27.サーボモータを使用したポイント駆動(駆動・実装編)
サーボモータを使用したポイントマシン
(ソフト・ハード編)で作成した基板でサーボモータを利用してポイントを駆動する部分を作成します。
方法はいろいろあると思いますが、比較的簡単で安価にできる方法でチャレンジしてみました。
下の写真にあるKATOの固定式ポイントをサーボモータ駆動にしたいと思います
KATOの固定式を使用したボード
ポイント駆動ユニットの作成
2mm厚のプラを5mm幅の帯にして長さ20mm2本 30mm1本 15.5mm2本に切り出します。
写真は2個分です。 右側はベースになる板で1.2mm厚のプラ板です。
20mmに切り出した帯板を写真のように接着します。
このプラ帯材の間に30mmの帯板が入ります。
接着後にベースになる板の余分な部分を切り取ります。
その後に15.5mmの長さに切った帯板を写真のように接着します。
そのまま接着すると、真ん中に通す30mmの帯板が通りにくくなるので
接着の際に0.1mmのプラ板を挟んで接着すると、通りやすくなります。
接着後に真ん中に通す30mmの帯板がスムーズに動くことを確認します。
次に、ポイント側に繋がる部分の加工です。
まずはベースの板に写真のように穴を開けます。横は10mm〜15mmの長さで
縦方向は2.5mmぐらいの長さです。(横の長さが可動する長さになります)
そして真ん中に30mmの帯板を通し、写真ぐらいの位置に2mmの穴を開け
パイプを通します(写真は外径2mm内径1mmの真鍮パイプです)
ユニットの取り付け
サーボモータを固定するための金具を作成します。
固定方法はいろいろあると思います。両面テープでの固定でも可能ですが多少動く
可能性があるのできちんと固定できるのが望ましいです。
KATOの旧固定式のポイントを使用しました。
上がマシンが付いた状態で下がマシン部分を切り取った状態です。
固定式ポイント部分でベースユニットと可動部分の繋ぐためボードに穴をあけます。
ポイントの先端が中間になるようにして中心位置を確認し、ボードの裏側で固定します。
そして、0.5mm〜0.8mmの真鍮線でポイントとベースユニットを繋ぎます。
ベースユニットを動かして、ポイントが動くか確認します。
写真のようにダミーのマシンをつけるといいかも・・・・
ベースユニットとサーボモータの取り付けは上の写真のようにします。
サーボモータに付属のホーンを使用して、一番内側にある穴を使用します。
(ホーン外側になれば可動範囲が大きくなります)
調整方法
1.ベースユニットとサーボモータを接続前にサーボモータを時計回りで止まるところまで
移動させてください。
2.止まったところがプログラム的に可動する最小値になり、その位置から、反時計まわり
方向にプログラムで指定した最大値まで可動します。
反時計方向に動きベースユニットが移動する最適な最大位置を割り出し、プログラムで
最大値を修正します。
※初めは、プログラムで回転する角度を少なめに設定し、調整しながら範囲を広げることをお勧めします。
ベースユニットと接続し、移動範囲が大きい場合で可動範囲を超える場合、サーボモータに負担がかかり
故障する可能性があります。
上の写真で、ベースユニットに取り付けたUの形で取り付けた部分(サーボー
モータに繋がる部分)の隙間(遊びの部分)で、ベースユニットの可動範囲を調整できます。
サーボモータが回ってもしばらくベースユニットは動かず、隙間分動いたらベースユニットが
動きます。
制御基板から出ているスイッチ端子を利用して切り替えてみてください。
どうですか、動きました?
デコーダとの接続
デコーダからは直接駆動させることができないので「25.DS51K用ブースタの作成(新改良版)」
で作成した変換回路を利用します。
接続例
ブースタ用基板に下図のように部品を実装します。
「26.サーボモータを使用したポイント駆動(ハード編)」で作成した基板へ上図のように接続することで
デコーダの利用が可能になります。また、プッシュスイッチでの操作も可能です。
デコーダで制御しなければ、単体での動作が可能です。
サンプルの画像はこちら
サンプル画像(上面からみた動作)
サンプル画像(モータ駆動部分の動作)
ご注意:掲載内容に基づき、作成または改造を行い、万一損害が生じても当方では責任を持ちませんのでご自身の責任の範囲でお願いします。