Lineaarne kell (MVMT 113): 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Fusion 360 projektid »

Ükskõik, mida Deepak Chopra teile ütleb, on aeg lineaarne. Loodetavasti on see kell tegelikkusele pisut lähemal kui ringikujulised, millega me kõik oleme harjunud. Viie minuti intervallid tunduvad vähem neurootilised kui minuti täpsed ja iga number on suurendatud, tuletades meelde, et peaksite keskenduma olevikule.

Tegin seda peaaegu iga muuli 9 masinaga (vesiprits, liivaprits, laserlõikur, 3D -printer, elektroonikalabor jne). See on valmistatud 6061 alumiiniumist, terasest riistvarast (kruvid, mutrid, laagrid), 3D -prinditud hammasratastest, Arduino Unost ning tundide ja minutite paneelid on laserlõigatud / söövitatud vineer.

Muidugi ma tean, et see projekt pole kättesaadav peaaegu kõigile, kellel pole meeletult õnne sellisele poele pääseda, kuid loodetavasti leiate selle inspireeriva.

Fusion 360 on õpilastele ja harrastajatele tasuta ning sellel on palju harivat tuge. Kui soovite õppida 3D -modelleerimist, mida ma teen, arvan, et see on parim valik turul. Registreerimiseks klõpsake allolevatel linkidel:

Õpilane/õpetaja

Harrastaja/Startup

Juhtisin ka veebiseminaride seeriat, mis oli seotud liikuvate osadega 3D -modelleerimisprojektidega. Nendel veebiseminaridel saate teada Fusion 360 funktsioone, nagu täiustatud mehaanilised sõlmed (mis tähendab, et kaks või enam liigendit interakteeruvad) ja renderdamine. Viimane veebiseminar keskendus selle kella disaini modelleerimisele Fusion 360 -s. Kogu videot saate vaadata siit:

Kui olete huvitatud, vaadake selle seeria kahte teist veebiseminari, kus õpid Arduinoga disainima hiiglaslikku nupplampi ja püsikella.

Samm: 507 mehaanilist liikumist

507 Mehaanilised liikumised on 1860ndate tavaliste mehhanismide entsüklopeedia, mis on hea viide sellistele asjadele. See mehhanism põhineb liikumisel 113, "hammasratas ja hammasratas". See saab olema pikk projekt, nii et kui teil on konkreetne mehhanism, mida soovite, et ma teeksin, esitage kommentaarides soov!

2. samm: disain ja 3D -mudel

Ülaltoodud video on salvestus veebiseminarist, mille tegin projekti hammasrataste ja hammasrataste kujundamise osa jaoks.

Disaini kõige raskem osa oli hammasratta ja hammasratta kokkupanek. Hammasrataste kujundamise matemaatika võib muutuda päris keeruliseks (tegelikult on insenere, kes põhimõtteliselt ainult sellel põhjusel konstrueerivad hammasrataste komplekte), kuid Rob Duarte suurepärase Youtube'i õpetuse põhjal tegin oma malli, mis töötab uusima versiooniga Spur Geari lisandmooduli jaoks Fusion.

Ülaltoodud video juhendab teid hammasratta ja hammasratta kokkupaneku protsessist, kuid kui soovite põhjalikumat õpetust, siis minuga 5. aprillil veebiseminaril „Design Now Hour Of Making in Motion”. Kui jätate veebiseminari vahele, siis Salvestatakse ja postitan video siia.

Mallil (link allpool) on kõik ülaltoodud parameetrid juba sisestatud. Ma ei hakka siin matemaatikasse, kuid kui järgite juhiseid, peaks see teie jaoks toimima.

Kasutage Spur Geari lisandmoodulit, minnes ADD-INS> Skriptid ja lisandmoodulid…> Spur Gear> Käivita. Kui näete ülaltoodud akent, sisestage parameetrid. Hammaste arv ei võimalda teil väärtuse jaoks parameetrit kasutada, seega veenduge, et see muudaks hammaste numbriväärtust. Samuti peate nimetatud parameetrid korrutama 1 -ga, nagu ülal näidatud.

Pidage meeles, et kui käik on tehtud, saate seda redigeerida nagu kõiki Fusioni objekte.

Nagu näidatud video demos, on see näide sellest, kuidas parameetrite abil hambaprofiili koostada.

