あのケースを加工してみる

アクリル板削出しケースは、材料も高価で加工に時間がかかりすぎるため量産は厳しい...
ということで、例のケースを加工する方法を考えてみます。

まずはラベルを剥がして分解

XPAC2と干渉する部位を除去するように、CNCでプログラム(下図はケース裏側)

CNCで削った後。左がケースの表側、右が裏側

裏側の上部には、ジョイスティックコネクタの逃げ穴をあける。

カセット結合部の爪を支えている支柱は、基板と干渉するためギリギリまで削っています。

表側の右上・左上の2か所に、ネジ(長い方)とワッシャーをセット

ワッシャーは2枚重ねて、基板との高さを稼ぐ

ジョイスティックコネクタのネジを1本外す。(ラジオペンチで外れます)

ケースからネジが外れないようにしながら、XPAC2をはめ込みます
ネジが外れやすい場合は、ケース裏からセロハンテープで仮止めしておくと作業性よいです

続いて上部をナット2つで固定します。プラスの精密ドライバーが必要です

ひっくり返すと、こんな感じになります

裏側をはめる前にフィッティングを確認。裏面をはめると後戻りできません...
ロットによってはコンデンサと干渉する可能性がありますので、少し曲げて逃がす

裏面をはめ込み、ネジ(短い方)2本を締めると完成

ジョイスティックコネクタと干渉しないように、短い方はネジ頭が小さいものを使います

はめ込む際に、左右の爪部分はカチッとはまるまで強く押す。うまく入らない場合は、でっぱりに引っかかっている可能性もあるので、横に押したりしてみる

逆に一旦裏面の爪をはめ込むと分解できません。分解しようとするとほぼ爪が折れます。

下から見ると基板が見えますが、本体に装着すると見えない部分なので...

初代パソピアに装着したところ問題なし

パソピア7も問題なし

パソピア700はスロットにまっすぐ入りません
カセットを浮かしながら、少し押し込むと一応入ります。ギリギリですね

ケース流用の場合、アクリル削り出しと違って自由なレイアウトにできないので、基板の露出や歪みが出てしまいます。また、できるだけ綺麗な中古カセットを流用していますが、手作業の工作ということもあって傷や汚れがあります。

次回出荷のXPAC2 Rev.2では、ケース付きで販売しようかと考えています。
また、今までXPAC2を購入してくれた方に対しては、このケースとRev.B ROMを焼いたマイコンをセットにして、アップデートキットとして用意しようと考えています。

アクリル板ケース完成

ケースに入れる前に、XPAC2のマイコンを新しいROMに書き換え

右上のネジを取り外し

削り出したアクリル板ケースにネジを取り付け

ここで問題発生。ジョイスティックコネクタの出っ張り部分とケースの穴が合わない。
ロットによってコネクタの出っ張り部分の厚さが異なる様子
下の写真は左側が初期ロット、右側が最新ロット。初期ロットの方が厚い...

今回装着するのは、長年使っている初期ロットのXPAC2。
やすりでケースの穴を広げて装着

それでもジョイスティックコネクタとネジが干渉したため、ネジ頭を削りました

それ以外のネジも締て完成。

ジョイスティックコネクタが出っ張っている面は裏側

上から見るとこんな感じ。手前が表側

初代パソピアに装着

パソピア7に装着

パソピア700に装着

どれ機種に装着してもSDカードスロットが右側になります。
基板むき出しで使うとパソピア700の鉄フレーム部と干渉してショートするリスクがあったのですが、これで安心して使えるようになりました。

NC工作機で削るときの治具が金属だったため、側面には固定した跡が残ります

コンパウンドでゴシゴシすると消えるかもしれませんが...（8/15追記: ゴシゴシしてみましたが消えませんでした... このままにしておきます）

逆差しや基板ショートのリスクは無くなったのはすごく便利。

アクリル板削り出しの手間を考えると、大量生産は厳しいのですが...

アクリル板を削ってXPAC2ケースを作ってみる

以前カセットテープケースを削って、XPAC2のケースを作りました。(リンク)

パソピア7のPAC2スロット下部に出っ張りがあるため、カセットケースを一部削って対処しましたが、初代パソピアやパソピア700では使えませんでした。

パソピア700はスロット奥の出っ張りがない代わりに、
カートリッジの四隅が斜めになっていないとスロットに挿入出来ません

今回はパソピア初代/7/700全てで使えるXPAC2のケースを作ります
厚さ10mm×横108mm×縦68mm、テーパー深さ2mmに加工してもらったアクリル板素材から削りだしで作ります。この2mmの斜めカットがパソピア700では必要になります。

アクリル板の素材をCNCに固定して削り出していきます。
ドリルが暴れたりアクリルが溶けたりするため、削る深さは最大でも4mmに制限。
3層に分けて削っていきます。（下の写真は3層目まで削ったあと）

ネジ穴は、素材を裏返して専用ドリルで貫通

できあがり。左がケースの裏側、右が表側

ドリルの移動速度を上げれないため、裏面・表面の2面を削るのに丸2日かかってしまいました...

