この記事はPCBWay様の提供でお送りします
こんにちは。回路制御班のtunaです。
Maquinistaでは現在新しいアクチュエータやセンサを使用するための基板開発が進行しており、その際の回路製作において基板製造サービスから部品実装までを外注しています。今回は、2025年度からスポンサーとなっていただいているPCBWay様から基板製造サービスのご支援をいただいたのでご紹介させていただきます。
KiCADを使ってPCBAをPCBWayに発注する方法
これに関しては以前書かせていただいたこちらの記事をご参照ください。
発注した基板の紹介
今回発注した基板はサーボモーターやBLDC用ESCに制御信号を送るための基板です。Maquinistaでは昔にサーボモーターを運用した実績がありますが、ここ数年の回路規格ではPWM信号を送れる基板が存在しなかったため、サーボモーターを使用せずに普通のBDCモーターやBLDCモーターで位置制御を行い代替していました。しかし普通のモーターを使用すると重量やサイズが大きくなったり配線が増えたりと、取り回しが大変になることが多いです。そのためサーボモーターを使用できる環境を整えることが重要事項となったことから今回基板の開発を行いました。
この基板はPWM信号を出力するポートとRS485通信が可能なポートの2種類があります。PWM信号用ポートはEtherCATから周波数・デューティ比(マイクロ秒)を指定できるようになっています。PWMを出すのには当初DMA転送を使用しようとしていましたが、6ポートのうち2ポートだけなぜか動かないという事態が発生したため、普通のPWMで妥協しました。
このPWM信号用ポートではPWM式サーボを制御できるのはもちろんのこと、BLDC用ESCを回すこともできるのでただ回したいというときにわざわざBLDC用MDを用意しなくても済むようになりました。
片側にはRS485ポートがついています。これはシリアル式サーボを制御するためのポートで、ポートが3つあります。これらはすべて独立しているポート(USART x3)なのでIDなどが被っていても問題なく、一つのデイジーチェーンで6つ接続できるサーボであれば18個まで接続可能となります。
この基板では、ほとんどの部品をPCBWay様に実装していただきました。RS485通信用ICやマイコンなどの型番は自分たちで指定する必要がありましたが、抵抗やコンデンサといった細かい部品は型番選定からすべて依頼して行っています。動作電圧が高い場合や特殊なケースではこれらの部品も自分たちで指定したほうがよいですが、大体の場合は3.3V動作かつ現時点で問題は起きていないためそのようにしています。
まとめ
今回はPCBWay様のサービスを利用して基板を発注しました。感想としては
- サポートが丁寧
基板を発注時する際に、データに不備などがあればメールで知らせてくれます。データの差し替えもメールを通じて行ってくれたりとかなり柔軟に対応してくれるイメージがあります。データをアップロードをした後の審査のスピードもかなり早く長い時間待つ、といったことがあまりありません。
また、発送してもらったものを受け取る際に、授業中に輸送業者さんが来ていたため何度も受け取りに失敗してしまいましたが、その際も商品が届けられていない旨の確認メールが来たためかなりサポートがしっかりしているという印象を受けました。 - PCBAが楽
先述したように、抵抗やコンデンサといった部品はこちらで指定しなくても、PCBWay側で選定を行ってくれます。こういった部品は特に数が多く、型番を調べて指定するという行為が面倒くさいと感じる私のような人にとってはありがたいです。
また、型番を指定すればPCBWay側で部品の発注をかけて実装してくれるため、あまり使われていないような部品も実装することが可能です。
このようなものがあげられます。もちろんですが今まで届いた基板についてははんだ不良や製造ミスはなく、毎回すぐに火入れをしてデバッグに移ることができています。サポートも丁寧かつ柔軟性が高く、届いてすぐにファームウェアの開発を始められるのでありがたいです。
今回はこのような形でPCBWay様の基板実装サービスをご紹介させていただきました。これまで何度もご支援いただきありがとうございます。
MaquinistaではNHK/ABUロボコンに向けて日々懸命に活動しています。これからも頑張ってまいりますので、ぜひとも引き続き応援よろしくお願いいたします！