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完成です [メカトロメイト製作記]

今回は塗装、ベースの製作、そして完成です。

2個のスイッチにより、表情が変化するギミックを用意しましたので、身体を左右どちらかに傾けるとONになるスイッチを仕込んでみます。
リードスイッチ.jpg
メイトは小さいので、極小のマイクロスイッチですら内蔵するスペースがありません。
苦肉の策として、磁石が近付くとONになる、リードスイッチを準備しました。
これを下半身に取り付け、上半身には磁石を取り付けて、身体を傾けるとONにしようとしました。
ところが、メイトがあまりにも小さいので、磁石とリードスイッチの位置関係がシビアになり、ONになったりならなかったりと、安定しません。
取り付け位置や磁石の強さを調整してみましたが、どうしても安定してくれないので、この方法はあきらめる事にしました。

もっと単純に、傾ける事でONになるスイッチを自作します。
スイッチの製作.jpg
A 下半身に、銅箔で電極を作ってみました。
  折り曲げた溝にマイナス極が接触することでONになります。
  ウレタンで両脇から押し付け、接触不良が起こらない様にテンションを
  加えています。
B 上半身には、ハート型のマイナスの電極を作りました。
  これが銅箔の溝に挟まって通電します。
  上半身がひねられてしまうと、電極の溝にはまらなくなるので、左右にしか
  動かない様に軸を打ちました。
C 身体を左に倒すと、左の電極に接触して通電します。
D 右に倒すと右側と通電する仕組みとなりました。
  これをマイコンで検知します。

塗装します
塗装.jpg
どんな色にするか迷いましたが、ここは製作者である小林さんに敬意を表して、ベーシックな「みずいろ」の配色としました。
Mr.Colorが中心ですが、使用したカラーレシピです。
アイボリー No.316 FS17875
ブルー   クールホワイト+インディーブルー
オレンジ  オレンジ+キャラクターイエロー
スミ入れ  タミヤエナメル ニュートラルグレー薄々で

マスキングも必要になりますが、モデリズムのサイトで組み立て方法が詳しく紹介されています。
「メカトロメイトのつくりかた」
http://moderhythm.hatenablog.com/entry/mate_02

配線しながら組み立てます。
結線.jpg
配線をハンダ付けしながら組み立てていきます。
あちこち穴を開けて配線を通していますが、出来るだけ見えない部分を通すのが望ましいでしょう。
タマタマですが、こんな表情をしてくれました^^ かわいいヤツです

ベースを作ります。
ベース.jpg
A メイトは小さいという事も可愛さの一部ですので、ベースも出来るだけ小さく
  仕上げたいところです。
B 100均のネイルコーナーにあったケースのフタを使います。
  メイトを固定するためのネジ穴と、マイクロUSB端子の穴を開けました。
C カラーはPOPにレモン色にしてみました。
D ネジで固定して、USB端子を取り付け、配線しました。
  ハンダ付けした端子は、ちゃんとエポキシ接着剤で固定ておきましょう
  (後で外れてヒドイ目にあった)

さて、これでメカトロメイトの完成です^^
通常は、ランダムな間隔でまばたきしています。
完成 通常.jpg

上半身を右に倒すと、ニコニコになります。
完成 ニコニコ.jpg

左に倒すとネムネムです。
完成 ネムネム.jpg

電源がUSBなので、パソコンに繋げておけば連動して動いてくれるので、味気ないデスクトップが癒しの空間になってくれます。
また、モバイルバッテリーを使えば、展示会でも余裕で動き続けてくれます。
バッテリーで.jpg
こちらは、微小な電力でもオートパワーオフしないモバイルバッテリーです。
アマゾンで購入しました。
ラズパイなどでオートパワーオフで困っている方がおられたら、お試し下さい。
cheero Canvas 3200mAh IoT機器対応 モバイルバッテリー ホワイト CHE-061

実際の動作の様子は、動画で見て頂いた方がわかりやすいと思いますので、YouTubeにアップしました。

※BGMがあります。

可愛いわが子の様子を、ぜひご覧下さい←親ばか
これでメカトロメイトの製作記は終了です。
ありがとうございました!

