Kerhoilta 6.4.2019: Työkaluseiniä

Tänään puuhasin puutyötilaan uusia työkaluseiniä. Olemassaolevat metallireikälevyt ovat sikäli näppäriä, mutta sopivia kiinnittimiä kaikelle on vaikea löytää. Lisäksi tasaiseen levyyn saa näppärästi piirrettyä työkalujen ääriviivat.

Samalla on tarkoitus järjestellä työkalut selkeämmin. Alla on hahmotelma ryhmittelystä:

Ja tänään valmistui tämän verran:

Tekstit on jyrsitty labin omatekoisella CNC-jyrsimellä, ja ne on tarkoitus vielä maalata mustaksi. Materiaali on lahjoituksena saatua pakkausvaneria, joka on paikoitellen aika heikossa kunnossa mutta kelpaa vielä tähän käyttöön.

Puristimien pidikkeeseen tein sirkkelillä hahlot, joihin puristimet solahtavat kivasti. Mutta Bilteman pikapuristimet eivät näköjään sopineet suoraan tuohon. Täytynee askarrella niille oma pidike viereen.

Toisaalla kerhoillassa mm. 3D-tulostettiin yagiantennin pidikkeitä, konffattiin 3D-tulostinta ja pelattiin flipperiä.

Jyväskylän kaupunki-hackathon Conthrive. Mistä on kyse?

” Ei, pyydetään kaikki Jyväskylän ystävyyskaupungit mukaan ja pidetään MAAILMAN ISOIN HACKATHON” – Pekka Abrahamsson

Moi!

Olen Joonas Pylvinen, jyväskyläläinen köyhän miehen Peter Vesterbacka, harrastan vapaa-ajallani korkeakoulututkinnon loppuun suorittamista ja toimin tällä hetkellä Hacklabin hallituksen toimihenkilönä verkostovastaavana ja nyt alas ajettavan IT-Osuuskunta Dynamitin puheenjohtajana.

Conthrive

Conthriven tarina alkoi alkukeväästä 2018 kun Digian Anssi Ylönen ehdotti että voitaisiin pitää kaupunki-hackathon Jyväskylässä. Olimme juuri tarjonneet Dynamitin puolesta yhtestyötä Digialle ja tämä ajatus nousi esiin. Tukeuduimme välittömästi Agoralla toimivaan sisar-osuuskuntaan Xipleen, jossa JES-hallituskaudelta tuttu kaveri Renne Hirsimäki oli vaikuttamassa. Sattumoisin Junctionista inspiroituneena heillä oli pyörinyt pöydällä ajatus, että Jyväskylään on saatava myös oma hackathon ja yhteistyö syntyi nopeasti.

Startup Scale Up

Saimme nopeasti tiimin kasaan sopivista tuttavistamme, jotka koostuivat sekä tietojärjestelmätieteen opiskelijoista, sekä Jamkin ohjelmistotekniikan insinööriopiskelijoista. Vahvistimme tiimiä vielä 1. luokan tapahtumatuottajalla ja eikun kaasua, mutta minne?

Pyörittelimme ideaa että haluamme tehdä jotain omalla tavallamme. Kyseessä on kaupunkikohtainen hackathon ja olisi laiskaa tehdä siitä Junctionin klooni ja ajatus syntyi: Digitaaliajan kylätalkoot. Tarkoituksenamme on saattaa yhteen kaikki Jyväskylän toimijat viikonlopuksi kehittämään tätä geopoliittista maatilkkua, jossa asumme ja elämme. Yhtälailla kun taloyhtiössä pidetään talkoot missä asukkaat haravoivat lehtiä tai kunnostavat aitaa, skaalaamme saman ajatuksen ylös: Nyt kehitämme Jyväskylää kykyinemme ja talkoolaisina ovat kansalaisten lisäksi organisaatiot ja yritykset. Minkälainen maailmamme olisi, jos suuryritykset yhden viikolopun ajan vuodessa osakkeenomistajien salkun lihottamisen sijaan suuntaisivat resurssinsa ja tietotaitonsa parantamaan niitä elinoloja, missä heidän työntekijät ja näiden perheet ja ystävät asuivat. Entä jos tallennamme nämä innovaatiot pankkiin ja monistamme tapahtuma kerrallaan liikettä uusiin kaupunkeihin jakaen innovaatiot verkostoon. Voisimmeko oikeasti muuttaa mailmaa?

