ちょっと Tea Time!? 3年ごしの構想。空き缶つぶし機を考える、の巻き！2026.7.6

やっぱり自動化したいなあ〜

夫婦で毎日晩酌するものだから、缶の量が半端ない。
手でつぶしても、あまり体積が減らないものだから、
３年前に溶接の練習を兼ねて、缶潰し器を作成しました。

最初は、庭で使っていましたが、夏場は暑いし蚊もでるし、
冬場は寒いわで、結局は玄関に常設です。

でも、これって結構使うのが面倒です。
というのも、缶のセットにしゃがみ、足で踏んずけてつぶしたのち、
再度しゃがんで缶を取り出して、ゴミ袋へ。結構体の負担が大きいです。
それに、つぶしていない缶がたまりだすと、一気にめんどくささが加速です。
まあ、運動だと思えばいいのですが、やはり自動で缶をつぶしてくれる機械が
あればと思っていました。


3年前に作った足踏み式の缶潰し器。結構使うの面倒です。

自動機も色々とあるものだ

缶潰し器を自作されている方もネットを探すと色々とおられます。
エアシリンダーを使われてものが多いですが、電動モータを使った方もおられます。

で、市販されているものを探してみるといくつかヒットします。
モータで動くものもあれば、エアシリンダで動くものもあります。


こんなものがあるんだなあ〜。


エアシリンダで動かすタイプもあるんだなあ。

エアで動くものはコンプレッサーが必要になります。
家にも小さめ（８L）のコンプレッサがありますが、さすがに夜に動かすには五月蠅いです。
それに、コンプレッサーは庭においてあるのですが、それを玄関先にもってくるのは
さすがにはばかれます。

電動タイプの能力はいかに？

電動タイプの缶潰し器ってどこくらい能力があるのだろう？
アルミ缶のみが対象であるというのはいいのだけれど、
評価を確認すると、やわらかいアルミ缶にはつかえるけれど、
固いアルミ缶ではつぶれないという評価もある。

とくに、愛飲している缶チューハイは結構固めの造りで、
足踏み式の缶潰し器で踏みつけていても、いわゆるビール缶などに
くらべて、より力をくわえないと潰れません。


電動タイプは評価が微妙だなあ〜。



この缶って結構強度があります。これも潰れるかなかなあ〜。

いづれにしても、玄関先でつかうことを考えると電動式一択になります。
どうせ、導入するならスペックがわかったものを使いたいものです。
ということで、部品を集めて自作しましょう！

どのくらいの力が必要なの？

AIに聞いてみたらこんな回答が得られました。

実験例やメーカー資料などからの情報を総合すると、標準的なアルミ缶を縦方向にぐしゃっとつぶすのに必要な力はおおよそ
数百 N 程度　だいたい 300N〜800 N の範囲に入ることが多いと考えられます

まあ、そんなところかな。単純に足で踏みつけても潰れますからね。
ただ、ぺちゃんこになるかどうかは別問題でしょう。

ということで、さらに調査です。
で、調べていると具体的な数値がでているものがありました。

エアシリンダの圧力を変えて実験された方のデータでは150kgあればそこそこ潰れていますが、
ぺちゃんこにするには500kg程度は必要なようです。

アルミ缶つぶすのに必要なプレス力測ってみました

また、こちらのデータもありました。これは潰れる過程での荷重を計測されています。
350mlのアルミ缶では、潰れはじめるのが1000N(約100kg)ほどですが、十分にぺちゃんこに
するためには500ml缶で3800N（約380kg)は必要な感じです。

実際にはかなりの力が必要です。


引用：空き缶つぶし１号機の製作 | 技能と技術 | 基盤整備センター

プレス機も自作できるかな？

余っている電動ドリルドライバがあるので、これをつかって3/8インチネジ（ほぼM10相当）
とナットで回転を推力に変える機構をつかってプレス機をつくってもいいかもしれません。
ちなみに、この電動ドリルドライバはスピーカを作り出したころに、手作業でのねじ回しでは
限界を感じて購入したものですがら、３０年くらい前のものです。

かなり前に買った電動ドリルドライバー（FDD-10）です。トルクは３〜６Nm程度です。

全然トルク足りないなあ〜

電動ドリル（FDD-10）のトルクはクラッチをいれた場合は最大で３Ｎｍほど、
クラッチをはずせば（ドリルモード）最大で６Ｎｍまででるらしいです。
これをＭ１０相当のネジで送りをかければどのくらいの推力がでるかを試算してみました。
問題はネジであり、６０°ネジ形状の普通のネジ山は、ボールネジのように回転を推力に
変えるのが目的ではなく、締結目的でつかわれるため摩擦が大きく変換効率が低いです。
およそ２０％前後といわれています。そこで効率をすこし低めで１５％と仮定すると、
ネジピッチ1.25mmとして推力はクラッチモードで約36kg、クラッチをはずしても約72kgとなりました。
これでは、かなり力不足です。


