボ内のカットオフレバー用スプリングを止めるビス(赤枠で囲ったもの)も出っ張っていたので先端を削っています。)

で、シム調整が出来たらコンパウンドを盛ってザラ回し。
すっごいギアが鳴くのでOptionNo.1のピニオンに交換してみましたが…余り変わらないorz。
グリスぬってからどうなるかだなぁ;

スイッチ
マイクロスイッチをオムロンのVX54-1A3に交換。ホントはノブの付いてない別型番(5-1A2)が良かったのですが売ってるところを見つけられなくて妥協しました。当然持ち帰って分解、ノブをとっぱらってます。
FET組み込みのためここの配線は通信信号線となります。取り回しをどうするかは先に長さを決めて半田付けが必要なのですがここはメンテナンス性向上のためQIコネクタの雌をハンダ付けして、あとからケーブルを配線できるようにしてみました。
PDR_C_030.png
PDR_C_031.png

熱収縮チューブでメカボに当たりそうな所を絶縁し、仮組みしてみましたがコネクタ分の出っ張りは問題なさそうです。
PDR_C_032.png
PDR_C_033.png

いやぁ、こうして見るとずいぶんと手をかけたものでござるな;
まあ、諸君、ブルパップはいいぞ!(@w@)
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拙者とPDR-C その09

  • 2016.12.28 18:00
  • Cat:PDR-C

Ardiunoは電動ガンの夢を見るか?


今回は拙者の妄想メモ書きである。まあいつものことだが。

風呂には入ながらふと考えた。FETをマイコンで制御出来ないか?
昔はマイコンといえばPICだったが今時のトレンドはラズベリーパイやArdiunoらしい。
LinuxベースのPCであるラズベリーパイは環境としてGUIベースでブイブイいぢるのが主流だ。
こうした組み込み機器には不向きであろう。なのでArdiunoで、と言うことになる。

Ardiunoで制御出来ないか考える。
やりたいことを列挙してみた。
・プリコック制御
・スピードコントロール(必要に応じてダウンさせる)
・残弾カウンタ
・バーストコントロール
・バッテリーチェック


それぞれ何が必要になるか考えてみる。

<基本動作とその検知>
プリコックはエアライフルでいうコッキング作業である。電動ガンの場合トリガーONで電気駆動が始まり、ピストンをコックし、リリース、弾が出るまでが1サイクルとなる。
これをピストンコックで待機し、トリガーONでリリース、再度コッキングして待機、としたい。

無論その為にはギア位置を知る必要があり、何らかのセンサーが必要になる。

ぱっと考えられるのが
・フォトセンサ
・マイクロスイッチ
・ホールセンサ
である。

フォトセンサ(フォト・マイクロセンサ)は光センサの一種で物体がそのセンサの間を通過する事を計測する。発射サイクルで稼働する部位(セクターギア・ピストン・タペットプレート等)を挟む形で設置する必要があり、オイルによる汚れで動作不良を起こす事が懸念される。

マイクロスイッチは市販のFETでも利用されている確度の高い検出方法だがメカボックスの形により設置場所が制限され汎用性に乏しい。PDR用のそれが有れば即購入したのだが。個人が使うだけなので汎用性はいらないのだが、上記と同じでオイルの掛らないようスイッチの設置場所を検討するのが一番大変になる。タペットプレートの動きを検知するようにするのが良さそうだがその場所があるだろうか?

ホールセンサ(磁気センサ)は磁石の特定極の接近を感知し動作する。一番現実的だがギアにホールセンサで検知するための磁石を仕込むと必ずギアの重心が狂う。シム調整と受け軸で何処までこれを吸収出来るか?という問題があるように思えるが、そもそもピストンを引くために負荷が掛るシステムでそこまで気にすることではないのかもしれない。
ホールセンサを仕込む際にメカボックス内部に収まればいいがそうでないと面倒なことになる。幸いPDRはピストン下、ギア後方に余裕があるのでそちらに仕込むことは出来そうだ。問題はどこまで強力な磁石を仕組む必要があるか、と言う点とモーターへの影響である。

メカボックス側にセンサを設置する方法はこのように難点が多い。センサで確実に動作を拾えるがなんせPDRが海外製で部品調達もままならないことから極力メカボックスへの工作は避けたい。

そこで次に考えたのが電流センサを仕込む手である。
これはモーターの電流負荷を計測し、ベベルギアがピストンを後退させる際のの負荷が掛った時間を確認する。
次に負荷が掛り始めた際に、計測した時間からn秒をマイナスした時間で動力をカットするとベベルギアの逆転防止ラッチでギアがとまり、プリコック状態になるという手法だ。

これが出来るとメカボックスに手を入れなくても済む。
プリコックタイミングをよりシビアに見たければさらに微調整が効くよう、そのn秒マイナスをアナログ抵抗から±でいじれるようにするとイケルのでは?

