リーダー 本多啓介 ブレイン 藤井智裕・栗田光 ソフトウェア 藤浪健太・矢野公規 ハードウェア 市川亮・高山滉太・嶋津雅子 ４班　デザインレビュー リーダー 本多啓介 ブレイン 藤井智裕・栗田光 ソフトウェア 藤浪健太・矢野公規 ハードウェア 市川亮・高山滉太・嶋津雅子

目次 目次（このページ） 製品全体の構造 チョーク削りに関する実験 製品の各部分の詳細な構造 製品全体で使う部品一覧 電子部品の詳細 製品全体のおおまかな配線図 全体的なソフトウェアの動作 各部分でのソフトウェアの詳細な動作

製品全体の構造 投入口 選択ボタン チョークを削る部分 粉をためる部分 押し出し機 粉を計量する部分 チョークを混ぜる部分 粉ストック用はかり 水量測定用はかり 水タンク シミュレーション用はかり 取り出し口 注：一部部品は図中にありません

チョーク削りに関する実験 本当にモータを使ってチョークを削ることができるのかを実験した。 モータはミニ四駆用のもの、電源は充電池２本、ローラーは紙やすりを巻き付けて代用した。 実験内容 １．ローラーにチョークを当て、本当に削ることができるのか ２．アクリル板などを用いて壁を再現し、壁との間で削るとどうなるのか

実験結果 １の結果 やすりをつけたローラーでチョークを削ることはできた。 ２の結果 下向きに回した場合はチョークが壁とローラーに挟まれてモータが止まってしまった。 上向きに回した場合はチョークが少しはねる上に回転してしまって削ることができなかった。

考察 壁との間で削れないことを考えると、ローラー二つで挟み込んでも削れないと考えられる。 さらに、チョークが丸いためローラーと平行に置くと回転してしまって削ることができなくなる。 このことを踏まえて チョークがローラーに対して垂直ならば回転することがなくなり、うまく削れると考えた。 そのために、ローラーの上にチョークの向きをそろえるための道を作ることにした。

製品の各部分で使用する機構 イメージ図 チョークを削る部分 やすりのような表面をしたローラーを用いる。 さらにあらかじめ道をつくりチョークの向きをそろえておく。 チョークの向きをそろえることによってチョークが回転しないようにしている。 設計図はローラー部分のみのものですが、寸法は変わる予定である。 設計図

製品の各部分で使用する機構 チョークの投入口 プラスチックを使用する。 チョークの色別の色を使い、わかりやすくする。 イメージ図 チョークの投入口 プラスチックを使用する。 チョークの色別の色を使い、わかりやすくする。 チョークを入れやすくするために大きさは大きくする予定である。 設計図

製品の各部分で使用する機構 粉をストックする部分 はかりで重さを量るために突起がついている。 イメージ図 粉をストックする部分 はかりで重さを量るために突起がついている。 底にはフタがついており計量機構によってあけられる。 実際には中央に回転する支柱があり、６色分セットで取り付けられる。 設計図

製品の各部分で使用する機構 粉を計量する部分 羽のようなものを筒の内部で回し、粉を計量する。 １つの部屋に入る量が一定なので回転させる回数で量を制御可能。 設計図 イメージ図

製品の各部分で使用する機構 物の質量を計る機構 ばねと直線ポテンショメータを組み合わせてはかりとして使う。 設計図 イメージ図

製品の各部分で使用する機構 ミキサーと押し出し機を支える部分 回転する腕部分と上下運動する棒部分で作られる。 ミキサー部分には市販のミキサーを使用する。 市販のミキサー(右) イメージ図(下) 設計図(下、右)

製品全体で使う部品一覧 名称 型番など 数量 ローラー 1 DCモータ マブチモータ RC280SA 9 ポテンションメータ 東京コスモス電機 RV16YP15SB203 3 アルプス電気 RS4511150K ストック箱 プラスチック製 11 汎用板 アクリル製 複数 スクリュー Wave ペイントミキサー HT101 水タンク 2 支柱 鉄製 4 磁石 DCモータドライバ SANYO LB1638 or TOSHIBA TA7291P 8 ステッピングモータ SPG20-345 ステッピングモータドライバ TOSHIBA TA7774PG スイッチ ばね ホース 6 ギア 基板 PIC PIC16F877

電子部品の詳細 PIC(16F877) 製品全体の制御に使用する。 アナログ入力８個、入出力３３個のICである。 アナログ入力を必要とするポテンショメータなどは６個、制御するべきモータは９個なので７セグやLED、ボタンなどの分を考えても１つで製品全体を制御可能。 パソコンから制御する場合はシリアル通信を使用する予定である。 モータドライバIC(LB1638) モータの制御に使用する。 入力２個でモータを制御できるがPIC側の出力の個数によっては１個のみで正転と停止として制御する予定である。

製品全体のおおまかな配線図

全体的なソフトウェアの動作

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 チョークの残量確認部分 はかりは一つのみで持ち上げることによって上に来ている粉の重さを量る。 値は安定するまで待機する。 この動作とチョーク削りは時間がかかると思われるので主電源を切られていない限り定期的に自動で行う。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 チョーク削り部分 一つ前の残量確認で余裕があるとされたチョークのみを削る。 ただしチョークストックのフタの形状の都合上、余裕があっても他に余裕がない場合に削られない場合がある。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 表示部分 残量が十分にあって作ることが可能な色をLEDなどを用いて表示する。 水の残量が足りない場合はすべてのチョークが作れないのでそのことを表示する。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 選択部分 本体のみで動作しているときは決められた色からボタンで選択する。 パソコンと接続されている場合はパソコン側で色を見ながら人が調節する。 残量不足で作れない色を選択された場合にそのことを表示する。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 粉の計量部分 指定された色になるように粉を計量していく

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 チョークを混ぜる部分 ミキサーによってチョークをかき混ぜる。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 押し出し部分 押し出し用の棒を使ってチョークを押し出す。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 ミキサー洗浄部分 使用したミキサーを洗浄する。 洗浄には専用のタンクに入った水を用いる。

各部分でのソフトウェアの詳細な動作 シミュレーション部分 乾燥中のチョークの重量を量り、残り時間を予測する。 はかりが一つしかないためチョーク２本以上の場合は質量を測定できなくなる。 そのため ・残り時間を予測するが１日１本しか作れないモード ・残り時間は予測しないが１日に数本一度に作るモード から動作を選んでもらう。