第 66 話 | ポータブル卓上ミニボール盤を自分で手作りするには?DIY 愛好家のための卓上ミニボール盤を自作、なんと鉄筋に穴が開けられる

阿彪がポータブル充電式ミニボール盤を手作り(11 分、MakerWorld でオープンソース):795 モーター 12〜24V、20/60 歯プーリー、円錐 / リニアベアリング、シャフト、3D プリント部品;18650 2600mAh 10C を 6 本 6S + 35A バランス BMS + IP2369 45W 2〜6S 充放電モジュール + 電圧計 + ロッカースイッチ、バランス線は各直列に 1 本、初回は 2〜3V 高い電圧で起動が必要、出力 21V;初版は円錐ベアリングを逆に付けて摩擦で溶け、モデル修正後は完璧、角鋼は豆腐を切るよう、ネジ棒もほぼ貫通

手元にプーリー一式はあるがミニボール盤がないので、ポータブルで充電式、コード不要の卓上ミニボール盤を作ります、角鋼の穴あけは鉄を泥のように削り、大型のネジ棒にも穴が開きます。材料リスト(価格込み):795 モーター 12〜24V 28.9 元、ドリルチャック + 5mm 変換アダプター 15.28、20/60 歯プーリー 12.1、円錐ころ軸受(内径 10)2 個 10 元、リニアベアリング 5.5、フランジ付きリニアベアリング 15.2、10mm シャフト 40cm(17.5/m)、5mm シャフト 10cm(39.9/10 本)、M6×90 六角穴付きボルト 3.73/5 組、内径 5 外径 10 の小型ベアリング 17 元/10 個、バネ 4.3/10 個;電子部品:18650 2600mAh 10C を 6 本(100 本 343 元)、6 直列 35A バランス BMS 23.74、DC7〜100V 残量計 10.9、IP2369 PD45W 2〜6S 充放電モジュール 21.3、6mm ロッカースイッチ 1.9;リチウム電池にしないなら電池とバランス基板を省いて DC 直結にできる;スポット溶接機などの専門工具がなければリチウムバッテリーパックは作らない方がよい。電池:総正極・総負極を引き出してバランス基板につなぐニッケルストリップ;バランス線で悩む人が多いが、負極から正極へ各直列に 1 本、各直列の電圧を検出すると覚える;バランス BMS を取り付けて負極をスポット溶接し、バランス線を挿す;バランス基板によっては初回通電時に 2〜3V 高い電圧を 1〜2 秒入力して起動する必要がある;出力を測って 21V 前後なら起動済み。機械部品は寸法に合わせてモデリング、MakerWorld で無料オープンソース、PLA プリントは 4 プレートで十数時間、フィラメント代 20 元ちょっと。組み立て:電池をボックスの溝に入れ、残量計を取り付け、総正極は線を予備に残し、充電モジュールを Type-C の穴位置に接着剤で固定;残量計の負極、充電の負極、総出力の負極をバランス基板の負極出力につなぐ;保護基板の充電入力線を充電モジュールの負極へ、もう 1 本をモジュールの正極へ、モジュールの小スイッチを入れるとランプが点いて正常動作、Type-C は充電もスマホへの放電も可能;バッテリーパック正極のもう 1 本はスイッチの中央ピン(入力)へ、正極出力の総負荷線・残量計の正極・検出線をよじって一束にしスイッチの出力側へ;スイッチを予備の穴に取り付け;通電すると残量計が表示、蓋を閉める;シャフトを丸穴に叩き込む。ヘッド部:上下の小型ベアリング、円錐ベアリング(内径 10 をプリント部品で 5 に変換、スペースが狭く取り付けに苦労、モデル設計は失敗)、ドリル変換部品、フランジ付きリニアベアリングをネジ 4 本、もう 1 つのリニアベアリング、チャック、モーターブラケットをネジ 4 本、モーター、小プーリーのイモネジ、ベルト(先にベルトを掛けてからプーリーを付ける方がよい);ターンテーブル台座はネジ 2 本、緩め締めで台の高さ調整;下部クランプの 3 組目の六角ボルトでドリル角度を調整;縦棒 2 本にバネを付ける;ハンドルの可動連結部品は昔の手押しポンプ井戸の原理を真似、外側の穴に銅線を通して抜け防止;電源線をモーターにつなぎ、防塵カバー。試し穴あけ:1 穴開けたら揺れと振動がひどい、軸が垂直でない、ヘッド部のモデルに重大な問題;分解するとプラスチック部品が既に溶けて焦げていた、穴あけ時に上に押し上げてプラスチックと摩擦し発熱して溶けた;モデルを修正して円錐ベアリングを外側から入れ、上下に 1 個ずつ、押し上げと落下を防ぎ、ベアリングの内輪がドリルと一緒に回って摩擦しない;小型ベアリングの外径 10 が変径として 5mm シャフトに使えると発見;2 時間近くかけて再プリント、取り付けの難しさと摩擦熱を完璧に解決;角鋼は豆腐を切るよう、ネジ棒は完全には貫通しなかったがほぼ、卓上ミニボール盤としては十分。コメント:自分も作った(4);10cm でいくらかを計算するな、そんな単位では売ってくれない;毎月発明にいくら使う;治具を付けてビーズ挽き;防水にして酒瓶を切る;主支柱が細すぎてプラスチック部品が多く剛性が悪い、遊ぶ分には可;後ろの支柱はかなり太い管が必要;ミニテーブルソーは作れるか(そのうちチュートリアルを出す)。

