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Latte Panda開発ボードでDesignSpark Mechanicalを使ってみた

Latte Panda開発ボードでもDSMは動くと聞きました。 そこで、Latte PandaでDSMを動かして、Raspberry Pi Zero用ケースの制作に着手しました - ここでは私のステップバイステップ形式のガイドをご紹介します。

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YouTubeのチュートリアルは優れているが、私が好きな学び方ではない。ステップバイステップ形式のガイドに従って、自分で実際に使うものを作りたいのだ。

そこで、DesignSpark Mechanicalを使用してRaspberry Pi Zero用ケースを作る方法を示すガイドを自分で書いてみた。

最初のステップで、DesignSpark Mechanical (DSM)がMacで動作しないことが分かった(Raspberry Piも)。しかも、私はWindowsパソコンを持っていない。

しかし、Windowsマシンよりもはるかに安上がりなLatte Panda (124-4684) で動作することが分かったので、試してみることにした。

実際にCADパッケージを使い始める前に:

  1. 最新のWindowsアップデートでLatte Pandaをアップデートする。所要時間はおよそ1日だった。
  2. こちらのガイドに従って、DesignSpark Mechanical (DSM)をダウンロードしてインストールする。所要時間は2~3時間だった。: パソコンを再起動する前に、ステップ1とステップ2を完了してほしい。ステップが完了する前に再起動の指示があるが、これは無視して大丈夫だ。
  3. YouTubeビデオ、DesignSpark Mechanicalチュートリアル1: ユーザーインターフェイスの習熟を視聴する(このビデオを1.5倍速で見た。ただしこれ以外のチュートリアルはノーマル速度で見ている)。所要時間は約6分。このチュートリアルでは、各アイコンの位置を確認できる。注: この時点ですべてのチュートリアルを順を追って視聴できるが、このRaspberry Pi Zero用ケースのために必要なポイントを、ステップごとに関連するチュートリアルを紹介する。

役立つ注意事項:

  • このガイドでは私がうまくいった方法を紹介している。(さらに簡単な方法もあり)
  • Ctrl + Zキーは直前のコマンドを取り消す。
  • [Clipboard (クリップボード)]メニューの[Scissors (はさみ)]ツールは切り取りを行う。
  • 「ミラー」ツールはない。 
  • 軸線が白くなると、アイテムがロックされ、移動できない。
  • 数多くのショートカットキーを使用できる。
  • 基板とコンポーネントは、DesignSpark Mechanicalに直接挿入できる。(アールエスコンポーネンツでは、Raspberry Pi 3 Model Bなど数多くの3Dモデルを提供しているが、Raspberry Pi Zeroの3Dモデルはない。)
  • Latte PandaでDSMを使用するとフリーズする場合がある。定期的な保存を忘れないように。
  • インターネットには数多くの優れた情報が存在する。Googleは強い味方だ。
  • HDMIケーブルが完全に接続されていることを確認してほしい。さもないと、Pandaが故障したと思うかもしれない。
  • Latte Pandaをスリープ状態からウェイクアップする際は、「オン」ボタンを短くタッチする。 
  • Curaは、Latte Pandaでは速度が落ちるようだ(私のMacbookと比較して)。とは言うものの、問題なく動作している。


ベースを作成する

  1. チュートリアル2 - スケッチングを視聴する。
  2. DesignSpark Mechanicalを開き、新しいデザインを開く([File (ファイル)] > [New (新規作成)] > [Design (デザイン)])。
  3. [Sketch Mode (スケッチモード)] ([Mode (モード)]メニュー)をクリックする。グリッド線が表示されていなかった場合は、グリッド線が表示される。
  4. [Plan View (平面ビュー)] ([Orient (向き)]メニュー)をクリックする。Z軸に沿って見下ろしている状態になる。
  5. [Rectangle (長方形)]ツール ([Sketch (スケッチ)]メニュー)をクリックし、次に軸の中央をクリックする(原点)。
  6. ちょっとのところが重要 - 見逃したところがある場合は取り消して、再度実行してほしい。
  7. 長方形を上方向に軸の右までドラッグする。長方形をクリックして、幅68mm、高さ33mmになるよう寸法を編集する。 
  8. [3D Mode (3Dモード)] ([Mode (モード)]メニュー)をクリックしてから、[Home (ホームビュー)]([Orient (向き)]メニュー)をクリックする。
  9. [Pull (プル)]ツール ([Edit (編集)]メニュー)をクリックし、次に長方形をクリックする。長方形がオレンジ色に表示される。長方形を上方向に持ち上げ、2.5mmの厚みをつける。

エッジに丸みをつける

  1. チュートリアル3 - エッジを視聴する。
  2. [Pull (プル)]ツール ([Edit (編集)]メニュー)を選択し、次に長方形の短い垂直エッジの1つを右クリックするとアイコンのメニューが表示される。新しいページから抜けることができない場合は、DSMウィンドウを最小化し、再度開いてほしい。 (私が最初にこの操作をLatte Pandaで行ったとき、画面トップにアイコンが表示された新しいページが表示された。ディスプレイ設定を変更するとこれが断続的に修正された。)
  3. [Round Edge (エッジに丸みをつける)]を選択する。
  4. エッジを広げ、半径を3mmにする。
  5. ボックスを回転させる([Orient (向き)]メニューの[Spin (スピン)]を使用)。残りの3つの垂直エッジでも同じ操作を行う。

