Xətti Saat (MVMT 113): 13 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Fusion 360 Layihələri »

Deepak Chopra sizə nə deyirsə desin, vaxt xətti olur. İnşallah bu saat, hamımızın öyrəşdiyimiz dairəvi saatlardan bir az daha reallığa yaxındır. Beş dəqiqəlik fasilələr dəqiqəyə qədər dəqiq olmaqdan daha az nevrotik hiss edir və hər bir rəqəm böyüdülüb indiyə diqqət etməyi xatırladır.

Bunu Pier 9 -dakı hər bir maşından (su jeti, qum təmizləyicisi, lazer kəsici, 3D printer, elektronika laboratoriyası və s.) İstifadə edərək etdim. 6061 alüminiumdan, poladdan (vintlər, qoz -fındıqlar, yataklar), 3D çaplı dişlilərdən, Arduino Uno -dan və saat və dəqiqəlik panellər lazerlə kəsilmiş / həkk olunmuş kontrplakdan hazırlanmışdır.

Əlbəttə bilirəm ki, bu cür bir mağazaya girə bilməyən insanlara demək olar ki, bu layihə demək olar ki, hər kəs üçün əlçatan deyil, amma inşallah bunu ruhlandırıcı tapacaqsınız.

Fusion 360 tələbələr və həvəskarlar üçün pulsuzdur və bunun üzərində bir çox təhsil dəstəyi var. Etdiyim işin 3D modelini öyrənmək istəyirsinizsə, bu bazarda ən yaxşı seçimdir. Qeydiyyatdan keçmək üçün aşağıdakı linklərə daxil olun:

Tələbə/Tərbiyəçi

Həvəskar/Başlanğıc

Hərəkətli hissələri olan 3D modelləşdirmə layihələri ilə əlaqədar bir sıra web seminarlar dərslərinə də rəhbərlik etdim. Bu vebinarlarda, inkişaf etmiş mexaniki yığımlar (iki və ya daha çox birləşmənin qarşılıqlı olması) və göstərmə kimi Fusion 360 xüsusiyyətlərini öyrənəcəksiniz. Sonuncu vebinar Fusion 360 -da bu saat dizaynının modelləşdirilməsinə yönəlib. Videonun tamamını burada izləyə bilərsiniz:

Əgər maraqlanırsınızsa, Arduino ilə Nəhəng Düymə Lampası və Əbədi Saat dizaynını öyrənəcəyiniz bu seriyadakı digər iki vebinara baxın.

Addım 1: 507 Mexaniki Hərəkətlər

507 Mexanik Hərəkətlər, bu cür şeylər üçün yaxşı bir istinad olaraq xidmət edən 1860 -cı illərdən ortaq mexanizmlərin bir ensiklopediyasıdır. Bu mexanizm Hərəkət 113, "Rack and Pinion" a əsaslanır. Bu uzun bir layihə olacaq, buna görə də mənim etməyimi istədiyiniz xüsusi bir mexanizmə sahibsinizsə, şərhlərdə sorğu göndərməkdən çekinmeyin!

Addım 2: Dizayn və 3D Model

Yuxarıdakı video, layihənin raf və pinion dizayn hissəsi üçün etdiyim bir web seminarıdır.

Dizaynı başa düşməyin ən çətin hissəsi rack və pinion dişli qurğusudur. Ötürücü dizaynı üçün riyaziyyat olduqca çətinləşə bilər (əslində bu səbəbdən yalnız dişli qurğuları hazırlayan mühəndislər var), amma Rob Duarte tərəfindən hazırlanmış böyük bir Youtube dərsliyinə əsaslanaraq ən son versiya ilə işləyən öz şablonumu hazırladım. Fusion üçün Spur Gear əlavəsi.

Yuxarıdakı video, rack və pinion montajının hazırlanması prosesində sizə yol göstərir, amma daha ətraflı bir dərs istəsəniz, 5 Apreldə Design Now of Making in Motion web seminarı üçün mənə qoşulun. yazılacaq və videonu bura yerləşdirəcəm.

Şablonda (aşağıdakı link) yuxarıda göstərilən bütün parametrlər artıq daxil edilmişdir. Burada riyaziyyata girməyəcəyəm, amma təlimatlara əməl etsəniz, sizin üçün işləməlidir.

ADD-INS> Skriptlər və Əlavələr …> Spur Gear> Run-a gedərək Spur Gear eklentisini istifadə edin. Yuxarıda göstərilən pəncərəni əldə etdikdə parametrləri daxil edin. Dişlərin sayı, dəyər üçün bir parametr istifadə etməyinizə icazə verməyəcək, buna görə də onu dəyişdirsəniz, dişlərin sayı ilə uyğun olduğundan əmin olun. Adlandırılan parametrləri yuxarıda göstərildiyi kimi 1 -ə vurmalısınız.

Unutmayın ki, dişli düzəldildikdən sonra onu Fusion -dakı digər obyektlər kimi düzəldə bilərsiniz.