Hyvin suunniteltu on kokonaan tekemättä

Tarkoituksenamme oli pitää ensimmäinen Thrive tapahtuma marraskuussa, mutta emme saaneet viestittyä tapahtumastamme riittävästi ja jouduimme siirtämään tapahtumaamme viidellä kuukaudella ja täydensimme tiimiämme vielä pätevällä viestinnän osaajalla. Ai mikä Thrive? Niin. Thrive tarkoittaa kukoistaa ja on hyvä nimi tapahtumalle jonka tarkoitus on saada kaupungit kukoistamaan. Sääli sinänsä että Thrive tuotemerkkiä on rekisteröity noin 2000 kpl ja jouduimme muuttamaan konseptin nimeä. Nimeksi valikoitui täysin loogisesti Conthrive eli Thrive-kukoistaa, con-convention ja cotrive-keksiä yhdessä. Simple? Noh, ei nimi miestä pahenna…

Saimme mukaamme kourallisen paikallisia it-yrityksiä mutta sisäinen viestintämme takkusi. Kumppanit eivät tienneet että voivat osallistua hackathoniin omalla tiimillänsä, vaikka tämä on juuri se idea. Emme kutsu Conthrivea vierallisesti hackathoniksi, sillä arvelimme että se karkoittaa kaikki paitsi tech-väen kauas pois ja sitä emme halua. Haluamme mukaan tech-väen, sillä luonnollisesti digitalisaation kultakautena ratkaisut tulevat olemaan enemmän tai vähemmän teknisiä. Lisäksi haluamme mukaan esimerkiksi JAMK Biotalousinstituutin kiertototalouden ja ruuantuotannon ammattilaiset, jotta voimme vaikutta ravintoon mitä syömme. Get the picture? Haluamme mukaan Expan pelinkehittäjät kehittämään pelillisiä ratkaisuja kaupunkiimme. Haluamme mukaan kauppatieteilijät tekemään ratkaisuista kestävää bisnestä. Haluamme mukaan taiteilijat ja humanistit tekemään elämästämme kaupungissa värikästä ja mukavaa. Haluamme mukaan sinut tekemään Jyväskylästä sinun näköisesi.

Big Picture

Haluamme rakentaa kaupunkihackathonien itseään ruokkivan verkoston. Tiedämmekö miten se tehdään? -Emme todellakaan. Onko meillä siihen visio? -Hyvin harhainen. Tiedämmekö mitä teemme seuraavaksi? -Kyllä. Ensimmäinen tapahtuma järjestetään Jyväskylän Ruusupuistossa 22.3.-24.3.2019 ja sinut on kutsuttu. Kirjoitan tätä aikaleimalla 18:10 14.3.2019 ja tapahtuman ilmoittautuminen meni eilen kiinni. Seuraa top secret salaisuus. Se on auki vielä tänään 23:59 asti jotta saamme viimeiset kiinnostuneet jo ensimmäiselle kierrokselle mukaan. http://www.conthrive.com

3D-tulostin jälleen toiminnassa

Labin Ultimaker-3D-printteri oli jonkin aikaa pois käytöstä, kun sen ohjaussofta siirrettiin erilliseltä Raspberry Pi-kortilta labin varsinaiselle serverille. Nyt OctoPrintin asennus on valmis ja printteri on taas käyttökunnossa.

Tässä on vaihe vaiheelta ohjeet OctoPrintin käyttöön. Aikanaan nämä varmaan lisätään myös wiki-sivulle.

Yhdistäminen käyttöliittymään

Printterin käyttöliittymään pääsee hacklabin verkosta joko omalla läppärillä tai yhteiskoneelta www-selaimella, osoite on http://10.0.0.1:5000/
Täältä pitäisi aueta OctoPrint-kirjautumisikkuna.

