Joustava kynsi: 24 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tämä ohje on luotu täyttämään Etelä -Floridan yliopiston Makecourse -projektin vaatimus (www.makecourse.com).

Flex Claw on seuraava paras projekti kaikille opiskelijoille, insinööreille ja tinkererille, joka varmasti kiinnittää yleisön huomion. Arduino Unon täysin käyttämä Flex Claw on yksinkertaistettu lähestymistapa itsekeskeiseen kynsiin vain yhdellä moottorilla! Mutta sen kyvyt eivät ole niin yksinkertaisia, sillä sen kynsirakenne on suunniteltu uudelleen taipumaan itse asiassa mihin tahansa muotoiltuun esineeseen! Vaikka sen rakentaminen on enimmäkseen käsillä, on päästävä käsiksi 3D -tulostimeen, jossa on NinjaFlex -filamentti ja PLA -yhteensopivuus.

Vaihe 1: Työkalut ja materiaalit

Ensimmäinen askel on tarkastella kaikkia osia ja mahdollisesti tehdä säätöjä. Tätä varten suosittelen lämpimästi Solidworksin käyttöä, koska se on erittäin käyttäjäystävällinen, kun opit, missä kaikki komennot ovat. Jos et ole jo ladannut sitä, tarkista koululta tai työpaikalta alennukset tai ilmaiset pääsykoodit. YouTube on myös paras ystäväsi, jos tarvitset enemmän selvyyttä kustakin ominaisuudesta. Seuraavissa vaiheissa käydään läpi, miten suunnitellaan SolidWorksilla varustetut Flex Claw -kappaleet, jotka on tulostettava 3D -muodossa.

Ennen materiaalien keräämistä, lue kaikki vaiheet läpi ja varmista, että alla luetellut tuotteet sopivat haluamaasi lopputuotteeseen, koska yksilöllisiä säätöjä käsiteltävien kappaleiden kokoon/mittoihin voidaan tehdä, mutta ei suositella. Seuraavat materiaalit ovat yhteneväisiä alkuperäisen rakennusvaiheen kanssa.

Työkalut:

- 3D -tulostettava, joka on yhteensopiva NinjaFleax- ja PLA -filamenttien kanssa.

- Vanerilaserleikkuri (suositellaan täsmällisille mitoille, mutta sitä voidaan käsitellä kokeneen taidon avulla)

- Sähköpora 3/16 poranterällä

- Dremel

- Täysi Arduino Uno -sarja (johdot, liitäntäkaapeli jne.), Mukaan lukien läheisyysanturi, LED -valo (vastaavalla vastuksella), painike ja 2 askelmoottoria (vahvempi moottori saattaa olla tarpeen löydöstulosten ja kitkavastuksen mukaan).

Materiaali:

- 12 "x 24" x 0,125 "vanerilevy

- PVC -pipi 4 "ulkohalkaisija, noin 5" pitkä, 0,125 "seinä

- Liukastumisenestonauha

- 6/32 "ruuvit 1,5" pitkät X 6, kunnioitetuilla muttereilla

- Halkaisijaltaan 0,125 "alumiinitanko, 6" pitkä ja oikea saha tulevia leikkauksia varten

-Lähtöliitäntä vähintään 2,5 ampeerin ulostulolla (I-Phone/I-Pad-laturi toimii)

Vaihe 2: Kynsi: Ulkopuoli

Nyt kun meillä on Solidworks, voimme aloittaa ulkoisen kynsirakenteen mallintamisen. Tätä rohkaistaan olemaan yksi ensimmäisistä vaiheista, koska tämä kappale on 3D -tulostettava NinjaFlex -filamentilla, joka muodostuu kauemmin kuin useimmat muovit ja todennäköisesti tarvitsee ulkopuolisen lähteen 3D -tulostimelle, joka on yhteensopiva tämän filamentin kanssa.

Kynsi on projektin keskeinen piirre, koska se todella taipuu minkä tahansa pidettävän esineen muotoon. Kun sallimme erittäin joustavan ja ohuen seinän ulkopinnan, voimme hyödyntää sen luonnollista kokoonpuristumista maksimoidaksesi kosketuspinnan paremman otteen saamiseksi. Kolikon toinen puoli on kuitenkin se, että se tarvitsee edelleen sisäisiä jäykkiä siltoja rakenteensa säilyttämiseksi ja puristettavien voimien kohdistamiseksi kosketukseen (vaihe 3).

