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ナット錘の作り方

俺の自作ステディカムはバランス調整に錘の量(重さ)を増減させるのではなく、錘の位置(支点からの距離の遠近=テコ効率)を動かすことで同様の効果を実現させる仕組みだ。具体的には軸中心から伸ばしたM6ボルト100mmにナット錘をつけていて、これをくるくる回すだけで調整を行える。

とは言ってもM6サイズのナットでは軽すぎて話にならない。そこで重いM6ナット錘を作った。

用意するのは M6長ナット30mm(38円~50円ほど)そして 1/2長ナット50mm(138円~180円ほど)あるいは30mmだ。やることは簡単。M6長ナットの角をヤスリでほんの少しだけ削り、1/2長ナットのネジ穴に叩き込むだけ。削り方は面取りした削り跡の幅が1mm弱くらいで十分。あまり削っていないつもりでも緩くなりすぎて、固定するために金属用アロンアルファを流し込む羽目になる。ナット代よりもアロンアルファ代のほうが高くつくという罠。
e-30.gif
M6 30mmと1/2 50mmの組み合わせで90gくらい。

ナット錘くるくる調整方式はステディカム撮影の合間にササッと調整できる点と微調整のために色々な錘を用意する必要が無い点が便利だと思う。
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テスト(3)' グリッドライン追加版

先日の撮影テスト(3)の揺れっぷりを細かく確認するため、グリッドライン(方眼)を重ねた動画を作った。もともと揺れ方を見るために垂直・水平直線の多い撮影場所を選んだのだけれど、こうして視点中心の動きを追うと随分乱れていることがわかる。

バランス調整を追い込んで揺れをどこまで無くせるか勝負してやろうじゃないの。

テスト(3)' グリッドライン追加版


前回の動画を2ちゃんに投下したところ、「謎の機嫌」の原因としてジンバル部の軸ズレの可能性を指摘して頂いた。今のジンバルはM6ボルトの先端をUJに挿すため手作業で5mmに削るとともにストローと金属パイプのスペーサーを咬ましてボールベアリングの内径8mmに接続しているので、精度に甘さがあるかもしれない。そこでこのまま製作を進めると同時に、外径19mm内径5mmのベアリングにM5ボルトを無加工で軸に使ったジンバルの模索をすることにした。早速ホムセンを見てきたけど、内径19mmで流用できそうなものってあんまりないね。幾つか見つけたけど高いんだ。部品一個に800円とか、ちょっとなぁ。

あとワイコンでチートしたらどうなるのか興味があるので、楽天で一番安いのを買ってみた。そしたらケラレって言うんですか。レンズ筒の丸い形がドーンと見えちゃって、まるで魚眼レンズみたいだった。多少の覚悟はしていたけどここまでとはね。このブログを参考に削り落とそうとダイソーにて105円でヤスリを買った。
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撮影テスト(3)

昨日バランス調整をある程度やったところで、今日横浜に用事で行ったついでに少しテスト撮影をしてきた。

まだ下側の錘位置はガムテープでの仮決めだし、左右の傾き調整(首傾け)でなぜか前後バランス(頷き・目線の上下)が動くので、完璧な調整ではない。それでもそこそこの水準までは行ったと思う。言いかえればまだバランスを煮詰めて動作を向上させる余地が残っている。

撮影時は特に気を使うことなく、いつも通りドカドカ歩きバタバタ走った。音声を残してあるので足音や風の音と映像の揺れがわかると思う。

自作ステディカムテスト(3) - my DIY STEADICAM 3rd test


わかった事・気づいたこと
  • サイズが大きいようで、実際に持って歩くとそれほど気にならない。
  • 上下のバランスを良くすると、回転運動のノイズも抑えられるようだ。
  • バランスを弄ってないのに上を向きたがったり下を向きたがったり、右に傾いたり左に傾いたりと謎の「機嫌」がある。



