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自動ドア教材の製作手順について
〇部品一覧
〇部品配置（組立時の場所）
熊本市技術・家庭科研究会
D
部会
３
６
モール
500mmフレーム
275×201mmドアガイド
270mm透明板
（可動ドア）
固定板
スライド棒
400mmＬ字金具
35mm滑り止め
シート
１
２
１×４土台
400mmモール
１×４土台
１×４足
フレーム
ドアガイド
固定板
透明板
（可動ドア）
スライド棒
滑り止め
シート
Ｌ字
金具
４
５
１×４足
60mm 今 回 の 製 作 で は 、 プ ロ ロ ボ Ｕ Ｓ Ｂ プ ラ ス を 使 用 し て い ま す が 他 の 車 型 教 材 （ 例 え ば 、 キ ロ ボ ） で も 動 作 し ま す 。- 2 -
モールを土台に貼り、１×４
土台と足を接合する。
モールを 400mm に切断する。 紙やすりで、バリを取る。 モールを１×４土台に貼る。（端を合わせて） ☆両面テープで貼りつけます。 さしがねで、接合部のけがきをする。 （厚みの半分、２本分、コーススレッドで接合） 座ぐりをする。 ☆後で、Ｌ字金具を固定し ますので、コーススレッ ドの頭が、材の表面か ら出ないように埋めこ んでおきます。 φ２～３mm 程度のドリル刃等で 下穴をあける。 ☆四つ目ぎり等でもかまいません。 土台と足を、コーススレッドで接合する。１
２
モールの 上部 を 使います手順１・２
弓 のこ、紙 やすり、両 面 テープ ドリルドライバ（四 ツ目 ぎり）、φ2 ～3mm ドリル刃 、プラスドライバ 等 があるとスムーズです。- 3 - １×４土台にフレーム（木枠）を接合し フレームの端にストッパーを接合する。 ０。 フレーム裏の留め具をはずす。 ☆透明板はとっておきます。（可動ドアに使用） ☆ラジオペンチを使うとスムーズです。 段差がない ように！ の作業と同様に、下穴をあけ（3 ヶ所）、木工用 ボンドを接合面に塗り、釘接合をする。 ☆釘は普段の授業で使っているものを使います。 ☆下穴あけの際には、フレーム角に埋めてある金具 に注意しましょう。フレームが破損することがありま した。 フレーム裏の段差に、はめ込むように、固定板（青色） を接着する。 ☆左側半分の場所に接着します。 すきま ２～３mm
３
ストッパー（200×30mm、厚みは 2～6mm 位）を 釘接合する。 ☆細い釘を３本入れています。 ☆この接合にも、木工用ボンドをお使い下さい。 打ち始めは、 ラジオペンチで 支えるとうまく入ります手順３
・ストッパーの材料は入れていませんので技術室 にある余 り材をご活用下さい（合板 等） ・釘（日頃の授業 で使用）を準備下さい ☆土台に取りつける際、モールとフレームの高さの レベルを合わせ、段差が生じないようにしましょう。フレームに、固定ドアと
ドアガイドを接着する。
・木材 とポリプロピレンを接着できる接着剤を準備 下さい ・両面 テープを準備下さい。 フレーム上部に、ドアガイドを両面テープで接着する。 ☆右写真のように、すきまを作って接着します。手順４
接合時の注意
ス ト ッ パ | 段差の部分に木材 とポリプロピレンを 接着できる接着剤 を塗布します 写真では、ねじ接合ですが ねじの太さによっては フレームが割れることが ありました。釘の方が確実 だと思います。もし、ねじ接合 する場合は適切な太さの ねじを選びましょう （φ2.7mm 以下）- 4 - フレームについていた透明板 切り取る。 ☆縦方向を 185mm としていま すが、誤差等が出るため 190mm で切っておき、あとで 微調整をした方がいいと思 います。（はさみで可） ☆アクリルカッターを使用する と、仕上がりがいいです。 滑り止めシートを、スライド棒の端から貼りつける。 ☆100 円ショップで購入した滑り止めシートを使用してい ましたが、生徒が何度も使用するうちに凹みが回復せ ず、空転することがありました。そのため、ゴム板（ハ ンズマンで購入） を使用しています。 スライド棒の木材部分に、接着剤を塗布する。 ☆上写真では、スライド棒の幅の最も手前に塗布してい ますが、実際には、手前から 2～3mm 奥に塗布した方 がいいと思います。 