Lézeres rajzológép: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

✨Húzzon foszforeszkáló fénypályákat teljesen a semmiből tervezett és megépített géppel!

A történet: A félidős hét szünetei között Brett barátommal és én megterveztük és megépítettük ezt a gépet, amely lézer- és tükörrendszert használ a lumineszcens fénysávok rajzolásához, 3D nyomtatott joystick segítségével. A fő cél az volt, hogy olyan rajztechnikákat és anyagokat használjunk, amelyeket az emberek általában nem kötnek a rajzoláshoz, miközben intrikát keltenek a felhasználóban.

Reméljük, hogy annyira élvezni fogja, mint ahogyan szórakoztunk a tervezésben és az építésben!

Kellékek

Mi ketten összetört diákok vagyunk, ezért nagyrészt arra törekedtünk, hogy iskolánk környékén hulladékdarabokat és kidobott fákat találjunk, és minden eszköz az iskolánk gyártóteréből származott. Sok fémhez (fogaskerekekhez, fogaskerekekhez, dübelekhez stb.) Sem volt hozzáférésünk, ezért saját maguk készítettük őket lézervágott fából. Azokért a darabokért, amelyeket nem találtunk, amazonon vettük őket, összesen 19,50 dollárért.

Megjegyzés: ehhez a projekthez lézer szükséges, ne feledje, hogy ne közvetlenül a szemébe nézzen!

Anyagok:

• 1/4 rétegelt lemez (x2)
• 1/8 in rétegelt lemez (x1)
• Fa ragasztó (vékony réteg)
• 1/2 hüvelyk fából készült dübel (x1)
• 1/2 hüvelyk tükör (x1)
• 1/4 átmérő 2 hosszú sárgaréz csőben (x1)
• 1/4 átmérő 2 hosszú rézcsőben (x2)
• 1/4 átmérő 1,5 hosszú sárgaréz csőben (x3)
• 1/2 in O. D. 1/4 in I. D. Golyóscsapágy (x6)
• 405 nm lézer dióda (x1)
• Arduino (x1)
• 24 AWG 6 láb vezeték (x1)
• Foszforeszkáló por (x1)
• Tápcsatlakozó 120 VAC - 9 V hálózati adapter (x1)
• Gumiszalag (x1)
• Joystick 2 tengelyes analóg (x1)
• L298N motorvezérlő (x1)
• 2,5 mm -es DC csatlakozó (x1)

Eszközök:

• Lézervágó
• Csiszolópapír
• Fűrész
• Ragasztópisztoly
• Dead Blow Hammer
• Forrasztópáka
• Fúró
• 3d nyomtató
• Dremel

1. lépés: A darabok lézeres vágása

Csatolva van a két illusztrátor fájl az összes fadarabhoz, amelyeket lézerrel kell vágni, és a nevük megfelel a kivágandó fa típusának (1/4 hüvelykes, 1/8 hüvelykes rétegelt lemez). Csatoltam a fájlok képeit is. Valójában több zármosó van a kelleténél, de időnként eltörik, így mindig jó, ha van néhány extra.

Minden vonalat vágni kell, nem vésni. Miután kivágták őket, folytassa a következő lépéssel!

2. lépés: A darabok összeszerelése Pt. 1 Alap és rack rendszer

A fenti képek a darabok összeállításáról, valamint a kulisszák mögötti videó. Ennek a lépésnek a felépítése fel van osztva először az előző 1/4 hüvelykes illusztrátorfájlból, majd az 1/8 hüvelykes illusztrátor fájlból.

1/4 hüvelykes szakasz ---

Alap: Nyomja át a dübeleket az alaplemezek sarkán, és nyomja át a záróalátéteket a tipli végein, hogy az alaplapok a helyükön maradjanak. Ez az alap lehetőséget biztosít az arduino számára, hogy félre rejtve maradjon, miközben támogatja a rajztábla vászonját.

