7月は暑かった。8月も暑そう。
暑さに弱いワテである。
さて、猛暑の夏にはあまりDIYをやる気が出ないが秋になったらDIYを復活したい。
先日リサイクルショップでHiKOKIのスライド丸鋸を買ったので、作業部屋に設置してサイクロン集塵機と接続予定だ。
その場合に無線連動で集塵機の電源をON・OFF出来れば望ましい。
と言う事で、手持ちのどんな電動工具でも集塵機と無線連動できるシステムを設計してみた。
では本題に入ろう。
どんな電動工具でも集塵機と無線連動させるシステム案
ここで言う「どんな電動工具」とは、AC100V式電動工具や充電式電動工具を指す。もちろんどこのメーカーの製品でも良い。
色々検討した結果、下図のようなシステムを作成予定だ。
アマゾンやAliExpressには多数の無線連動コンセントが販売されている。
それを下図のように使うのだ。
図 任意の電動工具を集塵機と無線連動させるシステム案
上図において、リモコン送信機は2個ある。リモコンは必要なら追加購入も可能だし、あるいは最初からリモコン5個付きセットなども売っている。ただしアマゾンよりはAliExpressのほうが種類が豊富だ。
上図の方式ならWiFiやBluetoothなどの無線連動機能がある電動工具や集塵機は一切不要だ。
マキタでもHiKOKIでもリョービ（京セラ）でも、どこのメーカーのどんな古い電動工具でも、無線で集塵機や掃除機と連動が出来るのだ。
画期的だ！
なお集塵ホースは上図のようにスライド丸鋸とテーブルソーの2系統あり、ボールバルブを手動切替する案で行く。水道用のボールバルブは密閉性が高いので集塵システムには最適だ。
ブラストゲートと呼ばれる板シャッターをスライドさせるゲート機構は密閉性が悪いのでワテは不採用。
市販のリモコンコンセントの一般的な仕様
当初は下写真のような製品を購入検討した。
この製品を使えば、電動工具を使う時にリモコンONして集塵機を動かす。
電動工具を使い終わったらリモコンOFFして集塵機を止めれば良い。
ただし、この方式には以下に示すように幾つかの欠点がある。
- 手作業でリモコンON/OFFをやる必要がある（出来れば自動化したい）
- 赤外線リモコンは無線リモコンに比べて操作距離が短く障害物に弱い
- 電流15A以上に対応した製品が少ない（上記オーム電機のやつは最大8A）
- リモコンが大きい
- リモコンが１台しか付属しないし、追加購入も出来ない
- ON/OFFの2ボタン式だが1ボタンでON/OFFトグル動作のほうが使いやすいかも
無線連動システムに必要なリモコンコンセントの条件
なので、赤外線ではなく電波による無線リモコン方式の製品から探すのが良さそう。かつ、リモコンはなるべく小型が良いだろう。
と言う事で、まずは電流15A以上に対応していて、かつ複数のリモコン送信機が付属しているリモコンコンセントをネット検索で探した。
アマゾンには多数の無線リモコンコンセントがある
下写真の製品なら30Aまで行けるしリモコン送信機も2個付きだ。ただしリモコンボタンはON/OFFの2ボタン式だ。
下写真の製品なら20Aまで行けるし小型リモコン送信機が4個付きだ。ただしリモコンボタンはON/OFFの2ボタン式だ。
上写真の製品ならワテが求める殆どの条件を満たしている。唯一の不満はリモコンが1ボタンのトグル式ではなく2ボタンのON/OFF式と言う点だ。
有線式フットスイッチも便利
ちなみにワテは現状では別の作業部屋で下写真の有線式フットスイッチを壁に固定して集塵機をON/OFFしている。
上写真の製品はボタンが一つなので、一回押せば集塵機が起動し、もう一回押せば停止する。非常に単純で分かりやすいトグル動作なのだ。
もしこれがON/OFFの2ボタン方式になると、毎回どっちのボタンを押すか考えなくてはならない。
まあそれくらいなら大した問題ではないが、でも実用性を考えるなら1ボタンのトグル動作のほうが使いやすいと思う。要するに何も考えずに押せば良いのだから。
ジャンパー設定でリモコンモード設定可能
下写真の製品は、DC12V電源を接続すれば動作し、基板上に乗っている4個のリレーの定格は10A/250ACVと記載されている。あとは市販のコンセントをリレー端子に接続して、リモコンコンセントを自作すれば良いのだ。ただし電流が10Aなのでワテが探している15Aには足らないが。
リモコン送信機はABCDの4ボタン式だ。
この製品の場合、基板上のジャンパー線の設定で4個のリレーの動作を以下の4つのモードに設定可能との事だ。
| モード名 | ジャンパーの挿し方 | リモコンを押したときの動き |
|---|---|---|
| モーメンタリ (Momentary) |
ピンに挿さない | ボタンを押している間だけONになり、離すとOFFになります。（車のホーンや窓の開閉など） |
| トグル (Toggle) |
3 と 4 に挿す | 1回押すとONになり、もう1回同じボタンを押すとOFFになります。（部屋の照明スイッチなど） |
| ラッチ (Latched) |
1 と 2 に挿す | AボタンでONになり、別のボタン（Bなど）を押すとOFFになります。必ずどれか1つだけがONになります。 |
| 混合モード | 1＆2 と 3＆4 の両方に挿す | 4つのチャンネルのうち、2つがモーメンタリ、2つがラッチの動きになります。 |