Siin on lingid mallile, mida saate kasutada oma hammasratta ja hammasratta valmistamiseks Fusionis:

Mall parameetritega:

Pärast hammasratta ja hammasrataste väljamõtlemist kulutasin palju aega mootorite, lülitite ja muude elektrooniliste osade modelleerimiseks, seejärel kõigi detailide väljamõtlemiseks. Ülalkirjeldatud liikumislingi abil sain hea pildi sellest, kuidas see liikudes välja näeb.

Failile pääsete juurde alloleva lingi kaudu ja saate sellega mängida või isegi proovida failist oma versiooni koostada. Pärast osade tegemist oli üsna palju nokitsemist ja ümbertegemist, nii et ärge oodake, et saate kõiki osi lihtsalt laseriga lõigata ja teil on valmistoode. See projekt oli kallis ja võttis palju aega! Kui kavatsete selle tegemisega tõsiselt tegeleda ja vajate abi, kommenteerige lihtsalt allpool ja annan endast parima, et saaksite edasi minna.

Valmis kella disain:

Kui te pole veel Fusion 360 kasutaja, registreeruge minu tasuta 3D -printimistundi. Tegemist on Fusioni kiirkursusega ja 2. õppetunnis on kogu teave, mida vajate Fusioni tasuta saamiseks.

3. toiming: UUENDA 01.02.2020

Pärast esimese prototüübi valmistamist alustasin disaini mõningate täiustustega. Üks mu kolleeg elektroonikameeskonnast kavandas mootorite juhtimiseks kohandatud vooluringi ja seal on magnetandurid, mis aitavad asukohta tuvastada (indekseeritud rööbastesse pressitavate magnetite järgi).

Kõigil mudeli komponentidel on osade numbrid, enamik on pärit McMaster Carrilt või DigiKey'lt. See on palju parem disain, kuna see väldib riiulite raskuse tõttu riiuliprobleemi, kui see on täielikult välja tõmmatud, ja kuna magnetanduri indekseerimine tagab õige asendi iga kord, kui mootorid liiguvad.

Täielik Fusion 360 kokkupanek:

Samm: riistvara

• Paneelid: 6 mm paksune 6061 alumiinium (eeldatavasti sobib ka vineer)
• Numbripaneel: 3 mm vineer
• Arduino Uno:
• Adafruit Motor Shield:
• 5V samm -mootorid: https://www.adafruit.com/products/858 (soovitaksin nende asemel kasutada 12V mootoreid)
• Piirlülitid (4):
• Hetkelülitid (2):

Samm: elektroonika ja programmeerimine

Kõik elektroonika on valmistatud Arduino Uno ja Adafruit Motor Shieldiga.

Siin on põhiidee selle kohta, kuidas ma tahan, et see toimiks:

1. Seadme sisselülitamisel juhivad stepperid riiulid tagasi, kuni vasakul küljel asuvad piirilülitid käivituvad. See seab positsiooni nulliks. Seejärel astuvad stepperid riiulid ettepoole, kuni 1 on tunnipaneeli keskel ja 00 minutipaneeli keskel.
2. Kui tund ja minut on tsentreeritud, liiguvad riiulid ajas edasi. Täisasend liigub põhjas täiskiirusel iga 5 minuti järel ja täisasend liigub üleval iga tunni tagant.
3. Hetkelülitid (tihvtid 6-7) liigutavad nagid ühe positsiooni võrra edasi (umbes 147 sammu), seejärel jätkake kella loendamisega.
4. Tundide ja minutite liigutustel on loendurid, mis saadavad ribad tagasi vasakpoolsetele piirilülititele ja lähtestavad need nulli, kui tund on möödunud 12 ja minutid on möödunud 55 -st.

Ma pole siiani selge, mida ma täpselt koodiga tegema pean. Mul on see teoreetiliselt töö all oleva koodiga, mis saadi Randofolt. See kood liigutab minutiriba ühe sammu võrra edasi iga 200 ms järel (ma arvan), kui üks piirlülititest käivitub. See töötab, kuid olen üsna kiiresti oma sügavusest möödunud siin tehtud põhitööst. See tundub asjatundliku Arduino kasutaja jaoks üsna lihtne probleem, kuid ma teen projekti ühega ainult üks kord aastas ja iga kord, kui ma seda teen, olen põhimõtteliselt unustanud kõik, mida ma eelmises projektis õppisin.

