Lazer çəkmə maşını: 8 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Completely Tamamilə sıfırdan dizayn edilmiş və qurulmuş bir maşınla fosforlu işıq yolları çəkin!

Hekayə: Aralıq həftə ərzində dərs fasilələri arasında, dostum Brett və mən 3D çap olunmuş joystick vasitəsilə idarə oluna bilən işıqlı işıq cizgiləri çəkmək üçün lazer və güzgü sistemindən istifadə edən bu maşını hazırladıq və qurduq. Əsas məqsəd, istifadəçiyə intriqa hissi aşılayarkən insanların ümumiyyətlə rəsmlə əlaqələndirmədikləri rəsm texnikası və materiallarından istifadə etmək idi.

Ümid edirik ki, layihələndirmək və qurmaqdan zövq aldığınız qədər zövq alacaqsınız!

Təchizat

İki sınmış tələbəyik, buna görə də əsasən məktəbimizin ətrafındakı hurda parçaları və atılan ağacları axtarmağa başladıq və bütün alətlər məktəbimizin istehsal sahəsindən idi. Bir çox metal materiallara (dişlilər, rack və pinyon, dübel və s.) Da daxil olmadığımız üçün onları lazer kəsilmiş ağacdan hazırladıq. Tapa bilmədiyimiz parçalar üçün onları Amazonda cəmi 19.50 dollara aldıq.

Qeyd: Bu layihə lazer tələb edir, gözlərə birbaşa baxmamağı unutmayın!

Materiallar:

• Kontrplakda 1/4 (x2)
• Kontrplakda 1/8 (x1)
• Taxta yapışqan (nazik təbəqə)
• Taxta Dübel 1/2 (x1)
• Güzgüdə 1/2 (x1)
• 1/4 diametri 2 uzun pirinç boruda (x1)
• 1/4 diametri 2 uzun mis boru (x2)
• 1/4 diametri 1.5 uzun pirinç borusu (x3)
• OD -də 1/2 1/4 -də Bilyalı Rulmanlar (x6)
• 405 nm lazer diod (x1)
• Arduino (x1)
• 24 AWG 6ft tel (x1)
• Fosforlu toz (x1)
• Power Jack 120 VAC - 9 V güc adapteri (x1)
• Kauçuk bant (x1)
• Joystick 2 oxlu analoq (x1)
• L298N Motor Sürücü (x1)
• 2,5 mm DC Jack (x1)

Alətlər:

• Lazer kəsici
• Zımpara
• Gördü
• İsti Yapışqan Tabancası
• Ölü Blow Hammer
• Lehimleme dəmir
• Qazma
• 3D printer
• Dremel

Addım 1: Parçaların lazerlə kəsilməsi

Lazerlə kəsilməsi lazım olan bütün taxta parçalar üçün iki illüstrator fayl əlavə olunur və adları kəsilməli olan ağac növünə uyğundur (1/4 düym 1/8 düym kontrplak). Faylların şəkillərini də əlavə etdim. Əslində ehtiyac duyulduğundan daha çox kilid yuyucusu var, amma bəzən qırılır, buna görə də bəzi əlavələr almaq həmişə xoşdur.

Bütün xətlər oyulmamalı, kəsilməlidir. Kəsildikdən sonra növbəti addıma keçin!

Addım 2: Parçaların Montajı Pt. 1 Əsas və Raf Sistemi

Yuxarıda, parçaların necə bir araya gəldiyini göstərən görüntülər və pərdə arxası video var. Bu addımın konstruksiyası əvvəlcə əvvəlki 1/4 düymlük illüstrator faylının və sonra 1/8 düymlük illüstrator faylının parçalarının qurulmasına bölünür.

1/4 düymlük hissə ---

Baza: Dübelləri taban lövhələrinin küncündən itələyin və alt lövhələri yerində saxlamaq üçün kilid pullarını dübelin uclarından itələyin. Bu baza, arduino üçün iş səthi kətanına dəstək verərkən yarı gizli qalması üçün bir yer təmin edir.