これだと低速モードだと最大３０Nmのトルクがでますが・・・・

そこで、もう一つの電動ドリルドライバーがあります。これは、ドライバ用の低速動作の切り替えもでき、
このときの最大トルクは３０Nｍです。さすがにカタログスペックの最大値まではでないと考えて
２０Ｎｍとすれば、最大で240kgの推力がだせます。
これならば、缶もつぶせそうではありますが、350mlはなんとかつぶせても、
500ml缶だと十分に潰しきれない可能性が高いです。

なおM１０程度のネジだと、座屈してしまわないか心配ですが、計算すると
理論値でおよそ座屈荷重は３T程度になりそう。安全率を３としても１Tまでは大丈夫なので、
推進にM10ネジをつかってもよさそうです。ただ、駆動するモータは強力なものが必要です。

ここは市販品に日和るかなあ〜

以前からプレス機にはリニアアクチュエータを物色していましたが、
高推力のものは結構値段が張るので見送っていましたが、
やはり確実に動いて缶を潰してほしいものだから、ここは思い切って購入することにしました。

ストローク200mm、最大推力7000N（約700kgf)、速度9mm/s、24Vモータを購入です。


寸法はこんな感じです。Lminは450mmです。そのためつぶし機の全長は短くて650mmになるでしょう。
その他、なんやかんやで750mmくらいにはなりそうです。結構長いなあ〜。

まずは、到着待ちです。
ただこのアクチュエータを購入するときに、欲しかった情報として、モータの駆動電流がわかりませんでした。
たぶん１０Aもあれば十分だと思うけれど、まずは簡単にでも実験して缶潰しのときの電流値の目安を
測定する必要があります。でないと、回路が組めません。

最大の課題は設置の向き　2026.7.7

購入したアクチュエータの動作速度は9mm/sのもの。ストローク200mmなので往復だけで、最短で44秒かかります。
もちろん、潰し中は負荷がかかるので動作速度も落ちるでしょうか、もっと時間がかかるはずです。
往復で１分はみておいたほうがいいかもしれません。
もちろん、それに付きっきりになる気はありません。缶を何本かセットして、あとは自動運転をさせるつもりです。

で、このときに課題になるのが設置の向きです。
横方向に潰すようにすれば、地球の重力の恩恵が得られますから、
缶の自重で潰し器の中にセットできます。ただ、これだと設置面積がかなりとられます。
玄関先に置くにはすこし邪魔っぽいです。


この方向にすると、設置面積がかなりとられます。

できれば、潰し器は縦に配置したいものです。そうすれば設置面積はかなり小さくてすみます。
もちろん、高さは高くなりますが、それはあまり影響がありません。
そうなると、横になっている缶を立てる工程と、立てた缶を潰す器のなかに設置する工程が
必要になります。これって、思ったよりかなり複雑になりそうです。

考えてみよう！

基本的なパーツは�@缶のホッパー　�A缶を縦に変換する機構　�B缶をプレス機の中央部に設置する機構
となるでしょう。それぞれの構造について検討です。

�@缶ホッパーは簡単です。２つのストッパを設ければ、缶を１つづつ取り出すことができるはずです。
ストッパはラジコン用のサーボをつかえばいいでしょう。


�A缶を縦にするのは、重力だけでもできそうですが、缶の高さ分が無駄になりそうなので、
倒立用のテーブルを用いてもいいかもしれません。テーブルの回転は同じくサーボをつかいましょう。



�B缶の移動方法案（上からみたところ）です。最初は別途リニアアクチュエータを使おうかと思いましたが、
奥行が大きくなるのが難点です。そこで、サーボによる３軸アームを作って缶を動かせばいいかな〜っと。
動作量に余裕をもたせれば、潰した缶の排出も可能です。

上記のような案ですこし検討をすすめましょう。
サーボがいくつか必要になりますが、以前に作った６足ロボット（もう廃棄寸前）のサーボがいっぱいあるので、
それらをつかえばいいでしょう。トルクも20kgcmと大きなものなので、アルミの缶を動かす程度なら楽勝です。


CPUもとりはずしてもうゴミ状態ですが、サーボはまだまだ使えます。

具体的設計にはいりましょう　2026.7.8

まずはプレス機からです。

缶の直径は約68mmですが、当然のことながら潰すと横にすこひ大きくなります。
それを考慮しておかないと、潰し器の側面に缶があたってしまって、動かなくなるようです。
先人がそれで失敗された動画をあげておられました。

