ロータリエンコーダを作る！（透過型フォトインタラプタ版）

前のエントリの「透過型フォトインタラプタを検討」で、フォトインタラプタもコーデンシのSG214（コーセイオプトエレショップで150円。）に決まったし、台車の取り付け方法も決まったのでArible Design(このエントリ参照)で設計するか。
たまには、CADの設計中画面の紹介。

2Dスケッチ画面で上記のように右端にスリットを作成。中ほどに大きな肉抜きを作成。中心近くにフランジ固定用のねじ穴を作成。ロータリエンコーダ自身の慣性モーメントを下げないといけないので今回は思い切った肉抜きをしてみた。スポーク（円の中心から放射上に伸びる棒）の幅を5mmとしてみた。スリットは、エンドミル（モデラの歯）1mmを使う予定なのでそれに合わせて2度とした。
ロータリエンコーダパターン板の直径は、駆動輪の半径より小さくないといけないので、駆動輪の半径が95mmなのでパターン板の直径は85mmにした。半径で言うと42.5mm。2度ということは、パターン板の外径上での弧の長さは、
L=2xPIxRx2度/360度=2x3.14*42.5x2/360=1.483mm
スリットの内側の弧は、半径40mmとしたので
L=2xPIxRx2度/360度=2x3.14x40x2/360=1.396mm
うむ。1mmのエンドミルで削れそう。
ちなみに、この外径側の弧の大きさ1.483mmは分解能になるのでとても重要な数字。のちのち色々な計算で使うはず。

次にCADの2Dスケッチ上で回転配置機能でスリットを90個、4度おきに配置。肉抜きを8個、45度おきに配置。最後に3mmで押し出しでパーツ完成。大体パーツは短ければ5分10分で設計できてしまいます。

他のパーツもモデリングして、アセンブリ機能で組み立てると上図。黒いのがフォトインタラプタのSG214で白いのはKONDOのサーボ用の反対軸用のベアリングつきフリーホーン。フォトインタラプタは、SG214のデータシートからモデリング。
アセンブリ画面では、「メート」拘束と「アライン」拘束で組み立てます。メートが面と面が向かい合う結合（オフセットをとってよい、オフセット０だと面結合）、アラインが２つの面の法泉の向きを同じにする拘束（オフセット０にすると同一平面になる）。ただし、２つの面が円筒面の場合や、２つの円を選択したときは、円筒または円の軸を同じにする拘束になる。
拘束条件を減らすと回転軸になったり、直動（レールのようなもの）になったりする。拘束条件としてアセンブリ部品ができるのでパーツが仕様変更でサイズや形状が変わってもアセンブリ部品では大抵の場合何もしなくてもイメージ通りの形が維持される。
パラメトリックフィーチャーベースのCADは仕様変更に強くてとっても助かる。