Makaralı Rulman Dəstəyi: Rulman dəstəyini 1/8 düymlük mühərrik gövdəsinin dam örtüyünə yapışdırın

Rulman Montajı: Üst raf yerində saxlanılır və hamar translational hərəkəti qoruyarkən fırlanmasını maneə törədən rulonların üçbucaqlı bir tənzimlənməsi ilə hərəkət edir. Rulmanların necə göründüyünü göstərən bir şəkil yuxarıda verilmişdir. Diaqramlar, rulmanların rul ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu və maşına yerləşdirildiyini göstərir. Bunları motor korpusunun damına yapışdırdığınız rulman dəstəyi deliklərindən keçirin

Dəstək Kirişləri: Dörddəbir düymlük sənəddə "bunlar rafın uçmamasını təmin edir" olaraq etiketlənmiş bu dəstək şüaları, rəfin sərtliyini artıraraq titrəməni azaldır və çox həvəsli istifadəçilərin maşından uçan parçaları göndərməsini maneə törədir. ya da şüşə güzgünü sındır! Möhkəm olması lazım olduğu üçün üst rəfə taxmaq üçün taxta yapışqan istifadə etdik.

1/8 düymlük hissə ---

Alt Rack: Alt raf delikli daha qısa rafdır. Bu çuxur, arduino tellərini üst lövhənin yarığının altından və mühərrik yuvasına qidalandırmağa imkan verir, beləliklə tellər alt raf hərəkət edərkən belə mühərrikə çata bilər.

Üst Rack və pinion: Üst raf digər rafdır (daha uzun). Pinyon (nəhəng dişlilərdən biri) quruluşunun necə göründüyünü və necə işlədiyini göstərən bir şəkil kilid yuyucularla birlikdə təqdim edilmişdir.

1/8 düymlük hissənin qalan hissəsi (motorla əlaqəli parçalar) növbəti addımda izah ediləcək …?

Addım 3: Parçaların Montajı: Pt 2. Motor Stuff

Sonra, hərəkət etməsi üçün mühərriklərin və motorların dizaynını hazırlamalı olduq. Biri x oxunda, digəri isə y oxunda hərəkət etmək üçün iki mühərrik var.

İki motor montajı etmək: cıvataların içəri keçməsi üçün deliklər olan digər ikisi arasında orta motor montaj hissələrini sıxdıq. Sonra hər bir mühərriki vintlər ilə hər bir mühərrikə bağladıq. Montajı və mühərriki hər hansı bir səthə yapışdırmaq, mühərriklərimizi yalnız altıbucaqlı açarla asanlıqla quraşdırıb çıxarmağa imkan verdi. Mühərrikdən dişliyə keçmək üçün, dübelli şaftlı dişli ilə əlaqə qurmaq üçün 3D çaplı mil yaxasından istifadə etdik.

Motor Gövdəsi: Motor gövdəsi parçaları, mühərrik üçün qutu şəkilli bir korpus düzəldir. İçərisində deşik olan düzbucaqlar üst və alt hissələrdir (bir neçə deşikli olan yuxarıdır). Motor gövdəsinin qalan hissəsi, yivləri + silsilələrini istifadə edərək bir -birinə uyğun olan tərəflərdən ibarətdir. Motoru hələ də içəriyə qoymalı olduğunuz üçün kənardan bütün parçaları bir kənara yapışdırın və bunu yuxarıdan yox, yan tərəfdən etmək daha asandır.

Motoru idarə etmək: Mühərrikləri idarə etmək üçün mühərrikləri gücləndirmək üçün bir joystick, Arduino və ayrı bir motor sürücüsündən istifadə etdik. Hər şey 9 voltluq bir DC cərəyanından keçir. İstədiyiniz hərəkəti əldə etmək üçün, PWM siqnalının gücünü elə tənzimləməli olduq ki, dişlilərdəki sürtünməni aradan qaldırmaq üçün kifayət qədər fırlanma anına sahib olaq və çox sürətlə hərəkət etməsin. Növbəti addım Arduino konfiqurasiyasını və kodunu təsvir edir …?

