Noppaa!: 8 askelta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:42

Hanke toteutettiin osana ITECH -maisteriohjelman laskennallisen suunnittelun ja digitaalisen valmistuksen seminaaria

Meillä on ilo esitellä sinulle nopanheittäjä. Tiedämme, että me kaikki olemme kyllästyneet tuhlaamaan niin paljon vaivaa heitellä noppaa joka kerta, joten tässä annamme sinulle ratkaisun.

Suunnittelimme aluksi digitaalisen nopan, joka sisälsi liikkuvia LED -valoja, rulettijärjestelmän, "popping" -mekaniikan jne. Nämä ideat eivät kuitenkaan olleet niin tehokkaita kuin halusimme. Useiden kokeilujen ja virheiden jälkeen olemme keksineet digitaalisen nopanheittimen.

Anturi ja kytkin käynnistävät moottorien liikkeen ja lopulta heittävät noppaa. Katapultilla on yleensä arvaamattomia tuloksia, ja siksi olemme suunnitelleet koneen, joka sisältää valmistuksen, joka ohjaa noppaa yhteen suuntaan.

Vaihe 1: Materiaalit

Arduino Uno

· Leipälauta

· Virtalähde

· 9G servomoottorit (x2)

· Ultraääni -anturi

· Mikrokytkin

· 500 x 700 x 1,5 mm Finnpappe (x2)

· 200 x 500 x 1,5 mm Vivak -arkki

· Liima

Vaihe 2: Alustavat mekanismit

Vauhti ja jännitys ovat avaintekijöitä tämän hankkeen onnistumiselle. Noppaheittimen katapulttijärjestelmä! on koneen tärkein osa, joten tarvitaan tehokas järjestelmä. Moottorin sijainti ja akseli vaikuttavat nopanheittokykyyn. Lisäksi kuminauhan pituudella ja sen jännityksellä oli merkitystä.

Luonnokset osoittavat erilaisia tapoja maksimoida pöydän vetoliike. Eri iterointien ja luonnosmallien avulla pystyimme erottamaan mekanismin, joka toimii parhaiten nopanheittimelle!

Vaihe 3: Suunnittelu ja 3D -mallinnus

Visuaalisiin tarkoituksiin ja tehokkuuteen Noppaaheitin! on suunniteltu yksinkertaiseksi ja minimaaliseksi. Mallinnimme koneen useita kertoja kaventamaan sen yhdeksi. Tekijät, jotka auttoivat meitä päättämään tästä, ovat käytettävän materiaalin määrä, koko ja helpoin koota.

3D -mallinnus helpotti tiettyjen tilojen osoittamista projektin mekaanisille elementeille. Alustavat mekanismit mallinnettiin myös 3D: ssä, jotta voidaan olettaa, kuinka pitkälle pöytä kääntyy olosuhteidensa vuoksi.

Vaihe 4: Valmistus ja kokoonpano

Noppaaheitin! on projekti kaikille. Se on erittäin helppo koota ja erittäin halpa. Malli sisältää kaikki koneeseen tarvittavat osat. Se voidaan leikata laserilla tai leikata itse. Malli perustuu 1,5 mm paksuuteen ja sitä voidaan säätää halutun paksuuden mukaan. Koneen koko on noin 370 (l) x 140 (l) x 220 (h) mm.

Vaihe 5: Breadboarding

On tärkeää prototyyppiä piiri ennen koneen suunnittelun viimeistelyä. Aluksi käytimme askelmoottoria ja servomoottoria, mutta emme pystyneet syöttämään kiertokulmaa askelmoottorin kanssa. Tämän seurauksena meidän oli sisällytettävä toinen servomoottori. Kytkentäkaavio näyttää koneelle käytetyn piirin, mutta ilman kondensaattoreita ja jännitesäädintä, koska ymmärsimme, ettemme tarvitse sitä.

Vaihe 6: Johdotuskokoonpano

Johtojen järjestäminen saattaa olla hankalinta tässä projektissa. Huolimatta valmistelun määrästä, johdot voivat silti tulla hieman hulluksi. Suunnittelu sisältää erityisiä taskuja nopanheittimen mekanismille! Jaetut reiät helpottivat kaiken liittämistä ilman monimutkaisuutta.

Vaihe 7: Kokeilu ja virhe

Suunnitteluprosessin ja suunnittelun määrästä huolimatta jokin asia ei suju. Muutama asia, joka oli testattava, on noppapöytään valitun materiaalin taivutuskapasiteetti. Sen pitäisi kestää jännitys vaikuttamatta sen muotoon. Lisäksi kuminauhan pituus riippuu täysin kuminauhan tyypistä ja paksuudesta. Joustavan materiaalin sisällyttäminen ilman yritys- ja erehdysmenetelmää oli vaikeaa.

Vaihe 8: Pidä hauskaa

Kaiken kovan työn jälkeen jatka ja nauti siitä. Se ei vain heitä noppaa; jatka ja kokeile eri asioita!