Flex Claw: 24 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento pokyn bol vytvorený ako splnenie projektovej požiadavky Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Flex Claw je ďalším najlepším projektom pre všetkých študentov, inžinierov a drotárov, ktorý určite upúta pozornosť publika. Flex Claw, ktorú plne prevádzkuje Arduino Uno, predstavuje zjednodušený prístup k samocentrovacím pazúrom iba s použitím jedného motora! Jeho schopnosti však nie sú také jednoduché, pretože jeho štruktúra pazúrov je prepracovaná tak, aby sa skutočne prispôsobila akémukoľvek tvarovanému objektu, ktorý drží! Aj keď je jeho konštrukcia väčšinou praktická, je potrebný prístup k 3D tlačiarni s vláknom NinjaFlex a kompatibilitou s PLA.

Krok 1: Nástroje a materiály

Prvým krokom je prezrieť si všetky diely a prípadne vykonať úpravy. Preto dôrazne odporúčam používať Solidworks, pretože je veľmi užívateľsky príjemný, keď sa naučíte, kde sú všetky príkazy. Ak ho ešte nemáte stiahnuté, overte si vo svojej škole alebo na pracovisku zľavy alebo bezplatné prístupové kódy. Služba YouTube bude tiež vašim najlepším priateľom, ak potrebujete v jednotlivých funkciách jasnejšie. Nasledujúcich niekoľko krokov sa bude zaoberať návrhom dielov pre Flex Claw s Solidworks, ktoré je potrebné vytlačiť 3D.

Pred zozbieraním materiálov si prečítajte všetky kroky a potvrďte, že ten, ktorý je uvedený nižšie, vyhovuje vášmu požadovanému konečnému produktu, pretože je možné vykonať akékoľvek prispôsobené úpravy veľkosti/rozmerov uvedených kusov, aj keď sa to neodporúča. Nasledujúce materiály sa zhodujú s procesom výstavby pôvodných krokov.

Náradie:

- 3D tlač, ktorá je kompatibilná s vláknom NinjaFleax a PLA.

- Laserová rezačka preglejky (odporúča sa pre presné rozmery, ale je možné ju obísť so skúsenými zručnosťami)

- Elektrická vŕtačka s vrtákom 3/16

- Dremel

- Kompletná súprava Arduino Uno (vodiče, prepojovací kábel atď.), Vrátane snímača priblíženia, LED svetla (s príslušným odporom), tlačidla a 2 krokových motorov (v závislosti od výsledkov vyhľadávania a trecieho odporu môže byť potrebný silnejší motor).

Materiál:

- preglejka 12 "x 24" x 0,125"

- PVC rúrka 4 "vonkajší priemer, asi 5 palcov dlhá, 0,125" stena

- Úchytná páska

- 6/32 "skrutky 1,5" dlhé X 6, s rešpektovanými maticami

- Hliníková tyč s priemerom 0,125 ", dlhá 6" a správna píla pre budúce strihy

-Zásuvka s výstupom najmenej 2,5 A (funguje nabíjačka I-Phone/I-Pad)

Krok 2: Pazúr: exteriér

Teraz, keď máme Solidworks, môžeme začať modelovať externý dizajn pazúrov. Odporúča sa to byť jeden z prvých krokov, pretože tento kus musí byť 3D vytlačený vláknom NinjaFlex, ktorého tvorba trvá dlhšie ako väčšine plastov a pravdepodobne potrebuje externý zdroj 3D tlačiarne, ktorá je kompatibilná s týmto vláknom.

Pazúr je kľúčovou vlastnosťou projektu, pretože sa v skutočnosti ohýba do tvaru akejkoľvek držanej položky. Umožnením veľmi flexibilného exteriéru s tenkou stenou môžeme využiť výhody jeho prirodzenej skladateľnosti a maximalizovať plochu kontaktného povrchu pre lepšie uchopenie. Druhou stranou mince však je, že stále potrebuje vnútorné pevné mostíky, aby si stále udržala svoju štruktúru a pri kontakte pôsobila stlačiteľnými silami (krok 3).