スライド棒の幅の最も右端に塗布した理由はドアが 開ききった際に、プロロボの接触センサを確実に動 作させるためです。 ドアの動き（センサ棒を押す力）で、接点を接触させ 反応させることで、閉める動きに反転させることをね らっています。 しかし、透明板をスライド棒の 最も端に接着すると後方に倒れ ます。そこで、ドアガイドを取りつ けました。しかし、若干たわむた めストレスが心配されます。なの で、対策として 2～3mm 程度内 側に接着して、バランスと取った 方がベターだと思います。 ポイントは、接触センサを確実 に動作させ、かつ、ドアにストレ スを与えない位置で接着すると いうことです。この調整が本教材 製作の難しい所だと思います。 写真のドアガイドは別の 形状のものですが、完成す るとこのようになります。透 明板の一番上端をサポート して、ストレスなく動かす手 助けをします。
スライド棒に、透明板を接
着し、可動ドアを製作する。
・フレームについていた透明板を準備下さい。 ・透明板周りに貼 るテープ類 を準備下さい。５
透明板の周りに、テー プを貼り、ドアフレーム を作る。（補強も兼ねる） ☆なるべく本物のフレーム に近い色を選びました。 ☆上写真のステッカーは、データ DVD に入れていますの で、必要に応じてお使いください。手順５
ドアが、センサ棒 を押す力で、接触 センサを反応させ ることができる 接触センサ 接点（電極） センサ棒- 5 - 最後に、接合面にドアの裏側からホットボンドで補強を しました。ただし、つけすぎないように注意してください。 プロロボのタイヤを回すトルクは弱く、少しでもドア本体 の軽量化を図ることが大切です。 透明板の上端を先ほど取りつ けたドアガイドのすきまに差 し込みスムーズにスライドす るか確認しましょう。少し高め （190mm）に加工しています ので、切断して、調節をしまし ょう。（左写真は高さが足りず に、逆につけ足しています。） 土台端に２カ所、Ｌ字金具をねじ接合する。 ☆プロロボの後方を支えられる場所に接合する。 前側の１カ所をねじ接合する。 ☆実際にプロロボをはさみ、適切な場所（適度にはさまる） で固定する上写真のように、ラジオペンチなどで先を少 し曲げると、よりはさみこみが効きます。 タイヤの回転が最もストレスなくスムーズにスライド棒を 動かす高さを見極め、その高さに合わせて台座を作る。 ☆材料は、技術室内の余り材で可能だと思います （写真は、スライド棒の余りを利用） 最後に動作確認をします。データＤＶＤ内に「動作テスト .prb」というプログラムがありますプロロボエディタから 呼び出し、プロロボに転送してプログラム通りに自動ド アがコントロールされているかを確認しましょう 確認手順 ①エディタからプログラムを プロロボへ転送する。 ②MODE ボタンを押す。 （ランプが点滅する） ③センサ４を手で隠し反応さ せる⇒ドアが開き始める ④開き終わりに、センサ２に ドアがぶつかり、接点が 接触しているか確認する。 ⇒停止２秒 ⑤ドアが停止して２秒後に閉 まり始めるかを確認する ⑥ドアの動きが遅くなった所 で、センサ４を手で隠し開 き直しをするか確認する。 ⑦ドアが閉まり切る時に、セ ンサ１を手で接触させる。 ピタッと止まれば正常に動 作しています。
プロロボを半固定するため
の L 字金具をねじ止めする。
・ラジオペンチ、プラスドライバ等を準備下さい。補足１
光センサ基盤をプロロボ本体から分離させ、自動ドア模型上部に取りつける。 光センサ基盤はプロロボの本体中に、コネクタ７本で差し込み 脱着できるようにしてあります。本体内（左写真）にある状態で も十分に学習は可能ですが、より実社会の自動ドアに近づけ 生徒がリアリティーを持って思考できるようにと考え、光センサ 基盤を、自動ドア模型の上部に引き出す（右写真）加工を行っ てみました手順６
