「レーザー彫刻」カテゴリーアーカイブ

電卓完成

TENTAKUに刺激を受けて電卓を作りだして3か月半ほど、ぼちぼち作り続けてて、いちおう完成した。

完成品の写真

こんな感じ。TENTAKUの未来感ある見た目とは正反対のレトロ調。

自作電卓TUTUculatorの正面写真

外装はFusion360でデザインして3Dプリンタで印刷。フィラメントは当初PETGで印刷してたけど、テカテカして安っぽくなってしまうので最終版はPLAで印刷した。

全体の形状はCasio MiniのCM-605あたりを参考につくった。ちゃんと開け閉めできる電池蓋をつくれたのがうれしい。

工夫したところ

現在の形に落ち着くまでにかなり試行錯誤したけど、キーキャップのレーザー印字はTENTAKUを作ったときに比べるとかなり進化した。

TENTAKUのレーザー刻印
二世代目プロトタイプの大失敗レーザー刻印

2.5Wのレーザーカッターなのでパワー不足だとあきらめかけていたけど、刻印中の様子をよくよく観察してると、ススがほんのちょっとキーキャップに付着した瞬間に、一気に焦げ焦げが広がることに気がついた。

どんなに薄くて表面だけの層であっても、黒色でありさえすればレーザーのエネルギーをしっかり吸収してくれる!ということで、ホワイトボード用のマーカーで表面を黒塗りして刻印してみたら大成功。レーザー出力20%ぐらいで十分だった。

フォントはBrieというのを使った

昇華インクを転写するのも試してみようと思って、印刷を注文してたけど、レーザーが思った以上にうまく刻印できたので転写は次回作に向けて取っておくことにする。

中身など

構成はプロト版からあまり変わってなくて(途中、7セグLED使ったりしてたけど)、最終的にマイコンはArduino互換機のPro mini、表示器は16文字x2行の秋月LCD。キースイッチはGATERONの青軸でキーキャップは遊舎工房の白色DSA。電源は単4電池一本で秋月の5V昇圧モジュールをつないでいる。

電池ケースをかっちり固定するところまで作り込めなくてホットボンドで接着した・・・

キーボード部分はだいぶんこなれてきて、かなり安定して作れるようになった。枠組みはプロト版はうすい一枚板だっだけど、最終版ではキースイッチの引っかかる部分だけ薄く残して枠の内側は厚くすることで強度を大幅UP。足もつけたのでキーボード部分だけでしっかり自立できるようになった。

9本の足と、枠の中央部は厚くしつつも、キースイッチのツメが引っかかるところは薄いまま。そして空中配線もちょっとだけ上達、高低差をしっかりつけることでスズメッキ線で交差部分を接触させずに配線できた。
基板とキーボード部分の接続はEHコネクタを使ってみた。けど、コネクタのピン圧着するのにある程度太い配線が必要になるので、かなりかさばってしまった。ここはUEW線のほうがよかったかも・・・

最後に

かなり難儀したけど、単独で使えるモノとして作りあげることができたのがよかった。本職のはずのソフト部分がいちばんやっつけでつくってしまってるのがかなり残念だけども・・・

背の低いキースイッチを使った薄型バージョンや、キーの数をもっと減らした2進数電卓、パソコンにつないでテンキーとして使える電卓など、いろいろと作ってみたい電卓案はあるので、電卓道楽として、これからもぼちぼち作り続けていきたい。

電卓づくり現状

ぼちぼち進んできたのでいったん記事にまとめる

キーパッド部分をつくった

キーパッドはメカニカルキーを使う。キースイッチは基板へのハンダ付けだけで固定するのと、基板との間に固定用のプレートをいれる方法があるらしい。

今のところ基板つくってないので固定用プレートが必要!ということで、先日入手したレーザー彫刻機でボール紙をカットしてプレート作成。彫刻用なのでG-code的な動きに対応してなくて、かなり時間がかかった。四角く切り取るだけなのに・・・

Banggoodで買った1万円ちょいのレーザー彫刻機(3W)でボール紙をカット
キースイッチをはめこんだ様子。紙製と思えないぐらいいい感じ!

ボール紙のプレートでいけそうな感触だったので、今度は3Dプリンタで土台を作ってみた。

おためし4キー。コンパクトでかわいさがある。
電卓用に4×5。細長いキーは支えるのが面倒なのでこんかいは全部1uサイズ。
キーを押したときにフチがぴったりくるようにしてみた。
裏面は空中配線。線がかさばりすぎたので、このあとUEWに置き換えました。

表示器は悩みすぎた

TENTAKUを参考に7セグLEDを使おうとしたのだけど、ちょうどいいサイズのが見つからず迷い始める。10桁表示目指そうとするとどうしても、ちっちゃくなって数字が見づらいし、でかくすると横幅はみ出すし・・・

結局、まずは秋月で500円ぐらいで買ったLCD(2行16桁)をつかってみることにした。

2行16桁のLCD、文字も表示できる。

マイコンはPro mini Nono(もどき?)