【DIY】自作アルミ缶つぶし機の作り方 ?力要らずで空き缶が10分の1小さくなる？！? - YouTube

で、実際の電動潰し機の寸法をみてみると、90mm程度の余裕をもたせています。
90mmは外寸でしょうから、内寸的には85mmくらいでしょうか。
このくらいの余裕があれば、缶が潰れても中で自由に動けるのでしょう。

市販の電動缶潰し器の寸法です。

実際に、足で缶を縦方向に潰してみました。
その結果、500ml缶ではちょっと歪に潰れましたが、最大で85mmまで広がってしまいました。
足で潰すので、どうしても力に方よりがでるでしょうが、余裕としては90mm以上あったほうが良さそうです。

左が350ml缶、右が500ml缶です。

プレス機のフレームは25mm幅の平鋼材あるいはLアングルを使う予定なので、
サイズ的にはその倍数が作りやすいので、プレス機の幅は100mmとしましょう。


プレス機については大体の構成はこんな感じになるでしょう。

ところで、モータ駆動はどうしよう？

モータはDC駆動で、正逆反転で動作さるようにします。
モータの消費電流が２〜３A程度で済むなら、簡単にリレーをつかって動かせばいいのですが、
駆動電流が１０Aくらいになってくると、リレーの接点抵抗も気になるし、またパワーリレーも手持ちにありません。

接点抵抗を考えるとMOSFETを使いたいところですが、正逆で回すことを考えるとブリッジが必要です。
教科書的に考えると、P-MOSとNーMOSの組みあわせになりますが、P-MOSの大容量品も手持ちがないなあ〜。
N-MOSなら手持ちにいくつもあります。ぜんぶN-MOSでできないかなあ〜。

そういえば、フォトボルのTLP3906が手持ちにあるのでこれを使えばいいかもです。
ということで、こんな回路を書いてみました。
ローサイドのN-MOSはフォトボル使わなくてもいいのですが、下手にトランジスタバッファーをいれるのも
部品点数が増えてしまいます。横着ですがこんな方法で試てみましょう。

またモータの駆動電流も測定できるようにしておきました。
基本的にはモータの負荷電流を計測して、缶潰しの最終点を決定しようかと思っています。

すべてN-MOSFETでブリッジを組んでみました。MOSFETをONさせるためにフォトボルを使います。これならハイサイドのMOSもONできます。

ようやくブツ到着　2026.7.15

ピンポーンと音がする。　
「こんにちは、UPSです。１７００円になりま〜す」
え、代引きなんか頼んだ憶えないけどなあ〜、と思ったけど配達の方が抱えている荷物をみて
依頼品だとはわかった。送料込みで支払っているので、たぶん関税の徴収を代行されているようです。

ようやく肝心のブツがとどきました。

こんなパッケージで荷物が到着です。


中は本体だけ。取説などは一切なしです。


とりあえず、外観を確認です。とくに異常はなさそうです。海外発送品はちょっと荷物が壊れていないか気になったりします。


モータラベルには20260709の日付ラベルがあります。注文が0706の夜なので、
受注生産のようです。そりゅあ、モータやストローク、そして速度の組み合わせを考えると
在庫なんて準備できないですからね。

まずは本体だけで動かしてみましょう。
無負荷で２４V電源につないで動かしましたが、問題ないようです。
無負荷時の電流は0.7A程度です。17Wですね。

無負荷時の電流は0.7A程度です。


200mmの移動速度はおよそ8mm/sでした。スペックより10%ほど低いけど、
電圧降下があるのかな？

さっそく、このアクチュエータを組み込む治具をつくりたいのだけど、
最近暑くなってきたので、外にでるのがものすごく億劫です。
ファン付きベストでも買おうかなあ〜。

フレーム作成開始　2026.7.19

くそ暑い中ですが、この３連休くらいしからまともに時間がとれなさそうなので、
庭で工作です。午前中だけでＴシャツを２回着替えました。


フレームを作成です。これで長手方向の軸力を受け持ちます。


これらは反力プレートです。一番右は缶の潰し板です。まだ仮溶接状態です。


フレームと反力プレートを溶接して、おおまかなフレームの出来上がりです。


リニアアクチュエータを中心への保持はスピーカ製作時の端材から切り出した治具をつかいます。


リニアアクチュエータに先ほどの治具を差し込んで使います。

一度試運転をしてみましょう！

ここまでできたので、まずは缶がちゃんと潰れるかを確認してみましょう。


全体を仮組です。電流測定のため、机の上で動作テストです。


350ml缶を挟んで潰してみましょう！


最初に座屈するときに大きな音がでました。潰れる過程ではニョロニョロと潰れていきます。


最後まで潰れました。これ以上潰そうとしたら実験用電源が落ちました。
電源容量8Aでは足りないようです。

無負荷時はおよそ0.7A程度で、缶が座屈する瞬間では2A程度まであがりました。
その後は1A程度でニョロニョロと潰れだし、完全に潰れだすと急激に電流が増大しました。
全体がおよそ15mmまで圧縮されたときには5A程度の電流でした。それ以上に潰すと8Aまで一気に増加して
実験用電源が落ちました。
　感覚的には電流が５〜６A程度まで上がったら圧縮完了にしてもいい感じです。
あまりモータに負担をかけるのもよくないですからね。

