レゴの玉ころがし(GBC)関係で最近作ったもの 

レゴの玉ころがし(GBC)関係で最近作ったものの紹介です。

・スパイラルリフト
スクリュー式のボールポンプはらせん状のものをモーターで回して、ボールはガイドに沿って直線的に運ばれていくというのが普通だと思います。それを逆にしてボールをらせん状に運んだら面白いのではないかと思って作ったのがこれです。



同じ機構のものが見つからなかったので適当に勝手に命名しました。
GBCのモジュールは機構を思いついても、実用化するのが大変な場合が多い(実用化できずボツになることも)ですが、これは珍しく1日で実用化できました。それでもらせんのフレキシブルチューブは微調整が必要です。
もうちょっと高くできればいいですが、縦溝を作っているリフトアームを継ぎ足すと段差ができて引っかかるので高くするには別の組み方をする必要があるかと思います。
また、らせんから玉を出力する部分が意外と難しいです。できたものをみると簡単そうに見えるのですが。


・ジグザグ階段
以前作った階段を玉が上っていくモジュールを折りたたんだのがこのモジュールです。クランクで4枚の板を上下に動かしています。玉が折り返しながら上っていくようにの表面にプレートを貼りました。
テクニックの奇数系で組むかシステムの偶数系で組むかで迷い中途半端なハイブリッド状態になりました。
きっちり左右の壁の内側を8幅で作ると、ブロックのわずかな段差や突起が引っかかるのでわずかに広げてあります。このモジュールは1bps(1ボール毎秒)程度の処理能力でちょっと低いです。早くモーターを回すと脱落する玉が増えて効率が落ちます。




・ボール工場
手の込んだGBCのモジュールを使いたい用がちょっとあったので、急遽、製作中の工場の最初の部分を外してループにしたのがこのモジュールです。回転テーブルにベルトコンベアとフォーク式の送り装置と玉取り出し装置をつなげてループにしました。サッカーボールとバスケットボールを供給する部分を除いて、たった一つのモーターで動いています。



フォーク式の送り装置はYoutubeのsuperbird28さんの動画を参考にしました。superbird28さんの動画はリンク機構がすばらしいので個人的には必見です。

回転テーブルの上で桶にサッカーボールをバスケットボールを入れています。回転テーブルは動いて止まってという間欠動作をする必要があります。その動作を実現するためにカム式の送り装置を作りました。(装置左手前のしましまタイルが貼ってあるあたり)
黄色い部分で回転テーブルの出っ張っているピンを押して回転させます。次に1/4円ブロックがピンの間に入り込み、回転テーブルをロックします。(このあたりゼネバ機構に似ています)一応この機構で動いていますが、ゼネバ機構のように滑らかに動かないので改良したいです。

回転テーブルからベルトコンベアに桶を載せ替えるアームは、上下する動きと回転する動きを合成して動かしています。上下する動きはすぐ下にあるカムによって、回転する動きは装置左端のパタパタ動く黄色い板からはるばる持ってきています。

フォーク式の送り装置は、装置右手前にあるチェーン式の往復運動発生装置二台の動きをそれぞれX軸、Y軸として動いています。動く瞬間は正弦波を描くのでなめらかです。

玉取り出し装置は、フォーク式の送り装置が休んでいる隙に桶を取り上げて玉を取り出します。このひとつの回転運動でチャックの開閉と桶の持ち上げを行う機構は気に入っています。思いつくのに時間がかかりました。
最後の回転テーブルに桶を乗せるアームは、基本的にもう一つのアームと同じですが、アームはスライダ上を動くと同時に90°回転するようになっています。(説明が難しい)


この装置はマイコンとエアシリンダ使用禁止縛りで作りました。そのため各ユニットでで同期をとることや、リンクの微調整、干渉の問題、トルク不足に苦労しましたが得るものも大きかったです。40歯ギアが多いのはできるだけ高回転・低トルクの状態で動力を伝えて伝達先で減速することで、軸のねじれをおさえ同期を正確にとれるようにするためです。
しかし、また工場の完成が遠のいてしまいました。

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