だが、この場合最初のプリコック用の負荷が掛る時間を計測する必要が生じる。バッテリー特性やモーターが変わるとこのタイミングも変わるはずなので、バッテリー接続時に毎回計測し直す必要がある。

またこの負荷が掛った時間=利用弾数と考えるとこれをカウントすることでバースト制御も出来る。

さらに利用弾数をカウントさせれば残弾カウンタもできるだろう。


<スピードコントロールの方法について>
次にスピードコントロールであるがコレがまた難しい。単純に電流を弱くすればいいのだがその方法として可変レギュレーターをいれるとなると、これ自体での電流損失も加味せねばならない。
制限時には単純に制限のゲタになると考えればいいが無制限にしたいときでもこの電流損失はついて回る。その為バッテリーの能力100%での運用が出来なくなってしまうのだ。
また廃熱も問題だ。電動ガン程度の発熱であればそこまで高くはならないと思われるが、それでも放熱は必須となる。当然ヒートシンクなんて銃にそのまま乗ってたらかっこわるくて仕方ないので設置場所も考えなければならない。
しいて言うなら制限時にスイッチングで回路を使い、通常利用時はバイパスさせてその回路を回避するのがいいかもしれない。

もう一つはラジコンで使われるPWM制御と呼ばれる電流を途切れ途切れに通して見かけ減圧する方法である。
自転車でブレーキを掛けて減速するのがレギュレーターだとすると、こちらは滑走時間を挟むことで減速する感じだ。
PWM制御を実際にするにはモードラ(モータードライバIC)が必要になる。が、Ardiunoならそれも可能になりそうだ。


電流センサでのFET制御
まず必要なモノを列挙しよう。
<プリコック><バースト制御>
・電流センサ
 LiPoバッテリの出力に耐えうるもの。
・ピストンを引く際の電流値
 いわゆるこの値を超えたらピストンを動かしていると分かる閾値。
・Ardiuno
 もってない。触ったこともない。

ここまでが基礎。で、こっからが拡張。

<残弾カウンタ>いわゆるプリセットダウンカウンタ
・表示装置
 7セグメントLED4つで検討。
・プリセット値の設定
 固定にするか、設定変更可能にするかでエライ手間が変わる。

<スピコン部分>
・PWM制御IC 
タイマICのNE555Pを使うのが主流らしい。秋月でもキットが500円で売ってる。
これの中にFETが使われている。…これ、そのままFETスイッチに組み込めないか?

要するにこのタイマを用いてPWM制御の信号を生成してるんだから、Ardiunoの出力先をこいつにして、これ経由する形でFET繋げばいいんじゃないか?

では、基本的な仕様を検討しよう

<定義>
トリガ1  T1  セミオートのトリガ。マイクロスイッチで検出
トリガ2  T2  フルオート位置の第二スイッチ。
セレクタ  SL フルオート時の3点バースト/5点バースト/フルオート/設定 の切替え
          ディップスイッチ2個のHI/LOWで検出。>ロータリスイッチ化検討
電流センサ PM パワーモニタINA226利用予定
閾値    PT セクターギアがピストンを弾き始めた際の電流値ここに達したところから
          タイマカウントでリリースまでの時間を計測


<プリコック>
PDRをプリコックするため、電流センサで計った閾値を越えた瞬間をピストンの弾き始めと考え、その瞬間から閾値以下に戻るまでの間を計測する。<暫定的にこの時間をPullTimeとする>
2発目以降は閾値を超えた時点からPullTimeをカウント。この終了マイナスn秒の通電でモーターをOFFにし、プリコックする。
・PullTimeの計測をどのタイミングで行えるようにするか?
 何らかのタイミングでサンプリングするようにする? セレクタHH?
・n秒に対し、誤差修正出来るよう半固定抵抗を設置したい。

<バーストコントロール>
セレクタ(ディップスイッチ2個?)で以下のように定義する
3点バースト LH
5点バースト HL
フルオート  LL
トリガ2がONになった時点から電流センサの閾値越えをカウント。規定回数になったらモーターOFF。トリガ-1OFFでリセット。
フルオート時はトリガ1でのモーターON OFFのみ。

