VF-1 VALKYRIE バルキリー48 リミットスイッチ

前回組み立てたので動作確認とタイミング調整を行っていました
タイミング調整用に撮影した動画です。これを見ながら調整しています。

全くあっていませんし、動作が抜けている部分もありますww

何度もやっているうちに・・・・・・・・・・・・・・

まずは

ギリギリギリ~~~~ッ!!!

との音と共に左フラップ停止wwwwww
既に上の動画でも左フラップ停止していますがww

それでもとりあえず音や可動のタイミング合わせをしていたのですが、今度は右主脚が

ニギュ~~~~~~ッ!!!

てな音と共に停止www

もう満身創痍ですwwww

とりあえず主脚を分解。どこが壊れたか見ていきます。

どうやらギアボックス内のギアパーツが破損したみたいです。で、ここは予備パーツ有るから良いかと思ったのですが、よく見るとオフホワイト部分のプラの形が違うwww
予備はキャノピー用のギアでしたwww
とりあえず、アシェットに注文して、待ちきれないのでこの破損したギアを瞬着で接着しておきました。

次に左エルロンですが、ここはモーターに仕込まれている減速ギアが破損していました。

ちなみにこのモーターは予備が有るから安心w


減速ギア部分を先端のC型の留めパーツを外して分解してみると

この様な感じで入っていて

ケースの内面にこのようなギア状溝が掘って有り減速ギアとしての役目を果たしています。

で、壊れた部分は

一番トルクが大きくなっているモーターから離れている部分の小さなギアの歯が欠けています。
これでモーターが回らなくなったんですね。
とりあえずはモーターごと交換してこのギア達は、次にもし壊れた時の修復用に保存w
まっ、数日で無くすとは思いますがwwwww

 

てな感じでギア関係の破損です。ただこれ直して組みなおしてもまた絶対壊れますww
そもそもがリミットスイッチも付けずに時間で制御なんてギミックに壊れてくれと言っているようなもんですよねw
ただ、全部の動作にリミットスイッチを付けていくのはムリなので、取り合えず最低でも1可動に1リミットスイッチとし、プログラムでリミットスイッチの無い可動方向を徹底的に時間管理することに決定!!てなことで全体バラしますw

最初の時間のコントロールで多少ギミックに負荷がかかっても大丈夫だろう。という見通しの甘さが仇になりましたw。アシェットさんのギミック過信してましたねw

さて、まずは脚部から。
ノズルのステップモーターにはすでにリミットスイッチ付けていますから、メインギアの可動用のリミットスイッチですね。
使うのはいつものこのスイッチ

色々と場所を考えましたが、ここにしました。

早速可動テスト。
ちゃんと機能しています。もしリミットスイッチが壊れた時は時間制御時の時間プラス0.5秒で止まるように設定し、さらにランディングライトが1分間点滅するようにしました。

動画ではarduino起動時のギア閉じる動作を別モーターに繋いで動かしています。
最初はリミットスイッチが有効なのでモーターは動きません。
リミットスイッチを外すとモーターは閉まる方向に可動します
(リミットスイッチが有効でないのでメインギアは空いていると判断します。ただ、実際にすでに閉じている状態でこの可動が有れば多大なる負荷をギアボックスにかけることになります)。
所定の時間リミットスイッチの信号が無いとランディングライトの点滅でエラーを知らせるようにしました。

さらに一度少しでも開いた場合は、そこからは一旦閉じてリミットスイッチを押さなければ追加で開くコマンドは有効にならないようにしました。
これでリミットスイッチの無い開く方向への無理な可動はおきなくなります。

この仕様で反対のメインギア部分にもリミットスイッチを

ちなみに配線等の固定はもちろん布ボンでwww

色々とプログラムも弄っていましたので、ついでにステップモーターの方もセンターが左右で微妙に違うのが気になっていましたのでそれも調整
例えば上下フルで500のステップが有っても実際は250がセンターではないんですよね~
重力の関係やリミットスイッチの微妙な位置の違いによってセンターがずれます。


するとそれぞれの動きのステップ数がよく分からなくなるので線分で勘定wwww小学生かww!

次にノーズギア部分。

モーターの配線をソケットから抜こうとすると

お前が来るかwwwww!!
ソケットごと軸線だけ残して取れましたwwwwww

ココもメインギアの仕様と同じでやっていきます。
リミットスイッチの有効範囲の確認と可動確認はLEDを使ってやっています。
LEDが光ればリミットスイッチが押されているという事ですね。

次はキャノピー部分。ここも仕様は一緒でリミットスイッチのセットを

ちょっとリミットスイッチの距離が遠すぎたようで、プラ板に瞬着盛って調整していますw

 

次エルロン部分。ここは困りました~!

薄すぎてリミットスイッチが入らない・・・・・・・・・・

てなことで新機軸!電流量を測定してそれをリミットスイッチとして使用してみましょう!!
ご存じのようにこのようにストッパーがある場合はモーターは通常の動きの時は70mAとかで動いていてもストッパーで動きが制限された状態になると電流量が200mAとかに増加します。
これを計ってリミットスイッチにしようという魂胆です!

