ピストンアームの設計

PistonArm-1

2025/06/05

クランク機構によるピストンアームの開発を始める。

アーム同士の干渉や、はめ込みが硬すぎて動きがぎこちないなどの問題が発覚。

試作品

2025/06/05

実際に出力したもの。

動きが硬すぎる上にアーム同士が干渉して使い物にならない。

しかし完成版まで基本設計は受け継がれており、シンプルな構造ゆえかなり扱いやすい機構となっている。

PistonArm-2

2025/06/06

軸のはめ込みをやや緩やかにし動きをスムーズにした。

また一部を延長することで干渉の問題を緩和した。

しかし、アームの付け根が折れやすくなってしまった。

PistonArm-3

2025/06/06

付け根部分にフィレットを追加することで強度を向上。

押し出しの長さも設計通りとなった。

これを採用し、これに合わせた本体を設計する。

ベンダー本体

Vendor-1

2025/06/27

PistonArmを基準に押し出し機構設計。

3Dプリントする上で、早く正確に生産でき、組み立ても容易であることを意識して設計した。（発表に間に合わせるため・不良品を再生産によって交換するため）

実際にはやや無理矢理な設計であり、上の予備のアルファベット収納用の筒（カートリッジ）がないと押し出しできなかったり、次の文字が落ちてきたりこなかったりなどする。しかしながら急ピッチの試作品として目算で作ったにしては上出来であったため、プレ展示の際はこのバージョンをやや改良して用いた。

特に重要な問題点として、それぞれのパーツの印刷成功確率がかなり低いことが挙げられた。これは背の高いオブジェトを半ば無理矢理印刷しているためであり、これらの問題はプレ展示以降のベンダー開発においての方針に大きく影響した。

Vendor-1を試作

2025/06/30

サーボモーターとクランクシャフトを組み込み、Vendor-1を試作。

カートリッジの代わりに紙で塞いでいる。

プレ展示用に量産

2025/07/01

プレ展示で使うため、Vendor-1を大量に制作する。

Vendor-2

2025/07/17

プレ展示で用いたVendor-1を改良し、Vendor-2を設計する。

展示の方法を変更するにあたって文字の大きさが6cmから4cmに変更されたことを受け、すべての点に置いて問題を解決できるよう、新たにPistonArm-4を設計する。

サーボモーターをCAD上であらかじめ配置しておくことで目算に頼らず正確な設計をすることができる。またこれまでのはめ込み組み立ての知見を活かし、2つに分けていたパーツを3つに分解、印刷ミスのリスクを抑えた。

アーム部分の丸棒と文字用の筒の固定方法はどちらも4mm規格となっており、筒はジョイントを使うことで理論上無限に高くすることができる。

Vendor-2を量産

2025/07/17

途中でアームの設計が想定と違うことがわかり再印刷した。

パーツをきちんと規格化していたため無駄になるパーツを最小限にできた。

周辺パーツ

カートリッジ外装を塗装

2025/07/20

アクリル絵の具でカートリッジの外側を黒く塗装する。

サーボモーターのケーブル

2025/07/21

大量のサーボモーターの配線を少しでも楽にするため、デイジーチェーン（数珠つなぎ）ケーブルを作る。

電源線（5V）とGND線をそれぞれ13x2系統。これでサーボモーター1個につき3本あるケーブルのうち、電源線とGND線合計52本を4本までまとめることができる。そのかわり電力容量が大きくなるので強い電源アダプタが必要。

同時進行で作っているのはアルファベットのみを押せるキーボード。自宅になぜかISO配列キーボードが転がっていたので捧げることに。

再塗装

2025/07/21

黒の色ムラをなくすため重ね塗り。

鵜飼は何をしている、、、？

配線地獄

2025/07/22

本展示直前。サーボモーターに配線を繋いでいく。

デイジーチェーンケーブルを作ったとはいえ、それで削減できるのは電源線とGND線のみ。信号線は26チャンネルすべてにリード線を繋ぐ必要がある。ひとつひとつArduino MegaのGPIOと接続していく。

気が遠くなりそう〜〜

蓋の塗装

2025/07/22

急遽つけることになったカートリッジの蓋も黒に塗る。

それにしてもBambu Lab A1 miniの印刷は爆速で頼りになる。