CNCコンデンサ取れた

しばらくは調子良く使えていたCNC
アクリル板を削っているうちに、ドリル上のコンデンサが取れてしまった...
下写真の黄色い四角の部分が、ポロっと落ちてきた

梅沢無線で代用品を購入

2個で200円くらい

最初はこんな感じで付けました。

しかし、これも暫く使っているうちに折れました。
頭が大きいから、削るときの振動で付け根から折れやすいのだと思う

こんどは付け方を変えてみました

コンデンサの頭を逆さにして基板にくっつくように半田でつけて、ホットボンドで固定
これで、どのくらい持つか...

今度折れたら背の低いコンデンサにしよう...

NCプログラムを作る

CADソフトとか持っていないので、Gコードを調べてメモ帳でプログラムを書いてみる

grblControlを起動したら、最初に以下のコマンドで初期化
$3=5 (X軸Z軸反転: NC工作機を正面から見たときに左手前が原点となる)
G90 (絶対座標系)

ドリルの先端をオフセット位置に置いて、以下のコマンドでセットする
例えば、オフセット位置をX=1.0, Y=1.0, Z=0.0とした場合は以下のコマンドでセット
G92 X1.0 Y1.0 Z0.0

ドリルの移動速度は、以下くらいの速度で調整
F200 (何も削らないで移動するだけの場合は、少し速く移動)
F20 (横方向にアクリルを削る場合。この速度だと4mm程度の厚さが限界)
F5 (縦に穴を掘る場合は、ゆっくり移動)

ドリルの回転と停止は以下のコマンド
M3 S1000 (回転速度1000でドリル回転)
M5 (ドリル停止)

移動はG1コマンド

X=0～10で、横に移動する場合は、

G1 X0

G1 X10

斜めに移動する場合は、

G1 X0 Y0 Z0

G1 X10 Y10 Z10

みたいな感じ。

これらを命令を組み合わせて、メモ帳でNCファイルに保存。

保存したNCファイルをgrblControlに読み込ませると3Dで表示してくれる。

実際に削ってみるとこんな感じ。

アクリル板を削る場合、厚さ4mm程度だとドリルの横移動速度はF20あたりが限界。

速いと刃が暴れたり折れたりして、何度か失敗した。

厚さ10mmのアクリル板の場合、3層に分割してくり抜くため時間がかかってしまう。。

3層、全部削るのに12時間程度... これだと量産は難しい

削っているときの音と振動も大きい。

振動でドリルの上にあった黄色いコンデンサが取れてしまった。。。

アクリル板到着

注文していたアクリル板が到着

プチプチと段ボールで保護されてました

実物はこんな感じ

10mm厚のアクリル板を、横108mm×縦68mm、テーパー深さ2mmで加工してもらいました。

ドリルは彫刻用の粒度#140を購入。

しかし実際にアクリル板を削ってみると、アクリルが溶けてドリルに絡みついてしまった...

対策として、目の粗いドリルに変更。

アクリルが溶けることはなかったが、削った後の段差が目立つようになった

続いてCNCの土台づくり
Z軸がマイナスになった場合に備えて、床の鉄板を傷つけないようにコルクで床を作る。
コルク板には穴をあけて、アクリル板を固定するための治具を固定。

L字型の鉄板を4本組み合わせて、アクリル板を固定する治具をつくる。
アクリル板の外側を削る際に、鉄板のL字部分がドリルと干渉するため、L字の内側をリューターで削っておきドリルの逃げ部分を確保する。

斜めにならないように、0.1mm単位で位置を微調整してネジで固定。
但し削っていると結構ズレるので、この微調整が毎回大変

左右の鉄板でアクリル板を固定するが、左右のテンションによってアクリル板が歪む（左右が低く、中央が高くなる）のを避けるため、左右の治具横に紙を折って挟んでおく。

左右の鉄板を固定するネジは、購入したCNCに最初から付属していた手で回せるネジ。
しかし、このネジがドリルのコレットチャックと干渉するため、ネジを締めたときに4本全てが縦向きになるように、紙を挟んで調整する
ネジが斜めになると、下の写真のように干渉ギリギリになってしまう...

見た目はかっこ悪いが、紙で挟む効果は絶大

なにより一番大切なのは、みかんの段ボール箱。
これがないと、アクリル板の削りカスが飛び散って大変...