手のひらサイズペンプロッタ 2021 ヨカッタこととイマイチだったこと 2021 年 10 月 2 日 Maker Faire Tokyo 2021 いしかわきょーすけ @qx5k_iskw 

ステッピングモータ使用ベルト駆動ペンプロッタ 制作の背景 ・小型、低電圧で比較的高トルクな DC モータにこだ  わってペンプロッタを作っていたが、今年は節を曲  げてステッピングモータを使用してみた。 ・昨年よりベルト駆動ペンプロッタを作り始めたが、  小さな文字を描画する際にペンを短い距離だけ動か  すのが難しく、描画した文字の品質が悪かった。 ・ステッピングモータを使用することで短い距離でも  高トルクで動かせるようになり、ベルト駆動による  描画の高速性と文字の描画品質を両立できるのでは  と考えた。 ・使用法は DC モータと変わらないため位置フィード  バック用のスライド抵抗は従来通り使用。 ・ステッピングモータ用のコントローラ基板を新たに  作成。マイコンボードは安価・多ピンでメモリ容量  の多い STM32F103(BluePill) を採用。 

ステッピングモータ使用ベルト駆動ペンプロッタ ヨカッタこと ・狙い通りベルト駆動ながら小さな文字の描画品質を  向上させることができた。 ・動作音が非常に小さくなり、ベルト駆動も相まって  静かな動きが思いの外グッときた。 ・使用したステッピングモータ SPG20 のお蔭で消費電  力も 3-400mA と DC モータの時と同程度だった。 イマイチだったこと ・ステッピングモータのトルクが足りなくて移動速度  を DC モータよりも落とさないとダメだった。 ・秋月で安価に入手できた SPG20 が今は入手できず、  手持ちの在庫分しかペンプロッタを作れなかった。 ・コントローラのマイコンを BluePill に変更したが、  その後の半導体ひっ迫で価格が軒並み上がり、入手  難になってしまった。 

イカサマ I-Slot 直動機構使用ペンプロッタ 制作の背景 ・これまで制作していたペンプロッタの筐体はレーザ  カッターで切断しやすいアクリル板、更に安価な   MDF 板を使用していた。 ・ペン以外の加工刃を取り付けることを考えると筐体  の剛性を高めたい。ということで金属パーツによる  ペンプロッタを作りたいと思っていたが、加工費や  加工時間を考えると二の足を踏んでいた。 ・そんな中 AliExpress で 5mm 幅金属製 L 字アングル  を発見。これで自分好みの手のひらサイズで LEGO  やデルタックスのようにペンプロッタを作ることが  できると思った。 ・更にワッシャを挟んだ L 字アングルにフランジ付き  ベアリングを組合せて V-Slot のような直動レールが  作れるのではと思った。形状からイカサマ I-Slot と  命名した。 

イカサマ I-Slot 直動機構使用ペンプロッタ ヨカッタこと ・オープンフレームながら剛性がそれなりにあるペン  プロッタを形にすることが出来た。 ・オープンフレームで⾧めのスライド抵抗を使えるよ  うになり、描画領域を広げることが出来た。 ・ 100mm ⾧に加えて 75mm ⾧の L 字アングルを使  うことで更に小型のペンプロッタを形にすることが  出来た。 イマイチだったこと ・ラジコンショップで購入したベアリングで試作した  時に比べて、 AliExpress で安価に入手したベアリン  グはフランジの品質がイマイチでレールから外れや  すくなった。 

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