バーチカルブラインドの電動化 その３

作って試してみました。

2mm厚のアクリル板をレーザーカッターで切り出してきました。



これを組み立てて組んでみます。

これにMotorDriverとコントロールモジュールの電源用のレギュレータを組み合わせた基板を作ってみました。電源はモーター用が5V、レギって3.3Vをエンコーダーとコントロールモジュールに供給しています。

組立後


組んだ後ブラインドに付けて動かしてみます。

まだ制御ソフトを組んでないのでPWMで制御するportにスイッチを付けて動作させています。




スラットの回転動作は問題無いですが、ブラインドを送っていくと全開に近い方で動くスラットの数が増えてきてかなり重そうです。ちょっと負荷がかかると止まってしまいそうな感じです。

モーターが9Vまで対応しているものなので5Vではちょっと足りてない感じです。
次回9Vにあげて試して見ますが、3.3Vの電源を作るのに３端子レギュレータで降圧しているのでちょっと消費電力的に勿体無いですね。

バーチカルブラインドの電動化 その２

最初に思いつくのはそれなりに力のあるステッピングモーターを使ってベルトをコードを掛けるための滑車に掛けることで駆動する方法です。
ただ、このやり方だとブラインドのレールの上に横並びでステッピングモーターを２つ並べる必要があり、更にベルトのテンションを調整したりちょうどいい長さのベルトがあるかなど、結構大型になり見栄えも悪くなるなど、いろいろ考えることがありそうです。

次に思いつくのは小型のGeard DC motorを使って軸に直結する方法です。小型で適当なトルクが出せるモーターさえあればこの方法がシンプルに出来るかもしれません。
この場合Encoderが必要になるのでモーターの選択肢は結構限られてきます。
switch-scienceさんに丁度手頃なEncoder対応のGeard DC Motorが見つかったのでEncoder基板と共に購入してみました。

https://www.switch-science.com/catalog/1784/
Pololu社の#2215です。

ブラインドのレール内の軸は直径7mm、２本の間隔が20mmなので外径が10mmx12mmのモーターなら２つ並べても余裕があります。
アクリル板をカットして積み重ねることでモーターを支持する構造を作ることも出来そうです。
軸との接続はアクリルパイプと適当なスペーサーを組み合わせてサイズ的にはうまくいけそうです。
ざっくりと頭のなかで想定して、図面に落としていきます。
こんな感じです。



Motor-driver基板はelecrowで見つけたので基板発注時に一緒に買っておいたものがあります。
届いたモーターを試しに５V電源を繋いで回してみるとそれなりのパワーがあり、なんとかいける気がします。

バーチカルブラインドの電動化 その１

うちのリビングの吹き抜けは上下２段のたて型ブラインドを設置しています。
下のブラインドはタチカワブラインドのLINE DRAPE、上のブラインドは同じくタチカワブラインドのバーチカルブラインドを入れています。
これは下はコードで開閉、バトンで回転、上は開閉、回転ともコードで行う構成にしたかったためこういう構成になっています。

上の窓は電動にしたのですが、ブラインドは手動という中途半端な構成にしてしまったたため夏などに窓を外出先から開ける場合には、あらかじめブラインドを開けておかないと風でブラインドがガチャガチャ鳴りっぱなしの状態になってしまいます。
前から気にはなっていたのですが電動化しようとするとレールから入れ替える必要があり、結構な金額になるため諦めていました。

先日ちょっと思いたち、上に付いているバーチカルブラインドのコードの取付部（レールの端の機構部分）をばらして観察してみました。

レール内に回転軸が２本通っていて、１本はネジが切られておりスラット(ブラインドの羽の部分)のランナーがこのネジで送られる機構になっています。もう１本は３本のスジが掘られていて、回転することでランナーの回転子でスラットの回転に変換される機構になっています。
ということはこの２本をモーターで制御できれば電動化出来そうです。
軸の回転にそれなりのトルクが必要かと思っていたのですが、手で回してみると意外と軽く回転します。開閉軸はスラットが端までくるとそれ以上回らないので何らかの方法で検知する必要があり、回転軸はスラットが回らない状態までいくと重くなりますがそれぞれのランナー内の機構が空転して逃がすので回らなくなることはないようです。
これを踏まえてどういうふうに作るかを考えていきます。

