計測器制作Chu!

使う人は使う、50m走用ストップウォッチ。加速データを取りたいというKOBO先生の要望により2004年2月に製作開始。

オフ会等のイベントに持っていきたいとのことなので電源はRCバッテリーか電池。
なるべくカッコ良くし、端子部分を儲けて計測部の改良などの変化にも対応できるようにってのがコンセプト。 
ケースを元にBOXの配置図を書いたのが下の絵。


まあ細かいレイアウトは変わるだろうけど、接続部やスイッチを置こうかと思う。

 

■ケース

タカチ電機工業のHE型放熱ケースというアルミケース(型式HE120412S)がカッコ良くて丁度良い寸法だったので選んでみた。
定価2450円でちょっと値段が高いけど高級感があるし、プロユースな機械って感じが出て良いと思う。
アキバの千石電商(だったっけ?)で買った。
タカチの工場がつとめてる会社の直ぐ近くだったり、出入りの業者から買えば3割引くらいと知ってガックリきたり。

 

 左:ボックス外観  右;ボックス分解時

 

 左:ボックス外観  右;ボックス内部配置考察用

 

■ストップウォッチ、小部品

接続するストップウォッチは分解&配線追加の容易な100円均一製品。
基盤に無理矢理配線を足すので失敗した時や、バイクで轢いた時の事を考えると100円は気が楽だ。
三脚はコンパクトカメラ用のエツミのクイックポッドをチョイス。
アスファルト上で目立つ色も良いと思い、レッドとイエロー。

コネクターは金属製。センサー用の4ピンとストップウォッチ用の2品を購入。
高いけど頑丈。
外で使う物なので、堅牢さは重要。
センサーはフリー電源なので、9V電池2本直列して18Vで駆動させようと思っている。
電池の持ちは不明だが、そんなに電気は食わないはずなので大丈夫だろう。

ストップウォッチはダイソー製品。 あきばおーで買った。

 左:ストップウォッチ  右;三脚

 

 左:電源は9V電池2本直列=18V  右;ケーブル用コネクタ

パワーリレー

ストップウォッチのオンオフ用リレーはOMRON製基盤用1aタイプ。
小さくてグー。

 


■センサー

センサーが届いた。
OMRONより定価は安いが、出入り業者を使って入荷したので安くはいるOMRON製品と殆ど差がなかったみたい。
サンクス製のタイマー付きビームセンサー「VF-RM5T」定価9800円。実際の購入は1セット7000円位だった。
センサーに付属しているミラーを三脚に固定する為、サンクスのセンサーミラー金具「MS-RF23」も購入。定価200円。
当然ながらスタート側センサー、ゴール側センサーと、2つ必要なので2セットで購入しましたが、結構良い値段ね。

 左:センサーx2、ミラーブラケット  右;センサー1セット分(ミラーブラケット含まず)。

 

センサーステーの中心にクイックポッドの取付用穴を新たに開けて接続。
センサーのビームレベルは地上約140mm。
低いか高いか判らないのでKOBO氏にお伺いしてみると、ほぼレギュレーションに沿った高さで丁度良いとの事。
良げ。

 左:加工済みのセンサー(搬送時)  右;組立後(動作時)

 左:センサー投受光面  右;センサー側面

 左:センサー背面(ケーブルクランプ)  右;取り付けネジ部

 左:ミラー正面  右;ミラー側面

↑ 2004/02/10更新。

 


■ケーブル加工

ミスミというファクトリーオートメーション系機械部品の通販でケーブルを購入。
100V未満用2P(4芯)ツイストペア柔軟耐熱耐油ケーブル「KVC36-0.2-2P」→センサー用
100V未満用2P(4芯)ツイストペア柔軟耐熱耐油ケーブル「KVC36-0.2-1P」→ストップウォッチ用
バイクのオイルとアスファルトの熱に耐えられるケーブルをチョイス。
UL規格とか良く知らないけど、見かけより丈夫そうな感じ。
それぞれ56m、2m買って合計約5000円。

実際の配線で気を付けることは、ラフに扱われるので基盤等にダメージを与えないようにするって事。
具体的にはケーブルクランプの内側にインシュロックで抜け止めを作る等の小細工をするのです。
ちょっとした細工で故障度がかなり違う。

  