Nämä palaset muodostavat yhden kynnen, joten ole valmis tulostamaan 3 kertaa tämä määrä 3 kynnet. Hyvä vinkki on, että voimme tulostaa useita osia samanaikaisesti, kunhan sängyssä on tarpeeksi tilaa. Mutta tämä voi myös lisätä turhautumista, jos yksi pala menee huonosti tulostusprosessin aikana, joten meidän on lopetettava tulostus myös muille kappaleille. Liian monta kappaletta sängyssä voi myös johtaa siihen, että muovikerros yksi osa kovettuu liikaa ennen seuraavan kerroksen lisäämistä (koska koneen on mentävä muiden osien ympärille) ja aiheuttaa taipumisen kappaleen keskelle. Kokemus 3D -tulostimesi käsittelystä on paras asia, mutta muista, että useampi kuin yksi osa voi tulostaa kerrallaan.

Solidworks -osatiedostojen lisäksi liitteenä on solidworks -piirustus, joka näyttää käytetyt mittaukset. Vaikka useimmat näistä pituuksista voidaan muuttaa vastaamaan paremmin majoitustasi, kaikki muutokset on sitten suoritettava muihin osiin, jotta kaikki sopivat yhteen. Joten säätöjä suositellaan varaamaan vasta sen jälkeen, kun olet tarkastellut jokaisen vaiheen ja harkinnut lopputulosta. Muussa tapauksessa nämä ovat perusvaiheita suunnitellun tietyn mallin suunnittelussa.

Vaihe 3: Kynsi: Sisäiset sillat

Seuraavaksi kynnen sisäiset sillat. Vaikka ulkoinen kynsi on tulostettava NinjaFlexillä joustavuuden takaamiseksi, nämä sillat on sen sijaan tulostettava PLA -filamentilla. Ne ovat jäykkiä ja toimivat luina säilyttääkseen kynsien rakenteen taipuessaan ja kohdistavat kokoonpuristuvat voimat kosketuksessa.

Solidworks -osatiedostojen ohessa liitteenä on solidworks -piirustus kappaleista, joissa näytetään käytetyt mittaukset. Nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin. Muussa tapauksessa nämä ovat perusvaiheita suunnitellun tietyn mallin suunnittelussa.

(Nämä palaset muodostavat yhden kynnen, joten ole valmis 3D-tulostukseen 3 kertaa tämä määrä 3 kynnettä varten)

Vaihe 4: Liukusäädin

Slider koostuu 4 osasta: 1 hallitseva liukusäädin, 1 rumpu, jossa on tolppa ja 2 "liukusäädintä". Tällä tavalla tämä liukusäädin voi koteloida rummun kokonaan rajoittamatta sen kykyä pyöriä uransa sisällä. Tämä ei myöskään vaadi ruuveja, koska lisälaitteet ponnahtavat vain pääliukusäätimeen ja asetetun rummun päälle.

Solidworks -osatiedostojen ohessa liitteenä on solidworks -piirustus kappaleista, joissa näytetään käytetyt mittaukset. Nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin.

(Nämä palaset muodostavat yhden kynnen, joten ole valmis 3D-tulostukseen 3 kertaa tämä määrä 3 kynnettä varten)

Vaihe 5: Rumpu ja valjaat

Rumpu ja rumpuvaljaat ovat välittäjiä, jotka yhdistävät kynnet liukusäätimeen ja antavat sen pyöriä eteenpäin liukusäätimien liikkuessa ulospäin. Toisin kuin aiemmat osat, jotka on tulostettava 3D -muodossa, nämä kappaleet voidaan työstää käyttämällä puuta ja alumiinitankoja. Mutta sitä ei suositella, koska näillä on tarkat mitat, joiden avulla muut osat voidaan yhdistää toisiinsa, erityisesti valjaat, joissa on pohjaura, jonka pitäisi sopia PVC -putken reunan paksuuteen ja kaarevuuteen. Tarkista tämä parametri jo olemassa olevasta PVC -putkesta tai ota se huomioon löytääksesi sopiva.

Tulevassa vaiheessa koomme nämä osat niin, että rumpuliittimen pohjareikä sopii liukurummun akseliin ja että DrumHalfin leveämpi pylväspala mahtuu kynsien ulkopinnan pohjassa olevien läpivientien läpi. Näin ollen nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin.

(Nämä palaset muodostavat yhden kynnen, joten ole valmis 3D-tulostukseen 3 kertaa tämä määrä 3 kynnettä varten)

Vaihe 6: Hammaspyörä ja rengasvaihde

Tässä tulee voima. Sekä hammaspyörän hammaspyörää että rengasvaihdetta ei tule vaihtaa 3D -tulostukseen, koska ne ovat hyvin erityisiä. Hammaspyörän napa sopii täydellisesti vain mainittuun perusaskelmoottoriin. Jos toista moottoria halutaan käyttää eri akselin mitoilla, sitä voidaan säätää kiinteässä työtiedostossa. Tässä mallissa käytetään 2 askelmoottoria, joten muista tulostaa 2 hammaspyörää.