Video demoda göstərildiyi kimi, bu parametrlərdən istifadə edərək diş profilini necə quracağınıza bir nümunədir.

Fusion -da öz rack və pinyonunuzu yaratmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz şablonun bağlantıları:

Parametrləri olan şablon:

Rack və pinion dişli qurğuları tapıldıqdan sonra, mühərrikləri, açarları və digər elektron hissələri modelləşdirmək üçün çox vaxt sərf etdim, sonra bütün detalları anladım. Yuxarıda təsvir edilən hərəkət bağlantısı ilə hərəkətdə necə görünəcəyini yaxşı bir şəkil əldə edə bildim.

Aşağıdakı linkdən fayla daxil ola bilərsiniz və onunla oynaya və ya hətta öz versiyanızı fayldan çıxarmağa çalışa bilərsiniz. Parçalar düzəldildikdən sonra bir az düzəltmə və dəyişiklik oldu, buna görə də bütün hissələri lazerlə kəsib bitmiş bir məhsula sahib olmağı gözləməyin. Bu layihə çox bahalı idi və çox vaxt aparırdı! Bunu etməkdə həqiqətən ciddi olsanız və bir yardıma ehtiyacınız varsa, aşağıda şərh yazın və sizi yola salmaq üçün əlimdən gələni edəcəyəm.

Bitmiş Saat Dizaynı:

Əgər artıq Fusion 360 istifadəçisi deyilsinizsə, pulsuz 3D Çap Dərsimə yazılın. Hazırlamaq üçün Fusion -da bir qəza kursu və Dərs 2, Fusion'u pulsuz əldə etmək üçün lazım olan bütün məlumatlara malikdir.

Addım 3: 12/1/2020 YENİLƏNİN

İlk prototipi hazırladıqdan sonra dizaynda bəzi təkmilləşdirmələrlə başladım. Electronics komandasındakı həmkarlarımdan biri mühərrikləri idarə etmək üçün xüsusi bir sxem hazırladı və mövqeyi aşkar etməyə kömək edən maqnit sensorlar var (relslərə bərkidilmiş maqnitdən indekslənir).

Modeldəki bütün komponentlərin əksəriyyəti McMaster Carr və ya DigiKey -dən olan parça nömrələrinə malikdir. Bu, daha yaxşı bir dizayndır, çünki tam uzadıldıqda dəmir yolunun ağırlığından qaynaqlanan problemin qarşısını alır və maqnit sensoru indekslənməsi motorların hər hərəkətində düzgün mövqeyi təmin edir.

Tam Fusion 360 Montajı:

Addım 4: Avadanlıq

• Panellər: 6 mm qalınlığında 6061 alüminium (ehtimal ki, kontrplak da işləyəcək)
• Nömrə paneli: 3 mm kontrplak
• Arduino Uno:
• Adafruit Motor Qalxanı:
• 5V Stepper Motors: https://www.adafruit.com/products/858 (bunların əvəzinə 12V mühərriklərdən istifadə etməyi məsləhət görürəm)
• Limit açarları (4):
• Anlıq açarlar (2):

Addım 5: Elektronika və Proqramlaşdırma

Elektronikanın hamısı Arduino Uno və Adafruit Motor Shield ilə aparılır.

İşləmək istədiyim əsas fikir budur:

1. Cihaz açıldıqda, addımlar sol tərəfdəki limit açarları işə salınana qədər rafları geri çəkirlər. Bu mövqeyi sıfıra qoyur. Addımçılar daha sonra rafları 1 saat panelində və 00 dəqiqə panelində ortalanana qədər irəli aparırlar.
2. Saat və dəqiqə mərkəzləşdirildikdə, raflar zamanla irəliləyir. Tam mövqe hər 5 dəqiqədə altda tam sürətlə hərəkət edir və hər saat üst mövqedə üst mövqedə hərəkət edir.
3. Rafları bir mövqe (təxminən 147 addım) irəli hərəkət etdirmək üçün ani açarlar (pinlər 6-7), sonra saat saymağa davam edin.
4. Saat və dəqiqə hərəkətlərində, çubuqları sol limit açarlarına geri göndərən və saat 12 -ni keçdikdən sonra sıfıra endirən sayğaclar var və dəqiqələr 55 -i keçdi.

Kodla tam olaraq nə etməli olduğumu hələ də dəqiq bilmirəm. Nəzəri olaraq Randofodan aldığım kodla işləyirəm. Limit açarlarından biri işə salındıqda bu kod, hər 200 ms -də (məncə) dəqiqə çubuğunu bir addım irəli aparır. İşləyir, amma burada gördüyüm əsas işi keçmişdən tez bir zamanda atıram. Bu, savadlı bir Arduino istifadəçisi üçün olduqca asan bir problem kimi görünür, ancaq ildə bir dəfə bir layihə ilə məşğul oluram və hər dəfə etdiyim zaman, son layihədə öyrəndiyim hər şeyi unutmuşam.