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PICの組み込み [メカトロメイト製作記]

今回はPICマイコンの組み込みです。

取り付けたLEDを制御して、まばたきや表情の変化を付けてみたいと思います。
通常はまばたきをしていて、二つのスイッチの状態によって、ニコニコとネムネムへ切り替わる様にしてみます。
まばたきはランダムなタイミングにしたいし、動作の切り替えも必要になりますので、ここはPICマイコンを使います。
PICマイコンとは、自分でプログラムを組んで組み込む事ができるマイコンです。
パソコンとPICライターという機器をUSBで繋ぎ、C言語を使ってパソコンでプログラムを作り、PICへと書き込みます。
PICはパソコンとは切り離され、プログラム通りにLEDを制御したり、スイッチの状態で変化させたりします。
一般的な電子回路を組むより、遥かに少ないパーツで簡単に複雑な動作をさせる事ができます。
ただ、ちょっと専門的な知識が必要になるので、誰でも簡単に使いこなすワケには行かないところが難点ですね^^
今回は、内蔵できるスペースが小さいので、PICの中でも更に特殊なパッケージ品を使いました。
PIC.jpg
PIC12F675 SOP というもので、1円玉の上にチョコンと乗ってしまう様な、5mm角程度の超小型のマイコンです。
小さくても中身は通常パッケージの12F675と同じで、6個のLEDやスイッチを接続出来ます。

メイトの回路図です。
メカトロメイト電飾回路.jpg
1番ピンと8番ピンは、電源の5Vとマイナスです。
LEDは、5,6,7番ピンへ保護抵抗を介して接続されていて、直列で2個ずつ配置されています。
スイッチは、4.7kΩの抵抗でプルアップされた3,4番ピンに繋がっていて、いつもは5Vですが、スイッチがONになるとマイナスと繋がり、各ピンが0Vになります。
複雑な動作をさせるのに、たったこれだけのパーツで済んでしまうので、スペースの少ないメイトにはありがたいです。

動作はC言語でプログラムします。
普段なかなかプログラムを解説する機会がありませんので、簡単ですがソースも公開して解説してみますね。
メイトのプログラム.jpg
// で始まる行はコメントで、行内に何を書いても無視されます。
//CONFIG ~ void main(void){ までの数行で、PICのモード設定や、必要なライブラリを読み込みます。
この後の数行で、PICのピンの設定をしています。
// 変数のセット ~ プログラムの本体になります。
目を開いている間隔である、1~5秒のランダムな間隔をセットします。

もし、4番ピン(GP3)が0(マイナス)だったら、ニッコリの点灯にします。
もし、3番ピン(GP4)が0(マイナス)だったら、ネムネムの点灯にします。
どちらもマイナスになっていないなら(スイッチがオフ)、目を開いた状態の点灯にします。
ランダムな間隔の間、そのまま待機して、目を閉じた状態の点灯にします。
300ms(ミリセカンド)目を閉じた状態のまま待ちます。
次の目を開いている間隔をセットして、※に戻ります。
無限ループとなっていて、電源が切られるまでずーっと繰り返し続けます。
こんな数行のプログラムで、複雑な動作が可能になるのですから、PICが使えると本当に便利ですね^^
PICマイコンについては、いづれ徹底的に解説したいと思っています(予定)

マイコンに取り付けられるパーツは取り付けてしまいます。
配線.jpg
パーツにプルアップ抵抗や配線など、取り付けられるパーツは全て取り付けてしまいます。
抵抗は、省スペースのためにチップ抵抗を使いました。
パーツをハンダ付けしてしまうと、もうプログラムの変更は出来なくなりますので、タイミングなどはじっくりと試行錯誤しておきます。

メイトに取り付けた様子です。
PIC固定.jpg
メイトの後頭部に取り付け、目のLEDの配線も済ませてから、再度ブラックで遮光を完璧にしています。
動作を確認したら、マイコンや配線をエポキシ接着剤でコーティングする感じで固定してしまいます。
このサイズのPICマイコンだから収まりましたが、通常のパッケージでは無理だったでしょうね^^

実際の動作の様子を、動画にしてみました。

ちょっと画質は悪いのですが、このブログは今時5MBまでしか動画をアップできないポンコツなので、ご容赦下さい。
それでも、動作の様子はお伝え出来ると思います。

次回は、塗装とスイッチの工作の様子をご紹介します。

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LEDの仕込み [メカトロメイト製作記]