成果

手順11 ステップ · 画像をクリックで元動画へ

1. 
   1. 完成品プレビュー:ポータブル充電式ミニボール盤、角鋼 / ネジ棒に穴あけ

   手元にプーリーはあるがボール盤がないので、ポータブル充電式ボール盤を作る;角鋼の穴あけは鉄を泥のように削り、大型のネジ棒にも穴が開く;リスト、工程、モデリングを共有。

   00:00 – 00:27
2. 
   2. 機械部品リストと価格:795 モーター、チャック、プーリー、ベアリング、シャフト、ネジ、バネ

   795 モーター 12〜24V 28.9;チャック + 5mm 変換 15.28;20/60 歯プーリー 12.1;円錐ころ軸受 内径 10 ×2 で 10 元;リニアベアリング 5.5;フランジ付きリニアベアリング 15.2;10mm シャフト 40cm(17.5/m);5mm シャフト 10cm;M6×90 六角穴付きボルト;内径 5 外径 10 の小型ベアリング;バネ。

   00:27 – 01:33
3. 
   3. 電子部品リスト:6×18650 2600mAh 10C、6S 35A バランス基板、残量計、IP2369 45W モジュール、スイッチ;スポット溶接機がなければリチウム電池は作らない

   18650 2600mAh 10C を 6 本(100 本 343 元);6 直列 35A バランス BMS 23.74;DC7〜100V 残量計 10.9;2〜6S PD45W 充電モジュール 21.3;6mm ロッカースイッチ 1.9;リチウム電池にしないなら DC 直結に変更可;スポット溶接機などの専門工具がなければリチウムバッテリーパックは作らない方がよい。

   01:33 – 02:28
4. 
   4. バッテリーパック:総正極・総負極をニッケルストリップで引き出す;バランス線は各直列に 1 本;バランス基板を付けて負極をスポット溶接;初回起動;21V

   総正極・総負極を引き出してバランス基板につなぐニッケルストリップ;バランス線は負極から正極へ各直列に 1 本、各直列の電圧を検出;バランス BMS を取り付けて負極をスポット溶接;バランス線を基板に挿す;基板によっては初回通電時に 2〜3V 高い電圧で 1〜2 秒起動が必要;出力を測って 21V 前後なら起動済み。

   02:36 – 03:18
5. 
   5. 3D モデルを MakerWorld でオープンソース;PLA 4 プレートで十数時間、20 元ちょっと

   機械部分は寸法に合わせてモデリング、MakerWorld で無料オープンソース;PLA プリントのフィラメント代 20 元ちょっと、4 プレートで十数時間。

   03:18 – 03:46
6. 
   6. 電装ボックスの配線:残量計、充電モジュール、バランス基板の負極集約、スイッチの入力 / 出力;シャフトを叩き込む

   電池を溝に入れる;残量計;総正極の予備線;充電モジュールを Type-C の穴に合わせて接着剤で固定;残量計の負極 / 充電の負極 / 出力の負極をバランス基板の負極出力へ;保護基板の充電入力をモジュールの負極へ、もう 1 本をモジュールの正極へ;小スイッチを入れるとランプ点灯;Type-C は充放電可;電池正極のもう 1 本をスイッチの中央ピンへ、出力負荷線 + 残量計の正極 + 検出線をよじって一束にしスイッチの出力へ;スイッチを取り付け;通電すると残量計が表示;蓋を閉める;太いシャフトを丸穴に叩き込む。