しかし、電流としては最大10A程度まで測定できるようにして置く必要がありそうです。

すこし、駆動回路を見なおしましょう。

そういえば、電流センサーが　2026.7.20

モータ電流はシャント抵抗をつかって測定しようかと思っていましたが、
そういえば、以前に共立電子で安かった電流センサーを１０個ほど買った憶えがあります。
過去の記事にも載せていました。


以前に買っていた電流センサーです。

これ１個だと測定できる電流は5Aまでなので、１０Aまで測定しようとすれば２個並列でいいでしょう。
ただ、２個とした場合、同じDC抵抗であれば等電流になるでしょうが、当然のことながら電流の偏りも
あるでしょう。手持ちも沢山あることから、ここでは３個くらい並列にして測定すればいいでしょうか。
出力を３つの出力電圧を個別にADCして、あとで加算すれば電流がもとまるでしょう。

電流センサは５Aタイプのものを３個並列でつないでつかってみましょう。

ところでスチール缶は？　2026.7.21

スチール缶がたまたま冷蔵庫にありました。お土産で頂いたものです。
で、これが潰れるか試てみました。

小さいスチール缶ですが、問題なく潰れました。
ただ、潰れる途中のモータ電流が３A程度と結構大きいです。
アルミ缶の場合は１A程度で、ほとんど無負荷のような状態ですが、
それにくらべると３倍以上の力が常に必要な感じです。

こりゃあ、350mlのスチール缶でも試したくなります。


小さいスチール缶でも試てみました。


スチール缶も問題なく潰れました。

とりあえず、モータ駆動回路だけでも作るかなあ〜

缶を潰す実験をするときに、モータの回転方向を正逆で頻繁に変更する必要があります。
現在は配線をクリップで繋ぎ変えて実行していますが、結構面倒です。
やはり、正逆が簡単にスイッチで変更できる方が便利です。
ということで、とりいそぎモータ駆動回路だけは作っておいたほうがいいでしょう。

つでに、電流も測定できるようにしましょう。システム全体のコントローラは別途用意するつもりで、
回路図作成です。

電源とドライバー回路はこんな感じ　2026.7.21

基板のサイズから電源回路とドライバー回路は分離することにしました。


電源回路です。元電源を24Vとして、そこからDCDCで必要な電圧を生成します。
必要な電圧は電流センサー用の１２VとPIC用の５V、そしてサーボモータ用の６Vです。



こちらはドライバー回路です。モータの駆動とモータ電流の計測を行います。
モータ電流は計測後に、DAC（MCP4912/10Bit)で電圧変換してHOSTに送ります。

このくらいの回路なので、さほど組み立てに時間はかからないしょう。夜の夜長に製作です。


電源基板です。DCDCが３個搭載されています。


こちらはドライバー基板です。電流センサーが３個並んでいます。２個でもよかったかなあ〜。


フォトボル（TLP3906）は半田面に取り付けています。

さて、動作させるためにPICのプログラムを書きましょう。
しかし、プログラムなんて久しぶりに書くけど、おもいだせるかなあ〜。

フォトボルのスイッチング速度は？

今回のモータ駆動はＭＯＳＦＥＴでのブリッジで正逆回転が可能にしていますが、
ＭＯＳＦＥＴはたすきがけの方向のみでＯＮさせる必要があります。
まちがっても、２つのＭＯＳＦＥＴをショートさせるようなことがあれば、一瞬で壊れてしまいます。
そのため、ＭＯＳＦＥＴのＯＦＦ時間を把握しておく必要があります。

まず、フォトボル単体でのスイッチング速度をみてみるとON/OFFとも20uSなようです。


フォトボルの動作速度を観察です。上段がLED駆動電圧で、下側がフォトボル出力。
だいたい、20usくらいでON/OFFしています。

フォトボル単体でみると、結構スイッチング速度は早いのでですが、
問題は負荷にMOSFETを接続した場合です。なんせMOSFETのゲート容量がでかいので、
かなり動作速度が遅くなるはずです。ということで、測定です。
欲しいのはOFFになる時間ですが、測定値はおよそ３〜4msという感じでした。
ということで、MOSFETをOFFにした場合は、余裕をもって20ms程度の遅延時間をもたせ必要がありそうです。
実際には、モータをOFFにしても慣性でしばらく回るので、逆起電力の洗礼をうけないようにするために、
０．１〜０．２秒程度はすぐに逆転させないほうがいいのかもしれません。


