CNCの自作とCNCで作る工作

　私の作品は５つのマシンを一つのトレイに組み、一つのハンドル操作で歯車やチェンを介して全ての
マシンが連動するようにし、ビー玉が走る走路も工夫してみました。　　　　　　　　　　　　　　　

　ここがビー玉の出発点です。先ず、下部の玉溜りに戻って来たビー玉がホイールの外周に開けられた穴　
（合計16個の穴は斜め外向きに開けてある）に入り、ホイールの回転で上部出口に来ると自重で勝手に出て
来ます。ホイール穴あけ加工中の画像を参照　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　出口には行き先を振り分けるフリップフロップを設け、チェンマシンとマーブルポンプへ交互に送ります。

チェン内側プレートを玉受け状にし、下部の玉溜りから掬い上げるようにしてます。ビー玉が最上部を過ぎ
ると玉受けから出て、ヘアピンカーブ・Ｓ字カーブの木製レールを通り、ジグザグマシンの出口と合流します。

　Webで見かけるマーブルポンプはレバー式が殆どですが、私は少し手を加えてロータリー式に改良しました。
ポンプの動作は簡単で、入り口から入った玉がローターによって押し上げられるとストップレバーを押しのけて
上へ、ローターが通過するとスプリングの力でストップレバーが戻り、送り出しが完了します。　　　　　　　
ここでは、ビー玉の流れから二枚羽のローターを使いましたが、画像左下のように三枚羽も使えます。　　　　

マーブルポンプから押し出されたビー玉は最上部から出ると５重ループを下った所でフリップフロップ
によってリフトアップマシンとジグザグ階段マシンへ交互に送られます。　　　　　　　　　　　　　
（赤矢印はリフトアップマシンへ：青矢印はジグザグ階段マシンへ）　　　　　　　　　　　　　　　

　１０組のカムとリフターを組み合わせたマシンです。隣り合うカムは１８０度に配置、最初のリフターは
一番短く、カムが上死点に来た時に次のリフターへビー玉を受け渡す構造です。　　　　　　　　　　

　階段状の斜板を２枚並べて片方をクランクで上下させることにより、ジグザグ状にビー玉が移動して登って
行くユニークな構造です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　この受け皿が各マシンから戻って来るビー玉を集め、走路を通じてホイールマシンの玉溜りに戻します。

　今回はデモンストレーション用にモータードライブを追加して手回しと兼用にしました　　　　　　　　　
ステッピングモーターは動かすのに最小のトルクに設定してあり、子供の指がギアやチェンに挟まって　
もモーターが脱調して止まるので怪我をする事がありません。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ステッピング・モーター駆動回路は手持ちのロジックICを使い２相励磁の回路を手配線で組みました。　
モーターは秋月電子の大陸製42ミリ・12Vユニポーラを使い、9Vを印加して400mAで動かしています。　

　主な部品はCADで製図し、CNCフライスで切削加工しました。やはり、チェン等同じ部品を沢山作るのに
CNCフライスが威力を発揮しました。