追記
  • 動画中、走っているときに硬い揺れが見れる。これは走る衝撃でアームがたわみ暴れているためだと思う。5ミリ厚20ミリ幅のアルミ平棒でもこれだよ…


    • ニコ動にもアップした。


      元ファイルそのまま130MBだとサイズ制限に引っかかるし、flvにエンコしようとしたら3時間以上かかって謎のエラーで止まるし、VideoStudio9で2分割したmpgはsmilevideoでエラーが出るしで、結局元ファイルをWindowsムービーメーカーのサイズ指定保存で100MBのwmvに変換してアップした。まったく、何だかよくわからん。
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バランス調整とジンバル部の摩擦問題

本日は錘のバランスを調整。結構時間がかかったけど、どうにかバランスを取ることが出来た。バランス調整は次の手順でやるのが良いようだ。

(1)カメラを取り付ける前に、まずはステディカムの下側に錘を多めにつけてだいぶ重くする。下を重くしておけばステディカムが暴れてもひっくり返る可能性はない。

(2)カメラを載せる。錘が効いているからカメラは真上の位置をキープ。

(3)左右(首傾け)を水平に調整する。俺の自作ステディカムは左右に延びたボルト軸につけたナット錘の位置を動かすことで水平を調整する仕組みになっている。

(4)(1)で下側に沢山つけた錘を一旦外し、ステディカムを横に寝かせて上側(カメラ側)と下側(錘側)が釣り合うように錘をつける。
e-27-2.jpg

(5)下側(錘側)が自然にゆっくり落下する程度に、下側に錘を足す。

(6)ステディカムを縦に(普通に)持って、カメラの目線が上や下を向かないように微調整。

あとは(3)~(6)を突き詰めればバランス調整は終了だ。YouTubeにアップされている自作派の動画のように、激しく動かしてもピタッと止まるステディカムの完成だ。


…と、ここまでは考えていた理屈の通りだったのだけど、実際にやってみると問題が出てきた。ステディカムのアームを大きく傾けて自然落下させると、一旦反対側に振れたあとやや傾いたまま停止してしまうのだ。
e-27-1.jpg
左右だけでなく、前後(目線の上下)もわずかに上向きで止まったり、逆に下向きで止まったりする。

恐らく『ジンバル部分のユニバーサルジョイントの摩擦の大きさ』が『ステディカムの重みの繊細なバランス』に勝ってしまったために起きた現象だと思う。下側の錘を増やせば重みの力で垂直に出来るかもしれないが、そうすると下側に慣性がうまれてしまう。(←訂正:これはステディカム全体と持ち手との問題だった。全体を重くすることでUJ部分の摩擦に強引に勝てる…かも知れない。)これは潤滑油を塗って摩擦を減らすしかないのだろうか。

他の自作派の人はどうしているのだろう。樹脂製のユニバーサルジョイントの摩擦はどんなものなのか。そして製品版ではどう処理されているのだろう。気になるわー。
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撮影テスト(1)(2)

とりあえず形になった自作ステディカムを使って撮影をしてきた。バランス設定はカメラが上に来るように、下側を過剰に重くしてある。そのため下の錘側に慣性が発生してしまい、結果として前後(うなづき運動)左右(首傾け)にゆれることは想定済みだ。

でも完成したのが嬉しかったから気にせず撮影してきたっつーわけよ。

カメラはフジフィルムのコンデジ F100fdをそのまんま使った。標準状態で広角は28mm。動画が暗かったので、VideoStudio9を使って明度とコントラストを上げた。

自作ステディカムテスト(1) - my DIY STEADICAM 1st test

右手に持ったステディカムで撮影しつつ左手に持った携帯でそのステディカムの動きを撮影してみた…のだが、まだステディカムに全然バランスが取れてないのであんまり意味はなかったか。

ともかく前後左右の揺れは想定内だったが、すぐに回転(首振り)してしまうのには参った。動画においてパンするシーンの殆ど全てが意図せずに勝手に回転してしまったものだ。そこそこ風が吹いていたので、風見鶏のように回ってしまったのかなぁ。


