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2013年3月 5日 (火)

「週刊SL鉄道模型」転車台電動化のヨチヨチ第一歩!

講談社のNゲージジオラマ製作マガジン「週刊SL鉄道模型」の制作の話題です。
今回の転車台電動化の工作は、カズキさんのおかげにて進行させて頂いています。ありがとうございます。

このシリーズの最大のハイライトであるジオラマ内の転車台の電動化の工作を、先日ようやく開始しました。当初は低速ギアのモーターを使用して、簡単にアナログ方式にて電動化させる計画でした。回転軸部分に継ぎ手を用いて、多少の遊びを加えれば良いかと思っていたのです。

しかし配布された転車台を見ると、停止部分にクリック感がまるで無く、位置の調整がデリケートなことに気付きます。手で操作していても、転車台とレールを合わせるのに苦労する始末。アナログ方式での電動化は、位置合わせが難しくなるでしょう。

デジタル方式にて停止位置を制御するのは、私の知識と技能では不可能です。というわけで、カズキさんのマイコンボードを用いた転車台電動化の方式を参考にさせて頂くことにしました。詳しいことは、カズキさんの会社のメディアクラフトのHPの中の、「NATOC Nゲージ自動列車操作システム番外編」の中に書かれています。詳細な図解と説明入りにて、まさに私の電子工作のバイブル的存在です。

NATOC Nゲージ自動列車操作システム番外編
http://www.kumagaya.or.jp/~mcc/shyouwa/index.html

「SL鉄道模型転車台電動化」のコーナーにまとめてレポートがあります。

Slt0101

まず、上記にて紹介されているパーツを入手しました。
電子制御のキモとなる「ARDUINO UNO」というマイコンボードはamazonnで、その他の配線パーツは共立エレショップで購入します。

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全部揃えても3000円少々です。私は配線パーツは予備分を含めて倍量購入しましたが、それでも十分にリーズナブルな電動化パーツとなっています。

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ARDUINO UNOというマイコンボードです。
パソコンで作成したプログラムを、USBケーブルでこの基板に転送し、電気的なコントロールをするというものです。私にはチンプンカンプンの世界。カズキさんの書かれたレポートそのままに作業進行して、深く理解するのは諦めました。

付属していたのは英語のマニュアルのみ。こんなのを自由自在に使いこなす方の凄さを感じます。

Slt0104

その他、デアゴスティーニの「週刊ロボゼロ」にて使用していたサーボモーターを一つ用意します。昨年の11月にTV東京さんが取材に来られた際、デアゴスティーニさんからお土産として3個持ってきてくれた内の一つです。ケーブルの長い70号の付属品を使いました。

今のところ、ロボゼロはあんまり動かしていないこともあり、サーボモーターの予備は一つも消費していません。結構余分に買い込みましたし、内部のギアも入手しています。今回は一つですが、有効活用できると思います。ロボゼロ製作時には、まさか他の工作で使用するなんて考えてもいませんでした。

Slt0105

テスト用のスイッチ基板を作成します。
使用するのは、押した瞬間だけ通電するタクトスイッチというものです。

Slt0106

サーボモーターは、プラグ部分からケーブルを切断して、基板に接続するピンジャック付きケーブルと席巻しました。

Slt0107

カズキさんのレポートのページをプリントアウトして参考にしながら、スイッチ基板の結線を行います。

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格闘すること90分。ようやくスイッチ基板が出来上がりました。
サーボモーターを繋いで実験しますが、どうもうまく動作しないようです。

結局、スイッチ基板の配線が稚拙で、動作不良を来たしていたようです。ちゃんと確認しないで一気に作成するからうまくいかないのです。やれやれです。

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私にとっては慣れない被膜付きケーブルを使用して結線したので、どこかでショートしてしまったのかもしれません。電飾作業で使い慣れたポリウレタン線で配線を作り直しました。裏側は汚くなりましたが、これで確実な通電の自信があります。今度は一つ一つテスターで確認しながら作業を進めています。

Slt0110

再び電源と接続して動作確認。
サーボモーターの回転軸に貼り付けたテープは、転車台の主桁の位置を表しています。今度は無事成功。まだ転車台の回転のエンジン部分の実験段階ではありますが、電動化の目処が立ちました。

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実験用のスイッチボードでは、プッシュ式のタクトスイッチを6つ使用しています。
下段の左から転車台の位置は奥の線路と接続している状態で、右のスイッチに行くと2つ目、3つ目、4つ目、5つ目の線路と接続するという仕組みです。上段左のスイッチは、反転用のスイッチです。

私の写真のように、プッシュ式のタクトスイッチを使用している場合、カズキさん製作のプログラムの13行目のtoggle_switch = trueをtoggle_switch = falseに変更しなければなりません。デフォルトのプログラムは、トグルスイッチを想定しているからです。この点については、カズキさんからメールにてお教えを頂きました。

サーボモーターには十分なトルクがありますが、それを転車台に伝える接続部分について、今後考えなければなりません。まだまだ電動化の先は長いので、当分楽しめるかと思われます。

前回はこちら
「週刊SL鉄道模型」プレゼント車両のB1001形はのんびり走行が似合う!

次回はこちら
「週刊SL鉄道模型」第55号 開閉可能な車両庫の扉

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コメント

まずは第一関門クリアおめでとうございます。
といっても後は転車台のメカニカル部分だけなの位で私よりお手の物だと思います。
私自身もYUJIさんのレイアウトで転車台が回る日を待ち望んでいますので是非成功させてください。

私の方は当初から悩まさされ続けていた主桁の接触不良からやっと解放されました。(URL)
やはり買い直したものでも接触不良を起こしていました。仕方がないのでメカニカル接点を止めてリレーを使った電気的なものにしようかと思ってましたが、いちかばちかでハンダ付けをやってしまいました。転車台、待避線共順調に動いています。

投稿: カズキ | 2013年3月 5日 (火) 22時56分

転車台電動化お疲れ様です。カズキさんやYUJIさんみたいにはアナログ世代の私にはとても出来そうにありませんが勉強するようにブログ見させてもらっています。さて、紅葉ですが、ちょっと面白い方法で赤い色を何色かに出来ました。ボンド水溶液の前に薄め液に少し色を着けて垂らしてからボンド水溶液をかけてみたら、赤い色が、何色かになり中々いいかもでしたよ。

投稿: タッ君パパ | 2013年3月 6日 (水) 00時09分

>カズキさん、こんばんは。

転車台の電動化工作については、本当にお世話になっています。最大の難関であった電動コントロールの目処が立ったことにて、今後の工作に進めそうです。今後の問題は、サーボモーターと主桁の接続ですね。

主桁の不良率が高いのは困ったものですね。かなりデリケートな接点のようで、困っておられる方が多いでしょう。イザとなったら、カズキさんのように半田付けでの対応が確実ですね。


>タッ君パパさん、こんばんは。

私はデジタルなこと、さっぱりです。今回もカズキさんのやっておられることのホンの一部を劣化コピーさせて頂く次第です。

フォーリッジの色付け方法、良さそうですね!今回の紅葉は単調な赤色なので、ボンド水溶液に色を付けるやり方、深みが出そうですね。

投稿: YUJI | 2013年3月 6日 (水) 21時45分

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