Käyttöliittymän käyttäjätunnus on hacklab ja salasana on teipillä tulostimen etureunassa. Tämä tunnus on käyttäjäoikeuksilla, tarvittaessa ”ultimaker” -tunnuksella pääsee muokkaamaan asetuksia laajemmin.

Tulostettavan tiedoston lataaminen

Tulostusta varten tarvitset .stl-tiedoston haluamastasi kappaleesta.
Klikkaa vasemmasta palkista ”Upload” ja valitse tiedostosi.

Tiedoston ”slicetys”

Tulostamista varten 3D-malli muutetaan G-koodiksi eli tulostimen ohjauskomennoiksi.
Klikkaa lataamasi tiedoston kohdalta taikasauvaa:

Aukeavasta ikkunasta voit valita mm. kerrospaksuuden, tai mennä suoraan oletuksilla:

Slice-napin painalluksen jälkeen vasemmalle ilmestyy prosessipalkki, ja n. minuutissa muuntaminen on valmis.

Tiedoston tulostaminen

Etsi G-kooditiedosto vasemmalta listasta, ja paina sen kohdalta tulostimen kuvaa:

Tulostin alkaa lämmetä, ja lämpötilan näkee kuvaajasta. Tulostusalustan lämpeneminen kestää n. 10 minuuttia ensimmäisellä tulostuksella.

Vasemmasta reunasta voit seurata jäljellä olevaa aikaa ja tarvittaessa keskeyttää tulostuksen:

Tulostimen Z-akselin säätö tulostuksen aikana

Yleisin ongelma mitä tulostuksen alussa saattaa tulla, on että kärki on joko liian lähellä tai liian kaukana tulostusalustasta.

Mikäli kärki on liian lähellä, ei muovia tule juuri lainkaan ja tulostimesta kuuluu naksuva ääni kun muovinsyöttöratas nykii.
Vastaavasti jos kärki on liian kaukana, ei muovi tartu alustaan.

Tarvittaessa korkeutta voi varovasti säätää tulostimen sisällä alhaalla takareunassa olevaa akselia pyöräyttämällä.
Pyöräytys myötäpäivään nostaa alustaa eli pienentää etäisyyttä, kun taas pyöräytys vastapäivään kasvattaa etäisyyttä.

ThermoCRS F3 robottikäsi

Saimme viime viikolla Etteplanilta lahjoituksena Thermo CRS F3 -robottikäden jota ei oltu saatu käyntiin. Robokäsi on Nokian testilabran peruja ja alunperin valmistettu 2000-vuoden paikkeilla. Alla tärkeimmät speksit, lisää manuaaleja löytyy pari tuhatta sivua täältä.

Kontrolleri ja muut osat vaikuttivat toimivan, mutta ”Arm power” -kytkin ei tehnyt mitään. Ongelmaa tuli jäljitettyä eri puolilta laitetta. Siinä missä muut kytkimet menevät suoraan prosessorille 5 voltin logiikkatasoilla, arm power menee 12 voltin logiikalla isolle relelevylle:

Pari selkeimmin reitillä olevaa relettä tarkistin toimiviksi, mutta tarkempi vianjäljitys olisi vaatinut koko levyn piirtämistä skemaksi. Kaksipuoleisella levyllä se olisi kyllä ollut täysin mahdollista, mutta iso urakka, eikä ollut mitään takuuta että vika on juuri täällä. Siispä laite takaisin kasaan ja miettimään muita mahdollisuuksia.

Robotin alaosassa on luukku, jonka sisältä oli jo aiemmin löydetty paristokotelo. Manuaali kertoo että paristot ovat servo-ohjainten varmistusparistot, jotta robotti muistaa asentonsa vaikka virta olisi kytketty pois. Paristot oli kuitenkin jo vaihdettu tuoreisiin.

Boottiviesteissä oli koko ajan pyörinyt ”servo amplifier communication failure”, mikä oli melko huolestuttava viesti. Kuitenkin diagnostiikkakäskyllä oli jo aiemmin todettu, että kaikkien akselien asentolukemat välittyvät näytölle kun niitä käsin liikuttaa. Olin päätellyt, että viesti mahdollisesti liittyy lisäakseleihin, joita liitettävässä työpäässä voisi olla.