Görgőscsapágy -tartó: Ragassza fel a görgőscsapágy -tartót az 1/8 hüvelykes motorház tetőfelületére

Csapágy szerelvény: A felső fogaslécet a helyén tartja és mozgatja a görgőscsapágyak háromszög alakú elrendezése, amelyek megakadályozzák a forgást, miközben megőrzik a sima transzlációs mozgást. A görgőscsapágyak kinézetét a fenti kép tartalmazza. Az ábrák azt ábrázolják, hogy a görgőscsapágyak hogyan hatnak az állványra, és hol vannak elhelyezve a gépen. Helyezze ezeket a motorház tetejére ragasztott görgőscsapágy -tartó lyukain keresztül

Támasztógerendák: "ezek biztosítják, hogy a rack ne repüljön le" a negyed hüvelykes fájlban, ezek a tartógerendák csökkentik az ingadozást azáltal, hogy növelik az állvány merevségét, és megakadályozzák, hogy a túl lelkes felhasználók küldjenek darabokat a gépből. vagy összetörik az üvegtükröt! Faragasztóval rögzítettük őket a felső rackhez, mivel szilárdnak kell lennie.

1/8 hüvelykes szakasz ---

Alsó állvány: Az alsó állvány a rövidebb állvány a lyukkal. Ez a lyuk lehetővé teszi, hogy az arduino huzalokat a felső alaplemez rése alól a motorházba vezesse, így a vezetékek akkor is elérhetik a motort, amikor az alsó állvány mozog.

Felső rack és fogaskerék: A felső fogasléc a másik állvány (a hosszabb). A képen a fogaskerék (az egyik óriás fogaskerék) szerkezete és annak működése látható a képen a záróalátétekkel.

Az 1/8 hüvelykes szakasz többi részét (a motorral kapcsolatos darabokat) a következő lépésben ismertetjük…?

3. lépés: A darabok összeszerelése: Pt 2. Motoros cuccok

Ezután meg kellett terveznünk a motor tartóit és motorjait, hogy mozoghassanak. Két motor van, az egyik az x tengelyen, a másik az y tengelyen.

Két motortartó készítése: A középső motortartó darabokat (a hatszögletű lyukakat) a másik kettő közé helyeztük, amelyek lyukakat tartalmaznak a csavarok beillesztéséhez. Ezután minden motort csavarokkal rögzítettünk minden motortartóhoz. A tartó és a motor bármilyen felületre való ragasztása lehetővé tette számunkra, hogy csak hatszögletű csavarkulcs segítségével könnyen felszerelhessük és eltávolíthassuk motorjainkat. A motorról a fogaskerékre való áttéréshez 3D nyomtatott tengelynyakörvet használtunk a dübel tengelyű fogaskerékhez.

Motorház: A motorház részei doboz alakú házat képeznek a motor számára. A lyukakkal rendelkező téglalapok a felső és az alsó részek (a többlyukú a felső). A motorház dobozának többi része az oldalakból áll, amelyek egymáshoz illeszkednek a barázdák és gerincek segítségével. Ragassza össze az összes darabot a széleken az egyik oldal kivételével, mivel még mindig be kell helyeznie a motort, és könnyebb ezt oldalról, mint felülről.

A motor vezérlése: A motorok vezérléséhez joystickot, Arduino -t és külön motorvezérlőt használtunk a motorok táplálására. Minden egyetlen 9 voltos egyenáramú aljzaton fut. A kívánt mozgás eléréséhez be kellett állítanunk a PWM jel erősségét, hogy elegendő nyomaték legyen a sebességváltó súrlódásának leküzdésére, miközben megakadályoztuk, hogy túl gyorsan mozogjon. A következő lépés az Arduino konfigurációját és kódját írja le…?

