Hűtőszekrény mágneses óra: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mindig lenyűgöztek a szokatlan órák. Ez az egyik legújabb alkotásom, amely hűtőszekrény ábécé számát használja az idő megjelenítésére.

A számokat egy vékony, fehér plexiüvegre helyezik, amelyen vékony fémlemez van hátul. Mindegyik számban kis mágnesek vannak, amelyek miatt a szám a lemezhez tapad, amikor nem mozgatják.

A számokat a CoreXY mechanizmus segítségével mozgatják, amely egy kocsit mozgat egy szám mögött, majd két mágnest kapcsol be, amelyek vonzzák a szám mágneseit, és lehetővé teszik, hogy a szám kövesse a kocsi mozgását. Amikor a rendeltetési helyre érkezik, a kocsi mágnesei kioldódnak, és a szám a helyén marad a plexiüveg hátlapja miatt.

Kellékek

• 1 db RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 db Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper Motor Shield
• 2 x A4988 motorvezérlő
• 2 × Usongshine léptetőmotor 42BYGH
• 1 x szervomotor
• 2 × GT2 vezérműszíj -tárcsa, 16 fog, 5 mm széles
• 2 × GT2 futógörgő, 5 mm furat, fogatlan
• 2 × karos mikrokapcsoló hengerrel
• 6 × GT2 futógörgő, 5 mm furat, 20 fog
• 1 × GT2 vezérműszíj, 8m5
• 54 × 6x2 mm -es szálcsiszolt nikkel hűtőmágnesek
• 2 × 10x3 mm -es szálcsiszolt nikkel hűtőmágnesek
• 2 × 8 mm x 600 mm vezetőrúd
• 2 × 8 mm x 500 mm vezetőrúd
• 1 × LM7805, 5 V feszültségszabályozó
• 1 × 12V, 10A tápegység
• 1 x 1/16 "vastag fehér plexi, 21" x19"
• 1 x36ga fémlemez, 20 "x18"
• 1 x 3/4 "rétegelt lemez, 24" x24"
• Egyéb hardver

Lépés: Építse fel a keretet

A keret 3/4 "rétegelt lemezből áll, 1/16" fehér akrilból, amely a rétegelt lemez nyílásába van szerelve.

A nyílás 16 "x20" méretű, 17 "x21" x1/16 "nyéllel a szélén, így az akrillemez simán illeszkedik a rétegelt lemez felületéhez. Gél szuper ragasztót használtam az akril ragasztásához. egy CNC marógép a rétegelt lemez vágásához, de kirakható szúrófűrésszel és maróval. Mivel a CNC maró lekerekített sarkokat hagy (esetemben 1/8 "), lézergravírozóval vágtam le az akrilt.

2. lépés: 3D nyomtatás az alkatrészekről

Megterveztem és 3D -ben kinyomtattam a CoreXY mechanizmus motorjainak és fogaskerekeinek rögzítéséhez szükséges összes alkatrészt. PETG anyagot használok, de a PLA -nak jól kell működnie.

Összesen 11 rész van, 9 egyedi. A fájlok megtalálhatók a Thingiverse webhelyen.

• Léptetőmotor -tartó x 2
• Sarokkonzol x 2
• Felső kocsi
• Alsó kocsi
• Mágneskocsi
• Mágnes tartó
• Csavar
• Felszerelés
• Mikrokapcsoló konzol

3D -ben kinyomtattam az órában használt összes számot. 10 számjegy van a percekben és órákban (0-9), 6 számjegy (0-5) a tíz percben, és 1 számjegy (1) a tíz órában. Ezek különböző PLA színekkel nyomtattak a változatosság érdekében.

3. lépés: Szerelje össze a CoreXY mechanizmust

A CoreXY tervezés működésének részletei megtalálhatók a CoreXY.com webhelyen. a fuvarozó és a szám. A szám ezután új pozícióba helyezhető, és a hordozó mágnesei felemelkednek, hogy kioldódjanak, és a számot az új pozícióban hagyják.

Sidenote: Eredetileg azt terveztem, hogy elektromágneseket használok a szám be- és kikapcsolásához. Valamilyen oknál fogva elhagytam ezt az elképzelést a tervezési folyamat elején. Nem emlékszem, miért. Tervezem az elektromágnesek tesztelését, és lehet, hogy a jövőben lecserélem ezt a kocsit.

A mágneseket felemelik és leengedik egy csavarral és egy szervóval. A csavarnak nagyon durva menete van, így a csavar fél fordulata körülbelül 4 mm -rel megemeli a mágnest, ami elég ahhoz, hogy lekapcsolja a kapcsolatot a számokkal.

