Linijinis laikrodis (MVMT 113): 13 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

„Fusion 360“projektai »

Nesvarbu, ką jums sako Deepakas Chopra, laikas yra linijinis. Tikimės, kad šis laikrodis yra šiek tiek arčiau realybės nei apskritieji, prie kurių visi esame įpratę. Penkių minučių intervalai jaučiasi mažiau neurotiški nei tikslūs iki minutės, ir kiekvienas skaičius padidinamas, primenant, kad reikia sutelkti dėmesį į dabartį.

Aš tai padariau naudodamas beveik kiekvieną 9 prieplaukos mašiną (vandens srovę, smėlio pūtiklį, lazerinį pjaustytuvą, 3D spausdintuvą, elektronikos laboratoriją ir kt.). Jis pagamintas iš 6061 aliuminio, plieno aparatūros (varžtai, veržlės, guoliai), 3D spausdintos pavaros, „Arduino Uno“, o valandų ir minučių plokštės yra lazeriu pjaustytos / išgraviruotos faneros.

Žinoma, aš žinau, kad šis projektas nėra prieinamas beveik visiems, neturintiems beprotiškos laimės patekti į tokią parduotuvę, bet tikiuosi, kad tai jus įkvėps.

„Fusion 360“yra nemokamas studentams ir mėgėjams, be to, yra daug švietimo pagalbos. Jei norite išmokti 3D modeliuoti tokį darbą, kokį aš darau, manau, kad tai yra geriausias pasirinkimas rinkoje. Norėdami užsiregistruoti, spustelėkite žemiau esančias nuorodas:

Mokinys/pedagogas

Mėgėjas/startuolis

Taip pat vedžiau internetinių seminarų seriją, susijusią su 3D modeliavimo projektais su judančiomis dalimis. Šiuose internetiniuose seminaruose sužinosite „Fusion 360“funkcijų, tokių kaip pažangūs mechaniniai mazgai (tai reiškia, kad sąveikauja dvi ar daugiau sąnarių) ir atvaizdavimas. Paskutinis internetinis seminaras buvo skirtas šio laikrodžio dizaino modeliavimui „Fusion 360“. Visą vaizdo įrašą galite peržiūrėti čia:

Jei jus domina, peržiūrėkite kitus du šios serijos internetinius seminarus, kuriuose išmoksite suprojektuoti milžinišką rankenėlę ir nuolatinį laikrodį su „Arduino“.

1 žingsnis: 507 mechaniniai judesiai

507 Mechaniniai judesiai yra 1860 -ųjų įprastų mechanizmų enciklopedija, kuri yra gera nuoroda tokiems dalykams. Šis mechanizmas grindžiamas judesiu 113 „Rack and Pinion“. Tai bus ilgas projektas, todėl, jei turite konkretų mechanizmą, kurį norėtumėte, kad padarytumėte, nedvejodami pateikite užklausą komentaruose!

2 žingsnis: dizainas ir 3D modelis

Aukščiau pateiktas vaizdo įrašas yra internetinio seminaro, kurį padariau dėl stovo ir krumpliaračio dizaino dalies, įrašas.

Sunkiausia išsiaiškinti dizaino dalį buvo krumpliaračio ir krumpliaračio pavarų mazgas. Pavarų dizaino matematika gali būti gana sudėtinga (iš tikrųjų yra inžinierių, kurie iš esmės tik projektuoja pavarų mazgus dėl šios priežasties), tačiau, remdamasis puikia Robo Duarte „Youtube“pamoka, sukūriau savo šabloną, kuris veikia su naujausia versija „Spur Gear“priedo, skirto „Fusion“.

Aukščiau pateiktame vaizdo įraše aprašomas krumpliaračio ir krumpliaračio surinkimo procesas, tačiau, jei norite išsamesnės pamokos, prašome prisijungti prie manęs balandžio 5 d. Organizuojamame seminaro „Dizaino dabar valanda“. Jei praleisite internetinį seminarą, tai Bus įrašytas, o vaizdo įrašą paskelbsiu čia.

Šablone (nuoroda žemiau) jau yra įvesti visi aukščiau nurodyti parametrai. Aš čia nesileisiu į matematiką, bet jei laikysitės instrukcijų, tai turėtų jums patikti.

Jei norite naudoti „Spur Gear“priedą, eikite į ADD-INS> Scripts and Add-Ins…> Spur Gear> Run. Kai gausite aukščiau parodytą langą, įveskite parametrus. Dantų skaičius neleis jums naudoti vertės parametro, todėl tiesiog įsitikinkite, kad jis atitinka dantų skaičių reikšmę, jei jį pakeisite. Taip pat turite padauginti nurodytus parametrus iš 1, kaip parodyta aukščiau.

Atminkite, kad sukūrę įrankį, galite jį redaguoti kaip ir bet kurį kitą „Fusion“objektą.

