Piešimo lazeriu mašina: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Raw Nubrėžkite fosforescencinius šviesos takus mašina, suprojektuota ir pagaminta visiškai nuo nulio!

Istorija: Tarp mokymosi pertraukų vidurio savaitės metu su draugu Bretu suprojektavome ir pagaminome šią mašiną, kuri naudoja lazerio ir veidrodžio sistemą, kad nupieštų liuminescencinius šviesos takus, valdomus naudojant 3D spausdintą vairasvirtę. Pagrindinis tikslas buvo naudoti piešimo būdus ir medžiagas, kurių žmonės paprastai nesieja su piešimu, tuo pačiu sukeldami naudotojui intrigos jausmą.

Tikimės, kad jums patiks tiek pat, kiek mums buvo smagu jį projektuoti ir statyti!

Prekės

Mes esame du sulūžę mokiniai, todėl mes iš esmės ieškojome laužo gabalų ir išmestos medienos aplink mūsų mokyklą, o visi įrankiai buvo iš mūsų mokyklos kūrėjų erdvės. Mes taip pat neturėjome prieigos prie daugybės metalinių medžiagų (krumpliaračių, krumpliaračio, krumpliaračio, kaiščio ir kt.), Todėl jas gaminome patys iš lazeriu pjautos medienos. Už gabalus, kurių negalėjome rasti, nusipirkome juos „Amazon“už bendrą 19,50 USD.

Pastaba: šiam projektui reikalingas lazeris, nepamirškite į jį nežiūrėti tiesiai į akis!

Medžiagos:

• 1/4 faneros (x2)
• 1/8 faneros (x1)
• Medienos klijai (plonas sluoksnis)
• 1/2 colio medinio kaiščio (x1)
• 1/2 colio veidrodyje (x1)
• 1/4 skersmens 2 ilgame žalvariniame vamzdyje (x1)
• 1/4 skersmens 2 ilgame variniame vamzdyje (x2)
• 1/4 skersmens 1,5 ilgo žalvario vamzdžio (x3)
• 1/2 į O. D. 1/4 pagal I. D. Rutuliniai guoliai (x6)
• 405 nm lazerinis diodas (x1)
• „Arduino“(x1)
• 24 AWG 6 pėdų viela (x1)
• Fosforescenciniai milteliai (x1)
• Maitinimo lizdas nuo 120 VAC iki 9 V maitinimo adapteris (x1)
• Guminė juosta (x1)
• Joystick 2 ašių analogas (x1)
• L298N variklio tvarkyklė (x1)
• 2,5 mm DC lizdas (x1)

Įrankiai:

• Lazerinis pjoviklis
• Švitrinis popierius
• Pjūklas
• Karšto klijų pistoletas
• „Dead Blow Hammer“
• Lituoklis
• Grąžtas
• 3D spausdintuvas
• „Dremel“

1 žingsnis: gabalų pjaustymas lazeriu

Pridedami du iliustratoriaus failai visoms medinėms detalėms, kurias reikia pjaustyti lazeriu, ir jų pavadinimai atitinka medienos rūšį, ant kurios jie turėtų būti išpjauti (1/4 colio v. 1/8 colio fanera). Taip pat pridėjau failų vaizdus. Iš tikrųjų yra daugiau užrakto poveržlių, nei reikia, tačiau jos kartais sulūžta, todėl visada malonu turėti papildomų priedų.

Visos linijos turi būti supjaustytos, o ne išgraviruotos. Kai jie bus iškirpti, pereikite prie kito žingsnio!

2 žingsnis: dalių surinkimas Pt. 1 Pagrindo ir stovo sistema

Aukščiau yra vaizdai, kaip kūriniai susijungia, taip pat vaizdo įrašas užkulisiuose. Šio žingsnio konstrukcija yra suskirstyta į tai, kad pirmiausia sudaromos dalys iš ankstesnio 1/4 colio iliustratoriaus failo, o po to - 1/8 colio iliustratoriaus failas.

1/4 colio sekcija ---

Pagrindas: Stumkite kaiščius per pagrindo plokščių kampą ir perkiškite poveržles per kaiščio galus, kad pagrindo plokštės liktų savo vietoje. Ši bazė suteikia erdvę „arduino“likti pusiau paslėptai, tuo pačiu palaikant dailės lentos drobę.

