パネルソーの製作

スライドの自動化

2020年5月24日



丸鋸の重さによって自然落下させながら切断することも可能です。
しかしその方法では切断速度が不安定になります。
そこでモーターで自動的に下降させる事にしました。
ついでに切断後は元の上の位置に戻すところまでやろうと思います。
そこまですれば本物にかなり近づきます

使うパーツはステッピングモーターとタイミングプーリーとリールです
この方法は電動スロットル、電動カーテン、電動スクリーンで経験済みの技術です
例によって必要な専用パーツは3Dプリンターで印刷しました。
 
使用するパーツです。

モーターブラケット(青)は3Dプリンター用の余りです。
組み立てました。

ベルトの継ぎ目が板に当たるので板をざぐりました。
無負荷テスト
負荷テストを実施しました。

モーターはトルクの大きいものに変更しました。
水がいっぱい入った2リットルのペットボトル2本が持ち上がるかテストしました。

重さは約4kgになります。

何とか持ち上がりました。

速度は設定が悪かったせいでもっと速くできます。
本体に取り付けました。

場所はパネルソーのパネルの裏側です。

正面からは見えません。

後で気付くのですがこの位置はメンテナンスし難いため最終的には本体の上部へ移動する事になります。
動作させてみました。

下降時は問題ないですが上昇時に異音が発生して動かないという現象が発生しました。

モーターの能力は4kgあるのに2kgの荷物を持ち上げる事が出来ていません。

実際には2kgの他に摩擦の荷重があるので位置によっては4kgを超えてしまうのかもしれません。

モーターは回っているようなのでタイミングベルトの滑りと思われます。

ベルトは結構強く張りましたが実際には滑ってしまったので何か対策が必要です。

ベルトを止めてギヤにした方がよさそうです。
ギヤを印刷しました。

ギヤ比は15:40で減速比は1/2.67です。

タイミングベルトの場合は20:50で1/2.5でした。

ほぼ同じ減速比です。
ギヤに交換しました。 

(左の切り欠きは失敗です。幅が広すぎてステッピングモーターが固定できませんでした。)
無負荷で回してみました。

問題ありません。
本体に取り付けました。 

今までパネルソーの裏側に付けていましたがメンテナンス性が悪かったので上部に移動しました。
動作させてみました。

快適に回っています。
切断開始スイッチを操作した時の動作です。

下限まで下降後、上昇して元の位置まで戻ります。

うまく動きました。

ステッピングモーターの脱調も発生しませんでした。
丸鋸、スライド板、ベアリングサポートの合計重量が6kgです。
一方錘は4kgです。
下降時(切断時)は強制的に下方に引っ張っているのではなく、放っておくと2kgの重さにより自然に下降するのを吊っているワイヤーを一定速度で緩めているという動作です。
上昇の場合は強制的に引っ張っています。
この方法で良いのか、あるいは錘と完全にバランスさせて下降時も強制的に引っ張る方がよいのかしばらく使ってみて判断したいと思っています。

なお、電源をオフにするとステッピングモーターの保持力が解放され下降してしまいます。
それを防止するため現在はフックに引っ掛けています。
固定手段としてフックではなく単管をクランプする機構を作ろうと思っています。

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