使用するのはこちらACS712
ホール素子を使って電流を測っているようで、測定される側の電流を測定に使わないので出力が落ちることが有りません。ホール素子、ホール効果勉強しました(๑•̀д•́๑)キリッ

早速同じモーターを使ってテストです

シリアルを見てみると・・・・・・

何じゃこれwwwww
ノイズが多すぎて使えないwwww
これでもそれぞれが、100回測定しての平均値なんですよwwwwww
モーターに負荷かけたらむしろ電流量の絶対値減ってるところもあるしwwww
電流量が少ない場合はどうも使いにくいみたいです・・・・

使えん( 。・・)/⌒□ポイwwwwwww

てなことでやはり物理的なリミットスイッチを

モーターに取り付けてあるストッパー部分が金属パーツで通電できますのでこんな感じのリミットスイッチを考えましたが、動作がムチャ不安定ww
こちら側にリミットスイッチを付けました。

リミットスイッチと主翼の金属フレーム削っています。さらに主翼の上ブタ部分もリミットスイッチが当たる部分を

ザックリと削合

同じ手法でリミットスイッチの位置決めを行い

安心の即重で固定

これでとりあえずは1可動部に1リミットスイッチを達成。

ついでに前々回になおさんからご指摘いただいたI2C用のレベルシフターを追加しておきました。

リミットスイッチの配線も整理してこれで組み込み完了!
安全第一です( ー`дー´)キリッ!!! 何をいまさらwwww

次回リミットスイッチのテスト可動ですが、ここからがある意味本番w
もちろん盛大にハマりましたともwwww!

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6 comments

  1. 出た~~!! ギア・デストロイヤー!!!
    内蔵ギアをこれまた見事に破壊されましたね! 脱帽というか、ショックの大きさ、お察しします。
    メカの動作にぐらつきやガタが少しでもあると、時間制御では厳しかったのですね。
    それから「電流値での制御」ですがDCモーターの電圧なので、電気子に電流が流れる時だけ検出されるので、回転のタイミングによっては「ばらついた値」になります。(家庭用交流の電圧をA/D変換して計測しているのと同じで、タイミングで値が異なります。)
    コンデンサー入れてみてはどうでしょうか?(なおさん、どう思いますか??)
    ACS712予備あれば一個借用させていただければ、テストしてみましょうか?

  2. こんばんは
    前回のエンタメから一転してギミック解説の塊!
    前回のヒントの「ぎーぎー」ってそういうことだったんですね。
    やっぱDCモーターは適応制御しないと怖いんだな。。。
    エルロンへのリミットスイッチとかスペースないところにアクロバティックに仕込んでますね。すばらしい(^^)
    さて、次回はエンタメなのか技術解説なのか?

  3. Vividさん こんばんは!
    やはり時間制御では厳しいですね。
    というかもっと徹底的な時間制御しないといけなかったんですね。
    リミットスイッチ付けましたが、やはり時間制御部分も有りますので、今は細かな部分間まで時間を調整していますw
    そっか~モーターだから一瞬通電していない時も有りますもんね~。
    それぞれの数字は100回計測の平均ですが、それでもやはり影響は大きいですかね・・・・
    まっ、とりあえず今回はパスしちゃいましたw
    ACS712使わないので送り付けちゃいますねwww返送はいりませんw

  4. なおさん こんばんは!
    今回はリミットスイッチの取り付け編でしたから、工作の話ですねw
    エルロン部分のリミットスイッチは結構ギリでしたヨww
    動作の調整していましたが、あちこちからギーギーとモーター御悲鳴が聞こえてくる状態でしたwww
    2個の破損で済んだのが奇跡だと思いますよww
    やっぱギミックはきっちりと制御しないといけませんね・・・・・
    次回はこのリミットスイッチを使っての制御の話ですので、プログラム方向ですw

  5. 6jiroさん、追記です。
    先ほどなおさんとLINEで話している時にBEMFの事を思い出しました。逆時電力なんですが、モーターを荒めのPWMで駆動して、パルスがOFFの間に「端子電圧」をADして、もし電圧が出ていなければ、逆起電力が無い=回転していない、という事で、制御できるのではというアイデアです。
    ポイントは、PWMの送信時間が短すぎると、OFFの時に回転子が一コマ回らずに逆起電力が出力されないので、そこの調整です。これならすぐにテストできると思うのですが。

  6. Vividさん こんばんは!
    なるほど逆起電力の電圧を測定しての回転状態の判断ですね。
    うむ・・・・・・おっしゃることは分かるのですが、その実行となるとプログラム的に私には荷が重いかもw
    現在タイマー割り込みでモーターの可動時間を制御しています。0.1m秒ごとの割り込みですが、そこにHIGH,LOW入れてLOWの時にAD変換で読み取るという動作になるのでしょうかね~。
    AD変換の読み取りはarduinoの場合は1秒間に10000回という速度なので1回の読み取りに0.1m秒かかるとするとなかなか厳しそうな気もしますが、私も少し考えていみますね。
    とりあえずは今回はリミットスイッチで行きますが^^;

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