- 6 - 上記 Web サイトに示した「連結ピンヘッダ」と呼ばれる 部品を購入し、以下のような加工を行います。 4 本 1 組で分割 ⇒ 保持部を片側に寄せ連結部品を製作 光センサ基盤が取りつけてあったソケット部（穴）に、先 ほどの連結部品を差し込んだ様子。ソケット７ピンに対 し連結部品は８ピンあるので、場所に合わせて１ピンは カットします。（写真手前左端） 連結部品の足が短い方の７本の端子に、ロボコンで使 う丸ケーブルをはんだづけしていきます。なお、丸ケーブ ルは８本なので、１本はカットしておきます。 はんだづけした後の 接合部は、熱収縮チュ ーブでカバーしていき ます。 光センサ基盤側 プロロボ側 全体図（光センサ基盤を、プロロボ本体からドア上部へ引き出す） 光センサ基盤の裏側にある、 ７本の端子です。先ほどの接 合状態の位置関係をきちんと 合わせてはんだづけする必 要があります。 例えば、白色のコードは、上 の写真でいくと、穴のない場 所のすぐ隣の位置にあるので このピンになります。 【プロロボ側】 【自動ドア模型側】 左写真のように、熱収縮チュ ーブを、５～７mm でカットし なるべく熱源から離したとこ ろにセットしておきます。熱 源に近いと勝手に収縮して しまい、通すことができなく なります。 はんだづけ及び熱収縮チューブの加工が完了した写真です。 現時点では、どのピンに何色をというのはありません。 取りつけやすいところから７箇所はんだづけしていきましょう 青 緑 加工が完了した写真です。熱 収縮チューブは、先ほどよりも 若干長め（10～15mm）が適切 と思います。 Ｌ字金具の先端をペンチ などで少し曲げ、結束 バンドで固定します。 ドア枠との接合面には 厚手の両面テープを使 います。
- 7 - 上写真にあるように、センサの接点を、閉じきる 場所にまで引き出し、延長できるような補助具の開発 を行いました。以下に、その製作手順を示します。 ドアが、開ききる時にぶつかる ことにより接触センサが働き、 動きを反転（開く⇒閉じる） させることができる。
補足２
接触センサを、ドアの動きで反応させる 補助具の製作 同じように、ドアが、閉じきる時 に、接触センサを働かせ、動き を停止（閉じる⇒停止）させたい 閉じきる 場所 センサ （接点）の 場所 センサの接点を ここまで延長する 必要がある 万能フレーム８マス 分の長さのものを １つ準備します 金属テープ（両面） を準備します 万能フレームの幅に合わせてテープを貼ります。 表面は端の１．５マスからテープを貼りはじめて、裏面を 全て貼り、最後に表に戻ってきて、１．５マス貼ったところ で終了です。途中で切らないようにします。 表面 裏面 しかし 動きを受ける場所と接点が遠い 動きを受ける場所と接点が連動 真ん中の溝に沿っ て、カッターで切り 抜いていきます。 裏面も同様です。 表面 裏面 表面に帰ってきたと ころで、一旦止めて おきます。 この部分は大事な 接点なのであとで 微調整します。 ツマミを作っておくと、あとで便利です。 先程加工したフレームを、閉じきる場所に挟む溝を作ります フレームを置き、厚み をレールに記録する ホットカッターで 切り取る。 バリを取り、フレーム を挟み込んで具合を 確認する。 半固定できるような きゅうくつさが最適 ドアの底にあるスライド棒の先端に、金属テープを貼ります 。 フレームと衝突する場所 に、金属テープを貼る。 （クッション性のある両面 テープを 2 枚貼って） すきまなくピタッと衝突 するかを確認する。 クッション性のある両面テ ープの影響で、すきまなく フィットしやすい。 衝突する場所に合わせて、フレームの接点を決定します。 フレームと衝突する場所 をマジックで記録する （型を取る） 黒く塗りつぶしてある 長方形がスライド棒の 先端部分 切り抜く部分を検討し線 を引く （衝突した時のみ導通する） 完成品。この部品により スライド棒が衝突した時 （閉まりきった時）のみ、 回路が閉じて、導通して 接触センサが反応する ことになる。 【プロロボ側】 ワニ口クリップで２端子を挟 みます。このことで、接点を ここでは接触させないように して、プロロボ外部へ引き出 すことになります。 最後に、ワニ口クリップでつないで、完成です。 【閉じきる場所側】 プロロボ側から伸ばしてきたワニ口クリッ プを、フレームの端の２端子につなぎます。 これにより、ドアが先ほど加工した接点に 接触すると、回路がＯＮになり、反応信号を 出し、次の命令を実行します。- 8 - http://www.geocities.jp/ushibukayu_1218/
