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郵便が届いたらお知らせしてくれる「はかり」内蔵の郵便受けを作っています

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はかり内蔵ポストイメージ

郵便受けが屋外にあると、郵便が届いたかどうかがわかりません。首を長〜くして待っている郵便物も、郵便受けには届いているのに、しばらく気づかないことがよくあります。

そこで、郵便受けに荷物が届いたら、お知らせしてくれる装置を作りたくなりました。

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重さで郵便に気付く

郵便受けに郵便が届いたことを知る方法はいくつかあるとは思うのですが、今回は「はかり」を使い重さの変化で郵便が届いたことを検知してみようと思います。

以前、「はかり」でベッドに人がいるかいないのかを検知する、離床センサーを作ったことがあるので、

同じような仕組みで、歪みゲージとHX711、ESP32を使って作っていこうとお思います。

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はかりの材料集め

材料

まずは「はかり」の部分を作ろうと思います。

アクリル版はコメリの通販で注文し店頭で受け取るというのが、ホームセンターで買うようりも安かったので、コメリで購入しました。

歪みゲージ(ロードセル)は秋月電子で、最も軽い物にも反応するよう、500gの物を購入しました。

歪みゲージの微弱な信号をデジタル化し、マイコンから簡単に値を取得することができる、HX711モジュールはAmazonで購入。

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アクリルの加工

カット

レーザーカッターでアクリルを加工するため、イラストレータで「はかり」の外形を設計します。外形は家の郵便受けの内寸に合わせてあります。結構横長です。

右端に歪みゲージを取り付ける穴を用意しました。

SVG形式で保存して、SmartDIYsCreatorで読み込みます。カットパラメータは、アクリル板で厚みが2mmなので

パワー:100%
スピード:1200mm/min

と、しました。

CO2レーザーカッターEtcher Laser Proでカットします。

ほんの数分でカット完了。CO2レーザーカッターって便利です。本当に買ってよかったです。

歪みゲージのねじ穴には皿ネジを使います。そこで、穴を皿の形に面取りができる、フリードリルという物を使いました。

皿ネジの頭の部分の形状に削りとることができる、ドリルビットがあることをはじめて知りました。いつもは、少し太いドリルビットで削っていました。このフリードリルは角度が45度に削れるので、皿ネジの頭の形状にぴったり合う穴に整形できます。

組み立て

全てのパーツができたので、組み立てです。レーザーカッターで穴を開けたので、歪みゲージの穴の位置ともぴったり合いました。

それぞれねじ止めすれば「はかり」の完成です。ん?しかし、何か変です。

天板の重さでアクリルがしなってしまい、歪みゲージと反対側の天板が底板と接触してしまっています。接触した状態では、郵便物が天板に載っても歪みゲージが歪まないので重さが測れません。

無理やり改造

なーんだ。それなら中心に歪みゲージを配置すればいいではないですか。これならば、天板と底板が接触しません。

ん?何か変です。

...

そう。変なんです。

歪みゲージは、歪む方向が決まっています。上の写真だと、歪みゲージの左側が沈み込む方向が正しい歪み方です。板の中心に歪みゲージを配置してしまうと、歪みゲージの左側は正しい歪みですが、右側は反対向きに歪んでしまいます。反対向きに歪むということは、測定される重さが「負」になるということです。

天板に郵便が落ちた位置によって、重さが正になったり、負になったり、そのちょうど中間に落ちたとしたら重さを感じることができません。

うーーん。

...

まあいいか。

2021.3.20 追加
実験の結果、負にならず、どこでも正しく同じ重さとして測れることがわかりました。
よかったです。
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「はかり」の部分完成

重さが負にもなってしまうという問題はありますが、とりあえず「はかり」の機構が完成しました。次はHX711のモジュールをつないでESP32で重さを測ってみたいと思います。

2021.3.20 追加 つづきはこちら

追加終わり

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