IF文を用いてタクトスイッチを押した数で機能が切り替わる形も有りだと思うが
その場合はLED等で現在の設定がどうなってるかを確認出来るようにする必要がある。
http://n.mtng.org/iArduino/ja/sample43.html
ここのプログラムを使えば単純なタクトスイッチの押し数で変更も可能と思われる。


<スピードコントロール>
前述の通りN555Pを用いたタイマーユニット経由で用いる。
具体的にはトリガ2がONになった時だけ、こちらを経由してFETを制御することでモーター速度を調整する。また調整速度は可変抵抗ボリュームで調整出来るようにする。


<プリセットダウンカウンタ>
カウント数定義をI2C制御下で行う。
999/300/150/120/50/20から選択
閾値越えで-1カウントをしていく
0になったらカウントを止める。
光センサやマイクロスイッチでマガジン脱着でリセット出来ると面白そうである。
マイクロスイッチを複数設置出来るならONになる位置でプリセット値を指定しておくとかも出来そうだがArdiunoの入力が足らんか。


<バッテリー電圧監視>
リポバッテリーは3.3V以下でつかうと充電出来なくなるらしい。なのでそれ以下で使わないよう、セーフティ機能を持たせたい。
要はバッテリーチェッカで指定電圧以下になった際に警告を発し、モーターへの給電をOFFにする機能。
市販の検査装置(警告ブザー付)があるので、そのブザー電圧をスイッチにしてArdiunoに拾わせ、キルスイッチとして使用する事を考えている。安いし。


これら全てをArdiuno単体でこなすことが出来れば幸いである。
設計として問題になりそうなのは実装の大きさとプログラムによる負荷である。
最悪ArdiunoProMINIを2つ用いて、機能を二つに分けて実装することも検討する。

まあ、諸君、ブルパップはいいぞ!(@w@)

拙者とPDR-C その09

  • 2016.12.25 20:07
  • Cat:PDR-C

クリスマス滑り込み投稿っっ!


というわけできよしこの夜ずんどこ節がおわって、三連休も夢となる今日この頃、皆様いかがお過ごしでしょうか?

拙者は久しぶりの三連休を満喫しつつ、レジン複製をしておりました。

PDR_C_016_20161225200242ecd.png

拙者お得意の片面取りでござる。

PDR_C_017_20161225200241326.png

で、作ったのがコレ
ポロリと落として無くしそうなB21
ホップ調整用にいろいろ試作したB35の改造品複数
でもってそれを付け外ししてる間に壊しそうなB34

B35ホップチャンバーバッキング(通商ホップチャンバー?)は原型から形を変えてあとから加工しやすいようにして複製しました。
左3つが複製状態、右側三つが加工品で左から順に面ホップ加工V字彫り込み・面ホップ仕様・マルイ虫ゴム対応となっております。これらがどう使えるか今から楽しみです。

さて、次はイジェクトボタンのカラー作成だな…。
まあ、諸君、ブルパップはいいぞ!(@w@)

拙者とPDR-C その08

  • 2016.12.21 18:00
  • Cat:PDR-C

ふはははっ、更新が途絶えたとでもおもったか?



ちがいますよー。いろいろやってますよー。PDRをいじりつつ、FETをどうするかを考えてました。
最終的に考えたのがAkipiro5様のプリコック機能があるスナイパー型、そしてしあわせ研究所様の回転速度調整型。どっちも悩ましい性能です。
一つで二つに効く奴があればいいのに…新三共胃腸薬みたいに。
GateのWARFET? ちょっとお高くってorz それに一々ユニット繋げないと調整できなそうだし。


んで、結論。

「決まるまでは手作り品でお茶を濁そう」

なんとも拙者らしい結論。心の棚に丸上げでござる。…そろそろ棚卸ししないと崩壊しそうで怖いが

以前作った、といってもそれは大分前のお話。当時はFETと抵抗2つの簡素な物でした。
忘れもしない浅草ブラックホールで大学生くらいのお兄ちゃんが手製の奴を売っていたので話し合い、リバースエンジニアリング用に1つを売って頂きました。「FET制作者やユーザーが増えてくれるなら大歓迎だよ」と言って下さったことを覚えております。

あれからもう10年近く経ちました。久しぶりの工作でござる。
今回もそれをそのまま作ってお終いでも良いのでござるがそれではつまらんではござらんか。

というわけでWEBを漁りイロイロ調べて秋葉原まで足を運ぶこととしました。いやぁ、久しぶりに部品屋巡りして楽しかった。


今回の購入物一覧
100Ω抵抗1/4W
10KΩ抵抗1/4W
IRL B3034P FET(40V195A)
1N4007汎用整流用ダイオード(1000V1A)
電解コンデンサ(10μF50V)
ヒートシンク
放熱フィルム
ユニバーサル基板
配線資材
オムロンVX-5-1A2(マイクロスイッチ)


