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2011年2月 1日 (火)

やっとマブチモーターRS-380PHにギヤヘッドを接続できた

マブチモーターRS-380PHが進角仕様から中性仕様にリニューアルされました。これを使います。

ギヤヘッド部分は自分で作るのは困難であるため、マブチモーターRS-380PHにタミヤギヤードモーター用ギヤヘッドを付けれるようにしました。

※進角仕様とは両回転動作不可で、ある回転方向しか回すことができません。仕様外の回転方向に回すと、回転数が落ち、ノイズも増えます。
※中性仕様とは、進角仕様と異なり両回転動作できます。オムニホイールを使う場合中性仕様でなければなりません。
※タミヤギヤードモーターのモーター部分はSTANDARD MOTORという会社のモーターで、スペックをよく調べてみると、とても出力が弱いことが分かりました。そこで、ギヤヘッドのみタミヤ製を使い、モーター部分は高信頼性のマブチモーターを使うことにしました。なお、以前株式会社タミヤにこのようなことを指摘しましたが、未だにタミヤのホームページには実際とは異なる仕様が掲載されているようです。

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下のようなスペーサを作りました↓アルミ、厚さ1mmです。

P1000009_2

下のようなスペーサを作りました↓アルミ、厚さ3mmです。

P1000010

下のようなピニオンギヤを使いました(既製品)↓歯数10モジュール0.5です

P1000011

そして、
・マブチモーターRS-380PH
・AO-8043 タミヤギヤヘッド ギヤ比10:1
を組み合わせて、

P1000012

こんな風に組上がりました。
ちゃんと回りました。

モーター ↔ 1mm厚スペーサ ↔ 3mm厚スペーサ ↔ ギヤヘッド
という感じです。

アルミ加工は初めてで、いろいろ部品が互いにはまらなかったりと、試行錯誤と設計の繰り返しで数ヶ月かかってしまいました。
既製品のすごさを体感しました。

以下工夫・改良した点です↓
・ピニオンギヤの高さが高いためギヤヘッドに当たってしまう→スペーサの厚みを1mm+3mm=合計4mmにして、当たらないようにした
・ピニオンギヤのイモネジ(黒いやつ)が、ピニオンギヤの外径を少し超えたため、ギヤヘッドをつけたときにピニオンギヤが回らない→ヤスリでイモネジを削った
・タミヤギヤヘッド付属のM2×20mmでは長さが足りない→M2×25mmにした
・3mm厚のスペーサの外形が少し大きくてギヤヘッドにはまらない→M2用の穴に影響が出ないように少し外形を削った
・ギヤヘッドとスペーサをとめるM2のナットが入らない→1mm厚のスペーサの外形を大幅に削った & 3mm厚のスペーサのナット部分を2mmザグった

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そして、下のような板を自作し、

P1000015

オムニホイールを自作しました↓

P1000013

タミヤギヤヘッドの軸に合わせて作りました。
また試合中崩壊しないようダブルナットにしました。

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土台となるアルミ板を作りました↓

P1000014

まだそれぞれの部品ができただけで、組み上げていません。
IRセンサー設置用アクリル板も作らなくてはいけません。

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キッカーについては、作りたいのですが、ロボット自体が出来ていない状況なので、たぶん京都ノードではキッカーなしのロボットになると思います。

キッカー用昇圧回路についてですが、コイルの自己誘導を用いればできると思いますが、コイルは使わずダイオードとコンデンサだけでできる
コッククロフト・ウォルトン回路
というのを見つけました。
検索してみてください。

たとえばこのコッククロフト・ウォルトン回路のコンデンサに0.1μF(耐圧は入力電圧の2倍でいいらしい)を使って、高電圧が発生したところを100μFのコンデンサにつないだとすれば、これで100μFに高電圧が充電できるのでしょうか?

なんだか不思議な回路です。(知ってる人コメントお願いします)

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電池については、eneloopを6本1組にパック化して、1台2パック積もうと思っています。1台のロボットに4つモーターを付けるので、電池1パックで2個のモーターを動かそうと思います。だから、モーターに掛かる電圧は単純計算して7.2Vです。
ラジコン用の電池パックも考えましたが、何サイクル使えるか書いておらず不安だったので、eneloopを自分でパック化することにしました(まだパック化も充放電もしてないけど)

充電器は超急速充電器を使おうと思っています。

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コメント

コッククロフト・ウォルトン回路の動作原理は解ると簡単でかなり面白い代物ですよ。一段目が12VACなら、5段で400V弱になります。
まず、入力が交流なので、冷陰極管のインバータとかで交流を作る必要があります。
キッカーに使うコンデンサが400V100uFなら、回路のコンデンサの耐圧も400V以上必要です。
コンデンサの容量を増やすとある程度は充電速度も速くなりますが、リプルも増えます。まぁ、キッカー用のコンデンサなら問題無いと思いますが。
http://www.alles.or.jp/~taihoh/science/cockcroft.htm
自分はここのサイトを見て作りました。
倍電圧整流回路でも検索をかけてみると良いと思います。

コッククロフトウォルトン回路で擬似スタンガンを作ったことがありますが、僕の場合はこのインバーターでうまくいきました。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00686/

1000Vぐらいになりましたが、入力で調整すれば問題ないと思います。

コメントして頂きありがとうございます。
ゆっくり考えるとだんだんと仕組みが分かってきました。
ロボットができれば実際に試してみたいと思います。

私もコッククロフト回路で高電圧実験したことがあります。これは、電圧を上げる代わりに電流を落とすというものですからソレノイドを動かすのには無理があると思います。それに、瞬間的出力ではなく、連続的出力です。

やはり、チョッパーで昇圧が一番お手軽ですww

この記事の一番下の秋月に売っている充電器について聞きたいのですが、この充電器は普通に動きますか?また、試合をしたeneloopのパックをフルに充電するのにどれくらい時間がかかりますか?

コメントして頂きありがとうございます。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00398/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00156/
の充電器部分のみを取り出したものです。
その説明書
http://akizukidenshi.com/img/goods/3/K-00156.jpg
を読んでください。

ACアダプタは別で買わないといけません。
僕達は、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00026/
を充電器に直結して全国大会まで使ってきましたが、海外対応でないので、世界大会出場が決まってから、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00244/
を買い直して、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-01604/

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00091/
を買って、並列に分岐して、一つのACアダプタで2つの充電器につなぎました。
2個以上の充電器を使うならこっちの方が安いです。

eneloop6本を充電できますが、充電中電池が発熱するので、金属電池ボックスでないといけません。

ACアダプタはなぜ2Aの物を使っているんですか?説明書には電流電源1.5Aと書いてあるのですが、1.5Aじゃダメなのでしょうか?

あと、電池ボックスが金属でないといけないということはプラスチックの物だと、発熱でとけて使えないという意味ですか?

予算があまりないのでできるだけ安くしたいと思っています。

細かいことまですみません。

ありがとうございます。購入して動かしたら正常に動きました。有難うございました。

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