Flex karom: 24 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az oktatóanyag a Dél -Floridai Egyetem Makecourse (www.makecourse.com) projektkövetelményének teljesítésével jött létre.

A Flex Claw a diákok, mérnökök és barkácsolók számára a következő legjobb projekt, amely biztosan megragadja közönsége figyelmét. Teljesen az Arduino Uno által működtetett Flex Claw egyszerűsített megközelítés az önközpontosító karomhoz, egyetlen motor használatával! A képességei azonban nem ilyen egyszerűek, mivel a karom szerkezetét úgy alakították át, hogy valóban rugalmas legyen bármilyen formájú tárgyhoz! Bár felépítése többnyire gyakorlati feladat, a NinjaFlex szál és a PLA kompatibilitású 3D nyomtató elérése szükséges.

1. lépés: Eszközök és anyagok

Az első lépés az összes alkatrész áttekintése és esetleg módosítása. Ehhez nagyon ajánlom a Solidworks használatát, mivel nagyon felhasználóbarát, ha megtudja, hol vannak az összes parancs. Ha még nem töltötte le, feltétlenül nézze meg iskolájában vagy munkahelyén a kedvezményeket vagy az ingyenes hozzáférési kódokat. A YouTube is a legjobb barátod lesz, ha több tisztaságra van szükséged az egyes funkciókkal kapcsolatban. A következő néhány lépésben áttekintjük, hogyan kell megtervezni azokat a darabokat a Flex Claw Solidworks programmal, amelyeket 3D nyomtatni kell.

Az anyagok összegyűjtése előtt kérjük, olvassa el az összes lépést, és győződjön meg arról, hogy az alább felsoroltak megfelelnek a kívánt végterméknek, mivel a tárgyalt darabok méretének/méretének személyre szabott módosítása elvégezhető, bár nem ajánlott. A következő anyagok egybeesnek az eredeti lépések építési folyamatával.

Eszközök:

- 3D nyomtatható, amely kompatibilis a NinjaFleax és a PLA szálakkal.

- Rétegelt lemez lézervágó (pontos méretekhez ajánlott, de tapasztalt szakértelemmel lehet dolgozni)

- Erőfúró 3/16 fúróval

- Dremel

- Teljes Arduino Uno készlet (vezetékek, csatlakozókábel, stb.), Beleértve a közelségérzékelőt, a LED -lámpát (a megfelelő ellenállással), a nyomógombot és a 2 léptetőmotort (erősebb motorra lehet szükség a találati eredménytől és a súrlódási ellenállástól függően).

Anyag:

- 12 "x 24" x 0,125 "rétegelt lemez

- PVC pip 4 "külső átmérő, körülbelül 5" hosszú, 0,125 "fal

- Fogószalag

- 6/32 "csavarok 1,5" hosszú X 6, tiszteletben álló anyákkal

- 0,125 "átmérőjű alumínium rúd, 6" hosszú és megfelelő fűrész a későbbi vágásokhoz

-Kimeneti csatlakozás legalább 2,5 Amp kimenettel (az I-Phone/I-Pad töltő működik)

2. lépés: A karom: külső

Most, hogy megvan a Solidworks, elkezdhetjük a külső karomtervezés modellezését. Ezt javasoljuk az első lépések egyikének, mivel ezt a darabot 3D -ben kell nyomtatni NinjaFlex szállal, amely hosszabb ideig tart, mint a legtöbb műanyag, és valószínűleg külső forrásra van szüksége az ezzel a szállal kompatibilis 3D nyomtatóhoz.

A karom a projekt egyik kulcsfontosságú jellemzője, mivel valójában bármelyik tárgy formájához hajlik. Ha nagyon rugalmas, vékony falfelületet engedünk, kihasználhatjuk annak természetes összecsukhatóságát, hogy maximalizáljuk az érintkezési felületet a jobb tapadás érdekében. Az érem másik oldala azonban az, hogy még mindig belső merev hidakra van szüksége ahhoz, hogy megőrizze szerkezetét, és az érintkezéskor az összenyomható erőket kifejtse (3. lépés).