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

Motor Shield Stepper Demo, autor Randy Sarafan

Lisateavet vt:

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

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

#include #include #include "utiliit/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// Looge I2C vaike -aadressiga mootorikilbi objekt

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // Või looge see teise I2C -aadressiga (ütleme virnastamiseks) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// Ühendage samm -mootor 200 sammuga pöörde kohta (1,8 kraadi)

// mootoriporti nr 2 (M3 ja M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

tühine seadistus () {

// jadaühenduse alustamine Serial.begin (9600); // konfigureerida pin2 sisendiks ja lubada sisemine tõmbetakisti pinMode (2, INPUT_PULLUP);

// Seriaal.algus (9600); // seadistage jadakogu kiirusega 9600 bps

Serial.println ("Stepper test!");

AFMS.begin (); // luua vaikesagedusega 1.6KHz

//AFMS.begin(1000); // VÕI erineva sagedusega, ütleme 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // 10 p/ min}

void loop () {

// lugeda nupu väärtus muutujaks int sensorVal = digitalRead (2); sensorVal == LOW; int viivitusL = 200; if (sensorVal == LOW) {Serial.println ("Minutes ++"); // myMotor1-> step (1640, BACKWARD, DOUBLE); (int i = 0; i samm (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); delay (delayL);} Serial.println ("Tundi ++"); myMotor1-> samm (1615, EDASI, KAHEKORDNE);

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

myMotor2-> samm (220, EDASI, DOUBLE); // viivitus (delayL); } muud {

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

myMotor1-> samm (0, edasi, kahekordne); myMotor1-> samm (0, BACKWARD, DOUBLE); }}

Samm: pange alus kokku

Alus on valmistatud kahest plaadist, mille vahehoidjad hoiavad neid kokku. Kruvid kinnitatakse plaadi külge läbi avade. Selle joonise osa number 6 on veel üks 3D-trükitud osa- vahekaugus, mis on ka samm-mootorite toitepistiku häll.

Samm: lisage hetkelised lülitid

Hetkelülitid, Arduino ja piirlülitid kinnituvad esiplaadi külge, nii et elektroonikale juurdepääs muudatuste tegemiseks on lihtne- võtke lihtsalt tagaplaat maha ja jõuate kõigeni.

Samm: lisage kinnitusplaat ja piirlülitid

Paigaldusplaat hoiab riiulite piirlülitid ja laagrisõlmed. See osa võib koos püsida ka elektroonika toimetamisel.

Samm: lisage samm -mootorid ja käigud

Sammumootorid kinnitatakse paneeli külge M4 kruvidega läbi keermestatud aukude ja 3D-trükitud hammasrattad kinnitatakse mootoripostidele. Ma kasutasin päästikuklambrit, et need oleksid tihedalt ja loputamiseks.

Samm: lisage riiulid

Riiulitel on sisse lõigatud pilud, mis kannavad kahte kuullaagrit. Laagrite ja pilude vahel on väike vahe (.1 mm), mis võimaldab rackil vabalt liikuda.

Laagrid on paigutatud kohandatud 3D -prinditud vahetükkide vahele, et saada täpselt vajalik sobivus. Esiküljel on hammasplaat, mis toimib pesurina, mis hoiab riiulid paigal.

Samm: lisage tundide ja minutite baarid

Tundide ja minutite ribad kinnitatakse hammaste külge 12 mm vahekaugustega, luues tühiku, mis võimaldab latide ja riiulite vahel vaba ruumi.

Samm: lisage suurendusklaasid

Luupid on odavad taskukoopad, mille leidsin amazonist. Need on vardade esiosast nihutatud 25 mm vahekaugustega.

13. samm: saadud õppetunnid

Selle projektiga õppisin palju lineaarse liikumise kohta. Laagrite ja riiulite pilude vahel kasutatud tolerants oli natuke liiga suur, nii et kui ma peaksin seda uuesti tegema, siis ma arvan, et ma lõikaksin selle pooleks. Vahe lünkade külgedel oli ka natuke liiga suur.

Mootorid töötavad, kuid mida pikemaks konsool läheb, seda rohkem peavad nad töötama. Ma läheksin ilmselt 12 V stepperitega 5 V asemel.

Ka tagasilöök oleks pidanud olema suurem, võib -olla 0,25 mm. Esimeste käikudega, mida proovisin, kandsid hammasrattad hammastele liiga tihedalt alla.