MOSFETを負荷に接続しての動作速度の計測です。


あまりに遅いのでデジカメでは撮りにくい現象でしたが、およそ立ち上がり20msで
立下りは3〜4msという感じでした。

プログラムを書きましょう！2026.7.24

プログラム自体はさほど難しくありません。MOSFETのONする組み合わせだけ間違わない様に注意です。
プログラムの中では電流測定した結果を、DACで電圧出力します。
出力は
　　出力電圧（V)＝2.5V±2.5V/10A
としました。出力電圧が2.5V以上はPUSH（押しつぶし時）で、2.5V以下ならPULL（戻り時）です。

これで、缶潰し時の電流が観測できます。ということで、手元にあった缶を測定してみました。
やはり測定してみると、すこし課題もわかってきました。


500ｍｌのアルミ缶を潰したときの電流です。横軸は時間(s)で縦軸はモータ電流(A)です。

まずモータ起動時の突入電流がかなりでかいです。8Ａで止まっていますが、これは実験用電源のリミッタが働いたためでしょう。
あと、電流波形に周期的とはいえないまでも、結構大きなスパイクが発生しています。これはなぜだろう？

もうすこしｎ数を稼ぐために、他の缶も測定してみましょう。

500ｍｌのアルミ缶を潰したときの電流です。モータ起動してからの測定データです。
スパイクはあいかわらずでているようです。


500ｍｌのアルミ缶を潰したときの電流です。スパイクはでるなあ〜。


350ml缶の場合です。

ちなみにスパイク部分をすこし拡大してみました。スパイクというより、
0.1秒程度の長い時間の山みないな感じです。



スパイクに見えますが、時間的には0.1秒程度の時間発生しています。
どういった現象なんだろう？

いずれにしても、缶を押しつぶしたときに安定してモータを停止させて、かつ
モータの起動時にラッシュカレントで誤停止しないように下記の対策を入れることにしましょう。

１）モータ起動後は0.3秒程度は電流をモニターしない（電流が高くなっても放置）
２）モータ電流が0.2秒以上継続して最大値（８A）になれば、押しつぶし完了として停止する。

とりあえず、こんな感じです。ちょっと気になるのが２）だなあ〜。
というのも電源としては、最終的には24V10Aのスイッチング電源をつかうつもりだけど、
2)をみたす場合として、モータ電流が8Aからさらに10Aまで上がってしまって、電源がシャットダウン
でもしようものなら、コントローラを含む装置全体の電源を喪失してしまいます。
まあ、やってみて問題が起るようならまたなんらかの対策をとりましょう。
コントローラの電源はいまのうちにわけておいてもいいかもです。

ホッパーと缶立て機構の設計　2026.7.27

とりあえず缶潰しプレス機の部分は出来たので、缶は手動で１個づつ潰していますが、
だいぶアルミ缶のゴミは少なくなりました。でも、最終目標としては複数の缶を自動で潰すべく、
残りの機構を考えていきます。これが、結構難物かもしれません。

まずは、ホッパ部分です。部材はスピーカ作成を目的に集めたMDF板（厚さ8mm)をつかいます。
缶のストッパは最初はサーボモータを使おうかと思いましたが、すこしでも制御が簡単になるようにと
以前にテニスマシン製作時に購入した電磁ソレノイドをつかう予定です。
　なぜ、テニスマシンで電磁ソレノイドを使わなかった、いや使えなかったかですが、
消費電力が大きすぎて発熱が心配だったからです。小さいソレノイドですが動作時に24V600mAの
電力を消費します。すなわち14Wです。これを常時通電しようものなら、燃え上がりそうです。
　ただ、缶ストッパにつかう分には、動作させるのは一時（DUTYで1%程度）でよいため、
発熱は気にしなくてもよいはずです。ソレノイドならMOSFETなどのスイッチ素子でONできるので簡単です。

ホッパー部分です。缶の出口の高さを決定するために、同時に缶立て機構部も設計です。


缶のストッパーには２４Vの小形ソレノイドを使用です。

ただ、ストッパーについては平行に２箇所は必要になるのではと想像です。
というのも、ホッパーの幅は500ml缶にも対応できるように175mm程度にする予定ですが、
この幅のときに350ml缶を入れて、ストッパが中央の１箇所だけだと缶がホッパー内で、
回転してしまう恐れがあるからです。


