MDF 4mm 600*450mm 1枚
M2.1 木ねじ 13mm 3本
M3 皿ねじ 15mm 10本
M3 なべねじ 45mm 9本
M3 ナット 34個
M4 寸切り 285mm 6本
M6 皿ねじ 60mm 3本
M6 ナット 3個
自動ハンコ押し！
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Summary
私たちが考えたのは自動でシャチハタを押してくれる機械です。
勤めていたバイトをやめたいと考えていた下村さんは、デルタに印鑑を押させることを任せ、自分は支度をするという設定でした。
意外とコツがいるハンコを押すという作業をこのデルタにやらせるのは絶妙な力加減を調節するのが大変難しかったのですが、どうにかこうにか押すことに成功しました。
Materials
Tools
Blueprints
Making
- (リンク先以外のものを使う場合はレーザーカットのデータを修正してください)
- プラスドライバー No.1~No.2小さめのラジオペンチ 2本木工用ボンド[あるとよいもの]ボンドの余りを拭く紙圧着用のクランプ
- まずはMDFをレーザーカッターで切ります。ocpc_lasercut_20151216.ai青線にしてある外縁部は切らなくても組み立てられますが、切るとA3*2枚になり、封筒などに入れて持ち運びがしやすくなります。(右の写真は上のデータと細部が異なります。)ラスター部分は皿ネジを埋めるための彫刻(≒切削)として設定しています。ややイレギュラーな使い方ですが、2mm程度削れるパラメーターを見つけてください。Memo: ラスターデータとベクターデータMemo: レーザーカッターについてMemo: ネジの種類について
- どちらのパーツも、接着した各パーツにある穴が
そのままパラレルリンクの機構の軸となるので、
曲がっていると動きに支障をきたしてしまいます。
一見簡単な工程ですが、丁寧に行いましょう。ボンドをつけすぎてネジ穴にまで到達してしまうと、やはり動きに支障をきたします。どのパーツも結果的にあとからネジなどで補強されるので、ボンドは少なめにつけるのがおすすめです。
軽く接着できたら、机などに側面を押しつけて、
可能な限りまっすぐに接着されるように修正します。
後の工程で使うM3のネジを穴に差し込むと、
確実にまっすぐにできるほか、
ナットと組み合わせて圧着することも可能です。 - 天板[5]とパラレルリンクを接続する部品を接着します。
こちらは突起がない[3]2枚とあるもの[4]2枚の
合計4枚を1組として、やはり3組に分けます。
突起のある[4]・ない[3]・ない[3]・ある[4]の順に、
順番を間違えないよう、重ねて接着してください。
- カットしたMDFを中心に、まずは下から筐体を組んでいきます。
- サーボモーター以外の電子部品を、[9]に取りつけていきます。Arduino Unoと電池ケースは、[9]にあいている穴に、M3 15mmの皿ネジで止めます。対になった穴が2組ありますが、正しい部品にしかピッチが合わないようになっています。写真のような向きに取りつけて、裏からM3ナットで固定してください。電池ケースのネジはなるべくきつく締めないと、電池が入りません。逆に、Arduinoはきつく締めるとArduinoが浮いてしまうので、極力ゆるめに締めるようにしてください。
- 続いて、9V電池とブレッドボードを配置します。
電池は、電池ケースに嵌めこんでください。
カチッとしっかり噛み合う仕組みなので、
手応えがない場合は極性があっているか確認してください。(極性が間違ったまま進めると、大変危険です。)
ブレッドボードは、裏面のフィルムを剥がして、
[9]の表面の使いやすそうな場所に貼ってください。
貼り直しがあまり効かないので慎重に。
- [10]と[11]を、それぞれ[9]に嵌めこみます。
[10]は丸い穴のある方が上にくるように嵌めます。
また、[10]を[9]に嵌めこむ穴の縁が薄いので、
力をこめすぎて割ったりしないように気をつけてください。
- 箱状になった本体の中の電子部品を配線していきます。
この配線図のように配線してください。
なお、今回使っているMG995(サーボモーター)は
茶色の線がGND(配線図の黒端子)
赤色の線がVCC(配線図の赤端子)
橙色の線が信号線(配線図の黄端子)になっています。
電子回路の配線は人間の脳内の神経回路のようなものです。
神経回路が壊れると人間が壊れてしまうように、配線を間違えると部品が一発で壊れてしまいます。
なるべく慎重に、ていねいに行いましょう。Memo: ざっくり分かるArduino 概要編Memo: ざっくり分かるArduino 拡張編
- このファイルを自分のパソコンにダウンロード・解凍してください。
OCPC_dlpArduino.zip
Arduinoに挿したUSBケーブルを自分のパソコンに挿し、
ArduinoIDEを起動して、servo_zero.inoを書き込みます。
その時、
サーボモーターが3つともギュルっと回れば成功ですが、
1つでも回らなかった場合はミスがある可能性が高いので、
配線を再度見なおしてください。
(回るのは一瞬だけなので、注意深く観察してください。)
無事に成功したら、reset.inoを書き込んでおきましょう。Memo: ざっくり分かるArduino 動作編
- この頃には2-2で作ったものが乾いていると思います。乾いていることを確認したら、[5]の穴の間、中央部分に軽くボンドを塗り、
[5]の穴にに2-2で作ったものを差し込んで固定します。
乾く前に差し込むと、
