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4. 押し出し方式の製作

今回から押し出し方式を考えてみました。いつものようにMDF材を切断してギヤボックス、加工した塩ビパイプを取り付けました。これが土台の下板となります。

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

Φ150の丸板を加工します。とりあえずボールが入る穴は4個にしました。もし、ボール間隔が速くなれば、穴をテープでふさいで様子をみます。真ん中はギヤボックスのシャフトを取り付ける金具を取り付けました。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

下板に塩ビパイプ、丸板を取り付けます。塩ビパイプは丸板が通るように、横に切り込みを入れて当たらないようにしています。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

上に100円ショップで買ってきたバケツを置いてみます。バケツの固定方法を考えますが、う~ん、ちょっと不細工ですね。いつも同じサイズのバケツが売っているか、わからないので、ボールを入れる箱も作ろうか。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

一辺200mmの正六面体の箱を作ります。かどは三角のMDF材を作り、木工用ボンドで接着します。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

こんな感じで、接着していきます。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

角に板を貼って六角形にします。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

上から見たところ

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

下板の上に四角の箱を置いてみました。下板の下にはギヤボックスがあるため、バケツの上に置きました。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

上から見ると、こんな感じになります。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

箱の中に少しボールを入れて、上手く排出できるか試してみます。重なったボールは上の方に逃げるように塩ビパイプの先端をV字型に加工しました。これがないとボールが引っかかってしまい途中で止まってしまいました。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

ボールの中心と丸板の中心をあわせます。丸板の穴に上手くボールが入り、こんな感じで排出されます。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

ボール排出の様子です。(注意!音が出ます)。

 

ボールが少ないときは上手く排出していますが、箱一杯にボールを入れると、だいだい70個程度入り、この状態で回そうとするとギヤボックスのトルクが足りず途中で止まってしまいます。モーター電源は可変電源を使っているので電圧を上げると動きだし、ボールが少なくなるとトルクが減少して回転数が上がりボールの排出間隔が短くなります。乾電池駆動を考えた場合、数回使っていると乾電池の内部抵抗が多くなって電流が取れなくなり、おそらく止まる頻度が高く使い物にならないと思います。う~ん、ボールの捕球数とボール排出間隔、電圧、電流との関係になってきますね。どうしようかな。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

とりあえず、電源はあとで考えることにして、トルクを上げるため、ギヤボックスをタミヤ製4速クランクギヤーボックスからタミヤ製4速ウォームギヤーボックスHEに交換しました。今まではモーターFA-130RA(マブチ製)、適正電圧1.5V、3mmシャフトでしたが、交換したギヤボックスは、FE-260RA(マブチ製)、適正電圧3V、4mmシャフト、先端はM3ネジとなり確実に取り付けられるようになりました。ギヤボックスの検討を始めたときに最初からこれにしようかと考えていたのですが、丸板とトルクの関係がわからず、そんなにトルクはいらないだろうと思っていました。ちなみにギヤ比は、216:1にしてみました。このときの定格回転数は47rpm (モーター電圧は3V)、rpm (revolution per minut) は1分間の回転数なので、60秒間に47回転、1回転は、60/47=1.28秒、丸板の穴は4個にしたので、1.28/4=0.32秒、モーター電圧3Vのときのボール排出間隔は、0.32秒となります。おそらく速いと思いますが、これで実験してみます。モーター電圧が変わらない場合、回転数を上げるとトルクが減少しますが、上手く動作するかな?

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

ギヤボックスを変えたので、下板も作り直しました。

MDF材と塩ビパイプを使った自作卓球マシンの製作

 

タミヤ製4速ウォームギヤボックスHEを取り付けるモーター取付板を作り、M3ネジで固定しました。

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

シャフトの長さが微妙な長さで、厚さ6mmの下板を通り抜けて、シャフト先端に丸板に取り付けなければいけません。シャフトを片寄せて何とか届きそうです。モーター取付板は、厚さ6mmのMDF材を2枚重ねています。これは、木工ボンドで下板と固定しますが、このモーター駆動部分に力がかかるので、念のため、接着面積を増やすことにしました。

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

位置をあわせて木工ボンドで取り付けます。L型金具は、ギヤボックスと下板にちょっと隙間があるので、傾かないように入れました。

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

接着するまで、一晩、置きます。(あとで上に重しを載せます)

MDF材と塩ビパイプとギヤボックスを使った自作卓球マシンの製作

 

タミヤ製4速ウォームギヤーボックスHEに交換して正解でした。モーターFA-130RA(マブチ製)適正電圧1.5Vから、FE-260RA(マブチ製)適正電圧3Vはパワーがあります。ギヤ比は、216:1から、1428.2:1に変更してトルクを上げました。これにより回転数は、7rpm、1秒間に8.6回転、1回転は 8.6秒、 丸板の穴は4個なのでボールの排出間隔は、2.15秒になりますが、丸板の穴を増やし回転数をコントロールすることで調整しようと思います。

とりあえず、この部分は見えてきたので発射部の検討を始めたいと思います。

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