今回は、目にLEDを仕込みます。

目のセグメントは7個に分割されていますが、表現するパターンなら、上・中・下の3分割で表現出来ます。
LEDは7個全てに仕込まず、片目に3個ずつ仕込む事にして合理化します。
また、電源にはUSBから5Vを供給しますので、グリーンLEDなら2個直列で繋いでも十分に発光出来ます。

まずは、中央にLEDを仕込みます。
中央 チップLED取り付け.jpg
中央はセグメント1個なので、チップLEDじゃないと収まりません。
1608タイプのグリーンLEDを取り付け、エポキシ接着剤で固定しました。
接着剤は、LEDや配線を覆う様にコーティングしてしまい、透明な樹脂でドーム状に閉じ込めている感じになります。

光らせながら、遮光します。
光らせながら遮光.jpg
LEDを点灯させた状態て、モデルカステンの遮光ブラックを筆塗りして遮光します。
他のセグメントに光が出てこない様にしっかりと遮光します。

次に、上の目にLEDを仕込みます。
上の目 LED.jpg
こちらは両脇のセグメントも光らせたいので、大きいLEDの方が向いています。
3mmの砲弾型グリーンLEDを平らに削り、先端も光が両脇に向く様にカットしました。
かなりギリギリのサイズにまで削り込んでいます。

遮光したら、今度は下の目も取り付けます。
上の目 下の目.jpg
上の目も、エポキシ接着剤でドーム状にコーティングして、ブラックで遮光します。
最後に下の目にもLEDをレイアウトして、こちらも透明樹脂でコーティングします。
それぞれのLEDを仕込む度に遮光していく事で、不必要なセグメントに光が漏れないようにしています。

LEDの取り付けが終了しました。
LED取り付け終了.jpg
3層に遮光されて重なっていますので、ボリュームが出てしまいますが、帽子のパーツを取り付ける穴を邪魔しない様に気をつけています。
配線は3箇所毎に330Ωの抵抗を入れ、並列に分けました。
また、マイナスは共通になりますので、まとめてしまいました。
後程、回路図も公開しますね。

発光させてみましたが、このままでは光が強すぎるし、ムラもあります。
明る過ぎてイマイチ.jpg
まだ表面側の穴を塞いでいないので、LEDの光がモロに出てきてしまっています。

均一に発光させる工夫をしてみます。
白濁させてもイマイチ.jpg
エポキシ接着剤に、アクリル絵の具の白を少量混ぜて、白濁させました。
これを表面から爪楊枝の先でそれぞれの穴に充填していきます。
接着剤が硬化しないうちに、綿棒で拭き取れば、綺麗に仕上げる事ができます。

これである程度は発光が抑えられたのですが、まだ効果が薄いので、アイボリーを吹き重ねて調整します。
均一になってOK.jpg
セグメントに接着剤を充填する時、表面がツライチになるまでは充填していません。
電飾が点灯していない時は「のっぺらぼう」になってしまいますし、小林さんのデザインを壊したくなかったので、セグメントのディテールを残しました。
それに、ツライチにするには表面をペーパー掛けしなくてはならなくなるので、せっかく遮光した塗膜を削り取る事になってしまいます。
さて、発光させながらアイボリーを少しずつ吹き重ねて、程好い光量で全体が均一に光る仕上がりに調節しました。
発光部分の分離も上手く行って、自然な光り方に仕上げられたので満足です^^

次回は、マイコンの組み込みをご紹介したいと思います。


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B-WING 掲載 [B-WING 製作記]

本日発売のModelGraphix誌 2018.10 No.407 へ、バンダイ1/72B-WING STAR FIGHTERを掲載して頂きました^^
モデグラ2018-10.jpg
やたらと主張の強い表紙ですが、中身はメンテナンスの大切さを再認識する、地味だけど大切な内容になっています。
今回はみんな待ってたB-WINGを製作させて頂きました^^
B-WINGは、日の丸が付いた機体と付いていない機体があるのですが、今回はボクとフクイさんとで作り分けをさせて頂いています
全体 前から.jpg
キットはある程度作り分け出来る分割が考慮されていますが、その製作ポイントも解説されていますよ
ボクは日の丸機を製作させて頂きましたが、展開翼のヘタレ防止や密着させる方法、コックピットが回転しても電飾ピカリな方法もご紹介しています。
とにかく、これ程までにプロップに忠実なキットは世界初です。
組み立てるだけでプロップが再現出来ますから、じっくりと塗装を楽しんでみてはいかがでしょうか!
よろしくお願いします(^^)/