KiCadで作成したパターンをelecrowに出図

パターンを引き終わったらDRCを掛けます。
エラー、未配線とも無いことを確認しファイルメニューのプロットからガーバーデータとドリルデータを出力します。
必要なレイヤーはF.Cu,B.Cuの銅箔レイヤー、F.Silk,B.Silkのシルクレイヤー、F.Mask,B.Maskのレジストレイヤー、Edge.Cutsの外形図です。
オプションはフットプリントの参照記号を出力のみ選択します。
ガーバーオプションはProtelの拡張子を使用する。とシルクをレジストで抜く。を選択し、4.6mmで製造ファイル出力を行います。
ドリルデータの方は単位をmmに変更、リーディングゼロサプレス、ガーバーフォーマット、補助座標系を選択しドリルファイルを生成します。
出来上がったガーバーデータ、ドリルデータをガーバービューアーで開いて確認します。
ドリルの穴位置とガーバーの穴位置があっていること、シルクなどの位置を確認してOKならzipで固めてelecrowで手続きします。
今回は67mmX27mmの基板なので100mmX100mmの基板に３面付けしてv-cutを入れてもらい10枚オーダーします。合計３０枚出来上がる計算です。
前回は香港DHLを選んだので比較のため深圳DHLを選んでみます。

3/8(日) 注文

3/9(月) 受付、製造開始

3/19(木)19:19出来上がったと写真付きメール、発送したとのDHLのtracking numberの連絡

3/19(木)

1       Shipment picked up                  SHENZHEN - CHINA 20:01

2       Arrived at Sort Facility            SHENZHEN - CHINA 22:03

3       Processed at SHENZHE                SHENZHEN - CHINA 22:36

4       Departed Facility in SHENZHEN       SHENZHEN - CHINA 22:40

5       Customs status updated                     HONG KONG 23:49

6       Clearance event                     SHENZHEN - CHINA 23:50

3/20(金)

7       Clearance processing complete       SHENZHEN - CHINA 00:20

8       Arrived at Sort Facility                   HONG KONG 03:33

9       Processed at HONG KONG                     HONG KONG 04:00

10      Clearance processing complete at HONG KONG HONG KONG 04:00

3/21(土)

11      Processed at HONG KONG                     HONG KONG 02:19

12      Departed Facility in HONG KONG             HONG KONG 02:19

13      Customs status updated                 TOKYO - JAPAN 09:32

14      Transferred through                    TOKYO - JAPAN 10:37

15      Arrived at Sort Facility               TOKYO - JAPAN 12:35

16      Clearance processing complete at TOKYO TOKYO - JAPAN 13:07

17      Processed at TOKYO                     TOKYO - JAPAN 16:05

3/22(日)

18      Processed at TOKYO                     TOKYO - JAPAN 21:15

3/23(月)

19      Departed Facility in TOKYO             TOKYO - JAPAN 01:51

20      Arrived at Delivery Facility in TOKYO  TOKYO - JAPAN 07:03

21      With delivery courier                  TOKYO - JAPAN 08:27

22      Delivered                              TOKYO - JAPAN 12:13

と１０日（土日を除くと８日）で製造、４日（日曜を除くと３日）で届きました。
前回は１１日（土日を除くと７日）で製造、３日で到着だったので３面付け、v-cutの分で１日余計にかかっている感じです。
出来上がった基板です。

Panelizeと送料含めて$40.27=￥5045でした。

これに部品を載せます。

古いHA-2基板との比較です。

 左側が新しい基板です。
改修がなくなり作るのが楽になりました。