Tarkempi manuaalin lukeminen kuitenkin paljasti, että tämä vikatilanne aiheuttaa nimenomaan sen, ettei arm power mene päälle. Lisäksi löytyi vianselvitysohjeet tälle tilanteelle – mutta kaikki siinä kerrotut mahdollisuudet tuli poissuljettua testeillä. Paristovirheestä pitäisi tulla erillinen virheilmoitus, mutta tässä tapauksessa sitä ei tullut.

Aloin kuitenkin yleismittarilla mitata jännitteitä, ja paristovarmistuksen liitin näytti nollaa volttia. Mitäs kummaa, paristoista mitattuna jännitettä näkyi, onko johto rikki? No ei, vaan lopulta kävi ilmeiseksi että paristokotelon kontaktit olivat hapettuneet. Silmälle ne näyttivät ihan hyviltä, mutta sähköä ei kulkenut. Pieni raaputus viilalla ja nyt tuli levylle siistit 4.5 V.

Kontrolleri takaisin päälle ja kävin läpi manuaalin neuvomat enkooderivirheen resetointitoimet. Ties kuinka monennen kerran painan toiveikkaana arm poweria.. ja tällä kertaa kuuluu releiden ”naks naks naks”, painikkeen valo syttyy ja robotinkin varoitusvalo alkaa vilkkua!

Video robotista toiminnassa: https://photos.app.goo.gl/KqhhSBmNjP8M2Kno9

Seuraavaksi pitää alkaa miettiä mihin tuo pysyvästi asennettaisiin, ja rakentaa turvaovet työalueen ympärille. Sitten voi alkaa testailla, pystyisikö sillä vaikka jyrsimään tai 3D-tulostamaan. Myös ihan yleinen robottikäsiohjelmoinnin opettelu voisi olla kiinnostavaa.

Päältäajettava aggregaatti

Savivuoren näkötorni (Tiia Monto / Wikimedia Commons)

Vuoden 2016 syksyllä olimme radioamatööriporukalla Savivuoren näköalatornissa, Viitasaarella. Syysmyrskyn aikaan, tietenkin. Yritimme suunnata radiolinkkiä kun sähköt menivät poikki. Ei pelkältään meiltä vaan myös vasta-asemasta Saarijärvellä noin 40 kilometrin päässä. Kotiinkaan ei kehdattu lähteä, joten ajoimme OH5GE Vilin vanhan Renaultin raadon näköalatornin juurelle, laitomme 12 voltin invertterin tupakansytyttimeen, etsimme pisimmän mahdollisen jatkoroikan ja saimme kuin saimmekin riittävästi sähköä torniin, jotta linkkien suuntaaminen onnistui.

Tämä tapahtuma palasi mieleeni kesällä 2017 ostaessani Toyota Yariksen hybridiversion. Toyotan hybrideissä on bensamoottorin lisäksi kaksi sähkömoottoria, joista toista käytetään sähkön generointiin bensakoneesta. Auto ei siis mainospuheista huolimatta lataudu pelkästään jarrupolkimesta, vaan akkujännitteen ollessa alhainen sähköä generoidaan käynnistämällä bensamoottori. Näin sähkönörttinä tietysti kiinnosti, voisiko autoa käyttä aggregaattina ja tuottaa sillä kilowattitolkulla sähköä.

Autossahan on tuttu 12V:n tupakansytytinliitäntä, johon voi tietysti laittaa pienen invertterin, jolla käyttää esimerkiksi tietokonetta. Itse asiassa sellainen onkin ollut käytössä. Muutamia satoja watteja siitä saakin, mutta ei enempää. Autossa riittää kuitenkin tehoa, koska auton sähkömoottori on teholtaan 45kW ja ilmastontilaitteen sulakekin on 40A (lähde). Kysymys on tietysti, miten sitä saa ulos.