1. Az első lépés a Béta léptetőmotor konzoljának (az alsó motor) rögzítése. Úgy helyeztem el, hogy a konzol széle egy síkban legyen a rétegelt lemez szélével.
2. Adja hozzá az üresjárati fogaskerekeket az alsó és felső kocsikhoz, valamint a sarokkonzolokhoz.
3. Csúsztassa az alsó kocsit a vezetőrúdra, majd rögzítse a saroktartót.
4. 3D -ben nyomtattam egy igazító szerszámot, hogy megbizonyosodjak arról, hogy az alsó vezetőrúd párhuzamos -e a rétegelt lemez szélével. Ezzel határoztam meg, hogy hol kell csavarni a saroktartót.
5. Adja hozzá a függőleges vezető rudakat, a mágneshordozót, majd ismételje meg a fenti lépéseket a felső kocsihoz és az alfa motorhoz.
6. A felső vezetőrudak összehangolásához vettem egy darab rétegelt lemezt, és az egyik végébe csavart helyeztem. Ezután úgy állítottam be a csavart, hogy csak a motor végén lévő rúdhoz ért. Ezután csúsztatom a másik végére, és becsavarom a sarokvezetőt.
7. Szerelje fel a léptetőmotorokat és a hajtóműveket
8. Fűzze fel a vezérműszíjat, és rögzítse a mágnestartóhoz

4. lépés: Adja hozzá az otthoni kapcsolókat

A CoreXY -nek minden bekapcsolási ciklus után kalibrálnia kell magát, hogy megtudja, hol vannak a 0, 0 koordináták. Ezt úgy hajtja végre, hogy a bal felső (0, 0) irányba mozog, amíg két mikrokapcsolót nem indít, amelyek jelzik az alaphelyzetet. Az a helyzet, ahol ezek a kapcsolók nem kritikusak, csak a sarok közelében kell elhelyezni őket, hogy mind a felső, mind a mágneses kocsi lenyomja a kapcsolót a beállítási ciklus során.

5. lépés: Elektronika

A vázlat a szükséges kapcsolatokat mutatja az M0-mini, az RTC és a CNC Shield között. A léptetőmotorok a CNC pajzshoz csatlakoznak.

A léptetőmotorokhoz tartozó CNC árnyékolóerő 12 V, 10 A tápegységből származik. Ezt a 12 V-ot egy LM7805 feszültségszabályozón keresztül is táplálják, amely az M0-mini és az RTC áramellátására szolgál.

Az X és Y Zero mikrokapcsolók közvetlenül az M0-mini kártyához vannak csatlakoztatva.

6. lépés: Adjon hozzá fémlemezeket

Nehezen tudtam beszerezni egy nagyméretű, 36 szelvényű acéllemezt, ezért 10 "x4" méretű lapokat használtam, amelyek több forrásból is beszerezhetők. Az akrilhoz való rögzítéshez 3M poliészter kétoldalas fóliaszalagot használtam, 1/2 "széles varratok mentén. Ez sima acélfelületet eredményezett.

7. lépés: Szoftver

A szoftver több modulból áll

• RTC interfész
• A motor gyorsítása/lassítása időzítőkkel és megszakításokkal történik
• A CoreXY funkcionalitás egy adott koordinátahalmazra való átlépésre szolgál
• Az óra - ez határozta meg, hogyan lehet a számokat áthelyezni az eredeti helyzetükből az óra pozícióba és vissza.

Minden forráskód megtalálható a Githubon

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

8. lépés: A számok előkészítése

Minden számhoz két 6x2 mm -es mágnes van ragasztva. Ezeket gél szuperragasztóval rögzítették. Fontos, hogy az összes mágnes ugyanabba az irányba nézzen. Meggyőződtem arról, hogy a mágnesek északi pólusa felfelé nézzen. Nem számít, hogy melyik pólus felfelé nézzen, csak a CoreXY hordozó mágneseinek ellentéte, így a számok vonzódnak a hordozóhoz.

9. lépés: Az óra inicializálása

A számok kezdeti elhelyezése az óra első futtatásakor történik. A CoreXY kocsi üres helyzetbe kerül az arc közepe közelében, és összekapcsolja mágneseit.

A felhasználó a hordozóval szemben egy számot helyez el, és megmondja a szoftvernek, hogy melyik számot, és hogy egy perc, tíz perc, óra vagy tíz óra szám. A szoftver ezután tárolja a számot alaphelyzetében. Ezt addig ismételjük, amíg mind a 27 számot el nem helyezzük.

Ekkor az óra elindítható, és a szoftver áthelyezi a megfelelő számokat az idő megjelenítéséhez. Megjegyzés: ezt az inicializálást csak egyszer kell elvégezni. Miután a számok a megfelelő helyzetben vannak, a szoftver tudja, hol vannak, még akkor is, ha bekapcsolási ciklus van.

Fődíj a Make it Move versenyen 2020