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ロボット部品

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2019年4月 8日 (月)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.6

前回までの記事.
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.2
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.3
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.4
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.5

「Vol.5」で見積もりをいただいて,発注しました.
実際に基板が到着したので,到着した基板について見てみました.
経緯は引き続き追記します.


2/17 データのアップロード
2/18 生基板製造のデータチェック完了メール着
2/20 ガーバーデータの改善提案とBOM の質問メール着
2/21 ガーバー,BOM 修正をして再見積もり依頼
2/26 見積もり回答
    ただし,1部品入手不可ということで型番変更して再依頼
2/26 同日,再見積もり回答
3/21 部品取り付け向きの確認とパッド上にあるビアについての確認メール着(下図写真)
    脱落部品の代替品提案メール着
2 1 3

3/27 出荷メール着
3/29 到着
Photo_1 Photo

ちょっと反っていますが,許容範囲内と思います.いや思いたい.
書き込み基板とバッテリコネクタがまだ無いので,動作確認はまた後日.

2019年3月 9日 (土)

基板発注

この記事は個別にしました.

えいやっとPCBGOGO さんに基板製造&部品実装を発注しました.
納期は3週間前後のようなので,気長に待つことにします.
基板が到着したら,次の記事を書きますね.

2019年2月28日 (木)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.5

前回までの記事.
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.2
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.3
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.4

「Vol.4」で発注データから見積もりを出しました.
修正内容や経緯をまとめておきます.

見積もり内容は掲載できませんが,量産を考慮した設計ではないですし,部品も極小ロットで購入するため,部品代が高いなという印象です.
設計したのは私なので,私の責任ですね.
部品実装も含めて安くしたいのであれば,

  • 部品点数を減らす
  • 単価の安い部品を使う
  • リールで買って在庫してくれるところを探す
とかでしょうか(当たり前).


▼経緯
2/17 データのアップロード
2/18 生基板製造のデータチェック完了メール着
2/20 ガーバーデータの改善提案とBOM の質問メール着
2/21 ガーバー,BOM 修正をして再見積もり依頼
2/26 見積もり回答
    ただし,1部品入手不可ということで型番変更して再依頼
2/26 同日,再見積もり回答

▼2/20 のメール内容は3点.
1.捨て基板との接続部分をミシン目にしてはどうでしょうか,というご提案.
Photo


2.マウンターで実装することになりそうで,認識マークを追加して良いでしょうか,という質問.
P板.com 失敗しない製造データのポイント 品質安定編P板.com 部品実装の作業効率を上げる基板設計 を参考にしたのですが,どうやら認識マークは通常4隅に配置するようです.
こちらは現状でも問題ないとのことで,必要に応じて追加していただく旨を連絡しました.


3.BOM の実装/非実装項目に「-」という部品があるが,実装/非実装どちらでしょうか,という質問.
これは完全に私のミスでした.過去のBOM を流用したので,設定変更を忘れていたようです.
また,Eagle でBOM 出力すると基準点も入ってしまうのですが,削除しても問題ないようなので,削除しました.


▼修正したガーバーはこちら.
表面(部品面)ガーバー
Verdirt19_mainpcb_gbview_cmp

裏面(ハンダ面)ガーバー
Verdirt19_mainpcb_gbview_sol_mirror

再度提出したデータはこちら.
ダウンロード VerdiRT19_MainPCB_20190220_Order.zip (1259.2K)


さてさて,発注しますかね...

2019年2月21日 (木)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.4

前回までの記事.
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.2
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.3

「Vol.3」で発注データが完成しました.
さて,発注データが完成したので,いざ発注フェーズへ移行しようと思います.
PCBgogo さんにお願いしてみます.

知らない間にHP が変わっていて,部品実装のページができていますね.
Pcbgogo_html_mount

今まで作ったデータをフォームに埋めていきます.
Pcbgogo_quote_mount
Pcbgogo_quote_manufac_1
Pcbgogo_quote_manufac_2

入力で迷いそうな部分は「面付け」,「FR4-TG」,「金端子」,「穴処理」でしょうか.
面付け:今回は捨て基板に自前で面付けしてしまいました.量産だと定尺生基板に20面付けとかして安くします.
FR4-TG:たぶん,基板の耐熱性です.デフォルトで良いと思います.
金端子:ゴールドフィンガーのことです(たぶん).デスクトップパソコンのPCI Express とかのエッジコネクタのこと.
穴処理:正直分かりません.よく分からないので,デフォルトにしておきます.

個人的なこだわりですが,表面処理は「無電解金メッキ」にしています.
価格が少し上がりますが,将来的にプローブ当てたりする時に酸化していたり,フラックス膜があったりするのを防げます.

全部入力すると次のモーダルが出てきます.
Pcbgogo_input_gerber

入力フォームが決まっているので,ガーバーをzip 化,BOM と座標データはそれぞれ無圧縮でアップロードしました.


さてさて,どうなることやら・・・.

2019年2月17日 (日)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.3

前回までの記事.
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.2

「Vol.2」でBOM と座標データの出力をしましたが,このままでは発注できません.
本稿でやったことをまとめます.

