Maker Faire Tokyo 2021 手のひらサイズペンプロッタ66台の軌跡

完成日： 2014/1/11 2014/5/4 2014/7/19 2016/1/10 2016/1/31 2016/2/13 2016/3/7 2016/3/14 2016/4/29 2016/5/3 2016/5/15 2016/5/17 2016/7/2 2016/9/15 2016/9/25 2016/10/9 2016/11/12 2016/11/27 2017/2/19 2017/3/26 2017/4/2 2017/4/27 2017/5/3 2017/6/11 2017/7/10 2017/7/18 2017/7/26 2017/8/2 2018/3/14 2018/3/26 2018/5/3 2018/5/6 2018/5/6 2018/6/3 2018/6/3 2018/6/18 2018/6/27 2018/7/16 2018/7/21 2018/9/18 2018/9/19 2018/11/5 2018/11/17 2018/11/25 2019/1/31 2019/2/15 2019/2/18 2019/2/25 2019/4/14 2019/4/23 2019/4/29 2019/6/23 2019/6/30 2019/7/6 2019/7/12 2019/7/30 2019/8/11 2019/11/7 2020/1/3 2020/1/4 2020/1/12 2020/1/19 2020/1/24 2020/1/28 2020/2/4 2020/3/24

素材：ユニバーサル基板ユニバーサル基板ユニバーサル基板黒アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板水色アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板青アクリル板黒アクリル板青アクリル板ウォールナット板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板緑アクリル板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板 MDF板

構成：テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル固定・吊下げ型テーブル・ペン移動型テーブル無し・吊下げ型テーブル無し・吊下げ型テーブル固定・吊下げ型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル固定・ガントリー型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル固定・ガントリー型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動・片持ち型テーブル・ペン移動・片持ち型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型テーブル固定・片持ち型テーブル固定・片持ち型テーブル固定・片持ち型・キューブ型テーブル固定・片持ち型・キューブ型テーブル固定・片持ち型テーブル固定・片持ち型・キューブ型テーブル固定・片持ち型テーブル固定・ガントリー型テーブル移動・ペン固定型テーブル移動・ペン固定型テーブル移動・ペン固定型テーブル固定・ガントリー型テーブル固定・ガントリー型テーブル固定・ガントリー型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型テーブル・ペン移動型・キューブ型

XY駆動機構： M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじラックギヤラックギヤ M3送りねじラックギヤ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじラックギヤ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M4送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3送りねじ M3モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M3モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M3モータ直結送りねじ M3モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじ M3送りねじ M4モータ直結送りねじ M4モータ直結送りねじベルト駆動 M4モータ直結送りねじベルト駆動 M4モータ直結送りねじベルト駆動 M4モータ直結送りねじ M3モータ直結送りねじ

ペン上下機構： M3送りねじ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型 RCサーボホーン押しつけ型ラックギヤ上下型ラックギヤ上下型 RCサーボホーン押しつけ型ラックギヤ上下型 RCサーボホーン押しつけ型重り+RCサーボ引き上げ型重り+RCサーボ引き上げ型 RCサーボホーン押しつけ型バネ+RCサーボ引き上げ型重り+RCサーボ引き上げ型ラックギヤ上下型 M3送りねじ型 M3送りねじ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型バネ+RCサーボ引き上げ型

ペン色数： 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 1色 2色 1色 2色 1色 2色 2色 2色 2色 2色 2色 2色 2色 2色

描画領域： 20x20mm 55x40mm 55x40mm 25x25mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 25x25mm 55x40mm 35x35mm 25x25mm 25x25mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 25x25mm 40x40mm 25x25mm 55x40mm 25x25mm 40x40mm 55x40mm 55x40mm 55x40mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 55x40mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 23x23mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm 25x25mm