Kaip parodyta vaizdo įrašo demonstracijoje, tai pavyzdys, kaip naudojant parametrus sukurti danties profilį.

Čia yra nuorodos į šabloną, kurį galite naudoti savo „Fusion“stelažo ir krumpliaračio gamybai:

Šablonas su parametrais:

Išsiaiškinus krumpliaračio ir krumpliaračio pavaras, daug laiko praleidau modeliuodamas variklius, jungiklius ir kitas elektronines dalis, tada išsiaiškindamas visas detales. Naudodamas aukščiau aprašytą judesio nuorodą, man pavyko susidaryti gerą vaizdą, kaip jis atrodys judant.

Galite pasiekti failą naudodami toliau pateiktą nuorodą ir žaisti su juo ar net pabandyti iš savo failo sukurti savo versiją. Po to, kai buvo pagamintos dalys, buvo šiek tiek tinkavimo ir pakeitimų, todėl nesitikėkite, kad galėsite tiesiog nupjauti visas dalis lazeriu ir turėti gatavą produktą. Šis projektas buvo brangus ir užėmė daug laiko! Jei tikrai rimtai ruošiatės tai padaryti ir jums reikia pagalbos, tiesiog pakomentuokite žemiau ir aš padarysiu viską, kad galėčiau tai padaryti.

Baigtas laikrodžio dizainas:

Jei dar nesate „Fusion 360“naudotojas, prisiregistruokite prie nemokamos 3D spausdinimo klasės. Tai greitas kursas „Fusion“gamybai, o 2 pamokoje yra visa informacija, kurios reikia norint gauti „Fusion“nemokamai.

3 veiksmas: atnaujinkite 2020-12-01

Sukūręs pirmąjį prototipą, pradėjau nuo tam tikrų dizaino patobulinimų. Vienas iš mano kolegų iš „Elektronikos“komandos sukūrė specialią grandinę varikliams valdyti, o yra magnetiniai jutikliai, padedantys aptikti padėtį (indeksuojami iš magnetų, prispaudžiamų prie bėgių).

Visi modelio komponentai turi dalių numerius, dauguma jų yra iš „McMaster Carr“arba „DigiKey“. Tai daug geresnė konstrukcija, nes išvengiama stelažo problemų dėl bėgio svorio, kai jis visiškai ištemptas, ir dėl to, kad magneto jutiklio indeksavimas užtikrina tinkamą padėtį kiekvieną kartą, kai varikliai juda.

Užbaikite „Fusion 360“surinkimą:

4 žingsnis: aparatinė įranga

• Plokštės: 6 mm storio 6061 aliuminis (greičiausiai tinka ir fanera)
• Skaičių skydelis: 3 mm fanera
• „Arduino Uno“:
• „Adafruit Motor Shield“:
• 5 V žingsniniai varikliai: https://www.adafruit.com/products/858 (vietoj šių rekomenduočiau naudoti 12 V variklius)
• Ribiniai jungikliai (4):
• Momentiniai jungikliai (2):

5 žingsnis: Elektronika ir programavimas

Visa elektronika atliekama naudojant „Arduino Uno“ir „Adafruit Motor Shield“.

Štai pagrindinė idėja, kaip noriu, kad ji veiktų:

1. Įjungus įrenginį, steperiai paleidžia stelažus atgal, kol suaktyvinami ribiniai jungikliai kairėje pusėje. Tai nustato poziciją iki nulio. Tada žingsniuokliai paleidžia stelažus į priekį, kol 1 yra valandų centre, o 00 - minučių minutėje.
2. Kai valanda ir minutė yra centre, lentynos juda į priekį laiku. Pilna padėtis visu greičiu juda apačioje visu greičiu, o pilna padėtis - viršuje kas valandą.
3. Momentiniai jungikliai (6-7 kaiščiai) perkelia stelažus į priekį viena pozicija (apie 147 žingsnius), tada toliau skaičiuojamas laikrodis.
4. Valandų ir minučių judesiai turi skaitiklius, kurie grąžina juostas atgal į kairiuosius galinius jungiklius ir iš naujo nustato juos į nulį, kai valanda praėjo 12, o minutės - 55.

Aš vis dar neaišku, ką tiksliai turiu daryti su kodu. Aš teoriškai veikiu, naudodamas žemiau esantį kodą, gautą iš „Randofo“. Šis kodas perkelia minutės juostą į priekį vienu žingsniu į priekį kas 200 ms (manau), kai suaktyvinamas vienas iš ribinių jungiklių. Tai veikia, bet gana greitai išsivaduoju iš pagrindinio čia atlikto darbo. Tai atrodo gana lengva problema išmanančiam „Arduino“vartotojui, tačiau aš su projektu darau tik vieną kartą per metus, ir kiekvieną kartą tai iš esmės pamiršau viską, ko išmokau paskutiniame projekte.