Julkisesta netistä löysin ainoastaan tiedon, että akusto koostuu Ni-MH-akuista, joiden nimellisjännite on 144V. Lisäksi autossa on 12 voltin sähköjärjestelmä, jota varten autossa on integroitu virtalähde ja pieni 12V:n akku. Enempää en oikein löytänyt, joten asia hautautui joksikin aikaa.

Sitten eräänä iltana jo vuosi takaperin netin syövereistä löytyi kyseisen automallin Emergency Response Guide, jossa on ohjeet auton sähköjärjestelmän sammuttamiseen, hinaamiseen ja muita poikkeustilanteita varten. Siinä huomioni kiinnittyi seuraavaan kuvaan:

Hybridi-Yariksen sähköjärjestelmän kaaviokuva

Eli autosta olisi mahdollista saada sulakkeen takaa turvallisesti 144 volttia tasasähköä ilmanvaihtolaitteen kaapelista. Muut sähkökaapeloinnit ovatkin generaattorin ja moottorin vaihtuvataajuinen kolmivaihesähkö ja aiemmin mainittu 12 voltin järjestelmä. Myöskään akun ja invertterin välissä olevaan kaapelointiin ei kannata kajota.

Virtakaapelin mallinumero

Auton konepellin alle kurkistamalla on helppo tunnistaa oranssi kaapeli, joka kulkee virtaboksilta ilmastointilaitteelle. Toisin kuin moottorin ja generaattorin kolmivaiheiset oranssit kaapelit, tuo kaapeli on vain kaksinapainen. Myöhemmässä tutkiskelussa se paljastui kahdeksi koaksiaalikaapeliksi.

Etsin tovin sopivaa jatkokaapelia ja yritin tunnistaa käytettyjä DC-liittimiä. Ihan mahdottomaksi se lopulta osoittautui, koska liittimet ovat luultavasti Toyotan omia proprietary-liittimiä. Siispä täytyi keksiä jotakin muuta. Ruotsalaisen autopurkamo Atraccon sivuilta löytyi kuin löytyikin samalla tuotenumerolla oleva purkuautosta peräisin oleva kaapeli, jonka ostin posteineen n. 70 euron hintaan.

Defan sähkökaapelin poikkileikkaus

Halusin tietysti myös, että sisätilaan menevään sähkökaapeli on auto-olosuhteita kestävää ja kestäisi riittävän määrän virtaa. Hetken pohdinnan jälkeen siihen valikoitui Defan haaroitussarja Motonetistä. Myyjä yritti huolellisesti varmistaa, että kaapeli on oikean mittainen autooni, vaikka en edes aikonut asentaa sitä lohkolämmittimen kanssa rinnan. Päätin kuitenkin helpottaa hänen elämäänsä olemalla selittämättä mitään hybridiauton sähköjärjestelmän hakkeroinnista.

Defan kaapeli vaikutti erittäin kestävältä. Se sisälsi alumiinisen ulkovaipan, jonka sisällä oli tavallinen 16A:n kaapeli. Se on hiukan alimitoitettu, koska auton oma sulake on mitoitettu 40 ampeerille. Joka tapaukesssa aion asentaa erillisen sulakkeen haaroituksen jälkeen.

Siispä on aika aloittaa askartelu. Leikkasin koaksiaalikaapelit poikki ilmastointilaitteen päästä radioamatööriharrastuksen tuomalla varmuudella. Kuorimisen jälkeen liitin vaipat Defa-kaapelin keltavihreään maadoituskaapeliin ja tasasähkön plussan ja miinuksen kaapelin vaihe- ja nollajohtoihin. Käytin Finnparttialta hankkimiani 6mm²:n jatkoliittimiä. Sen päälle vedin tiiviin kerroksen itsevulkanisoituvaa teippiä, väliin vahvikkeeksi kerros jeesusteippiä ja päälle vielä yksi kerros itsevulkanisoituvaa teippiä. Liittimen haaraan voisi lurauttaa vielä tiivisteeksi kuumaliimaa. En kuitenkaan päätynyt tekemään niin, koska asennuspaikka on sellainen, että liitokseen osuva roiskevesi pääsee valumaan liittimestä alaspäin.

