攪拌棒で攪拌する際に常に同じ面が正面にくるような回転機構を設計したい

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攪拌棒で攪拌する際に常に同じ面が正面にくるような回転機構を設計したい

ukaさん
質問日時: 2021/03/31 22:17

例えばコップに入っている液体をスプーンを使って攪拌した際に、常にスプーンの同じ面が正面にくるように攪拌させることを考えています。機械でこれを実現させるにはどのような機構が考えられるでしょうか?(スプーンの持ち手部分を固定させて、駆動はモーターの使用を考えています)アドバイスいただけましたらありがたいです、よろしくお願いいたします。

追記1
追記日時: 2021/04/11 20:29

資料を追加しました。たとえば、このような機構も考えましたが、回転機構をふたつ用意しないといけないので、より簡単に実現できる方法があればご教示いただけましたらありがたいです。よろしくお願いいたします。

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回答1
回答日時 : 2021/04/01 10:46

改魔神さん

カメラの三脚の雲台って ご存じですか?
あれ カメラをどっちに向けても カメラは 水平のまま 左右に向いたり 上下に向きます・・・・
手前にあるレバー?を ぐるぐる動かしても カメラの先端は円を描いても 傾いたりしませんよね?

あの構造を縦にして・・・・

超望遠レンズの先に スプーンの先っぽをつける感じ
手前にあるレバーの持つところを クランク機構でゆっくり上下左右に回す形を考えれば・・・・?
如何でしょう?

言いたい構造の概略 伝わりますかね?

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改魔神さんへのお礼 お礼日時: 2021/04/11 21:11

ご回答くださいましてありがとうございます。
すみません、雲台の使用勝手がわからないため、なかなかイメージがわかなくて...
自分のほうで思いついた方法として資料を追加しましたので参考いただけますと幸いです。

円盤の回転と同期するように、持ち手部分を逆回転させてあげれば、常にスプーンの同じ面が正面にくるように攪拌できるかと考えていますが、これだとちょっと機構が複雑になるので、より簡単に実現できる方法を考えています。

雲台のレバーがどのような構造になっているか、こちらでも調べてみたいと思います。

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回答2
回答日時 : 2021/04/05 16:11

ダンボール屋さん

回転軸にスリット付きの円盤を取り付け、フォトマイクロセンサなどで停止の信号を取るのはどうでしょうか。カウンタを組み合わせれば何回転で停止、といった簡単な制御もできるかと思います。

モーターの種類や撹拌する流体によっては慣性の影響で多少の誤差が生じるかもしれませんが、ブレーキ機構をつけられるのであればそのあたりも対処できると思います。

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ダンボール屋さんへのお礼 お礼日時: 2021/04/11 21:27

ご回答くださいましてありがとうございます。
ご教示いただいた方法と同じような方法として、円盤にスプーンを取り付けて円盤とスプーンをそれぞれ回転させる方法も考えたんですが(追加資料のとおり)、これだと回転系統が2つ必要となり制御が複雑になるので、より簡単な構造で実現できる方法を考えています。

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回答3
回答日時 : 2021/04/11 23:19

改魔神さん

雲台は 向きが変わってもカメラの画角は水平のままという機能のたとえです
具体的に単純な構造を記します
安いステンレスステンレス板をプレスしたスプーンを考えます
柄の部分の断面形状は 矩形です

コーヒーカップの蓋を作ります
蓋の中央には 矩形の孔があけてあります
孔のサイズは スプーンの柄の断面形状よりやや大きめ
するとスプーンは 自由に動きますが 長軸に対して回転はできません
スプーンを立ててふたをします
するとスプーンの柄の先を動かせばさじは動きますが
孔が矩形で スプーンの柄の断面も矩形なので 回転はできません
あとは 柄の先端に自在継ぎ手を付けて 円状に駆動させればよいのでは?
回答者は絵が描けないので こんな表現で・・・
想像力を働かしてください
必要な機能 スプーンを回転させずに首を振らせる方法を考え出せば OKです

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なるほど1人

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改魔神さんへのお礼 お礼日時: 2021/04/13 15:06

詳細に説明くださいましてありがとうございます。ご提案いただいた機構について理解することができました。こちらの説明不足だったのですが、スプーンはコップの円周に沿ってかき回すことを想定しており、攪拌中、スプーンは垂直の姿勢を保ちながら、同じ面が正面を向くように攪拌することを前提としています。ご提案の方法ですと、常に同じ面を向けることは実現できますが、スプーンの支点に対して攪拌させることになるので、スプーンを傾けながら円周上にかき混ぜることになるかと思います。やりたいことはシンプルなのですが、簡単な機構で実現できないかと考えていますが、なかなかいいアイデアが思い浮かびません。。

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回答4
回答日時 : 2021/04/11 23:30

改魔神さん

想像の参考
長い棒の中央を指示して 一端を円運動させます
すると もう一端も円運動します
某の一端に駆動機構を もう一端にスプーン上のへら?形状を設ければ
駆動機構で一端を円運動させれば 棒は頂点で接する同軸の円錐形状のごとく運動します
しかし スプーンの軸が回転する可能性があるので 軸の形状 及び 支持する部分を矩形として回転に規制を加えます
こんなヒントで分かってもらえますか?
くぷーんを首振りさせること 軸上で回転はさせないこと
この二つの必要機能は 単純な機構で実現できます

下手に自由度を与えて後から制御しようとすると 制御が大変になって費用も掛かり製品価格がUPします

後は頑張ってください


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回答5
回答日時 : 2021/04/20 09:41

改魔神さん

構造の概略は同じですが 蓋中央に 直径Aのスプロケットを取り付けます
これは 固定されていて 回転しません
その軸上に 回転可能なアームを設け アームの上に 回転可能な直径Aのスプロケットを取り付けます
二つ目のスプロケットは アームに対して 回転可能です
二つ目のスプロケットには 回転軸に延長して スプーンが取り付けられていて
すぷーんは 2つ目のスプロケットといっしょに回転します

ここで 2つのスプロケットをチェーンでつなぐと ・・・・
アームを回転させると アーム上のスプロケットは 最初のスプロケットの周囲を公転します と同時に チェーンで駆動されて アームに対して回転します が スプロケットの径が同じなので 公転と 自転の周期が同じくなり すぷーんは 常に同じ方向を向きながら 公転します つまり さじは回転せず コップの中を回ります
これならOK?

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