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【製作日誌】現代版からくり人形を作る~メカ編~

投稿日:2020年2月3日 更新日:

こんばんは.

お久しぶりです.
突然ですが,「4年間の勉強のまとめになるようなものを何か作りたいな~」とずっと思っていました.

それで,その題材をずっと模索していたのですがやっと見つけたのでご報告差し上げます.

それは“からくり人形”,正確に言うと“茶運び人形”です.

茶運び人形について少し説明をすると,茶運び人形は安土桃山時代に西洋時計が日本に伝わって以来,日本のエンジニアが試行錯誤して江戸時代には完成した日本固有のロボットです.機構は「機巧図彙」という本に江戸時代にまとめられていますが,web上には作り方の参考になるような情報が少ないです.

完成時期が江戸時代ということもあり,電気は一切使わず,“カム”や“歯車”といった機構のみで制御を行っています.

つまり,機械屋にとって腕がなる素材がたくさん詰まっているのです.

ということで,今回はそんなカムや歯車といった機械要素をのこしつつも電気制御を追加することで現代の世の中にも使える柔軟な機械を目指して作りたいと思います.

今回からは資料の少ないからくり人形の作り方をより多くの人に知ってもらい,僕が作った“現代版からくり人形”をこの記事を見た誰かが改良して「世の中にもう一度,からくり人形があふれる光景を見たいな~」と思ったので,完成後ですが,製作日誌を書いていこうと思います!!

p.s.あまり言いたくはなかったのですが,この機械は5[cm]しか動きませんでした😢

まずはメカから.

それでは~

シュワッチ!


 

①作るもの:

江戸時代に作られた“からくり人形”にモーターを追加することで,現代の日常社会でも使えるものにする!

②用意するもの(メカ面):

・アクリル樹脂

ゼンマイ

・M3×10

・M3×20

・M3×30

・M5×40

・M3の蝶ナット(行司輪の爪に使います)

・セットカラーΦ15(歯車の位置決めに使います)

・セットカラーΦ10(歯車の位置決めに使います)

③完成画像:

正面図

右側面図

背面図

左側面図

④3Dモデル

 

⑤完成動画:

⑤図面データ:

図面データ

*部品の名称は必ずしも正確ではありません.また,寸法は全部入れると大変だったので大まかにしか入れていませんm(__)m.もし、「ここの寸法が知りたい!!」という部品がありましたらコメントをお送りください!

⑥製作概要:

1.レーザーカッター
1.1.黒いパーツはレーザーカッターで製作しました.使用したアクリルは3[mm]です.歯車の製作も手作業では厳しいと判断し,レーザーカッターを使用しました.

2.3Dプリンタ
2.1.黄色と白のパーツは3Dプリンタで製作しました.使用した樹脂はPLAです.製作中に気づいたことなのですが,軸を3Dプリンタで製作したのはやめた方がいいです.安い3Dプリンタで製作した私のではCADで設計した時の軸径から変わってしまい,やすりで研磨して調整しました.ものによっては2回作ったものも😢.全部,木材に変えてみようかとも思いましたが、アクリル板に圧入するのは厳しそうだったので、やめました.

3.ボルト
3.1.ぜんまいをひっかけるのにもボルトを使用しています.こうすることで、軸の製作を最小限に留めることが出来ました.

3.2.行司輪の爪は全部,ボルトです.

4.セットカラー
4.1.歯車の位置固定にはセットカラーを使っています.軸に隙間なくはめ込むのはかなり苦労します.バイスに固定し、ハンマーでたたいて圧入しました.

5.ゼンマイ
5.1.ゼンマイは“鋼”で作りました.これは材料を探すのに苦労したのですが,モノタロウで良いものを見つけることが出来ました.ただ,幅が320[mm]もあるので,所望の幅に工作機械で切る必要があります.

5.2.ゼンマイは巻くのが大変でした.この項に関しては結果として上手く巻けませんでしたので,成功談ではありません.5周くらい巻きました.というのも5[cm]くらいしか動かなかったからです😢ぜひどなたかちゃんと長い距離動くものに改良していただきたいです!!多分問題はこのゼンマイの巻き方にあります.一応,作業の際には手を切らないように手袋をはめて行いました.


 

いかがでしたでしょうか?

ざっとしたことしか書いていませんので,何か追加情報が必要でしたらコメントを下さい!

次回は制御に用いた回路やプログラムを紹介したいと思います!

▲▲▲アリガ島▲▲▲

次回予告
「【製作日誌】現代版からくり人形を作る~制御編~」







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