   03:46 – 05:24
7. 
   7. ヘッド部の組み立て(初版):小型ベアリング、取り付けにくい円錐ベアリング、フランジ付きリニアベアリング、チャック、モーター、プーリー

   上下の小型ベアリングを押し込む;円錐ベアリングは内径 10 をプリント部品で 5 に変換、スペースが狭く取り付けに苦労(モデル設計は失敗、後で改良あり);ドリル変換部品をはめる;フランジ付きリニアベアリングをネジ 4 本;もう 1 つのリニアベアリング;チャック;モーターブラケットをネジ 4 本;モーター;小プーリーのイモネジ;ベルト(先にベルトを掛けるべき)。

   05:32 – 06:52
8. 
   8. ターンテーブル台座、クランプ、バネ付き棒、手押しポンプ式ハンドル、配線、防塵カバー

   ターンテーブル台座はネジ 2 本、緩め締めで台の高さ調整;下部クランプの 3 組目の六角ボルトでドリル角度を調整;縦棒 2 本にバネを付ける;モーター付きヘッド部を取り付け;ハンドルの可動連結部品は昔の手押しポンプ井戸の原理を真似、外側の穴に銅線を通して抜け防止;電源線 2 本をモーターへ;防塵カバー。

   06:52 – 08:07
9. 
   9. 試し穴あけ失敗:揺れと振動、軸が垂直でない;分解するとプラスチック部品が摩擦で溶けていた

   1 穴開けたら揺れ始め、振動がひどく、軸が垂直でない、ヘッド部のモデルに重大な問題;分解すると既に溶けて焦げており、力ずくで取り外し;回転時に上に押し上げてプラスチック部品と摩擦し発熱して溶けた。

   08:21 – 09:20
10. 
    10. モデル修正:円錐ベアリングを外側から上下 1 個ずつ、小型ベアリングを変径に;2 時間近くかけて再プリント

    モデルを修正して円錐ベアリングの位置を逆にし外側から入れ、押し上げ力と摩擦を解決;小型ベアリングの外径 10 が変径として 5mm シャフトに使えると発見;上下 1 個ずつの円錐ベアリングで押し上げと落下を防ぐ;ドリルはベアリング内輪に当たって一緒に回り摩擦しない;プーリーを固定;取り付けの難しさと摩擦熱を完璧に解決;残りの手順は同じ。

    09:20 – 10:25
11. 
    11. テスト:角鋼は豆腐を切るよう、ネジ棒はほぼ貫通;アイデア募集

    角鋼は豆腐を切るよう;太いネジ棒に挑戦、完全には貫通しなかったがほぼ;卓上ミニボール盤としては十分;コメント欄にアイデアを。

    10:44 – 11:20

部品表

画面の読み取り値

クリエイターのコツ

• バランス線の覚え方:負極から正極へ、各直列に 1 本、各直列の電圧を検出 02:36
• バランス基板が初回通電で動かない時は 2〜3V 高い電圧で 1〜2 秒起動する 03:04
• スポット溶接機などの専門工具がなければリチウムバッテリーパックは作らず、DC 直結にする 02:12
• 円錐ベアリングは外側から上下 1 個ずつ入れ、ドリルが一緒に回る内輪に当たるようにしてプラスチックとの摩擦を避ける 09:06
• 小型ベアリングの外径 10 は 10→5 の変径に使える 09:33
• 先にベルトを掛けてからプーリーを付ける 06:38

つまずきポイント

• 初版のヘッド部モデル:円錐ベアリングを内側に付け、ドリルが上に押してプラスチックと摩擦し発熱して溶け、軸が垂直でなく揺れた 05:45
• 円錐ベアリングは内径 5 のものが買えず、内径 10 に変換部品を足すしかない 00:40
• コメント:主支柱が細すぎてプラスチック部品が多く剛性が悪い

リチウム電池の安全

• 10C パワーセルのパック製作にはスポット溶接機などの専門工具が必要、なければ作らない 02:26

発言

コストと所要時間