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toolware 2021年02月28日作成
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ステッピングモーターで砥石を動かして楽々包丁研ぎ

ステッピングモーターで砥石を動かして楽々包丁研ぎ

3Dプリンタを試作したときのパーツで、砥石を前後に動かす仕組みを作りました。

材料

  • ステッピングモーター
  • アルミフレーム
  • 12VのACアダプタ
  • Arduino Nano互換機
  • CNCシールド:手持ちの型番HW-702を使用
  • モータードライバ:A4988
  • 台になる板
  • その他、固定・組み立てのための金物やビスなど

組み立て

全体の構造は写真をご覧いただければと思います。
上から見たところ
裏面
ステッピングモーターが1つなので、CNCシールドはX軸用のみにA4988のボードを装着しました。
キャプションを入力できます
CNCシールドのNanoとA4988の間のパターンを確認して、使用するピン番号を決定します。

プログラム

ステッピングモーターで砥石台を往復させる

const int DIR = 2;//ピンアサイン x軸用を使用 const int STEP = 5; const int EN = 8; int dir_state = LOW;//方向切り替え用変数 int delayMsec = 1000;//パルス間隔 μ秒 int n_of_steps = 300;//ステップ数 void setup() { pinMode(DIR, OUTPUT); pinMode(STEP, OUTPUT); pinMode(EN, OUTPUT); digitalWrite(DIR, LOW); digitalWrite(STEP, LOW); digitalWrite(EN, LOW); } void loop() { digitalWrite(DIR, dir_state); for (int i=0; i<n_of_steps; i++) { digitalWrite(STEP, HIGH); delayMicroseconds(delayMsec); digitalWrite(STEP, LOW); delayMicroseconds(delayMsec); } delay(5); if (dir_state == LOW){//方向転換 dir_state = HIGH; } else{ dir_state = LOW; } }

最初は速度可変・往復距離可変にする構想でしたが、パワーが出ておらず、実験して最適と思われる値で固定しました。

動作させてみました

動作している様子です。これ以上高速にすると脱調します。

ここに動画が表示されます

刃物を研ぐとき、どうしても手元がぶれてしまうのですが、砥石を前後に動かすことによって、研ぎが安定したように思います。特に左手を使う際にメリットを感じます。
市販品にも、回転砥石や電動砥石、グラインダーなどがありますが、この装置の利点は天然砥石も含めた好きな砥石、小さな砥石(コッパ)が簡単に利用できることです。
本格的に使うには、防水への配慮や、パワー、スピードが欲しいところですが、今後の改良点としましょう。

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