  1. 捨て基板作成
    理由:実装機に載せる時に基板が反らないようにする治具を取り付けるため(たぶん)

  2. 基準点,認識マーク追加
    理由:チップマウンタの基準点と認識マーク(たぶん)

  3. 発注先フォーマットに則って,出力BOM を変更
    理由:少量でもマウンタ実装する場合,リールにしないといけない(digireel とかチップワンストップのリールオプションとか)ので,部品調達もお願いするため

  4. 型番未確定部品の参考型番確定
    理由:抵抗,コンデンサ等代替可能部品は,調達先の商流依存にお任せした方が安くなるため(参考URL として,P板.com の無料部品リストを載せます)
    P板.com 無料部品一覧

  5. 座標データに基準点,認識マークを追加
    理由:Eagle だと座標データと認識マークが追加されない(やり方があれば教えていただきたい)

  6. 座標データにコメント追加,非実装部品明記
    理由:この辺はよく分かりませんが,たぶん必要

Schematic とBoard はPDF にしましたが,ガーバー含め発注データはzip にまとめてしまったので,それごとアップをしておきます.
何かと参考にしていただけると幸いですが,このデータによる損害については一切責任は負えませんので,自己責任でお願い致します.
実際の発注の際は発注先によく確認しつつ話を進めた方が良いです.

ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Schematic.pdf (42.8K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Board.pdf (438.7K)
ダウンロード VerdiRT19_MainPCB_Order.zip (1161.4K)

2019年2月14日 (木)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.2

前回までの記事.
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1
趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)

「Vol.1(差分)」から,ついに本格的な実装依頼へ向けた変更を始めました.
本稿でやったことをまとめてみます.

 

    1. ライブラリのSymbol とPackage に
      「>Name」:レイヤー tNames
      「>Value」:レイヤー tValues
      を付け直す
      理由:Symbol は回路図をPDF にした時に型番が分かるようにするため
          Package は実装図を作るため

 

    1. ライブラリのDevice Name を部品型番に変更
      理由:回路図をPDF にした時に型番が分かるようにするため

 

    1. Board データのシルクサイズを
      Font : Vector
      Size : 1.016
      Ratio : 20%
      に変更
      理由:発注先に依存ですが,シルク幅は200um くらいあるとどこでも頼める(と思う)

 

    1. Schematic データで,「renumber-sheet.ulp」を実行
      理由:部品番号を振り直しするため

 

    1. Board データの「tNames」,「bNames」の位置調整
      理由:実装図作成のため

 

    1. Schematic データで,「bom.ulp」を実行し,部品リスト(BOM)を作成
      理由:BOM 出力のため

 

  1. Board データで,「mount-marks.ulp」を実行し,座標データを作成
    理由:チップマウンター用の座標データ作成のため

 

 

 

ulp のキャプチャ画面を残しました.

4.renumber-sheet.ulp を実行
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Schematic_20190211.pdf (74.0K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Board_20190211.pdf (375.0K)
Eagle_renumber_ulp

6. 「bom.ulp」を実行し,部品リスト(BOM)を作成
ダウンロード Bom_VerdiRT7_MainPCB_20190211.xlsx (12.8K)
Eagle_bom_ulp

 

 

 

7.「mount-marks.ulp」を実行し,座標データを作成
種類がいろいろありますが,下記のデータが含まれるものを選んでいます.
ただ,実は足りなくて基準点や認識マークは手動で入れる必要がありますが,それは次回へ.
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB.mnt (3.3K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB.mnb (4.6K)

 

 

 

    • x,y 軸座標(mm)

 

    • 部品角度

 

    • 部品番号

 

  • 部品名

 

 

 

Eagle_mount_ulp

 

 




※ガーバービューワーについて
GC-prevue が有料になり買い切りなら購入しても良かったのですが,$50/年 は使用頻度を考えると些か高いですね.フリーのものを探したら良さそうなものが見つかったので,ZofzPCB を使用することにしました.

ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Gerber_Cmp.png (230.9K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Gerber_Sol_Mirror.png (211.6K)

» 続きを読む

2019年1月27日 (日)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1(差分)

Vol.2 を書きたかったのですが,書く前に回路図修正とパターン修正をしてしまったので,ここで一度アップデートしておきます.
修正点は以下.

  • FRAM 追加
  • SPARE 線用のコネクタ追加
  • JTAG,センサ,BTmodule のコネクタ修正によるパターン修正
  • FET ディスコン対応によるパターン修正
修正した回路図とパターンはこちら.

ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Schematic_20190127.pdf (77.3K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Board_20190127.pdf (300.6K)

Vol.2 に向けて,こういうパーツ名が入っていないものを修正していきます.
Eagle_changepoint

2019年1月18日 (金)

Eagle Library 小ネタ

製造委託において,やはりEagle ライブラリを変更する必要が出たので,小ネタとして記録しておきます.
たぶんマニュアルを見れば書いてあると思われますが,あまりネットに出てない内容を2点ほど.