秋月スライド抵抗とギヤードDCモータを3軸組合せ、構造体にユニバーサル基板を用いた初代ペンプロッタ
アルプス製スライド抵抗を用いて描画範囲を55x40mmに拡大、送りねじはiModeraと同じ2本並行に、ペン上下はRCサーボを使用、持ち運びやすいように上下分割
ユニバーサル基板を使用したペンプロッタの3台目、基本構成は2台目と変わらず、テーブル駆動部の幅を狭めた
アクリル板を初めて使用したペンプロッタ、1軸直動機構を2つ組合せてペンプロッタとして動かせるようにした
2台目のユニバーサル基板ペンプロッタのデザインをベースにアクリル板で作成したペンプロッタ、最初は送りねじを2本並行にしていたが後に1本外して動作を確認した
送りねじ1本式のペンプロッタ、これまではペンのガイドに内径3mmのアルミストッパーを使用していたが、アクリル板に3mmの穴を開ける方式に変更、後にArduino Nano互換コントローラボードを背面に搭載
ペン左右駆動部のモータをギヤで折り返して横幅を小さくしてみた
1軸直動機構を2つ組合せて吊下げ型ペンプロッタを試験的に作成、その後の吊下げ型ペンプロッタシリーズ製作につながった
ペン左右駆動部のモータギヤ折り返しタイプ2台目、7セグ電圧表示モジュールでXY位置を表示させてみた
テーブルを持たずに床に固定した名刺用紙に描画、ペン駆動部は吊下げ型、スライド抵抗を秋月で販売しているものに変更したが同サイズのアルプス製使用時より描画範囲が小さくなった
キューブ型ケースに収めるべくスライド抵抗をアルプス製の小型版に変更、本体サイズが小さくなったがテーブル無しは描画の度に名刺用紙を床にテープで固定するのが面倒だ
ペン左右駆動部のモータをギヤで折返し横板をコの字からロの字にしてケースに収めずともキューブ感を高めた、当初は床に固定した名刺用紙に描画させたが後に名刺用紙固定用のプレートを底面として取り付けた
テーブル移動型に回帰、テーブルの向きを縦型にし横幅を短くした、更にユニバーサル基板以来の上下分割式を復活し組立・メンテナンス性を向上させた
描画速度を上げるため駆動方式にラックギヤを使用、横幅が狭いためコントローラ基板を縦型に搭載、新たな制御の確立に苦慮
ラックギヤ駆動ペンプロッタの2台目、横幅を広くしてコントローラ基板を従来通りの横向きに、ようやく制御が出来るようになった、後にレーザポインタと蓄光シートの実験用に改造
7月に作成した実験用XY直動機構にラックギヤを使用したペン上下部を取り付けた、これまでのRCサーボホーンによるペン押しつけと違いペン圧が安定した
3軸全てをラックギヤ駆動方式としたペンプロッタ、ペン上下部をラックギヤにしたことでペンの高さの調整が楽になったのが大きい
アクリル板の代わりに2mm厚のウォールナット板を使用、アクリル板よりも摩擦は大きいが剛性が高くなり描画品質は向上、年月と共に風合いも増してきた
10月と同じく送りねじXY直動機構とラックギヤペン上下部を組合せたペンプロッタ、最初はペン上下部ラックギヤはレーザカッター切断方式だったが後に単品パーツに変更した
描画領域を小さくして本体をコンパクトにしたミニペンプロッタ、この後のスタンダードな形となった
テーブル固定のガントリー型ペンプロッタにチャレンジ、ペン上下部を小さくするために重りでペンを押し付ける方式を採用
ミニペンプロッタのペン上下部を重り+RCサーボによるペン引き上げにしてみる、適切な重りが見つけられなかったこともありこの方式は短命に終わった
予備機としてスタンダードなユの字型ペンプロッタを1台作成
RCサーボを横向きにしてペン上下部の高さを抑えた、ペン上下方式は最初重り方式だったがその後バネによる押し付け+RCサーボによるペン引き上げに変更、これもこの後のスタンダードとなった
テーブル固定のガントリー型ペンプロッタの2台目、コントローラ基板の固定部をちゃんと用意、名刺用紙を固定するテーブル部をスリットからはみ出させて固定しやすくした
3軸全てラックギヤ駆動方式としたペンプロッタの2台目、ペン上下部ラックギヤはレーザカッター切断方式だがやはり噛み合いが外れることが多かった
リニアガイドを使用した片持ち型ペンプロッタ、ペン左右駆動部自体を送りねじで上下させるペン上下方式を採用、リニアガイドのお蔭で描画品質は高くなった