Ezekből a darabokból egy karom készül, ezért készüljön fel arra, hogy ennek a mennyiségnek a háromszorosát nyomtatja 3 karomhoz. Jó tippem, hogy egyszerre több alkatrészt is kinyomtathatunk, amíg van elég hely az ágyon. De ez is növelheti a frusztrációt, ha az egyik darab elromlik a nyomtatási folyamat során, akkor le kell állítanunk a nyomtatást a többi darabra is. A túl sok darab az ágyon azt is eredményezheti, hogy a műanyag réteg egy része túlságosan megkeményedik a következő réteg hozzáadása előtt (mivel a gépnek körbe kell mennie a többi részhez), és hajlítást okoz a darab közepén. A legjobb tapasztalat a 3D nyomtató kezelhetőségével kapcsolatban, de ne feledje, hogy egyszerre több alkatrész is nyomtatható.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a solidworks rajz, amely a felhasznált méréseket mutatja. Bár ezeknek a hosszúságoknak a többsége megváltoztatható, hogy jobban illeszkedjenek a szállásokhoz, a változtatásokat más darabokra kell átvinni annak érdekében, hogy minden illeszkedjen egymáshoz. Ezért ajánlott a módosításokat addig lefoglalni, amíg minden lépést áttekint, és megfontolja a végeredményt. Ellenkező esetben ezek az alapvető lépések a tervezett modell megtervezéséhez.

3. lépés: A karom: Belső hidak

Ezután a karom belső hidai. Míg a külső karom kialakítását a rugalmasság érdekében NinjaFlex segítségével kell nyomtatni, ezeket a hidakat PLA szállal kell nyomtatni. Ezek merevek lesznek, és csontokként működnek, hogy fenntartsák a karom szerkezetét, ahogy hajlik, és az összenyomható erőket az érintkezéskor kifejtik.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a felhasznált méréseket megjelenítő darabok solidworks rajza. Ezek azok a méretek, amelyek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek bármilyen személyre szabott módosítása szükség esetén elvégezhető ezen darabokhoz. Ellenkező esetben ezek az alapvető lépések a tervezett modell megtervezéséhez.

(Ezekből a darabokból egy karom készül, ezért készüljön fel ennek a mennyiségnek a háromszoros 3D nyomtatására 3 karomhoz)

4. lépés: A csúszka

A csúszka 4 részből áll: 1 domináns csúszkából, 1 dobból álló oszlopból és 2 "csúszka tartozékból". Ennek a kialakításnak köszönhetően a csúszka teljesen beburkolhatja a dobot anélkül, hogy korlátozná a horonyban való forgási képességét. Ehhez szintén nincs szükség csavarokra, mivel a tartozékok csak a fő csúszkában és a felhelyezett dob felett pattannak ki.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a felhasznált méréseket megjelenítő darabok solidworks rajza. Ezek azok a méretek, amelyek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek bármilyen személyre szabott módosítása szükség esetén elvégezhető ezen darabokhoz.

(Ezekből a darabokból egy karom készül, ezért készüljön fel ennek a mennyiségnek a háromszoros 3D nyomtatására 3 karomhoz)

5. lépés: A dob és kábelköteg

A dob és a dobheveder a közvetítő, amely a karmot a csúszkához csatlakoztatja, és lehetővé teszi, hogy előre forogjon, amikor a csúszkák kifelé mozognak. A korábbi alkatrészektől eltérően, mint amit 3D -ben kell kinyomtatni, ezeket a darabokat fa és alumínium rudak használatával lehet körbejárni. De ez nem ajánlott, mivel ezek pontos méréseket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a többi alkatrész összekötését, különösen a kábelköteget, amelynek alsó hornya van, és illeszkednie kell a PVC csőperem vastagságához és görbületéhez. Kérjük, ellenőrizze ezt a paramétert a már meglévő PVC csőnél, vagy vegye figyelembe, hogy megtalálja a megfelelőt.

Egy későbbi lépésben összeszereljük ezeket az alkatrészeket úgy, hogy a Dob csatlakozó alsó lyuk illeszkedjen a csúszó dob tengelyéhez, és hogy a DrumHalf szélesebb oszloppárja illeszkedjen a karom külső részének alján lévő átmenő részeken. Ezzel együtt ezek a méretek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek személyre szabott módosításait szükség esetén átviszik ezekre a darabokra.

(Ezekből a darabokból egy karom készül, ezért készüljön fel ennek a mennyiségnek a háromszoros 3D nyomtatására 3 karomhoz)

6. lépés: Fogaskerék és gyűrűs fogaskerék

Itt jön az erő. Mind a fogaskerék fogaskerék, mind a gyűrűs fogaskerék nem cserélhető 3D nyomtatáshoz, mivel ezek nagyon különlegesek. A fogaskerék agy teljesen illeszkedik csak az említett alapvető léptetőmotorhoz. Ha egy másik motort különböző tengelyméretekkel kíván használni, akkor ezt a szilárd munkadokumentációban lehet beállítani. Ehhez a modellhez 2 léptetőmotort használnak, ezért feltétlenül nyomjon 2 fogaskereket.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a felhasznált méréseket megjelenítő darabok solidworks rajza. Ezek azok a méretek, amelyek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek bármilyen személyre szabott módosítása szükség esetén elvégezhető ezen darabokhoz.