Ritinio guolio atrama: klijuokite ritininio guolio atramą ant 1/8 colio variklio korpuso stogo paviršiaus

Guolių surinkimas: Viršutinė lentyna laikoma vietoje ir perkeliama trikampiu ritininių guolių išdėstymu, kuris neleidžia jam suktis, tuo pačiu išlaikant sklandų judėjimą. Aukščiau pateiktas ritininių guolių vaizdas. Diagramose pavaizduota, kaip ritininiai guoliai sąveikauja su stovu ir kur jie yra ant mašinos. Padėkite juos per ritininio guolio atramos skylutes, kurias priklijuojate ant variklio korpuso stogo

Pagalbinės sijos: Keturių colių faile pažymėtos kaip „šios užtikrina, kad stovas nenukristų“, šios atraminės sijos sumažina svyravimus, padidindamos stovo standumą ir neleidžia pernelyg entuziastingiems vartotojams siųsti mašinos skraidančių gabalų. arba sudaužyti stiklinį veidrodį! Norėdami pritvirtinti juos prie viršutinio stovo, naudojome medienos klijus, nes jie turės būti tvirti.

1/8 colio sekcija ---

Apatinis stovas: apatinis stovas yra trumpesnis stovas su skylute. Ši skylė leidžia tiekti arduino laidus iš po viršutinės pagrindo plokštės plyšio ir į variklio korpusą, todėl laidai gali pasiekti variklį net tada, kai apatinis stovas juda.

Viršutinis stovas ir krumpliaratis: viršutinis stovas yra kitas (ilgesnis). Vaizdas, kaip atrodo krumpliaratis (viena iš milžiniškų krumpliaračių) ir kaip jis veikia, pateiktas paveikslėlyje su fiksavimo poveržlėmis.

Likusi 1/8 colio sekcija (su varikliu susijusios dalys) paaiškinta kitame žingsnyje …?

3 žingsnis: dalių surinkimas: Pt 2. Variklio elementai

Toliau mums reikėjo suprojektuoti variklio laikiklius ir variklius, kad jie judėtų. Yra du varikliai, vienas skirtas judėti x ašyje, kitas-judėti y ašyje.

Dviejų variklio laikiklių gamyba: tarp kitų dviejų uždėjome variklio tvirtinimo detales (tas, kuriose yra šešiakampės skylės), kuriose yra skylių varžtams tvirtinti. Tada mes pritvirtinome kiekvieną variklį prie kiekvieno variklio laikiklio, naudodami varžtus. Klijuodami laikiklį ir variklį prie bet kokio paviršiaus, dabar mes galime lengvai sumontuoti ir nuimti variklius naudodami tik šešiakampį veržliaraktį. Norėdami pereiti nuo variklio prie pavaros, mes panaudojome 3D spausdintą veleno apykaklę, kad sujungtume su kaiščio veleno krumpliaračiu.

Variklio korpusas: Variklio korpuso dalys sudaro variklio dėžės formos korpusą. Stačiakampiai su skylėmis yra viršutinė ir apatinė dalys (tas, kuriame yra kelios skylės, yra viršutinė dalis). Likusią variklio korpuso dėžutės dalį sudaro šonai, kurie tarpusavyje dera su grioveliais + keteromis. Klijuokite visas dalis prie kraštų, išskyrus vieną veidą, nes jums vis tiek reikia įdėti variklį į vidų ir lengviau tai padaryti iš šono nei iš viršaus.

Variklio valdymas: Norėdami valdyti variklius, varikliams maitinti naudojome vairasvirtę, „Arduino“ir atskirą variklio tvarkyklę. Viskas veikia iš vieno 9 voltų nuolatinės srovės lizdo. Norėdami pasiekti norimą judesį, turėjome sureguliuoti PWM signalo stiprumą taip, kad sukimo momento pakaktų įveikti pavaros trintį, tuo pačiu neleidžiant jai judėti per greitai. Kitas žingsnis apibūdina „Arduino“konfigūraciją ir kodą …?

