3Dプリンターで超音波センサーのブラケット作り（HC-SR04）

2022年11月7日 2022年11月7日

管理人

はじめに

　今回は3Dプリンターで超音波センサーのHC-SR04に合わせたブラケットを作ってみました。ブラケットを一つ作るのにも試行錯誤するもので、３回造形してようやく形になりました。まだ改善の余地があると思います。最終的に水晶振動子を避けている部分の強度が心配な形になってしまいました。

　3Dプリンターは安価なものを使っているので、精度はそれほど良くありません。10万円を超えるぐらいの3Dプリンターが欲しいところですね…

▼造形したパーツ

　一回目は穴が収縮して超音波センサーが通らなかったので、使い物になりませんでした。厚みは2mmにしていたのですが、ペラペラで強度が無さそうだったので、二回目以降は厚み5mmにしています。

　今回はブラケットを固定するための穴の幅を、タミヤのユニバーサルプレートに合わせています。この穴の位置と大きさはいい感じに造形されていました。

▼タミヤのユニバーサルプレートに固定したところ

▼過去の記事で、ねじが通るぐらいの穴の大きさについて試しています。

　二回目は超音波センサーがちゃんと穴に通って、水晶振動子の部分もぴったりでした。しかし、超音波センサーのピンヘッダがはんだ付け用に突き出ていることを考慮していなくて、若干すき間ができています。

　また、ねじで固定する土台部と超音波センサーが近すぎて、ねじが通せなくなっていました。最悪の場合、接触しているねじでショートしかねない状態です。

　土台部の高さが高すぎて超音波センサーの邪魔になっていたので、そこはやすりで削りました。三回目では高さを下げています。

▼超音波センサーを穴に通したところ。ねじが通りません。

　三回目はねじで固定する部分を超音波センサーから遠ざけて、固定しやすくなっています。

　さらに水晶振動子用の窪みを追加したことで、超音波センサーのピンヘッダが上向きでも下向きでも固定できるようにしました。ピンヘッダのはんだ付け用に突き出ている部分も避けています。

▼超音波センサーを穴に通したところ。偶然想定していなかった固定ができるようになっていました。

　今回は超音波センサーのブラケットを作りましたが、他にも試作品を造形しています。3Dプリンターの精度があまりよくなくてできないかもしれませんが、スナップフィットや嵌め合いも試しています。

　プロの方にお話を伺うと、3°～５°の勾配をつけたらいい感じに嵌るなどのアドバイスをいただいたので、どんどん試していこうと思います。

▼スナップフィットをつけてみた箱。強度が無くてよく割れます。