Toto sú kúsky na výrobu jedného pazúra, takže buďte pripravení vytlačiť 3 -krát toto množstvo na 3 pazúry. Dobrý tip je, že môžeme tlačiť viac častí súčasne, pokiaľ je na posteli dostatok miesta. Ale tiež to môže zvýšiť frustráciu z toho, že sa jeden kus pokazí počas procesu tlače, potom by sme museli zastaviť tlač aj pre ostatné kusy. Príliš veľa kúskov na lôžku môže tiež viesť k tomu, že jedna časť plastovej vrstvy príliš tvrdne, než sa pridá ďalšia vrstva (pretože stroj musí prejsť k ďalším častiam) a spôsobí ohyb v strede dielu. Skúsenosti, ktoré chce vaša 3D tlačiareň zvládnuť, sú to najlepšie, čo treba urobiť, ale majte na pamäti, že je možné tlačiť viac ako jednu časť naraz.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené aj výkresy SolidWorks zobrazujúce použité merania. Napriek tomu, že väčšinu týchto dĺžok je možné zmeniť, aby lepšie vyhovovali vášmu ubytovaniu, všetky zmeny bude potrebné potom preniesť do ďalších dielov, aby ste zaistili, že všetko do seba zapadne. Odporúča sa preto rezervovať úpravy, kým sa nepozriete na každý krok a nezvážite konečný výsledok. V opačnom prípade ide o základné kroky k návrhu zamýšľaného daného modelu.

Krok 3: Pazúr: vnútorné mosty

Ďalej vnútorné mostíky pre pazúr. Aj keď je potrebné na dizajn vonkajších pazúrov tlačiť pomocou NinjaFlex, aby bola zaistená flexibilita, tieto mostíky je namiesto toho potrebné vytlačiť vláknom PLA. Budú tuhé a budú pôsobiť ako kosti na udržanie štruktúry pazúry, keď sa ohýba a pri kontakte pôsobí stlačiteľnými silami.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené výkresy dielcov SolidWorks zobrazujúce použité merania. Toto sú rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby k týmto kusom prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov. V opačnom prípade ide o základné kroky k návrhu zamýšľaného daného modelu.

(Toto sú kusy na výrobu jedného pazúra, takže buďte pripravení vytlačiť 3D obrázok trikrát viac ako na tri pazúry)

Krok 4: Posuvník

Slider je vyrobený zo 4 častí: 1 dominantný posuvník, 1 bubon so stĺpikom a 2 „posúvače“. Vďaka tomu, ako je to navrhnuté, posúvač môže úplne uzavrieť bubon bez obmedzenia jeho schopnosti otáčať sa v jeho drážke. To tiež nevyžaduje skrutky, pretože nadstavce len zasúvajú do hlavného posúvača a cez umiestnený bubon.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené výkresy dielcov SolidWorks zobrazujúce použité merania. Toto sú rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby k týmto kusom prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov.

(Toto sú kusy na výrobu jedného pazúra, takže buďte pripravení vytlačiť 3D obrázok trikrát viac ako na tri pazúry)

Krok 5: Bubon a postroj

Bubon a zväzok bubnov sú prostredníkmi, ktoré spájajú pazúr s posúvačom a umožňujú mu otáčať sa dopredu pri pohybe posúvačov smerom von. Na rozdiel od predchádzajúcich dielov, ktoré musia byť vytlačené 3D, je možné tieto diely obrobiť namiesto toho pomocou drevených a hliníkových tyčí. To sa však neodporúča, pretože tieto majú presné merania, ktoré umožňujú, aby sa ostatné diely spojili dohromady, najmä postroj so spodnou drážkou, ktorý by mal zodpovedať hrúbke a zakriveniu okraja rúrky z PVC. Skontrolujte tento parameter na potrubí z PVC, ktoré už máte, alebo si ho vezmite na vedomie a nájdite vhodné.

V budúcom kroku zostavíme tieto diely tak, aby spodný otvor konektora valca zapadol do hriadeľa posuvného bubna a aby širšia dvojica stĺpikov na DrumHalf prešla skrz priechodné celky v spodnej časti exteriéru pazúry. Vzhľadom na to sú to rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby do týchto kúskov prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov.

(Toto sú kusy na výrobu jedného pazúra, takže buďte pripravení vytlačiť 3D obrázok trikrát viac ako na tri pazúry)

Krok 6: Ozubené koleso a krúžok

Tu prichádza na rad sila. Ozubené koleso ozubeného kolesa a ozubené koleso by sa pri 3D tlači nemali meniť, pretože sú veľmi špecifické. Náboj pastorka je celkom vhodný iba pre spomínaný základný krokový motor. Ak chce byť použitý iný motor s rôznymi rozmermi hriadeľa, je možné to upraviť v súbore pevných diel. Pre tento model sa používajú 2 krokové motory, preto vytlačte 2 pastorky.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené výkresy dielcov SolidWorks zobrazujúce použité merania. Toto sú rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby k týmto kusom prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov.