オムロンのスイッチはこの型番が見つからず、断念して同シリーズのVX-52-1A2を購入し分解。スイッチノブを取り外すという行為をしております。(後で調べたら別の店で売ってた。がっでむっ)


資材がそろったので基板の配置を考えます。ここを綺麗に出来ると半田付けが楽だったりパッケージを小さく出来たり、配線の取り回しがよくなります。
また放熱板を取付ける行程で配線の邪魔にならないよう考慮しませう。

で、できあがった配置案がこれ。えらそうに16年式電動ガン用FETスイッチなどと名付けていますが内容物は偉大な先人たちの英知の結晶丸ぱくり、あとはレゴブロックのように配置検討しただけでござる。(ぁ
T16FET.jpg

<図案解説>
図案の中で太い配線出なければいけないものは赤と黒で。そうでないものは青で描いてあります。
黄色はトリガー線で四角の升はコネクタ化を検討。(後から交換する事前提なので)
最後に点線はFETのソースからの配線が主になっているがこれは基板の裏側で配線する事を意味しています。



昔作った物と違い整流用ダイオードが2つ、コンデンサが1つ追加されています。
これらは以下のような目的でいれてあります。
・電解コンデンサ:セミオート多用時の電圧低下を防ぐ。
・整流用ダイオード:電解コンデンサに電気をためる。コンデンサへの逆流を防ぐ。
・ショットキーバリアダイオード:モーターからの逆起電力を防ぐ。
実際には下の二つは同じもので対応してます。多分大丈夫…と思われ。
ユニットの高さを嫌うならコンデンサはリード線で基板の外に出すのも手でござるな。(市販されているFETでもそうした設計のものがあります)

さて、後は実際に半田付けしていくだけでござるな…。


現在の出費
100Ω抵抗1/4W                 \100
10KΩ抵抗1/4W                \100
IRL B3034P FET(40V195A)           \260
1N4007汎用整流用ダイオード(1000V1A)2個 \20
電解コンデンサ(10μF50V)           \10
ヒートシンク+シリコンラバーシート       \130
ユニバーサル基板                 \90
配線資材(RSCB1.25赤・黒2m+スミチューブ)\1,020
オムロンVX-52-1A2(マイクロスイッチ)      \210
大体秋月、千石、マルツで揃います。あと配線はオヤイデです。
合計:\1,940
これまでの出費合計:\3,9740-


あ、放熱板止めるプラネジ買うの忘れた(爆
まあ、諸君、ブルパップはいいぞ!(@w@)

拙者とPDR-C その07

  • 2016.12.12 18:00
  • Cat:PDR-C

「奴はとんでもないものを奪っていきました」



えー、驚きの事実が発覚したので一応報告

拙者のPDR-C、一部部品がありませんでした。

無かったのはここ、B27番のピンでござる。
PDR_C_19.png

慌てて購入元の八宝屋さんに連絡したところ
”メーカーへ確認致しましたところ、お客様のご購入されたロットの商品は、ご連絡頂いております箇所のみメーカーの改良があった新バージョンとなり、B27番が必要ない構造となったため、説明書にはB27番の記載がございますが実際は組み込まれていないとのことでございました。”

との回答があった。なので重ねて「他にこのような仕様変更はないか?
あるいはそれを反映した仕様書のような物がないか?」と尋ねたところ

”メーカーより、B27番のパーツの件以外には変更は無いとお伺い致しております。
更新版の説明書の作成予定は現時点で未定とのことですので、申し訳ございませんが、説明書はお手元のものをそのままお使い頂ますようお願い致します。”


とのお返事。
まあ、そういうこともあるんだと言うことでした。

んで、閑話休題

FETの件
いやぁ、拙者勉強不足でござった。
先日上げた他にも世の中色々あるのですな;
で、目を引いたのは二つ
1つは「しあわせ研究所」さんの スピードコントロール付きFETスイッチ
これ、バリコンでアナログ調整出来る! すごい、これだとゲーム中にサイクル変更出来るってことでござるよ?!
もう1つはExtreme-Fire社のSW-CHEETAH-2NなんでもFET業界での老舗だそうで、ココのすごいところは自分で設計されたデータを公開してるので分かる人ならそれを本に自作出来るそうです。

で、拙者のPDRに入れるFETどうしよう…(懊悩)
まあ、諸君、ブルパップはいいぞ!(@w@)