Addım 4: Arduino

Bu, joystickdən istifadə edərək lazerin yerləşdirilməsini idarə etmək üçün Arduino kodudur. Kod, joystickin hər bir istiqaməti mühərriklərdən birini (x oxunu idarə edən motor və y oxunu idarə edən motor) idarə etməsi üçün yazılmışdır. Bu, joystick mövqeyi üfüqi/şaquli oxdan uzaq olduqda maşının əyrilər və diaqonallar çəkməsinə imkan verir.

Addım 5: Joystick

İstifadəçinin saxlaması və işləməsi üçün rahat və təbii hiss etməsi üçün PLA -da bir joystick korpusunu 3D çap etməyi seçdik (halbuki korpus olmadan hələ də düzgün işləyə bilər).

Əsasən, bir tərəfində çuxur olan oval bir korpusun iki yarısıdır. Nəzarət çubuğunu içəriyə qoyduq ki, korpus bir araya gətirildikdə istifadəçinin qarşılıqlı əlaqəyə girməsi üçün çuxurdan keçir. Tellər korpusun digər tərəfinin arxasına və arduinoya uzanır.

Addım 6: İş lövhəsi kətanını rəngləyin

İş lövhəsi kətanını fosforlu toz ilə boyayın və sonrakı addımlar üzərində işləyərkən qurumasına icazə verin.

? Çox sanitar bir mühitdə saxladığınızdan əmin olun, ilk dəfə toz, toz və yonqar tökdük. Tozu boya ilə qarışdırmaq daha asandır, beləliklə asanlıqla yapışır.

Addım 7: Lazer və Güzgü Sistemi

Niyə lazer yalnız üst rafın ucundan aşağıya işarə etmir?

Brett və mən tezliklə rəfin ucundakı çəkmə lövhəsinin üzərinə lazer qoymağın tezliyini başa düşdük və bu da hərəkət dairəsini məhdudlaşdırdı. Bunun əvəzinə lazer kəsicinin dizaynından ilham almağa qərar verdik. Çözüm: Rafın ucuna 45 dərəcə əyilməklə bir güzgü qoyaraq, şüanın çəki əlavə etmədən səthə birbaşa dik olacağını təmin edə bilərik. sona qədər!

Lazer: Lazer və güzgünü diqqətlə quraşdırın. Batareyaya qoşulmaq üçün lazer tellərini motor korpusunun damının üstündəki bir çuxurdan keçirin. Lazerin yerində qalması üçün rezin bantları mühərrik korpusunun damının digər çuxurundan keçirin.

Güzgü: Güzgü üçbucaqlı dörddə bir düymlük parçalardan istifadə edərək 45 dərəcə bir açı ilə bucaqlanmalıdır. Lazeri yerə paralel qoyaraq, lazer şüası güzgüdən əks olunmalı və raf hərəkət etsə də birbaşa aşağıya düşməlidir.

Addım 8: Son Cilalama

Düzgün işlədiyini yoxlamaq üçün test etdikdən sonra motor korpusunun son üzünə yapışdırdıq. Maşının görmə qabiliyyətini artırmaq üçün dübellərin altına kilid yuyucular bağladıq. Həm də kiçik bir funksional məqsədi var idi, çünki bu yuyucular maşın üçün "ayaq" rolunu oynayırdı (bütün baza yerə toxunmurdu), bu da bütün maşını masanın üstündə hərəkət etdirməyi asanlaşdırdı. Sonra bütün açıq taxtanı zımpara edərək məhsula son cilası verdik.

Yansıma: Bu maşının dizaynını çox yaxşı keçirdik və onunla oynayanda daha yaxşı vaxt keçirdik. Təəccüblüdür ki, dizaynın ən mürəkkəb hissələri bizə ən az əziyyət verirdi, ən sadə hissələr isə bizə ən çox verdi. Bu layihəni təkrar etsək, hərəkət edən hissələrdəki sürtünməni azaldan materiallar üzərində daha çox sınaq keçirərdik.

Ümid edirik ki, insanlar bu cihazdan bizim qədər zövq alırlar və gələcəkdə bu maşının daha yaxşı versiyalarını yaratmağa ilham verirlər.

-Ən yaxşı, Justin və Brett

Make It Glow Yarışmasında Birinci Mükafat