MagicTreeLight

Created Date: 2018-10-17/ updated date: 2019-01-30
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Summary
遊べるおもちゃ クリスマスツリーの飾り付けをイメージしたおもちゃ
プロフラムで複雑に組まれたシステムではなく、単純配線による機械的変化がそのままアウトプットへつながるシステム。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • 材料

          0
          Thumb logo drleonardo3 black
          電飾用
          フルカラーLED(RGB)
          配線用電線

          接続用
          小型ネオジム磁石
          M3 M4 ネジ

          外装
          主に3DPrinter(PLA)
          マスキングテープ(緑)
          木目テープ
          • 仕組み

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            Thumb logo drleonardo3 black
            ビス同士がマグネットで接続することでBlockの固定と電源との接続を行う。
            • 特徴

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              Thumb logo drleonardo3 black
              ・簡単に脱着できること
              ・スムーズにLEDのカラーチェンジができること

              以上が今回の技術的な重要な要素である。
            • 実現方法

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              Thumb logo drleonardo3 black
              ブロックを本体へ固定するためにブロックの底面4箇所と本体の接続位置の4箇所それぞれにマグネットを仕込み、簡単に脱着できる仕組みとする。

              次にLEDへの電力供給のための電気的接続部分には皿ネジを使用し、鉄製を利用してネジ上部につけたマグネットによって磁力で接続を補助する。

              キューブ型のLEDブロックは4方向に向きを変えながら接続可能なので、この仕組によて4パターンの接続先を機械的に変更できる。
              今回はLEDのRGBのそれぞれとダミー1箇所の4パターンを制作した。
              Small process
          • LEDブロックの設計・制作

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            Thumb logo drleonardo3 black
            このプロジェクトの重要な要素であるLEDブロックを制作する。
            • 設計

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              Thumb logo drleonardo3 black
              Fusion360を用いて設計を行う

              内部のLEDの光を透過する必要があるため、ブロックの厚さは使用する3Dプリンタの最少積載密度の0.4mmで設計した。
            • 組み立て

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              Thumb logo drleonardo3 black
              光らせると指向性の高いLEDの光が丁度よく拡散させることができた。
              Small img 0488
          • Tree本体の設計・制作

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            Thumb logo drleonardo3 black
            クリスマスツリーをイメージした本体を制作する
            • 設計

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              Thumb logo drleonardo3 black
              こちらもFusion360を用いて設計を行う

              重要な要点として内部でLEDブロックの接続用にマグネットの設置とLED点灯の為の配線作業をする必要があるため、Treeの内部を空洞にする必要がある。
              空洞な造形物を作る際に3Dプリンタという選択は非常に便利だ。

              想定するTreeの大きさ的に一度に造形するのが不可能であるため、Treeの葉の部分は4分割しさらに同じデータで統一して出力した。
              他の部分もなるべく分割して出力し、後に組み立てた。
              • Small           2018 05 30 13.40.49
              • Small img e0414
            • 配線

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              Thumb logo drleonardo3 black
              ブロックへの電源供給のためのコネクタとして利用しているネジは、鉄製の皿ネジを利用し、ネジ頭同士がなるべく広い面積で接続し、なおかつネジ頭が露出しにくい設計とした。

              更にブロック固定用のマグネットを埋め込むことができる溝を予め作っておく。

              ここで電源供給用のマグネットのSNの向きとブロック固定用の向きを逆向きに設置した。
              これにより、ハードウェア的に適切なマグネット同士が引き合うようになる。
              Small img 0497
          • 装飾

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            Thumb logo drleonardo3 black
            より外観をTreeに近づけるために、マスキングテープを使ってカラーリングを行った。
            Fusion上レンダリングを行い、イメージを確認する。

            幹部分にはフローリングなどに利用される木目テープを利用した。
            これによりかなり簡単に木目感を表現する事ができる。

            • 全体の組み立て

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              Thumb logo drleonardo3 black
              全体を組み上げる

              自立するように足場を固める
              Small img 0443
              • 点灯

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                Thumb logo drleonardo3 black
                ブロックの配置によって点灯する色が変化する
                発光量もある程度あるのでとても綺麗だ
                Small img 0398
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            References

              Usages

              • YouTube Movie

                Thumb logo drleonardo3 black
                点灯デモンストレーション
                一部の制作過程
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