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iPad左手用デバイス製作#5 設計&供養編


はじめに

こんにちは。
なんと約3か月ぶりになります。
作る気があるのか疑問ですが、作る気はあります。ちまちま進めています…

言い訳はこれくらいにして今回は設計&供養編ということで、不穏なタイトルですが結論から言いますと色々失敗しました。
供養として書いていければなと思います。

前回記事はこちら↓


回路設計

回路および基板設計にはKiCADというソフトを使いました。
こいつはフリーソフトなので無料で使える上、定番ソフトなので困ったら調べれば大抵は解決するのがいいところ。

細かい設計手順は割愛しますが、流れとしてはこんな感じ。

  1. 回路図にシンボルを置く

  2. フットプリント(パーツ)割り当て(なければ自作)

  3. 基板と配線設計

  4. 業者発注用にガーバーデータ出力

っで、できたのがコレ↓

設計した基板

でも結論から言いますと、これ設計ミスってます。(後述)
KiCADの使い方も忘れそうなので、備忘録としていつか個別でまとめておきたいと思ってます。

本体設計

本体の設計はFreeCADという、これまたフリーソフトを使いました。
ただ、こいつはちょっとクセのあるソフトなのであまりおすすめできないかも…
これもいつか備忘録を作りたいと思います。

っで、できたのがコレ↓

アセンブリの様子

結論から言うと、こいつもちょっとミスってるんですけどね…それも後ほど


発注

基板と本体の設計ができたので、これらを形にしていきます。
今回はJLCPCBさんを利用しました。某YouTuberで知っている人も多いのではないでしょうか。
私が選んだ理由としては知名度があるので調べれば情報が出てくること、基板と3Dプリント発注が同一のサービスで完結するからです。

っで、届いたのがコレ↓

納品物

中国の会社なんですが、だいたい1週間くらいで来たのでびっくりです。早い…


設計ミスポイント

失敗ポイント1

届いた物に部品をハンダ付けして組立てていたんですが、どうも通電しませんでした。
本来ならバッテリーの3.7Vをデデコンで3.3Vに降圧されるのですが、どう計っても0V…っで、色々検証したら基板の設計ミスが発覚。

具体的にはLipo充電モジュールの±が間違っていました。
図の枠で囲ったところですが、充電モジュールの+と基板のGNDが直通しています。これだけなら充電モジュールの基板をひっくり返して取り付ければいいんですが、そうするとモジュールのインジケーターLEDが見えなくなるんですよね…

基板ミスポイント

失敗ポイント2

回路の失敗はそれとして、1回モノとしてどうなるか組立ててみました。
最後にバッテリーを組み込もうと思ったらコレ↓

バッテリー格納の様子

バッテリーの固定のためガイドが邪魔してバッテリーを格納できない!
えー…これに関してはシンプルにアホしました。
言い訳ですがCAD上では組めてました。これCADあるあるじゃないですか?
CAD上で設計できて、いざ組もうとするとドライバーの入る隙がなかったとか、私だけでしょうか?
皆さんは実際に組む工程をイメージして設計しましょう。

失敗ポイント3

これは失敗というほどではないんですが、側面ボタンの出っ張りが低く押しにくい。一応設計の段階でそんな気はしてたんですが、やっぱダメでした。
本体の厚みが3㎝ほどあるので握った状態では押しにくいです。

組立の様子


反省とこれからについて

ということで設計と失敗ポイントの供養でした。
とはいえ、基板はモジュールをひっくり返せば使えますし、バッテリーの格納はガイドを削れば入りますし、ボタンは…我慢すれば使えます。しかし、失敗ポイントが積み重なり全体として欠陥品となってしまいました。

それ以外にも本体の厚みが思ったよりあること、サイドボタンの位置が微妙、そもそももっと長い方が持ちやすい、など失敗という程ではないが気になる点はあります。

これらを踏まえてどうするか。
やっぱり作り始めたので、動くものを作りたいと思います。
改善点は見えていますし、ゼロスタートということでもないので時間はかからないと思います。
電子工作なんて失敗してなんぼですからね。

ではよいお年を👋

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