Krok 7: Radiálne ramená a kolotoč

Kolotoč sa neskôr umiestni na kruhové ozubené koleso a otočením spojenia polomeru smerom k posúvaču a mimo neho ho tlačí dozadu a dopredu. Napriek tomu, že ide o jednoduchý dizajn, karusel sa neodporúča nahradiť drevom a voľne podopretými hliníkovými tyčami, pretože celý kus by mal byť dostatočne pevný, aby sa mohol otáčať okolo rúrky z PVC bez kmitania. Celkovo sú potrebné 3 odkazy na polomer.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené výkresy dielcov SolidWorks zobrazujúce použité merania. Toto sú rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby k týmto kusom prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov.

Krok 8: Základná motorová skrinka

Okrem jednotlivých pazúrov môže byť táto časť ďalšou najzložitejšou. 3D tlač bude vašim najlepším priateľom, ak sa ešte neosvedčila. Táto základňa však merala tak, aby obzvlášť zodpovedala spojke potrubia z PVC, ktorú som použil (a odporúčam), s vonkajším priemerom 4 palce, hrubými stenami 0,25 palca a šikmým okrajom v blízkosti okraja. Skontrolujte rozmery a zmeňte ich tak, aby lepšie zodpovedali použitej rúre. Rúry sa zvyčajne predávajú aj tak, že vás informujú o vnútornom priemere. Ak teda v tomto prípade potrebujem rúrku s vonkajším priemerom 4 "a hrúbkou steny 0,25", mal by som sa poobzerať po spojke 3,5 ". V každom prípade sa nemôžete pokaziť, keď pôjdete do obchodu s vládca v ruke.

Táto základňa je určená pre dva krokové motory 28BYJ-48 5VDC pre Arduino Uno. Aj keď sa tieto motory kódujú jednoduchšie, nie sú najlepšie známe svojou silou. Zníženie trenia výrazne pomáha aplikáciou práškového grafitu alebo iných suchých mazív na krúžkové posúvače. V opačnom prípade, ak je k dispozícii silnejší motor, urobím zásadný návrh zmenený na základňu, ktorý som podľa mňa urobil, a odporúča sa, aby som to urobil po použití tohto návrhu s 2 základnými krokovými motormi, aby ste videli, ako konečné rozloženie ovplyvní pozoruhodné zmeny.

Táto základňa má tiež zahŕňať dosku na pečenie zasunutím do obdĺžnikového otvoru na boku. S týmto bol naplánovaný prierez so šírkou 2,25 palca a výškou 0,375 palca, pretože ide o štandardnú veľkosť pre väčšinu chlebov. Opäť, podobne ako v prípade motorov, ak chcete namiesto neho použiť chlieb inej veľkosti, počkajte, kým sa po vykonaní úplných podrobností o konečnom usporiadaní obvodu začnú zmeny.

Krok 9: Rozvetvenie posuvných koľajníc

Tento krúžok bude vyvŕtaný do PVC rúrky, aby bol čo najstabilnejší, aby sa posúvače mohli posúvať. Tento kus je zvyčajne príliš veľký na to, aby sa dal vytlačiť 3D, preto dôrazne odporúčam získať prístup k drevenej laserovej rezačke alebo si v drevárstve rozvinúť svoje schopnosti s okrúhlymi hranami. Vďaka tomu sa hrúbka môže líšiť, aby sa lepšie zmestila do posúvačov, ale uistite sa, že stále nechávate určitý priestor na chvenie. V neskoršom kroku sa pozrieme na najlepšie spôsoby, ako to zaistiť na konštrukcii.

Spolu so súbormi súčiastok SolidWorks sú priložené výkresy dielcov SolidWorks zobrazujúce použité merania. Toto sú rozmery, ktoré sú kompatibilné so zvyškom dizajnu pazúrov, aby všetko do seba zapadalo, takže sa uistite, že sa v prípade potreby k týmto kusom prenesú akékoľvek osobné úpravy predchádzajúcich dielov.

Krok 10: Arduino, vodiče a komponenty

Krok 11: Kód Arduino

Krok 12: Testovanie obvodu

Krok 13: Základná zostava: pazúr

Krok 14: Základná montáž: bubon a postroj

Krok 15: Základná montáž: Posuvníky

Krok 16: Vŕtanie

Krok 17: Montáž PVC

Krok 18: Zostava základne a obvodu

Krok 19: Skrytie drôtov