位置決め用の柱を作成する

  1. [Sketch Mode (スケッチモード)] に移動し、長方形をクリックしてから[Plan View (平面ビュー)] をクリックする。
  2. 原点から開始し(ベースプレートと同様)、幅58mm x 高さ23mmの長方形を描画する。 
  3. [Select (選択)] ([Edit (編集)]メニュー)をクリックし、次に長方形のエッジの1つをダブルクリックする。すると長方形全体がハイライトされる。
  4. 作図点線アイコンをクリックして、作図線にする。
  5. [Move (移動)]を選択してから、長方形をダブルクリックする。
  6. 「移動」軸の中央にあるボールを掴んで、長方形の左下コーナーまで移動する。
  7. 再度長方形をダブルクリックし、次にXYZアイコンをクリックする。
  8. x=5mm、y=5mm、z=2.5mmに設定する。
  9. ここで、[circle (円形)]ツール ([Sketch (スケッチ)]メニュー)を使って、長方形の各コーナーに、直径5.5mmと2.4mmの2つの円を描く。
  10. [3D Mode (3Dモード)]と[Plan View (平面ビュー)]をクリックする。
  11. 4つの小さい方の円の内側と円周線を選択する(ctrlキーを使って複数を選択)。選択された円がオレンジ色に表示され、円周線が太線になる。
  12. [Pull (プル)] ([Edit (編集)]メニュー)と[Home View (ホームビュー)]を選択する。
  13. 円を7mm持ち上げ、柱を作る。この操作を逆方向に行うと、ベースに穴が開く。
  14. 大きい円についても同じ操作を繰り返し(内側の円周線をハイライトしないこと)、2.5mm持ち上げる。
  15. 「STL」という名前で保存し、出力する。

9. 各コーナーに円をスケッチ

11.各コーナーの円を選択

14. 完成

保存と出力

私はファイルを「STL」という名前で保存し、Latte PandaでCuraを使用して、このファイルをスライスした。出力に使用した3DプリンタはCreality 3D Ender 2。ベースとふたの両方を出力するのにかかった時間は45分だった。

ふたを作成

  1. 前述の「ベースを作成」、「エッジに丸みをつける」、「位置決め用の柱を作成する」の1~8のステップを繰り返す。
  2. [circle (円形)]ツール ([Sketch (スケッチ)]メニュー)を使って、長方形の各角に、直径5.5mmと3mmの2つの円を描く。
  3. [3D Mode (3Dモード)]と[Plan View (平面ビュー)]をクリックする。
  4. [Pull (プル)] ([Edit (編集)]メニュー)を選択する。外側の円の内側を選択する(ctrlキーを使って複数を選択)。選択範囲はドーナツ型で、オレンジ色に表示される。
  5. [Home View (ホームビュー)]を選択する。
  6. ドーナツ型の部分を2.5mm持ち上げる。 
  7. 「STL」という名前で保存し、出力する。

 

試したものの成功しなかったこと(長時間うろたえただけで終わったこと):

当初、YouTubeビデオ、DesignSpark Mechanicalトレーニングチュートリアル9: 位置決めのデモで紹介されていた壁と切り欠きの付いたフルエンクロージャを考えていた。

注: 壁の厚さが3mmだと、Mini HDMIアダプタがケースに正しく収まらない。

私は、GrabCad.comからRaspberry Pi ZeroのSTEPファイルをダウンロードした。STEPファイルはロックされているが(読み取り専用)、こちらでロックを解除する手段が紹介されており、これが役に立つ。

次に、Combine (結合)ツールを使用してMini USBポートとMini HDMIポートの切り欠きを作ることを試みた。しかし、この試みには時間を費やし過ぎた。DSMはクラッシュし続けたのだ。結局、ケース全体、又はプロファイルの一部とMini USB上のピンの場所(スクリーンショットを参照)を消去した。Mini HDMIは選択も除外もまったくできませんでした。これは私が使用したSTEPファイルの形状の問題かもしれない。

さらに、コンポーネントの交換も試したが、このオプションはグレイアウトした。

デザイン又はプリンタのエラーを原因とする3Dプリントの失敗:

おまけ: 壁の構築方法(Raspberry Pi Zero用ケースの作成では使用していない)

  1. チュートリアル3 - エッジを視聴する。
  2. [Pull (プル)]ツール ([Edit (編集)]メニュー)を選択し、次に長方形の上部右の短いエッジを右クリックするとアイコンのメニューが表示される。私が最初にこの操作をLatte Pandaで行ったとき、画面トップにアイコンが表示された新しいページが表示された。ディスプレイ設定を変更するとこれが断続的に修正された。新しいページから抜けることができない場合は、DSMウィンドウを最小化し、再度開いてほしい。[Copy Edge (エッジをコピー)]をクリックして、次に黄色い下向き矢印をクリックして、エッジを上方向にドラッグした。スペースバーを押して寸法ボックスに10mmと入力する。この操作で2Dの壁が作成できる。
  3. [Pull (プル)]ツール ([Edit (編集)]メニュー)をクリックする。次に、作成した2Dの壁の内面をクリックしてから黄色い下向き矢印をクリックして、エッジを右にドラッグする。スペースバーを押して寸法ボックスに3mmと入力する。この操作で3Dの壁が作成できる。壁の一番上の部分しか作成されない場合は、取り消しを行って、エッジではなく壁を再度選択する。エッジが黄色に表示され、壁がオレンジ色に表示される。
  4. ボックスの他の3つの2Dの壁に同じ手順を繰り返して、垂直壁を作成した。

I am an inventor, engineer, writer and presenter. Other stuff: Royal Academy of Engineering Visiting Professor of Engineering: Creativity and Communication at Brunel University London; Fellow of the Institution of Mechanical Engineers and have a PhD in bubbles; Judge on BBC Robot Wars.