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目の開口 [メカトロメイト製作記]

本日から、メカトロメイトの製作記を開始したいと思います^^

メカトロメイトとは、小林和史さんのデザインしたメカトロウィーゴのシリーズのひとつです。
2018年の2月から販売されていますが、その可愛らしさで人気を集めています。
20180131124653.jpg

あまりの人気ぶりに、ボクもやっと入手する事が出来ました^^
仮組みしてみましたが、メッチャ可愛いいです
P1360087.JPG
目が7セグメントLEDの形をしていて、ここを電飾してみたいと思います。
ただ全部が光るだけでは面白くないので、色々なパターンで発光させて、表情を付けてみたいと思います^^

どんなパターンで発光させて、どんな表情を作れるのか考えてみました。
目のパターン.jpg
A 通常はこの状態にして、目を開いている感じにしてみます。
B 中央だけにして、目を閉じた感じ。
C 上三つだけにすると、ニコニコ笑っているみたいです。
D 下三つだけにすれば、目を閉じて眠っているみたいですね。
AとBを交互に切り替えれば、瞬きしている動作を表現出来そうです。
CのニコニコとDのネムネムは、スイッチか動作で切り替えて表現すれば面白いですね。

目の部分は開口されていませんので、発光させるためには穴を開けなくてはなりません。
メイトは小さく、セグメントは細い部分でしか繋がっていないので、綺麗に開口するのは難しいと思います^^
まずは裏側をリューターで削って、肉厚を薄く加工しました。
裏彫り.jpg
あまり薄くし過ぎると、強度が落ちて開口作業の途中で壊れてしまうかも知れません。
逆に、厚みがあり過ぎると、今度は開口作業が大変です。
肉厚が1ミリ程度になる様に、具合を見ながら慎重に削ります。
顔面に指を当てて、リューターの先との間隔を感じ取るようなフィーリングで彫ります。
馴れていない方は、最初にドリルで穴を開けてから削ると、感覚が掴み易いでしょう。
また、開口する穴は、セグメントの大きさよりずっと大きく削ります。
この後のLEDの取り付け作業がやり易くなります。

目の部分だけを開口します。
穴開けて開口.jpg
開口したい部分に、0.3mmのドリルでたくさん穴を開け、デザインナイフで繋いでいきます。
いきなりナイフで切り出すより、確実で安全です^^
開口したい部分の中央をまず繋げて、少しずつナイフで幅を広げていく感じです。
角のナナメになった部分を、ナイフだけで形作っていくのが難しいです。
開口できたら、ペーパーヤスリで綺麗に成型します。

無事に7セグメントを開口する事が出来ました。
開口終わり.jpg
繋がっている部分が細いので、ハッキリ言って難易度は高いです^^
でも、慎重に作業すれば出来ない事はありません。
ここでの仕上がりが大変重要ですので、納得が行くまで調節しておきましょう。

遮光のために、塗装してしまいます。
ブラック・サフ・アイボリー.jpg
メイトはレジン製ですが、ちょっと光を透過してしまいます。
そのままLEDを仕込んでも、となりのセグメントまで光ってしまいますので、遮光するための塗装が必要になります。
モデルカステンの遮光ブラックを吹いて遮光しました。
蛍光灯に透かしてみて、完全に遮光できるまで吹き重ねますが、遮光ブラックは少ない吹き付け量でもしっかり遮光してくれるので助かります。
次に、ブラックの下地に塗装すると発色が悪くなりますので、サフを吹いて全体の色調を統一しておきます。
そこへ、アイボリーを吹きました。
アイボリーで塗装する部分は、ついでに塗装しています。

ここまで書いてだいぶ長くなってしまったので、一旦区切ります^^
次回はLEDの仕込みの様子をご紹介したいと思います。
よろしくお付き合い下さいね(^^)/

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