ホッパー内で350ml缶が回転しないように、ストッパは２箇所設置です。

次は缶立て機構です．缶立て駆動はサーボモータをつかいます。


缶立て機構です。真横の缶を立てます。


６足tロボットをばらしたアームを流用します。先端にローラ用のベアリングを取り付けです。


直径15mmのネジ付きベアリングです。

大きく予定変更！　2026.7.28

当初は設置場所を考えて、プレス機は縦置きにしないといけないなあ〜と思って色々と考えていましたが、
家の中におけそうなスペースを発見です。そこなら、プレス機を横置きにすることができます。
横置きにするなら、あまり難しく考えることなく缶のホッパなどを考えることができます。

ということで、いままでの検討を無いことにして（笑）、いきなり製作です。

まずはホッパーから

８mm厚のMDFを切り出して製作です。

電磁ソレノイドの固定台です。取り付けピッチは缶直径の66mmになっています。


ホッパーのフレームを切り出しました。板に穴が空いているのは、缶が見えるようにです。
万が一、詰まったりした場合などに修正できるようにです。


ホッパーは木工用ボンドで固定です。輪ゴムで固定です。


輪ゴムが見つかったのはいいのですが、かなりの年代ものだったようで、中で加水分解していました。
塊になっていて、使えそうなものをなんとか探し出しました。


このタイトルの柄からみても、かなり古そうだなあ〜。

まずはフレームの接着剤が乾くのを待ちましょう。

電磁ソレノイドを取り付けましょう！あ、大失敗！　2026.7.29

フレームの接着材も乾いたので、電磁ソレノイドを取り付けます。
取り付けたあと、早速に缶を入れてテストです。
で、大問題発生！　というか、完全に失敗です。


電磁ソレノイドを取り付けました。

問題その１

まず、缶をそのまま放り込んだらそのまま縦になって、ソレノイドのピンの間を通り抜けてしまいました。
まあ、これはまだ許せる範囲です。最初の缶は水平になるように注意して入れてやれば済みます。

ソレノイドの水平方向の感覚を55mmに設定しましたが、缶が縦にはいると通り抜けてしまいました。


問題その２．これが大問題

電磁ソレノイドのばねが弱くて、缶をすこしでも高いところから落とすと、その反動でばねが押されてしまって、
すり抜けてしまいます。そろりと置けば大丈夫なのですが、それはかなり難しいです。
仮に１缶だけソレノイドで止まったとしても、缶を積み増やせばその自重だけで、ばねが押されて
すり抜けてしまいそうです。
　ばねを強くしても、あまり根本的な解決にはならないだろうなあ〜。

電磁ソレノイドのばねが弱くて、缶を少しでも高いところから落とすと、すり抜けてしまいます。

ああ、なんて失敗だあ〜。電磁ソレノイドのピンが出ているときは、固定できているものだと
思い込んでしまった間違いでした。
さてさて、どうしようか？強い押しばねに交換してもよいけど、反対に引けなくなると困るなあ〜。
それに、適当なばねは手元にありません。

サーボをつかいましょう　2026.7.31

電磁ソレノイドのばねの弱さの対策を色々と考えて、おもわずサーボでソレノイドのピンを押さえる案を考えてみましたが、
それなら、いっそのことサーボをつかって缶ストッパーを作るのが早道ポイです。ということで、
電磁ソレノイドは取り外すことにしました。


電磁ソレノイドをつかった缶のストッパは企画倒れでした。


接着剤でとりつけなくてよかったです。結束バンドを切り取り、ソレノイドはずしました。



あたらしく、こんなストッパをMDFで作成です。


小さいヒンジをつかって、ホッパに取り付けです。取り付けネジが長いので、追加で板を挟んでいます。


サーボをとりつけて、リンケージすれば新しいストッパの出来上がりです。


ストッパが飛び出ている様子です。３箇所突起があるので、これで缶もすり抜けることはないでしょう。

次は、缶の中央保持治具です

缶を重力で落とす方式に切り替えたので、プレス機の中央に缶を保持するための治具が必要です。
ただ、リジットな治具だとプレス機のプレス板や潰れた缶と干渉するので、柔らかいものにする必要があります。
あいにく、缶はとても軽いので、幅の狭いプラ板でも十分に保持できるでしょう。そして、プレス板があたっても、
曲がってよけてくれるはずです。
　とりあえず、板に剣山状に差し込んで、接着材が乾いたら缶の形状にあわせてカットしましょう。


まずは剣山を作成です。ボンドが乾いたら、缶の形状にあわせてカットします。


カットしました。ニッパで切断しているので直線的です。（2026.8.2）


缶を乗せてみて、すこしだけ微修正です。


プレス機に組み込みました。これで、缶を手で保持する必要はなくなりました。

ついでに缶の有無をチェックするセンサも組み込みましょう

プレス機の中に缶がセットされているかどうかは、プレス機を実際に動かしてみて、
一定距離動かしたときにモータ電流が増加するかどうかで判断することができますが、
そうすると検知自体にすこし時間がかかってしまいます。
　そこで、光学的に検知する方法を組み込んでみたいと思います。
手元にLASERモジュールとフォトトランジスタがあるので、これを使いたいと思います。
これらは、テニスマシンを作成したときに、ボールの初速計測のために購入したものです。