 左:2P対油耐熱柔軟ケーブル56m  右;センサー端子部

 

 

接続カプラーの配線はハンダゴテを使うのだが、かなり細かい作業でやっかい。
アウターシェルの固定ボルトも
ストップウォッチのスタートボタンで押される端子部にフラックス塗って直に配線をハンダ付けしてみた。
こんな加工でも、ちゃんと反応するのです。
ストップウォッチの配線はストラップ穴を利用して取り出すことにした。

 

  

 左:センサー用4ピンコネクタ  右;ストップウォッチ配線

 

ボックスのI/O部の加工。
アルミ板なので、見た目より加工そのものは楽。
スイッチの穴は角穴だけど、中目の金ヤスリでゴリゴリやれば簡単に加工できる。
センサーの働きはリレーのオンオフだけなので、どっちのコネクターに付けても動作に支障は出ない。

  

 左:パネル加工後  右;制御用BOX外観

 

ストップウォッチは1Pのケーブル2mでコネクタに接続し、センサーは1mの2Pケーブルでコネクタに接続。
2Pケーブルは1、2、3ピンを信号と電力供給に使い、4ピン目は予備。
可搬性と実用を重視して、1mケーブル付きのセンサー2台と50mの延長ケーブルに分けた。

  

 左:センサー&ストップウォッチ  右;センサー&BOX接続

※作業がだいぶ遅れておりますー

↑2004/02/20更新 


■基盤製作

最初はリレーを両面テープでケースに付けようと思ってたけど、基盤に乗せることにした。
秋葉原の千石電商で適当な小さいフリー基盤を買ってきた。
BOXへの固定は六角ポストの頭を取っ払ったものを足として接着するつもり。

  

 左:ユニバーサル基盤  右:基板用ステー

 

基盤を作ってみた。
修理ではなく、製作なんて中学の頃にラジオを作って以来。
のたうつジャンパー線が経験の無さ具合を物語ってます。

  

 左:基盤現状  右:基盤

 左:ケーブル類の現状

※残る作業はBOX内基盤と外部端子の接続のみです。

 ↑2004/04/10更新


■I/O接続と動作テスト

ようやくI/Oパネルと接続。
I/Oパネルに固定されたコネクタにケーブルを繋げるのは骨。
中学の技術実習で作った先細のはんだごてが大活躍。

  

 左:基盤製作中  右:基盤>I/O接続

 

これでユニット自体は完成したので、動作テストをしてみる。
DC18Vでセンサーはちゃんと動く。
なんか、センサーのオンオフをストップウォッチがうまく拾わない。
配線が間違ってそうだけど、忙しくなりそうなので調査は少し後になりそう。

  

 左:50mケーブル接続動作テスト  右:ディレイタイマーのセッティング

 ↑2004/04/12更新


■完成

動作テストで微妙に配線ミスしていることが発覚したので修正しました。
単なるリレーの結線ミスだったので、チョット恥ずかしい。
電池用の区画をSUS板で製作し、スポンジを貼ったりと小細工もした。

その後の再テストは大変良好だったので梱包し、出荷準備。

  

 左:制御BOX完成!  右:梱包後、出荷待ち(w

 ↑2004/04/17更新


■納品!

KOBO氏のご自宅に納品に行きました。
早速テスト。
使える道路は50mも無かったので、10m〜15m位。
ケーブル自体は50mなので、テストする分には何mでも変わらないのだ。
設置してセンサーの感度を調整するのは、事前に白線等を曳いておかないと作業に時間がかかる。
1mのケーブルが付いているので、BOXをそれぞれの箇所に持っていって調整。
位置がおおむね合うと、ストップウォッチから「ピッ」という音が鳴るので、微調整するだけ。
人間が走る場合には、腰の位置ぐらいにビームレベルをあげないとセンサーが拾わない。
っていうか、ビームをまたぐ可能性が大変高いよ。
スクーターで試走し、ディレイ時間を調整してOKを頂きました。
よかったよかった。

 

 左:現場での動作確認風景  右:タイマー微調整

 ってことで駆け足で紹介しました。もっと詳しい事を知りたい!と言う方は適当にメールとかしてみて下さい。

時間がかかっても良いという方のみ製作代行も承ります。

そんな感じです。

 ↑2004/04/18更新

 

 

※文章作成 2005/05/16

 

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