4 žingsnis: „Arduino“

Tai yra „Arduino“kodas, skirtas lazerio padėčiai valdyti, naudojant įvesties kreiptuką. Kodas parašytas taip, kad kiekviena vairasvirtės kryptis valdytų vieną iš variklių (variklį, valdantį x ašį, ir variklį, valdantį y ašį). Tai leidžia mašinai piešti kreives ir įstrižaines, kai vairasvirtės padėtis yra toli nuo horizontalios/vertikalios ašies.

5 žingsnis: vairasvirtė

Mes pasirinkome 3D spausdinti kreiptuko dėklą PLA, kad vartotojui būtų patogu ir natūralu laikyti ir valdyti (nors jis vis tiek gali tinkamai veikti be dėklo).

Iš esmės tai yra dvi ovalo formos korpuso pusės, kurių vienoje pusėje yra skylė. Mes įdedame valdiklio lazdelę į vidų, kad kai korpusas būtų sujungtas, jis tilptų per skylę, kad vartotojas galėtų bendrauti. Laidai tęsiasi iš kitos korpuso pusės ir iki arduino.

6 veiksmas: pieškite „Artboard“drobę

Dažykite piešimo plokštės drobę fosforescuojančiais milteliais ir leiskite išdžiūti, kol atliksite kitus veiksmus.

? Būtinai laikykite jį labai sanitarinėje aplinkoje, pirmą kartą užtepę miltelius, įstrigo dulkės ir pjuvenos. Taip pat lengviau sumaišyti miltelius su dažais, kad jie lengvai priliptų.

7 žingsnis: lazerio ir veidrodžio sistema

Kodėl lazeris nėra nukreiptas tiesiai žemyn nuo viršutinio stovo galo?

Mes su Bretu greitai supratome, kad lazerio įdėjimas tiesiai virš piešimo lentos stovo gale pasvėrė stovo galą žemyn, o tai apribojo jo judesių diapazoną. Vietoj to, mes nusprendėme pasisemti įkvėpimo iš lazerinio pjaustytuvo dizaino. Sprendimas: pastatydami veidrodį į stovo galą 45 laipsnių kampu, galime užtikrinti, kad spindulys būtų nukreiptas tiesiai statmenai paviršiui, nepridedant svorio iki galo!

Lazeris: atsargiai pritvirtinkite lazerį ir veidrodį. Prijunkite lazerio laidus per vieną skylę variklio korpuso stogo viršuje, kad prijungtumėte prie akumuliatoriaus. Užfiksuokite gumines juostas per kitą variklio korpuso stogo angą, kad lazeris būtų pritvirtintas.

Veidrodis: veidrodis turi būti pasuktas 45 laipsnių kampu, naudojant trikampius ketvirčio colio gabalus. Montuojant lazerį lygiagrečiai žemei, lazerio spindulys turėtų atsispindėti nuo veidrodžio ir atsitrenkti į žemę tiesiai žemiau, net jei stovas juda.

8 žingsnis: galutinis poliravimas

Atlikę bandymus, norėdami įsitikinti, kad jis tinkamai veikia, mes klijavome ant paskutinio variklio korpuso paviršiaus. Norėdami padidinti mašinos vaizdą, kaiščių apačioje pritvirtinome fiksavimo poveržles. Jis taip pat turėjo nedidelį funkcinį tikslą, nes šios poveržlės veikė kaip mašinos „kojos“(o ne visa bazė, liečianti žemę), todėl buvo lengviau perkelti visą mašiną ant stalo. Tada gaminį galutinai nupoliravome šlifuodami visą atvirą medieną.

Apmąstymas: mes puikiai praleidome laiką kurdami šią mašiną ir dar geriau žaidėme su ja. Ironiška, kad sudėtingiausios dizaino dalys mums sukėlė mažiausiai rūpesčių, o paprasčiausios - daugiausiai. Jei dar kartą atliktume šį projektą, daugiau eksperimentuotume su trintį mažinančiomis medžiagomis ant judančių dalių.

Tikimės, kad žmonėms šis įrenginys patinka taip pat, kaip ir mums, ir tai įkvepia juos kurti dar geresnes šios mašinos versijas ateityje.

-Geriausias, Justinas ir Brettas

Pirmasis prizas konkurse „Padaryk švytėjimą“