注：この表はアマゾンの商品説明をAIさんにまとめて貰ったもの。
つまり上写真の製品なら、ジャンパー設定でリモコン動作をトグル動作に出来る。なので例えばAボタン押下でリレーON、再度Aボタン押下でリレーOFFに出来る。
AliExpressでリモコン3個付き30Aのリモコンコンセントを発注
その後、AliExpressなどを検索していたら良さそうな製品があったので注文してみた。
この製品はコンセントの差し込み口は付いていないのでPanasonicなどの市販コンセントを使って自作する予定だ。
写真 AliExpressで発注したON/OFFリモコン3個付き30A無線コンセント
上写真の製品の場合、以下の特徴が商品説明にある。
- 433MHz無線通信開放空間で最大50メートルの遠距離操作
- 最大30Aの電流対応AC 90～250Vの広範囲電圧に対応
- リモコン20台まで学習可能リモコンの登録数は最大20台まで可能
- 必要ならリモコン単体で追加購入可能
ここで重要なのは学習可能リモコンの部分だ。製品説明の動画があったので見てみたら、この学習可能リモコン機能とは、モーメンタリ、トグル、ラッチの3種類の動作を設定可能なのだ。
なので、付属のON/OFFリモコンのONやOFFボタン押下でモーメンタリやラッチ動作が出来るだけでなく、ON押下でコンセントON、もう一回ON押下でコンセントOFFのトグル動作に設定できるのだ。
値段も3個のリモコン送信機付きで送料無料で2000円弱だったので発注してみた。
手動リモコンではなく自動リモコンに改造する案
さて、AliExpressに発注したリモコン式の30Aコンセントを使えば、ONボタン押下だけのトグル動作で集塵機の電源をON/OFF出来る見通しが立った。
しかし、唯一残っている問題は、手動でリモコンボタンを押す動作をどうにか自動化したい。
電動工具が動作したことを検出する手法は幾つか思いつく。
- 電動工具のスイッチを改造してON/OFF信号を取り出す（本体の改造が必要）
- AC100V電動工具ならACカレントトランスを使ってコードに流れる電流検出
- 充電式工具なら充電池の電極から流れる電流をDCカレントトランスを使って検出
- 電動工具のモーターから発生する電磁ノイズをコイルで受信する
- 電動工具のモーターから発生する回転音をマイクで受信する
などかな。
電動工具の電磁ノイズ検出で無線リモコンを操作する案
この場合、最もお手軽なのは電磁ノイズを検出する手法だと思う。この手法なら電動工具の電源スイッチの改造も必要ないし、カレントトランスなども必要ない。
電動工具のモーター付近にエナメル線で作った手巻きコイルを配置しておけば、そのコイルで電磁ノイズが検出出来ればモーターが回っている事を確認出来るはずだ。
電動工具の改造は一切不要だし。
もしこの手法をAliExpressに発注した無線リモコンと合体するなら、ON/OFFの2ボタン式ラッチ動作でも良いし、あるいは、ONボタンのみのトグル動作でも行ける。
要するに電磁ノイズを検出してそれを使ってロジックICを組み合わせて2ボタンラッチ用のONパルスやOFFパルスを別々の出力端子に発生させても良いし、あるいは、単純に1ボタントグル用に一つの出力端子にONパルス、OFFパルスを発生させても良い。
さらに追加機能として、電動工具がOFFになっても直ぐにOFFパルスを発生するのではなく、数秒遅らせて発生させれば、電動工具から発生する切り屑を最後まで吸い取ることが出来る。
要するにOFFパルスを数秒くらい遅らせるDelay回路を追加すれば良いのだ。
なのでAliExpressから商品が届く間に、電磁ノイズ検出回路とパルス発生回路を検討したい。
まとめ
無線の電波が何億光年も先に届くのが不思議だ。
ボイジャー1号が1光日（約255億キロメートル）の彼方から発する微弱な電波ですら地球で受信できているし。不思議だ。
当記事ではワテが自宅に新たに構築中の無線連動集塵機システムの設計案を紹介した。
アマゾンやAliExpressなどで多数販売されている市販の無線連動リモコンコンセントを使えば、お手軽に電動工具に連動させて集塵機を動作させる事が可能だ。
ただし、市販の既製品を買うだけだとリモコンボタンの操作は手作業になる。
それを自動化したい。
そこでワテとしては、電動工具が発する電磁ノイズをコイルで検出して、リモコンボタンを操作させるシステムを設計することにした。
そうすれば、どんな電動工具でもモーターから電磁ノイズが出るものなら自動で集塵機と無線連動出来る。
ただし、電磁ノイズ検出器や無線リモコンはなるべく小型化して電動工具のモーター付近に貼り付ける構造にしたい。
なので、取り敢えずは第一弾として、市販のリモコンに改造を加えて電磁ノイズ検出リモコンを自作したい。
将来的には無線リモコンの部分も自分で設計してみたいと言う案もある。それなら超小型コンパクトに設計することも可能だし。
ただし無線機器を自作して許可なく電波を飛ばす行為は、原則として電波法違反（不法無線局の開設・運用）になるので、やはり認証済の市販製品を購入するのが良さそう。
あるいは認証済の無線送信部品を買って使えば良いのかな？
（つづく）
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