赤色のレーザ発振モジュールがまだまだ余っています。これを活用しましょう。

このレーザ発振モジュールはクラス１ではありますが、散乱光ですらあまり連続しての直視
するような状態にはしたくないので、できるだけ短いDUTYで使いたいものです。
このレーザ発振モジュールの中がどうなっているかわかりませんが、まずはフォトトランジスタ
と組わせて、どのくらのON/OFF速度があるか調べてみました。


レーザ発振モジュールとフォトトランジスタの組み合わせでスイッチング速度を計測です。


左がレーザ発振モジュールで右がフォトトランジスタ。

結果的には、OFF時にすこし時間がかかりますが、気にする必要はなさそうです。
1ms程度の発光時間で十分に検知ができるでしょう。20msの周期で1msの発光時間を
確保するとしてDUTYは5%程度になりそうです。


パルス周期１Hz。これだけみれば、LASERとPhotoTR出力はほぼ同期しているように見えます。
もうすこし周波数をあげてみましょう。


パルス周期5kHz。PhotoTR（負荷1kΩ）のOFFタイミングは50usほど遅れるようです。
ONタイミングはほとんど遅れない様子。

さて、レーザ発振モジュールとフォトトランジスタを組み込みましょう。
このときは光軸あわせがちょっと面倒かもです。

取り付け　2026.8.3

レーザ発振モジュールとフォトトランジスタをとりつけです。

レーザ発振モジュールを取り付けです。


反対側にはフォトトランジスタを取り付けです。レーザ光は適度に拡散させています。
でないと、位置合わせが難しい・・・。

ホッパー側の制御回路を作成しましょう！

ホッパー側のハードがほぼ完成したので、その制御回路を作成しましょう。
すべて、ホスト側で制御してもよいのですが、できるだけモジュールをわけた方が
デバッグもしやすいですからね。

しかし、ホッパーをMDFで作ったものだから、
なんだか小学生の夏休みの自由工作みたいだなあ〜。
え？小学生の方がもっといいものを作るって？あ、失礼しました。


これがプレス機の上に設置されて、缶を自動供給します。

ホッパー制御の回路図の作成　2026.8.4


ホッパー側の回路図です。モータ電流の表示もできるように、こちらにLCDを搭載することにしました。


配線数もさほど多くないので、割と簡単にできあがりました。
ソフト自体も大したものではないでしょう。

ちょっと備忘録

全体の構成ですが、月日が経つと忘れてしまいそうなので、自分用の備忘録です。

全体の構成です。

電圧変換基板のピン配置（ＶＨコネクタ）

通信コネクタ（ＮＨ）のピン内容

全体のコントロールを調整していきましょう

最終コーナ？

全体を接続して、動作の確認やソフトチェックにかかりましょう。


ホッパーをプレス機に乗せて、全体の動作調整中です。あ、左に見えるは血圧計（笑。

あれ？妙な動きが・・・　20206.8.6

当初は問題なかったが、直近で妙な動きが発生します。
それは、モータの戻しスイッチを入れた瞬間に、カタっというだけで動作をしません。
プログラムとしては考えられない動作です。それも、戻る動作のときだけ発生して、
押し込む動作のときには発生しません。
で、色々と調べてみるとモータの戻し時に、PICにリセットがかかることが判明です。
ああ、そういうことか！
これは以前にもそういうことがありました。PICの入力端子は電源電圧以上の電圧が
印加されると、リセット状態になってしまうのでした。問題となったのは、ADCの入力
端子で、これは電流センサーの出力を受けています。電流センサーの出力は１個あたり
　電流センサ出力＝2.5V±0.4V/A　
なので、３個並列にしているので5V、すなわち１個あたり６Aはこえないと思っていましたが、
電流センサ間の電流分配のばらつきがかなりあるようです。そして、オシロでADC入力端子
の電圧を観測していると、モータ起動時にADC入力端子の電圧が６V程度まで上昇しているものが
あります。原因判明です。
　原因がわかれば、対策できます。電流センサー出力に５V側へクランプダイオードを追加です。
これで、すくなくとも電源電圧から0.6V以上を超える電圧はADCにはかかりません。
この対策で、妙な動きは発生しなくなりました。
　結構、基礎的な失敗ですが、またまた経験してしまいました。学習しないなあ〜（汗。