1.型番違い部品を簡単に登録する方法
2.単機能端子が複数パッドに割り当たっている場合のライブラリ作成

1.型番違い登録
部品名にアスタリスク「*」を入れる.
「Technologies」に「*」の代わりの文字列を入れる.

この機能,例えばレギュレータの型番違いとかに使えます.
「LDFM*」と名前を付けて,「Technologies」で「33」,「50」を登録するなど.
Eagle_lib_01

2.単機能端子を複数パッドに割当
コネクタやFET などの表面実装部品に多いですが,単機能端子が複数パッド存在する場合,Schematic で複数の端子を用意する必要はありません.
例えば,「CASE」端子を1個作っておき,「CASE」に対応する「PAD」が2個ある場合,「Connect」画面で「Connect」した後に「Append」すれば,図のように割当できます.
この機能を使用すれば,Schematic がスッキリしますし,CASE をGND に落とすのか,シャーシGND に落とすのか等の選択ができるようになります.
Eagle_lib_02

2019年1月10日 (木)

趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道 Vol.1

お久しぶりです.
目まぐるしい年末年始を過ごし,少し体力が回復して参りました.
html,css,java script が少し書けるようになってきたりと,ロボット以外のスキルの進捗がありました.

さて,本題.
本稿より不定期連載を開始したいと思います.
題して「趣味Eagle CADでプリント基板製造と部品実装への道」.

本稿を書く動機となったのは,以下の4項目です.

  1. 本業で回路設計,プリント基板製造,部品実装をして知見ができたこと
  2. マイクロマウスやロボトレース等のロボット競技においてプリント基板製造と部品実装は本質ではないこと
  3. 子育てしながらのロボット開発は,まとまった時間が取りにくいので部品実装時間の確保が難しいこと(たとえご自宅リフローであっても)
  4. 本番ロボットの基板が唯一無二の基板であるため,基板不具合の検証や部品テストに大きなリスクが伴う(チャンピオン基板に手を入れなければいけないため)

これらの問題をサクッと解決するには,プリント基板製造だけではなく部品実装もお願いしてしまえば良いのです.
そうです,お金で解決効率的に問題を解決できそうです.
もちろん,実装費や部品調達費がかかるので追加費用は発生しますが,上記の問題に対する解決費として妥当であれば問題ないと思われます.この妥当性は,各自の環境に大きく依存するので,判断は皆様にお任せします.

この連載でターゲットとする基板は,私のロボトレースロボット基板にします.
現在のデータは,プリント基板製造委託はできても,部品実装委託はできない状態ですので,本連載を有意義に感じる方にとっての土台からスタートしたいと思います.
どのようにデータ修正をして発注するか順を追って記事にする予定です.

さて,前置きが長くなりましたが,現状の基板データはこんな感じです.
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Schematic_20190110.pdf (75.3K)
ダウンロード VerdiRT7_MainPCB_Board_20190110.pdf (378.4K)

2018年全日本マイクロマウス大会に出場したロボトレース基板で,下記の状態です.

  • Schematic:ディスコン部品の変更(FET アレイ)とコネクタ変更をした状態
  • Board:Schematic の変更部品の位置のみ修正し,配線していない状態

次回予告
DRC でたくさん引っかかっていますが,部品実装委託で重要なのはSchematic なので,Schematic をメインに修正します.
この修正はおそらくライブラリ修正もすることになります.

2018年12月10日 (月)

第39回全日本マイクロマウス大会出場

12/3(日) 東京工芸大学厚木キャンパスで行われました第39回全日本マイクロマウス大会ロボトレース競技に出場しました.
大会運営,関係者の皆さま,今年もありがとうございます.

身の上話を少ししますと,ここ2年ほど子育てにリソース(主に体力)集中しておりまして,大会出場をしておりませんでした.
しかし,今年は根性出して新作を完成させることにしました.
理由は3つ.
1.子育てしてても大会に新作作って出場できます!と実現するため
2.大会に見行くだけでは,子供に親の背中を見せられない
3.子育てによる抱っこ筋(自称)により体力がついた

さて,結果はと言いますと・・・

ロボット名:VerdiRT18
決勝:24位/129台  20.179秒

P_20181207_172837_vhdr_auto_1_r

動画はこちら.


▼スペックメモ
【探索走行】
直線速度 : 1.68m/s
コーナー速度 : 1.4m/s
加速度 : 6m/ss
角加速度 : 30,000deg/ss
質量:72.3g

かけられた時間に対しての結果および機体性能の引き出しは,まずまずかなというところです.
大会後は本業の都合上休むことができず,目を開けられないくらいの眠気が襲ってきたり,頭痛が止まらなかったりと,ダメージがそれなりにありましたが,だいぶ良くなってきました.

また,比較動画も作ったので,よろしければご覧になってみてください.



正直なところ,コーナー速度をあと2段階くらい上げないと,トップ2台とは勝負にならなそうだということが分かりました.
まぁ,2台ともファン有りカーなので勝負の次元が違いますが,ファンが無くても追い抜きたいですね.

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