This article explains how to make a sewing thread winder with your 3D Printer.

ロックミシン用にミシン糸を小分けにするなど
糸巻き（ボビン、スプール）に糸を均等に巻きつけたくなることがあります。
この文章はそんなときに便利なミシン糸ワインダーの作り方を解説しています。
3Dプリンターを使います。

一部に木の材料を使う作り方は https://gist.github.com/t-nissie/fbd639bcd427e46c7fdfc1529023d521 にあります。

Licence ライセンス

GPLv3

BOM. 部品リスト

In Daiso. ダイソーで買えるモノ

• プチ電車シリーズ in Japan, LEC USA Train Series in USA モーター車 1個

Print them with your 3D Printer. 3Dプリンターで印刷するモノ

The dummy AA battery should be printed -6% thinner.

ダミー電池は
横倒しにして側面をビルディングプレートにつけて、
-6%細くして、
両側の電極部分にはサーポートブロッカーを配置して、
胴体中央の配線を固定する突起にだけサポートをつけて
3Dプリンターで印刷すると吉。
横倒しにせず印刷すると印刷層の劈開により電極部分が折れやすいです。

• Horn arm. マイクロサーボモーター用27mmホーン 1個 https://www.youmagine.com/designs/27-mm-horn-arm-for-sg90-micro-servo-and-compatibles
• Coupler. M6カプラー 1個か2個 https://www.youmagine.com/designs/coupler-for-2-mm-rod-m6-screw
• M6 conic finger nut. M6円錐形化粧ナット 1個 https://www.youmagine.com/designs/knurled-conic-finger-nut-m6
• Dummy AA battery. ダミー単三電池 1個 https://www.thingiverse.com/thing:315296
• All your base. 基盤、テンショナー、Arduino NANO用ステー (In this page.)
  • a9fc73140dc8af32099f7ef0ba4fb8915769eee15647054ae4baf57e944cc3e6 allyourbase.FCStd
  • 0a3049fa627b25d4054ece2bb37c772ac3a113eba124394b3376202955ff2f81 ayb.stl
  • 134aa5650c88baa2861c6a6bbc610405b9be9b5c2836892c31d6e22b2fb85597 nano.stl
  • b0339eaff6bb3e1b9afd0e71375d99846719e83cbd6b002950cb6fa4726fc141 tension.stl

For its quick 3D printing, lay tension.stl down on your printing bed and then slice it.

tension.stlは倒してスライスしたほうが短時間で印刷が終わるかもしれません。

その他

• Nail. クギ #15番手(φ1.83mm) 長さ32mm以上 2本（テンショナーのガイドとして使用）
• Two M8 nuts for the tensioner weight. M8ナット 2個（テンショナーの錘として使用）
• Small sewing thread spool. フジックス　シャッペスパン#60番手200mの空の糸巻き
• Arduino NANO
• Miuzei MS18マイクロサーボモーター 1個
• Screws for Miuzei MS18マイクロサーボモーターに付属のネジ類
• Pチャネル CMOS FET 2SJ182 1個
• Resistor. 抵抗 4.7 kΩ 1本
• Resistor. 抵抗 22 kΩ 1本
• Two 2x3 Pin header. 2.54mmピッチ ピンヘッダ 2行3列 = 6pin 2個
• Three jumpers for pin header. 2.54mmピッチ ピンヘッダジャンパー 最大3個
• Heat sink. 10mm×10mm ヒートシンク 2個
• Lead wires. リード線 各色少量
• Tin-plated copper wire. スズメッキ銅線 少量
• M6×55mm screw rod. M6×55mm 寸切（ずんぎり）ネジ 1本
• M6 nut. M6ナット 1個
• Two M5x15mm countersunk screws. M5皿ネジ M5x15mm 2本 テンショナー固定用
• Two M3x8mm Tapping screws. タッピングビス M3x8mm 2本 ギアボックス固定用
• Two M2.1x6.3mm countersunk screws for wood. 丸木ネジ M2.1x6.3mm 2本 Arduino NANO固定用

Wiring. 空中配線

Get 5V power from USB.
A0,A1,A2-GND jumpers are for speed control.
Motor is PWM-controled with 2SJ182 p-channel FET.
To plug an Miuzei MS18 micro servomotor to 6-4-2 pins of the ICSP connector on an
Arduino board, the order of wires from the servomotor should be changed
from GND(brown)-5V(red)-PWM(orange) to GND(brown)-PWM(orange)-5V(red).
See circuit.png.