穴のきつさに負けて[3]や[4]がはがれてしまうので
必ず乾いてから行いましょう。
- 下の本体以外の、動きまわる部分を組んでいきます。
- M4 285mm 寸切り1本と#5525ロッドエンド2個を用意し、
それぞれのロッドエンドの穴にM3のネジを軽く通します。
寸切りの両端にロッドエンドをまっすぐあてがい、
両側を同時にねじってロッドエンドを寸切りに嵌めていきます。
なるべく深くまで嵌めこむと、稼働させたときの安定がよいです。
これを6セット作ります。
- ロッドの微調整をします。
すべてのロッドエンドの向きが平行になるように、
またすべてのロッドの長さが同じになるように、
それぞれのロッドエンドをねじって調整します。
これを怠ると正しく動作しないので、
なるべく精密に揃えてください。
調整が終わったら、ロッドエンドに差していたネジを外します。
- サーボモーターに、腕を嵌めこみます。
サーボホーンに刻まれているギアが、
そのままサーボモーターに嵌まるようになっているので、
なるべく低い角度に、かつ3つとも同じ角度になるように、
腕をサーボモーターの奥まで嵌めこみます。
- 2-3で作ったパーツを[6]に取りつけます。
[6]の穴に、2-3で作ったパーツの穴をそれぞれ下面側から合わせて、
M3 15mm 皿ネジを[6]の上面側から差し、
M3 ナットで固定します。
ラスター彫刻の部分に
ちょうど皿ネジの頭が埋まっていることを確認してください。
- 4-6でサーボモーターにとりつけたアームの両側に、
4-4で作ったロッドを取りつけます。
M3 45mm なべネジとM3 ナットを使って、
それぞれのアームにロッドを2本ずつ、
写真のように取りつけていきます。
なべネジ1本あたり4つナットを使うことになります。
端に2つナットが使われているのにも、ちゃんと理由があります。Memo : ダブルナット
- 4-8と同様に、
4-7で天板につけたジョイントにも、
ロッドを取りつけます。
- ひとまず完成です。お疲れさまでした。電池がすぐに切れてしまわないよう、動かさないときは電池を電池ボックスから外すか、電池ボックス周辺の配線の一部をはずすなど、工夫しましょう。(今のところOCPCには『電源スイッチ』がついていません)配線を抜いておく場合は、露出している他の線などに線が触れてショートしてしまう危険を避けるため、ブレッドボード上で全く使っていない列の穴、回路に関係のない穴に差しておくのがおすすめです。
- 見た目にできあがっていても、つっかえながら動いていたり、サーボモーターの動きが筐体にぶつかっていたりなど、少し動きが悪いことがあります。そういった場合には、決してそのまま放置しないでください。そうした現象には必ず原因があります。(そして、想定されるトラブルの多くは、該当する各工程や、すぐ下の6-1に注意書きとして書いてあります。)トラブルを抱えた状態のまま動かし続けると、サーボモーターやArduinoを壊してしまうことも少なくありません。きちんと原因を究明しましょう。
- 動かしてみましょう。
- deltaTest_dlp.zipからdeltaTest_dlp.inoを開き、Arduinoに書き込んで動かしてみましょう。まっすぐ上下に動けば成功です。deltaTest_homeAll.inoを書き込むと、サーボに負荷をかけずに元の位置に戻せます。
- サーボの動きはじめ/終わりのタイミングが違う
腕/サーボホーンを外して、3-7をやり直してください。- 斜めに動いている/天板が傾いている
4-3, 4-4の注意点を守っているか確認してください。- 動きながら天板がガタガタする
きつく締め直してください。 - サーボの動きはじめ/終わりのタイミングが違う
- このプログラムをArduinoIDEから直接書き込んで、3つのサーボモーターを同時ではなく「それぞれ独立に」動かしてみます。
deltaTest2_dlp
3つのサーボが等価に動くかどうかを確認しましょう。
また、台座の動く最大範囲を把握しましょう。 - ArduinoのソースコードとProcessingのソースコードが入っています。deltabot-master_20160107.zip
Control P5 Libraryの入ったProcessing2.2.1と、Arduinoが必要です。
http://www.sojamo.de/libraries/controlP5/
Arduino側にソフトウェアを書きこんだあと、PC上でProcessingを実行してマウスで操作します。起動後、まずはじめに、一番上の"Enable"をクリックして"Servo Power On"にしてください。Memo: Processingについて - Processingを実行すると右のような画面が立ち上がります。
最初は"SERVO POWER OFF"になってしますので、[ENABLE]ボタンを押してPOWER ONにします。ここでサーボモータが反応するはずです。
※反応しないでエラーになる場合には「myPort = new Serial(this, Serial.list()[X], 9600)」という行の「X」部分の数字を0～9まで順番に変えてみて下さい。
[RECORD]ボタンを押すと動作を記録するモードに入ります（制限時間あり）
[PLAY]ボタンを押すと記録された動作を反復再生します。
何度でも[RECORD]をやり直すことができます。
References
Usages
Project comments
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