7. lépés: Radial Arms & Carousel

A körhintát később a gyűrűs fogaskerék fölé kell helyezni, és a sugárkapcsoló elforgatásával a csúszka felé és attól el kell tolni, hátra és előre tolva. Bár ez egy egyszerű kialakítás, a körhintát nem ajánlott fára és lazán alátámasztott alumínium rudakra cserélni, mivel az egész darabnak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy forogjon a PVC cső körül. Összesen 3 sugarú összeköttetésre van szükség.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a felhasznált méréseket megjelenítő darabok solidworks rajza. Ezek azok a méretek, amelyek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek bármilyen személyre szabott módosítása szükség esetén elvégezhető ezen darabokhoz.

8. lépés: A motor alapdoboza

Az egyéni karomon kívül ez a rész lehet a következő legösszetettebb. A 3D nyomtatás lesz a legjobb barátod, ha még nem bizonyította magát. Bár ez az alap kifejezetten illeszkedett az általam használt PVC csőcsatlakozóhoz (és ajánlom) 4 "külső átmérővel, 0,25" vastag falakkal és ferde peremmel a perem közelében. Kérjük, ellenőrizze a méreteket, és módosítsa azokat, hogy jobban illeszkedjenek az Ön által használt csőhöz. A csöveket általában a belső átmérő tájékoztatásával is értékesítik. Tehát ebben az esetben, ha szükségem van egy 4 "-os külső átmérőjű csőre, amelynek falai 0,25" vastagok, akkor figyelni kell a 3,5 "-os csatlakozóra. Akárhogy is, nem tévedhet azzal, hogy vonalzó a kezében.

Ez az alap két 28BYJ-48 5VDC lépésmotorhoz illeszkedik az Arduino Uno-hoz. Bár ezeket a motorokat könnyebb kódolni, erősségükről nem a legismertebbek. A súrlódás csökkentése nagymértékben segít, ha porított grafitot vagy más száraz kenőanyagot visznek fel a gyűrűs csúszkákra. Ellenkező esetben, ha erősebb motor érhető el, a fő kialakítást az alapigényre változtattam, és ezt javasoljuk, miután ezt a konstrukciót 2 alapvető léptetőmotorral használta, hogy láthassa, hogyan befolyásolja a végső elrendezés a jelentős változásokat.

Ez az alap egy kenyérsütő deszkát is tartalmaz, az oldalsó téglalap alakú nyílásba csúsztatva. Ezzel 2,25 "szélességű és 0,375" magasságú keresztmetszetet terveztek, mivel ez a legtöbb kenyérsütőlap szabványos mérete. Ismételten, a motorokhoz hasonlóan, ha más méretű kenyeret akarunk használni helyette, kérjük, várjon, amíg a végső áramköri elrendezés teljes részletességét figyelembe veszi, majd elvégezheti a változtatásokat.

9. lépés: Elágazó csúszósínek

Ezt a gyűrűt a PVC csőbe fúrják, hogy a csúszkák a lehető legstabilabbak legyenek. Ez a darab általában túl nagy ahhoz, hogy 3D -ben kinyomtassák, ezért erősen ajánlom, hogy hozzáférjen egy fa lézervágóhoz, vagy fejlessze készségeit kerek szélekkel a faüzletben. Ezzel a vastagság változhat, hogy jobban illeszkedjen a csúszkákhoz, de ügyeljen arra, hogy még mindig hagyjon néhány mozgó teret. Egy későbbi lépésben áttekintjük a legjobb módszereket annak rögzítésére a szerkezetre.

A solidworks alkatrészfájlokkal együtt mellékelve a felhasznált méréseket megjelenítő darabok solidworks rajza. Ezek azok a méretek, amelyek kompatibilisek a karom többi részével, hogy minden illeszkedjen egymáshoz, ezért győződjön meg arról, hogy a korábbi alkatrészek bármilyen személyre szabott módosítása szükség esetén elvégezhető ezen darabokhoz.

10. lépés: Arduino, vezetékek és alkatrészek

11. lépés: Arduino kód

12. lépés: Áramkör tesztelés

13. lépés: Alapszerelés: a karom

14. lépés: Alapszerelés: Dob és heveder

15. lépés: Alapszerelés: a csúszkák

16. lépés: Fúrás

17. lépés: PVC összeszerelés

18. lépés: Alap és áramkör összeszerelése