4. lépés: Arduino

Ez az Arduino kód a lézer pozicionálásának vezérlésére a joystick segítségével. A kód úgy van írva, hogy a joystick minden iránya az egyik motort vezérli (az x tengelyt vezérlő motor és az y tengelyt vezérlő motor). Ez lehetővé teszi, hogy a gép görbéket és átlókat rajzoljon, amikor a joystick helyzete távol van a vízszintes/függőleges tengelytől.

5. lépés: A joystick

A joystick tok 3D nyomtatását választottuk PLA -ban, hogy a felhasználó kényelmesen és természetesen érezze magát a fogásban és a kezelésben (bár tok nélkül is megfelelően működik).

Lényegében ez egy ovális burkolat két fele, egyik oldalán lyukkal. Belehelyezzük a vezérlőpálcát, így a burkolat összerakásakor átfér a lyukon, hogy a felhasználó kapcsolatba léphessen vele. A vezetékek a burkolat másik oldalának hátsó részén és az arduino felé nyúlnak ki.

6. lépés: Az Artboard vászon festése

Fesse le a rajztábla vásznát foszforeszkáló porral, és hagyja megszáradni, amíg a következő lépéseken dolgozik.

? Ügyeljen arra, hogy nagyon higiénikus környezetben tartsa, az első alkalommal, amikor felvittük a port, a por és a fűrészpor beszorult. Ezenkívül könnyebb keverni a port festékkel, így könnyen tapad.

7. lépés: A lézer- és tükörrendszer

Miért nem a lézer mutat egyenesen lefelé a felső állvány végéről?

Brett és én gyorsan rájöttünk, hogy a lézert közvetlenül az állvány végén lévő rajztábla fölé helyezzük, és lemérjük az állvány végét, ami korlátozza a mozgási tartományát. Ehelyett úgy döntöttünk, hogy inspirációt merítünk egy lézervágó tervezéséből. Megoldás: Ha tükröt helyezünk az állvány végére, 45 fokos dőléssel, akkor biztosíthatjuk, hogy a sugár közvetlenül a felületre merőlegesen mutasson súly hozzáadása nélkül a végéig!

A lézer: Óvatosan szerelje fel a lézert és a tükröt. Vezesse át a lézervezetékeket a motorház tetején található egyik lyukon, hogy csatlakozzon az akkumulátorhoz. Húzza át a gumiszalagokat a motorház tetejének másik lyukán, hogy rögzítse a lézert a helyén.

A tükör: A tükröt 45 fokos szögben kell dönteni a háromszög alakú negyed hüvelykes darabok használatával. Ha a lézert a talajjal párhuzamosan szereli fel, a lézersugárnak tükröznie kell magát a tükörről, és közvetlenül az alatta lévő földhöz kell ütnie, még akkor is, ha az állvány elmozdul.

8. lépés: Végső polírozás

A megfelelő működés ellenőrzése után a motorház utolsó felületét ragasztottuk. A gép vizuális vonzerejének növelése érdekében rögzítő alátéteket rögzítettünk a dübelek aljára. Ennek volt egy kis funkcionális célja is, mivel ezek az alátétek a gép "lábaként" működtek (ahelyett, hogy az egész alap a talajhoz ért volna), ami megkönnyítette az egész gép asztalon történő mozgatását. Ezután végső fényezést adtunk a terméknek az összes fát csiszolva.

Elmélkedés: Nagyon jól éreztük magunkat ennek a gépnek a megtervezésében, és még jobban játszottunk vele. Ironikus módon úgy tűnt, hogy a tervezés legbonyolultabb részei okoznak nekünk a legkevesebb bajt, míg a legegyszerűbb részek adtak nekünk a legtöbbet. Ha újra megcsinálnánk ezt a projektet, többet kísérleteznénk a súrlódást csökkentő anyagokkal a mozgó alkatrészeken.

Reméljük, hogy az emberek ugyanúgy élvezik ezt az eszközt, mint mi, és ez inspirálja őket arra, hogy a jövőben még jobb verziókat alkossanak.

-Legjobb, Justin és Brett

Első díj a Make it Glow versenyen