もともとの回路図です。電流センサ出力は直にADCに入力しようとしていました。
これがPICの誤動作の原因でした。


電流センサーの出力電圧がPICの電源電圧である５Vを大きく超えないようにクランプダイオードを追加です。

まとめていきましょう！　2026.8.6

ソフトもほぼほぼ出来がってきたので、バラバラになっている基板などをひとつにまとめていましょう。


電源基板とドライバ基板ならびにスイッチング電源はこの箱の中と上に収めました。
手動操作時のスイッチを別途設けることにしました。



全体はこんな感じです。このままでは無骨ですが、色でも塗ればまた雰囲気が変わるでしょう。

総合テストのためには、空き缶が結構必要になってきます。
でも、空き缶がでると、すぐに潰したくなるので、いまは全然手元にありません。
すこし貯めないといけないなあ〜。といっても、１、２日ですぐ溜まりますが（笑。

うちの自治体は大丈夫かな？　2026.8.7

この機械を試運転を含めて稼働させてからは、缶のゴミ容量が各段に小さくなりました。
なんせ、166mmほど高さのある500mL缶ですら圧縮すると15mm程度に小さくなります。
ほぼ体積的には1/10くらいになるでしょう。横押の足踏み式だと1/3程度なので段違いです。
　で、以前から気になっていたことですが、ある自治体では缶を捨てるときは、
手で潰す程度にして欲しいところもあるみたい。というのも、缶などは業者で集められたのち、
油圧プレス等でアルミ圧縮ブロックに一旦は加工されるわけですが、缶が高密度に潰されて
いる状態だと、プレス機で圧縮してもバラバラになるらしい。手で潰した程度だと、缶が絡みあって
ちゃんとしたブロックになるとのこと。そのため、業者さんとしては、缶はできるだけ潰さないで
出して欲しいみたいだ。
　で、うちの自治体は缶の回収にあたっての注意事項を調べてみたけれど、缶の潰しかたに
ついての注文ななかったようです。まあ、見つけられていない可能性もありますが・・・・。
ゴミ袋自体も有料だし、なんせゴミが嵩張るのはもっといやだし、まあいいかなあ〜。
一番の問題は、妻があまり多くの缶ゴミを捨てにいくと、「あの家は結構呑むね〜」と
思われるのいやらしいのだが、すこしは軽減されるかなあ〜。

ホッパーも一工夫

缶をホッパーに沢山ストックできるように、高さ30cmのホッパーを２段に重ねてつかうつもりですが、
単純にストレートにつなげただけでは、缶を横に放り込んでも途中で回転して立ってしまいます。
そりゃあ、缶の重心がかならずしも真ん中ではないでしょうし、落下するときは空気抵抗をうけて、
回転しやすくなりますからね。
　ホッパーの中で、缶が立っても修正はできますが、いちいち直すのも面倒です。
そのため、すこしホッパーは工夫です。

ストレートのホッパーにしてしまうと、缶を投入したとき、
落ちる途中でかなりの確率で立ってしまいます。

缶を入れるときは、上段のホッパーを斜めになるようにしました。
こうすると、缶は転がりながら落ちますから、回転する余裕を与えません。
下側のホッパーに入れば、缶は回転する余裕はありませんから、
そのまま、横に積みあがっていきます。
　そして、缶を入れ終わったら、ホッパーを縦に直して潰し機を作動させます。

上段のホッパーは傾けられるようにして、転がるようにして入れると、
缶が立つ暇がないので、そのまま綺麗に積みあがっていきます。

ホッパーにヒンジを木ネジで取り付けますが、ネジが長いので、そのままでは
8mm厚のMDFを突き抜けるので、ヒンジ用にあて木をとりつけです。

ヒンジ取り付け用の木片を取り付けです。しばらく乾燥させてから、ヒンジをとりつけましょう。


ヒンジをネジで固定です。付属のネジだと、MDFが剥離してしまったので、
すこし細長いネジに変更です。


ヒンジ部分で屈曲するようにできました。

夏休みの自由工作完了！　2026.8.8

さて、これで完成です。夏休みの自由工作でした。
あとは、廊下のデッドスペースに設置して、コンセントを差し込んで
いつでも使えるようにしましょう。

廊下のデッドスペースに設置です。とくに邪魔にはならないのですが、
初めて見る人は、なんじゃこれ？と思うだろうなあ〜。

さてさて

まだ、すこし課題も残るけれど問題なく稼働しだしました。
アルミ缶だけでなく、鉄缶ももっと試てみたいのですが、スーパーに行っても
なかなか、鉄缶の、しかも350mlのものが見当たりません。
まあ、見かけたときには確保しておきましょう。それぞれの缶でどのような
モータ電流の変化があるか、調べてみたいものです。

手当たり次第？

潰せそうなものを見つけては圧縮です（笑。

　
浅田飴の缶です。


すこし直径が大きかったので、隅をさらに圧縮してやりました。ほぼ、板になりました。



（つづく）