USBから給電します。
6pinピンヘッダはICSPとA0,A1,A2の２ケ所に配置します。
A0,A1,A2をジャンパピンでGNDとショートさせることでモーターを８段階に変速できます。
To plug an Miuzei MS18 micro servomotor to 6-4-2 pins of the ICSP connector on an
Arduino board, the order of wires from the servomotor should be changed
from GND(brown)-5V(red)-PWM(orange) to GND(brown)-PWM(orange)-5V(red).
2SJ182と抵抗２本は空中配線します。
モーターは2SJ182でPWM駆動します。
pチャネル MOS FETの2SJ182を使ったのはたまたま手持ちにあったからです。
他のpチャネル電力スイッチングFETでもそのままの回路とプログラムで使えると思います。
nチャネルの場合は回路とプログラムを適宜変更してください。
プチ電車のギアボックスへはダミー単三電池を介して給電するとよいでしょう。
circuit.pngをご参照ください。

Arduino sketch

Find daiso.ino in https://gist.github.com/t-nissie/fbd639bcd427e46c7fdfc1529023d521 .

How to Make. 作り方

In English

• Wire the dummy AA battery.
• Solder resistors, FET, etc. directory on Arduino NANO.
• Add heat sink to FET.
• Change Miuzei MS18 micro servomotor wires to GND(brown)-PWM(orange)-5V(red).
• Put the micro servomotor to the base.
• Cut couplings of train cars from the gear box.
• Put the M6 coupler and a M6 screw rod to the gear box.
• Put the gear box to the base with two M3x8mm Tapping screws.
• Fix Arduino NANO to the base with nano.stl.
• Write daiso.ino into Arduino NANO with your PC.
• Wire them.
• Check.
• Put a small spool to the M6 rod with the conic finger nut.
• Fix the horn arm to the Miuzei MS18 micro servomotor.
• Make a tensioner with two nails, two M8 nuts and tension.stl.
• Fix the tensioner with two M5 countersunk screws.
• Check.

In Japanese

• ダミー電池に配線します。スズメッキ銅線をダミー電池に取り付けてからハンダ付けをすると熱でダミー電池が変形してしまいます。リード線をハンダ付け済みのスズメッキ銅線をダミー電池の電極部に巻きつけるとよいです。
• Arduino NANO に部品を空中配線します。
• FETにヒートシンクを付けます。
• マイクロサーボモーターのコネクタの線の順番を GND(brown)-PWM(orange)-5V(red) に変更します。
• マイクロサーボモーターを基盤に取り付けます。
• ギアボックスの連結部をノコギリで切り落とします。ダイソーの100円の金鋸が最適です。
• ギアボックスにカプラでM6寸切ネジを取り付けます。
• ギアボックスをタッピングビスで基盤に固定します。
• Arduino NANO をnano.stlで基盤に固定します。
• Arduino NANO にPCでスケッチを書き込みます。
• 配線を接続します。
• 動作を確認します。
• シャッペスパン空の糸巻きをM6円錐形化粧ナットで取り付けます。
• ホーンをマイクロサーボモーターに取り付けます。
• クギ2本, M8ナット2個, tension.stl でテンショナーを組み立てます。
• テンショナーを基盤にM5皿ネジで取り付けます。
• 動作を確認します。

使い方

In English

Winding can be on/off with yellow switch at the gear box.
A0,A1,A2-GND jumpers are for speed control.

In Japanese

ギアボックスの黄色のスイッチで糸巻きの回転をオン・オフしてください。
A0,A1,A2をジャンパピンでGNDとショートさせることでモーターを８段階PWMで変速できます。
巻きはじめは糸を溝に糸を止めておき、少し巻いて、溝から糸を外して端を切るとよいでしょう。
あとは気の済むまで糸を巻いてください。