Solidworks -osatiedostojen ohessa liitteenä on solidworks -piirustus kappaleista, joissa näytetään käytetyt mittaukset. Nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin.

Vaihe 7: Radiaaliset aseet ja karuselli

Karuselli asetetaan myöhemmin rengasvaihteen päälle ja pyöritetään sädelenkkiä kohti liukusäädintä ja poispäin työntämällä sitä taaksepäin ja eteenpäin. Vaikka tämä malli on yksinkertainen, karusellia ei suositella korvattavaksi puulla ja löysästi tuetuilla alumiinitangoilla, koska koko kappaleen tulee olla riittävän tukeva pyöriäkseen PVC -putken ympäri heilumatta. Yhteensä tarvitaan 3 säteen linkkiä.

Solidworks -osatiedostojen ohessa liitteenä on solidworks -piirustus kappaleista, joissa näytetään käytetyt mittaukset. Nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin.

Vaihe 8: Perusmoottorilaatikko

Yksittäisen kynsien lisäksi tämä osa voi olla seuraava monimutkaisin. 3D -tulostus on paras ystäväsi, jos se ei ole jo todistanut itseään. Vaikka tämä pohja mitattiin sopimaan erityisesti käyttämääni PVC -putkiliittimeen (ja suosittelen), jossa on 4 "ulkohalkaisija, 0,25" paksut seinät ja kalteva reuna reunan lähellä. Tarkista mitat ja muuta ne sopimaan paremmin käyttämääsi putkeen. Putkia myydään myös yleensä ilmoittamalla sisähalkaisija. Joten tässä tapauksessa, jos tarvitsen 4 "ulkohalkaisijan putken, jonka seinät ovat 0,25" paksuja, minun pitäisi etsiä 3,5 "liitin. Joka tapauksessa, et voi mennä pieleen menemällä kauppaan hallitsija kädessä.

Tämä pohja on tarkoitettu sopimaan kahteen 28BYJ-48 5VDC -moottoriin Arduino Unoon. Vaikka nämä moottorit on helpompi koodata, niitä ei tunneta parhaiten vahvuudestaan. Kitkan vähentäminen auttaa suuresti levittämällä jauhemaista grafiittia tai muita kuivia voiteluaineita rengasliukusäätimiin. Muussa tapauksessa, jos vahvempi moottori on saatavana, pääsuunnittelu muutettiin perustoiminnoksi ja sitä kannustetaan tekemään sen jälkeen, kun tätä mallia on käytetty 2 perusaskelmoottorin kanssa, jotta näet, miten lopullinen asettelu vaikuttaa huomattaviin muutoksiin.

Tämän pohjan on myös tarkoitus sisällyttää leipälauta liu'uttamalla se sivussa olevaan suorakulmaiseen aukkoon. Tämän avulla suunniteltiin poikkileikkaus, jonka leveys oli 2,25 "ja korkeus 0,375", koska se on vakiokoko useimmille leipälevyille. Jälleen moottorien tapaan, jos erikokoista leipää halutaan käyttää sen sijaan, odota, kunnes olet saanut kaikki yksityiskohdat lopullisesta piirin asettelusta ja tee sitten muutokset.

Vaihe 9: Liukukiskojen haarautuminen

Tämä rengas porataan PVC -putkeen, jotta se on mahdollisimman vakaa liukukappaleiden liukumista varten. Tämä pala on yleensä liian suuri 3D -tulostukseen, joten suosittelen lämpimästi puulaseraattorin käyttöä tai taitojen kehittämistä pyöreillä reunoilla puukaupassa. Tällöin paksuus voi vaihdella liukukappaleiden sovittamiseksi paremmin, mutta varmista, että jätät silti jonkin verran heilutusta. Myöhemmässä vaiheessa käymme läpi parhaita tapoja kiinnittää tämä rakenteeseen.

Solidworks -osatiedostojen ohessa liitteenä on solidworks -piirustus kappaleista, joissa näytetään käytetyt mittaukset. Nämä mitat ovat yhteensopivia muun kynsirakenteen kanssa, jotta kaikki sopivat yhteen, joten varmista, että kaikki henkilökohtaiset muutokset aikaisempiin osiin tehdään tarvittaessa näihin kappaleisiin.

Vaihe 10: Arduino, johdot ja komponentit

Vaihe 11: Arduino -koodi

Vaihe 12: Piirin testaus

Vaihe 13: Peruskokoonpano: kynsi

Vaihe 14: Peruskokoonpano: rumpu ja valjaat

Vaihe 15: Peruskokoonpano: liukusäätimet

Vaihe 16: Poraus

Vaihe 17: PVC -asennus

Vaihe 18: Pohja- ja piirikokoonpano