先日の記事ではPro microを買ったと書いてたけど、ちょっとお値段が高くてもったいない気持ちになったので、AmazonでPro mini Nano 5個セットを購入。一つ370円。

電池1本で動かしたかったのでDCDC昇圧モジュールというのも買った。

とりあえず合体

背面プレートは段ボール製。プロトタイプ感がある。
とにかく電池ケースがでかくてツライ。LEDじゃなくて液晶だからコイン電池でもそこそこいけるのかな。

最後に

いちおうハードウェア部分はなんとか形になってきたので、ようやくソフトのほう作る気持ちになってきた。とりあえず四則演算ぐらいはできるようにしよう。

形になってきたといいつつ、実はキーパッドの右端の列がおかしい(左端の列と同じキー押したことになってしまう)。隣の列ならまだしもなんで両端同士が?と不思議だけど。。。 どこかがショートしてるのだろうか。

なんにしても、こうやって単独で動かせる形でモノつくるのはいろいろわからないことが多くて、いろいろと楽しめました。基板も設計して発注してみたいし、ケースもカッコよくしたいし。自作電卓、たっぷり楽しめそうです。

TENTAKUを買ってレーザー刻印した

電卓自作キット

最近、自作キーボードが流行ってますが、その流れ?で電卓の自作キットというのも販売されてます。

テンキー型 電卓自作キット”TENTAKU”

気になってたけど買ってなかった

以前からメカニカルキーの電卓が欲しいなと思っていたので、気になってたけど、キースイッチとキーキャップが付属してなくて、別途入手しないといけないというのが面倒で、手を出してなかった。(このあたりをカスタマイズできるのがキットのいいとこだと思うので付属してないのが当然とは思いますが)

遊舎工房なら一気に全部揃えられそう

TENTAKUは通販のみと思ってたけど、自作キーボード専門店の遊舎工房でも売られてるというのを知って、トライしてみようという気持ちが強まった。

無事ゲット、そして少し困った

福岡から横浜に出張中なので、秋葉原は1時間かからずに行ける。ということで遊舎工房で人気のキースイッチとTENTAKUで使えるキーキャップを教えてもらって、一式購入。

キーボードは好きだけどキースイッチやキーキャップには詳しくなかったのでいろいろ教えてもらったんだけど、一つ困ったのがテンキー部分が印字されたキーキャップのセットというのが存在しないということ。

英字のとこまで含めたフルキー分の印字ありセットを買えばテンキー部分もついてくるけど、いらない英字キー部分までついてくるのでかなり割高になってしまう。

お店の人のアドバイスで、無刻印のキートップとデカールのキットを買った。これを張り付ければ一応それっぽくなるはず。

組み立てとはんだ付け

こまかいチップ部品とかははんだ付けされた状態で、キースイッチだけはんだ付けすればいいのでかなり簡単に完成できた。

どうせならレーザー刻印

デカールは張り付けた後にコーティングが必要だったりとかで、ちょっと手間がかかりそうだったのと、前々からレーザー刻印が気になってたので、よい機会と思って格安レーザー彫刻機を買ってみることに・・・

レーザー彫刻機

Bang goodは値引きの変動が激しいのでよくわからんけど、1万3千円ぐらいで買ったはず。。。

レーザーレーザー

ファブ施設にあるようなすごいのに比べると、めちゃくちゃパワーが弱いので瞬発力に欠ける。ということでゆっくりビームあてると今度は焦げてしまう。のだとおもう。

それでもどら焼きの焼き印みたいなのはできた。

肝心のキートップはどうだったかというと

なんだか焦げ焦げ。さすがに市販キーボードのレーザー刻印みたいにはいかないと思ってたけど、焦げすぎ感がひどい。

レーザー強度と移動速度が調整できるのいろいろいじってみたけど、まったく刻印できない状態の次が真っ黒こげ。ちょうどいい中間状態みたいなのが実現できず。

なんとかぎりぎり妥協できるラインをさぐってできあがったのがこちら。

ソフトのバグなのかレーザーの特性なのか、印刷し始めの上端がかすれ気味(とくに4がひどい)だけど、焦げ跡もふくめて味がある感じに仕上がったということで。。

最後に

電卓自作キットをきっかけにレーザー刻印にも挑戦できてよかった。キットの電源スイッチがちょっと操作しづらいので改造するか、電卓の完全自作にも挑戦してみたい。