Tekemäni haaroitus ennen tiivistämistä

Jesari-vahvistus

Lopullinen ilmastointilaitteen kaapeli liitosten tekemisen jälkeen

Asennuspaikaksi valikoitui Kalle ”k2h” Häkkäsen autohalli, jossa talven keskellä oli kohtuullisen hyvät olosuhteet autosähkön näperrykseen. Homma oli suurimmaksi osaksi muovisten liitinten irrottamista, jotta alkuperäisen kaapin sai irroitettua. Vaikeimmat tapaukset olivat ilmastointilaitteen liitoksen lisäksi invertteriboksin liitos. Tässä auttoi paljon se, että purkuautosta saadusta kaapelista pystyi päättelemään, miten se oli kiinnitetty. Siten emme rikkoneet mitään irroittaessamme kaapeleita.

Kalle tutkii liitoksia

Invertteriboksi on siis avattava päältä varoituksista huolimatta, jotta ilmastointilaitteen kaapeli saadaan irroitettua. Tämän vaiheen voisi välttää siten, että irroittaa kaapelin ainoastaan ilmastointilaitteen päästä ja tekee liitoksen toisen pään ollessa paikoillaan. Näin itse tekisin sen, jos tekisin saman uudestaan. Tällöin tietysti tarvitsee varmistua siitä, että liitos on jännitteetön esimerkiksi ottamalla ilmastointilaitteen sulake irti.

Invertteriboksi avattuna

Tein tämän kuitenkin kaapelia vaihtamalla, joten invertteriboksi täytyi avata. Tässä on hyvä huomata, että kotelon kaikkia pultteja ei tarvitse irroittaa. Varoitustekstin yläpuolella olevan muttterin avaussuojan alla olevaa mutteria ei tarvitse irroittaa vaan hiukan löysentää, jolloin kansi avautuu kuvan mukaisesti. Sen jälkeen ilmastointilaitteen kaapelin ruuvit paljastuvat ja liitin on helppo irroittaa.

Defa-haaroitussarjaan kuuluva pistorasia asennettiin auton hanttimiehen puolelle ja kaapeli tuotiin sisään matkustamoon avartamalla ilmastointilaitteen poistoputken aukkoa. Pistorasia on tavallinen maadoitettu sukopistorasia, joten muuntajien laittaminen polttaa muuntajan ja mahdollisesti myös sulakkeen. Tämän vuoksi pistorasiaan tehtiin merkintä: 140-170 VDC. Kytke vain laitteita, joissa tarra ”DC OK”. Se ei tietenkään poista laitteiden hajottamisen vaaraa, mutta toisaalta laitteista ei tarvitse vaihtaa pistotulppia.

Asennus oli menestys. Käynnistyksen jälkeen auton kojelauta ei ollut joulukuusi ja sähköä tulee myös silloin, kun ilmastointilaite on pois päältä. Käytännössä kaikki hakkurivirtalähteet, joissa lukee 100-240VAC toimivat myös tasasähköllä. Myös yleisvirtamoottorilla toimivat laitteet kuten pölynimurit toimivat. Moottorien kierrosnopeudet tietysti laskevat noin puoleen. Hakkurivirtalähteiden tapauksessa laitteen suorituskyky on identtinen verrattuna töpselisähköön.

Miten hakkurivirtalähteen sitten tunnistaa? Varsin varma tapa on mitata yleismittarilla resistanssia töpselistä. Jos nollan ja vaiheen välinen resistanssi on muutamia ohmeja, kyseessä on varmuudella muuntaja eikä se toimi tasavirralla. Jos resistanssi on satoja kilo-ohmeja tai suurempi, on laite todennäköisesti hakkuri.

Seuraavaksi aion viimeistellä hiukan asennusjälkeä ja lisäksi koota tehokkaan siniaaltoinvertteriboksin, jolla olisi mahdollista tuottaa useamman kilowatin verran töpselisähköä (230V 50Hz) auton sähköjärjestelmästä. Tästä lisää myöhemmin!