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

„Motor Shield Stepper“demonstracija Randy Sarafan

Daugiau informacijos rasite:

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

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

#include #include #include "utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// Sukurkite variklio skydo objektą su numatytuoju I2C adresu

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // Arba sukurkite jį kitu I2C adresu (tarkime, krovimui) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// Prijunkite žingsninį variklį su 200 žingsnių per apsisukimą (1,8 laipsnio)

// į variklio prievadą #2 (M3 ir M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

void setup () {

// pradėti nuoseklųjį ryšį Serial.begin (9600); // sukonfigūruokite pin2 kaip įvestį ir įjunkite vidinį ištraukimo rezistorių pinMode (2, INPUT_PULLUP);

// Serial.begin (9600); // nustatyti serijos biblioteką esant 9600 bps

Serial.println ("Stepper testas!");

AFMS.begin (); // kurti numatytuoju dažniu 1,6KHz

//AFMS.begin(1000); // ARBA su kitu dažniu, tarkim 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // 10 aps./min.}

void loop () {

// nuskaityti mygtuko reikšmę į kintamąjį int sensorVal = digitalRead (2); sensorVal == LOW; int delayL = 200; if (sensorVal == LOW) {Serial.println ("Minutes ++"); // myMotor1-> step (1640, BACKWARD, DOUBLE); (int i = 0; i žingsnis (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); delay (delayL);} Serial.println ("Hours ++"); myMotor1-> step (1615, Į priekį, Dvigubas);

// myMotor2-> step (1600, BACKWARD, DOUBLE);

myMotor2-> žingsnis (220, Į priekį, DUPLAS); // uždelsimas (delayL); } Kitas {

//Serial.println("Dvigubi ritės žingsniai ");

myMotor1-> žingsnis (0, Į priekį, DUPLAS); myMotor1-> žingsnis (0, atgal, dvigubas); }}

6 žingsnis: Surinkite pagrindą

Pagrindas pagamintas iš dviejų plokščių, tarp kurių laikomos tarpinės. Sraigtai tvirtinami prie plokštės per sriegines skyles. 6 dalis šiame brėžinyje yra dar viena 3D spausdinta dalis- tarpinė, kuri taip pat yra laikiklis žingsninių variklių maitinimo gnybtui.

7 žingsnis: pridėkite momentinius jungiklius

Akimirkiniai jungikliai, „Arduino“ir galiniai jungikliai tvirtinami prie priekinės plokštės, todėl prieiga prie elektronikos, kad būtų galima atlikti pakeitimus, yra paprasta- tiesiog nuimkite galinę plokštę ir galėsite pasiekti viską.

8 veiksmas: pridėkite montavimo plokštę ir ribinius jungiklius

Montavimo plokštėje yra galiniai jungikliai ir stovų guolių mazgas. Ši dalis taip pat gali likti kartu redaguojant elektroniką.

9 veiksmas: pridėkite žingsninius variklius ir pavaras

Žingsniniai varikliai tvirtinami prie skydo M4 varžtais per sriegines angas, o 3D spausdintos pavaros yra prispaudžiamos prie variklio stulpų. Naudojau trigerio spaustuką, kad jie būtų prigludę ir praplauti.

10 veiksmas: pridėkite stovus

Lentynose yra išpjovos, turinčios du rutulinius guolius. Tarp guolių ir angų yra nedidelis tarpas (.1 mm), kuris leidžia stovui laisvai judėti.

Guoliai yra įterpti tarp pasirinktinių 3D spausdintų tarpiklių, kad būtų galima tiksliai pritvirtinti. Priekyje yra stovo plokštė, kuri veikia kaip skalbyklė, laikanti stelažus.

11 veiksmas: pridėkite valandų ir minučių juostas

Valandų ir minučių stulpeliai pritvirtinami prie stelažų su 12 mm tarpikliais, sukuriant tarpą, leidžiantį palikti tarpą tarp strypų ir stelažų.

12 veiksmas: pridėkite didintuvus

Didinamieji stiklai yra pigūs kišeniniai didinamieji stiklai, kuriuos radau „Amazon“. Jie yra atskirti nuo juostų priekio 25 mm tarpikliais.

13 žingsnis: išmoktos pamokos

Su šiuo projektu daug sužinojau apie linijinį judėjimą. Tolerancija, kurią aš naudojau tarp guolių ir lizdų ant lentynų, buvo šiek tiek per didelė, todėl, jei vėl tai padarysiu, manau, kad greičiausiai perpjausiu ją per pusę. Tarpas šonuose tarpų taip pat buvo šiek tiek per didelis.

Varikliai veikia, tačiau kuo ilgiau konsolė tampa, tuo daugiau jie turi dirbti. Tikriausiai norėčiau naudoti 12 V, o ne 5 V žingsnius.

Atstumas taip pat turėjo būti didesnis, galbūt 0,25 mm. Pavaros per stipriai laikėsi ant stelažų su pirmomis bandytomis pavaromis.