自作ステディカムテスト(2) - my DIY STEADICAM 2nd test

上記の初回テストとほぼ同様のセッティングで、目線を下げるため下部の錘の位置をわずかに動かした状態で場所を変えて再度挑戦した。

今度はほぼ無風だったので、前を見たまま前進することが出来た。が、途中で壁がなくなるとやはり風の影響を受けてしまった。


いやー、参った。元の位置に戻ってくる上下(うなづき)左右(首傾け)は我慢できるが、行ったら行きっぱなしの回転(首回し)はどうにもなんないね。予想はしていたけど、ちょっとこれは予想以上だった。
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アルミ平棒曲げ~試作機組み立て

先週作った「アルミ平棒を曲げるための道具」を使い、いよいよステディカム本体のアームを作成した。「道具」の精度が甘いため斜めにねじれて曲がってしまうことを恐れていたが、実際に使ってみると目視で確認した感じでは問題なく曲げられたようだ。思っていたよりも簡単に、そしてそこそこ正確にアルミ平棒を曲げることが出来てうれしい。我ながらなかなかナイスな道具を作ったと思う。
e-25-1.jpge-25-2.jpge-25-3.jpg

曲げた角はこんな感じに。
e-25-4.jpge-25-5.jpge-25-6.jpg

とくに深い考えのないまま、場当たり的に曲げてアーム部分を作った後、上部およびジンバル持ち手部分と合体させて一応完成。まだバランス調整はしてなくて、とりあえずカメラが上に来るように下側をだいぶ重くしておいた。なので慣性が効いてだいぶゆらゆらする。乗っけてるカメラはフジフィルムのコンデジ、F100fdだ。
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ユニバーサルジョイント&ボールベアリング部分

最近はやたら寒いんで夜に作業をする気になれない。先ほどようやく重い腰を上げて、ユニバーサルジョイントに差し込むボルトの長さを合わせるためにネジ先端をカットした。

当初はダイソーの105円ユニバーサルジョイントをもとに作ったのだけれど、ダイソーUJは使えないとの結論に達したので新たにタミヤの金属製UJで作り直すことにしたのだ。面倒なネジ山削りは済ませていたので、ちょちょいと先っちょを金属ノコギリで切り落としルーターで整えて終了。組み立ては簡単。
e-24-1.jpg

用意した部品と加工方法はこんな感じだ。
e-24-2.jpg
ステディカム自作をもくろんで最初に内径8mmのボールベアリングを買ってしまったため、軸に使ったM6ネジとのスペーサーとしてストローやら金属パイプやらを使っている。

あらかじめ内径6mmのボールベアリングとM6ボルトの組み合わせでいくならボルト軸を5mmに削る作業だけで良いし、内径5mmのボールベアリングとM5ボルトの組み合わせなら長さ調整のために先端をカットして短くするだけで済むと思う。

ただしベアリングが小さくなると持ち手サイズやステディカム本体部分への取り付け方法もそれに合わせて変わってくる。塩ビのTS継ぎ手は使えなくなるんじゃないかな。

そういえばUJ部分の軸すっぽ抜けを心配していたのだけど、イモネジをちゃんと締めれば力を入れて引っ張ってもびくともしない。軸に使ったボルトのイモネジが接触する部分を少し削って凹ませイモネジの引っ掛かりを作る事も考えていたけど、これだけしっかり固定されるなら大丈夫だと思う。
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ボールベアリングのサイズ

株式会社不二越(NACHi)のボールベアリングのパッケージに入っていたベアリング寸法表

M5、M6、M8のボルトの軸を利用する場合は、赤字の内径5mm、6mm、8mmのベアリングが使いやすい。
品番寸法(mm)
d
(内径)
D
(外径)
B
(厚み)
r
(角の丸み)
608ZZ82270.15
626ZZ61960.3
627ZZ72270.3
628ZZ82480.3
629ZZ92680.3
634ZZ41650.3
635ZZ51960.3
6000ZZ102680.3
6001ZZ122880.3
6002ZZ153290.3
6003ZZ1735100.3
6004ZZ2042120.6
6005ZZ2547120.6
6006ZZ3055131.0
6200ZZ103090.6
6201ZZ1232100.6
6202ZZ1535110.6
6203ZZ1740120.6
6204ZZ2047141.0
6205ZZ2552151.0
6300ZZ1035110.6
6301ZZ1237121.0
6302ZZ1542131.0
6303ZZ1747141.0
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自作ステディカム試作機 仮組み