リニアガイドを使用した片持ち型ペンプロッタの2台目、その後コントローラをFlashAir搭載コントローラに換装しLuaスクリプトによるイカサマHP-GLパーザで動かした
初めてMDF板を使用したペンプロッタ、MDF板の均一な厚みはアクリル板よりも組み立てやすい
MDF板を使用したペンプロッタの2台目、テーブルにガイドレールを取り付けて直進性を高めたが描画品質は悪かった
初めてM1.6ネジを投入、ガイドレールをペン左右駆動部にも取り付けたが描画品質は改善せず
テーブルにアクリル板を載せた所描画品質が向上、MDF板ではペン圧を受け止められなかったようだ
描画位置を名刺用紙の中央に持っていくためにテーブル側とペン左右駆動側を一体化し後ろに固定、一体型でペン交換などのメンテナンス性は悪化した
描画位置を中央にしながら上下分割に
同じペンプロッタを2台同時に組み立てた
憧れのバキュームテーブルを搭載、中華ポンプを5Vで動かしたが紙を吸いつけてくれた
描画の様子が見やすいようにペン先の形状を変更
バキュームテーブル搭載ペンプロッタの2台目、今回は穴をレーザカッターで開けた、デモでの紙の交換が非常に容易になった
描画領域を大きくしてみたが、描画品質はイマイチだった
ペンが曲がるのを防ぐために金属製の替芯を使用、モータの回転数を少し高いものにして若干高速化
小型化と低コスト化を狙ってペン上下のRCサーボをSG90から3.7gサーボに変更
3.7gサーボの小ささを活かしてペン上下部を更にスリムに、ペン上下部が本体の横にはみ出さないようになった
送りねじをM3からM4に変更して高速化を狙ったが、描画品質は悪くなった
工作機械展示会「JIMTOF」会場で「直動機構は直交してこそ映える」との言葉が降臨し、1軸直動機構を2つ組合せて衝動的に作成、描画品質よりも見た目を優先した
最初からテーブル固定片持ち型スタイルを前提にしたパーツでペンプロッタを作成、モータの出っ張りを抑えるために折返し型モータを投入
コントローラ基板を固定する背面板の強度を高めるために筐体をキューブ型に、描画位置も中央にオフセットした
調整に難儀していたユニバーサルジョイントを捨てて、軸自体が送りねじになっている送りねじ直結型ギヤードDCモータを初投入
「直動機構は直交してこそ映える」という言葉がもう一度降臨し、1軸直動機構を2つ組合せてペンプロッタを作成、直動機構が空中に浮くスタイル
キューブ型ペンプロッタの送りねじ直結型モータの送りねじをM3からM4に変更、描画時間が若干短くなった
キューブ型ペンプロッタのパーツを流用してコントローラ基板を固定
ガントリー型ペンプロッタを作りたくなり、手持ちのテーブル移動部と1軸直動機構を組合せて衝動的に作成
MakerFaireTokyo2019キックオフミーティングでsknjpnさんのTinyFabrica5を見て衝動的に作成、テーブルのみ移動しペンは固定したまま
不具合を微修正、制限のあった描画領域も改善
ペン上下部固定を活かしてタンデムペン上下機構を搭載し赤青の2色に初対応、描画領域を維持するために大型化
ガントリー型を前提にしたパーツでペンプロッタを作成、後にテーブル四辺をガイドで囲い固定用ダブルクリップを不要とした
黒1色の描画では物足りなくなりタンデムペン上下方式でガントリー型ペンプロッタを2色化。本体サイズはそのままで2色可能な描画領域を割り切った。
リニアガイドと手持ちの1軸直動機構を2つ組合せて作った薄型のガントリー型ペンプロッタ、これを作り続けても進歩が無いと感じてベルト駆動直動機構の試作に着手した
描画品質の高いテーブル・ペン移動型ペンプロッタを2色対応、後にキューブ型の外装を取り付けた、テーブル四辺ガイドは名刺用紙が動いて描画品質が落ちるのでダブルクリップ方式に戻した
テーブル・ペン移動型2色ペンプロッタ2台目
1軸ベルト駆動直動機構を2つ組合せて作成したペンプロッタ、ベルト駆動の制御実験に使用
テーブル・ペン移動型2色ペンプロッタ3台目
描画速度の向上を狙ったベルト駆動によるペンプロッタをキューブ型で作成、縦横方向の直線移動は送りねじ方式よりも高速化した
キューブ型の筐体にペン移動部を取り付けて4年ぶりにテーブル横型ペンプロッタを作成
キューブ型ベルト駆動ペンプロッタの2台目
テーブル横型ペンプロッタの2台目、、2色描画可能領域が縦長になりコンテンツの幅が広がった
テーブル駆動部の高さを低くしてペンがキューブの上面から出ないようにした