/*************************************************************

Motor Qalxan Stepper Demo, Randy Sarafan

Ətraflı məlumat üçün baxın:

www.instructables.com/id/Arduino-Motor-Shi…

*************************************************************/

#include #include #include "kommunal/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// Varsayılan I2C ünvanı ilə motor qalxan obyekti yaradın

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // Ya da fərqli bir I2C ünvanı ilə yaradın (yığma üçün deyin) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// Bir inqilabda 200 addım (1.8 dərəcə) olan bir step motoru bağlayın.

// 2 nömrəli motor portuna (M3 və M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

boş quraşdırma () {

// Serial.begin (9600) serial bağlantısına başlayın; // pin2-ni giriş olaraq konfiqurasiya edin və pinMode daxili çəkmə müqavimətini aktiv edin (2, INPUT_PULLUP);

// Serial.begin (9600); // 9600 bps -də Serial kitabxana qurun

Serial.println ("Stepper test!");

AFMS.begin (); // 1.6KHz standart tezliyi ilə yaradın

//AFMS.begin(1000); // YA fərqli bir tezliklə, məsələn 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // 10 rpm}

boşluq döngəsi () {

// düymə dəyərini int sensorVal = digitalRead (2) dəyişəninə oxuyun; sensorVal == DÜŞÜK; int gecikməL = 200; əgər (sensorVal == LOW) {Serial.println ("Dəqiqələr ++"); // myMotor1-> addım (1640, GERİ, ÇİFT); for (int i = 0; i addım (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); delay (delayL);} Serial.println ("Hours ++"); myMotor1-> step (1615, İrəli, ikiqat);

// myMotor2-> addım (1600, GERİ, ÇİFT);

myMotor2-> addım (220, İLƏ, ÇİFT); // gecikmə (gecikməL); } başqa {

//Serial.println("Double coil steps ")

myMotor1-> addım (0, İLƏ, ÇİFT); myMotor1-> addım (0, GERİ, ÇİFT); }}

Addım 6: Baza yığın

Baza iki boşqabdan ibarətdir, aralarında ayırıcılar var. Vintlər vurulmuş deliklər vasitəsilə lövhəyə bərkidilir. Bu rəsmdəki 6 nömrəli hissə, başqa bir 3D çaplı hissədir- bu da step motorları üçün güc terminalı üçün beşikdir.

Addım 7: Bir anlıq açarlar əlavə edin

Anlıq açarlar, Arduino və limit açarları hamısı ön plakaya bərkidilir, buna görə dəyişiklik etmək üçün elektronikaya daxil olmaq asandır- yalnız arxa plakanı çıxarın və hər şeyə çata bilərsiniz.

Addım 8: Montaj Plakası və Limit Açarları əlavə edin

Montaj lövhəsi, limit açarlarını və raflar üçün rulman dəstini tutur. Bu hissə elektronikanı düzəldərkən birlikdə qala bilər.

Addım 9: Stepper Motors & Gears əlavə edin

Step motorları M4 vintləri ilə yivli deliklərdən panelə bərkidilir və 3D çaplı dişlilər mühərrik dirəklərinə bərkidilir. Onları rahatlaşdırmaq və yuymaq üçün tətik sıxacından istifadə etdim.

Addım 10: Rəflər əlavə edin

Rəflərdə, iki bilyalı rulmanın üzərində kəsilmiş yuvalar var. Rulmanlar və yuvalar arasında kiçik bir boşluq (.1 mm) var ki, bu da rafın sərbəst hərəkət etməsinə imkan verir.

Rulmanlar, ehtiyacım olan tam uyğunluğu əldə etmək üçün xüsusi 3D çap aralıqları arasında sıxışdırılır. Ön tərəfdə rafları yerində saxlayan bir yuyucunun rolunu yerinə yetirən bir raf lövhəsi var.

Addım 11: Saat və Dəqiqə Çubuqları əlavə edin

Saat və dəqiqə çubuqları 12 mm aralıqlarla raflara bərkidilir, bu da çubuqlar və raflar arasında boşluq yaratmağa imkan verir.

Addım 12: Büyüteçlər əlavə edin

Böyüdücülər, Amazonda tapdığım ucuz cib böyüdücü eynəklərdir. Çubuqların önündən 25 mm aralıqlarla ayrılırlar.

Addım 13: Öyrənilən dərslər

Bu layihə ilə xətti hərəkət haqqında çox şey öyrəndim. Rulmanlardakı rulmanlar və yuvalar arasında istifadə etdiyim dözümlülük bir az çox idi, buna görə də bunu təkrar etsəm, yəqin yarısını kəsəcəyimi düşünürəm. Boşluqların kənarındakı boşluq da bir az çox böyük idi.

Motorlar işləyir, amma konsol nə qədər uzun olarsa, bir o qədər çox işləməlidir. Çox güman ki, 5V əvəzinə 12V stepper ilə gedərdim.

Qarşılaşma da daha böyük olmalı idi, bəlkə də 0,25 mm. Dişlilər, sınadığım ilk dişlilərlə birlikdə rəflərə çox möhkəm basıldı.