パタパタ表示機を作る

作ってみよう、とは言ったものの、仕組みがまったくわからない。が、ウィキペディアにフラップ部分の構造図がありました。

ふーん、なるほどねぇ。
(21) でフラップを起こして、(28) で保持させるわけだ。回転して落ちたフラップは、(24) で受け止める、と。
うまくいくかはわからないけど、それらしいものは作れそう。とりあえずボール紙とかで作ってみます。

駆動するステッピングモータは 48 ステップなので、フラップは　12 枚にしました。ひとつフラップを進めるには、4 ステップ回転させればよいことになります。

フラップを取り付ける円盤 (10) の、それらしい型紙を作って、厚紙に貼り付け、穴あけ加工します。

フラップを起こす爪 (21) は爪楊枝を使っています。

M3 の長ボルトがあったので、これを回転軸 (8) にしましょう。円盤を両側からナットで取り付けます。

フラップ (26) は牛乳パックです。

円盤に取り付ける部分と、爪にかかる部分の形は、構造図をじっくり眺めるとわかります。12 枚同じ形状のものを作ればよいですね。

手持ちの MDF 材を適当に加工して、フレームを作りました。

フラップを取り付けた回転軸を取り付けて、基本的な形ができあがりました。

軸受は、有り合わせの内径 3mm ほどのプラスチックの管を利用しています。フラップのストッパー (28) (24) は、適当なプラスチック板を上下に貼り付けました。

さて、フラップの軸とステッピングモータをどうやって繋ごうか。ちょっと悩んでいたところで、出会ったのがこのサイト。

Woodworking for engineers

woodgears.ca

木製ギヤ、ちょっと面白い。

ここの Gear template generator を利用させてもらって、ギヤを作りました。こいつで、モータと軸を連結します。
もちろん、ここでギヤを使う理由はないのですが、モータの動きがよく見えて、楽しいじゃないですか (^_^;)

モータ駆動部と 12 キーを接続して、パタパタ表示機の動きを確認します。
表示用の数字を印刷し、フラップに貼り付けます。
ステッピングモータを 4 ステップずつ回転させると、数字が順に表示されます。

いい感じです。考えていたとおりにできあがりました。

最後に、もうひとつ。

電源投入時に、表示位置を初期化するための、原点センサを取り付けました。

原点センサは、ジャンク箱にあったフォトインタラプタです。
フラップ軸のギヤが原点にあるときに、フォトインタラプタを遮光するようにしてあります。

12 キーを押すと、その値に応じた数字を表示するようにしました。確認のために、7 セグメント LED 表示器をつないでいます。

動画には音が入っていませんが、パタパタといい感じの音をたてて動いています。
回転速度をもっと速くすることも可能ですが、まぁ構造がボール紙なので、派手にやると空中分解してしまいそうです。