本日はこまごまと作業。とりあえず「アルミ平棒を曲げるための道具」の続きをやった。

昼間ならアルミ平棒切断にジグソーを使っても大丈夫だろうと思ったら、おっそろしいほどの轟音を立ててかなりの近所迷惑になった。こりゃ無理だ。ジグソーのメリットは速く簡単に切れること。デメリットはとにかくうるさい事と切断面が荒れること、ノコギリの歯の厚みぶんで1mmくらいが消えること、振動でアルミ表面が小傷だらけになること。

穴を開けるのも難しい。ドリルの歯は問題なく穴を開けてくれるのだが、確実に狙った位置からずれる。結局出来上がったものは精度もクソもない物となった。物づくり大国ニッポンのDNAは俺には無いらしい。
e-22-1.jpg

いよいよ自作ステディカム本体の部品作り。まずは車をおもしに使った貧乏万力で金具の角の角度を変える。薄いレンガ88円×2、木のきれっ端10円×2。
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思ったように曲がらなかった。
e-22-3.jpg

さっそく万力の一部が壊れた。
e-22-4.jpg

とりあえずここまでってことで、あるものを仮組みしてみた。
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アルミ平棒加工の練習

俺にもステディカムを自作させろ!この日曜日まで用事があったので動けなかったが、だからこそ妄想は膨らむし、他の自作派ブロガーの方々はそれぞれ研究が進んでおられるようだしでだいぶ気持ちが焦った。

んで俺もブログで理屈をこねるばっかじゃ駄目なので、とりあえず試作実験機を作る前に練習としてアルミ平棒を上手に曲げるための道具を作ることにした。使うのはホムセンで買ってきた鉄の棒に板が溶接されたもの(50円くらい)と、ステディカムの本体に使おうと思って買ったアルミ平棒(長さ1000mm幅20mm厚さ5mm)の二つだ。
e-21-1.jpg

商品名はZ羽子板?本来は何に使うものなんだろう。
e-21-2.jpg

コーナンで1500円くらいで買った作業台、およびお馴染みのダイソー格安工具が勢ぞろい。
e-21-3.jpg

まだ途中だけど今日はここまで。真ん中に上から下まで通ってるアルミ平棒が曲げようとするもの。で、それにZ羽子板とやらを重ねて、今切り出しているアルミ平棒とボルト・ナットで締め付けて固定する。んでアルミ平棒を固定して、Z羽子板の棒をグイッと持ち上げればテコが効いてZ羽子板先端の角を支点に綺麗に曲がってくれ。
e-21-4.jpg

あと先日買ったメタル・ユニバーサルジョイントに通すため、M6ボルトの軸を5mmに削った。これをベアリングとUJに通し、UJ横っ腹のイモネジを締めて固定すると引っ張っても抜けない。
e-21-5.jpg

今日やってわかったこと
  • アルミ平棒を直線・直角に正確に切るのは難しい(から無理)
  • 厚さ5mmのアルミへの穴あけは単なる電動ドライバーでも出来る
  • 位置を正確に合わせて穴を開けるのは難しい
  • 材料のカット寸法間違いは切り終わってから気づく
  • アルミ平棒はすぐに傷がつく。クランプで押さえるだけでも傷がつくので、ヘアラインを残したい場合は予めテープで養生を。
  • ジグソーは音が大きすぎて夜はとても使えない

やってみるとなると、いろいろ難しいですな。
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プロフィール

ポッチャリノッポ

Author:ポッチャリノッポ
ホムセン・ステディカムを作ったあかつきには散歩動画を撮る旅に出たい。

知識なし、技術なし、工具なし、金もなし。だからダイソーとホームセンターで買った格安工具でなんとかします。

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