ხაზოვანი საათი (MVMT 113): 13 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

Fusion 360 პროექტები »

არ აქვს მნიშვნელობა რას გეუბნება დიპაკ ჩოპრა, დრო არის ხაზოვანი. ვიმედოვნებთ, რომ ეს საათი უფრო ახლოს არის რეალობასთან, ვიდრე წრიული საათები, რომელსაც ჩვენ ყველანი შევეჩვიეთ. ხუთწუთიანი ინტერვალით ნაკლებად ნევროზულია ვიდრე ზუსტი წუთამდე და თითოეული რიცხვი გადიდებულია, შეგახსენებთ აქცენტს აწმყოზე.

მე ეს გავაკეთე პიერ 9 -ის თითქმის ყველა აპარატის გამოყენებით (წყლის ჭავლი, ქვიშის ასაფეთქებელი, ლაზერული საჭრელი, 3D პრინტერი, ელექტრონიკის ლაბორატორია და ა. იგი დამზადებულია 6061 ალუმინისგან, ფოლადის აპარატურისგან (ხრახნები, თხილი, საკისრები), 3D ბეჭდვის მექანიზმები, Arduino Uno, ხოლო საათისა და წუთის პანელები არის ლაზერული მოჭრილი / ამოტვიფრული პლაივუდი.

რა თქმა უნდა, მე ვიცი, რომ ეს პროექტი მიუწვდომელია თითქმის ყველასთვის, ვისაც არ გააჩნია ისეთი ბედი, რომ ჰქონდეს წვდომა მსგავს მაღაზიაზე, მაგრამ იმედია თქვენ მას შთააგონებთ.

Fusion 360 უფასოა სტუდენტებისთვის და მოყვარულთათვის და მასში არის უამრავი საგანმანათლებლო მხარდაჭერა. თუ გსურთ ისწავლოთ 3D მოდელირება იმ სამუშაოს, რასაც მე ვაკეთებ, მე ვფიქრობ, რომ ეს არის საუკეთესო არჩევანი ბაზარზე. დააწკაპუნეთ ქვემოთ მოცემულ ბმულებზე დარეგისტრირებისთვის:

სტუდენტი/აღმზრდელი

ჰობისტი/დამწყები

მე ასევე ვხელმძღვანელობდი ვებინარის კლასების სერიას, რომელიც ეხებოდა 3D მოდელირების პროექტებს მოძრავი ნაწილებით. ამ ვებინარებზე თქვენ შეისწავლით Fusion 360 მახასიათებლებს, როგორიცაა მოწინავე მექანიკური შეკრებები (იგულისხმება ორი ან მეტი სახსრის ურთიერთქმედება) და რენდერირება. ბოლო ვებინარი ფოკუსირებულია ამ საათის დიზაინის მოდელირებაზე Fusion 360. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ მთელი ვიდეო აქ:

თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ, გადახედეთ ამ სერიის სხვა ორ ვებინარს, სადაც ისწავლით გიგანტური სახელურის ლამპის და მუდმივი საათის შექმნას არდუინოსთან ერთად.

ნაბიჯი 1: 507 მექანიკური მოძრაობა

507 მექანიკური მოძრაობები არის ენციკლოპედია საერთო მექანიზმების 1860 -იანი წლებიდან, რომელიც კარგი მითითებაა ამ სახის ნივთებისთვის. ეს მექანიზმი ემყარება მოძრაობას 113, "Rack and Pinion".ეს იქნება ხანგრძლივი პროექტი, ასე რომ, თუ თქვენ გაქვთ კონკრეტული მექანიზმი, რომლის გაკეთებაც გსურთ, მოგერიდებათ კომენტარებში თხოვნის გაკეთება!

ნაბიჯი 2: დიზაინი და 3D მოდელი

ზემოთ მოყვანილი ვიდეო არის ვებინარის ჩანაწერი, რომელიც მე გავაკეთე პროექტის თაროს და პინიონის დიზაინისთვის.

დიზაინის ყველაზე რთული ნაწილი იყო თაროს და პინიონის გადაცემათა კოლოფი. მექანიზმების დიზაინის მათემატიკა შეიძლება საკმაოდ გართულდეს (სინამდვილეში, არიან ინჟინრები, რომლებიც მხოლოდ ამ მიზეზით ქმნიან მექანიზმებს), მაგრამ რობ დუარტის Youtube– ის შესანიშნავი გაკვეთილის საფუძველზე, მე გავაკეთე ჩემი შაბლონი, რომელიც მუშაობს უახლესი ვერსიით Spur Gear– ის დანამატი Fusion– ისთვის.

ზემოთ მოყვანილი ვიდეო გიბიძგებს თაროს და პინიონის შეკრების პროცესზე, მაგრამ თუ გსურთ უფრო საფუძვლიანი გაკვეთილი, გთხოვთ შემომიერთდეთ ვებინარზე Design Now Hour Of Making in Motion 5 აპრილს. თუ გამოტოვებთ ვებინარს, ეს იქნება ' ჩაწერილი იქნება და ვიდეოს აქ დავდებ.

შაბლონს (ქვემოთ მოყვანილი ბმული) აქვს ზემოთ ნაჩვენები ყველა პარამეტრი უკვე შეყვანილი. აქ მათემატიკაში არ შევალ, მაგრამ თუ მიჰყევი ინსტრუქციას, ის შენთვის გამოდგება.

გამოიყენეთ Spur Gear დანამატი ADD-INS> Scripts and Add-Ins…> Spur Gear> Run. როდესაც მიიღებთ ზემოთ ნაჩვენებ ფანჯარას, შეიყვანეთ პარამეტრები. კბილების რაოდენობა არ მოგცემთ პარამეტრს მნიშვნელობის გამოსაყენებლად, ასე რომ დარწმუნდით, რომ ის კბილების რაოდენობას ემთხვევა, თუ შეცვლით. თქვენ ასევე უნდა გაამრავლოთ დასახელებული პარამეტრები 1 -ით, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ.

გაითვალისწინეთ, რომ მას შემდეგ რაც გადაცემათა კოლოფი გაკეთდება, შეგიძლიათ მისი რედაქტირება ისევე, როგორც Fusion– ის ნებისმიერი სხვა ობიექტი.

როგორც ნაჩვენებია ვიდეო დემოში, ეს არის მაგალითი იმისა, თუ როგორ უნდა ააწყოთ კბილის პროფილი პარამეტრების გამოყენებით.

აქ მოცემულია ბმულები იმ შაბლონზე, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი თარო და პინიონი Fusion– ში:

შაბლონი პარამეტრებით:

მას შემდეგ, რაც თაროს და პინიონის მექანიზმი გაირკვა, ბევრი დრო გავატარე ძრავების, კონცენტრატორების და სხვა ელექტრონული ნაწილების მოდელირებაზე, შემდეგ კი ყველა დეტალის გარკვევაში. ზემოთ აღწერილი მოძრაობის ბმულით მე შემეძლო კარგი სურათის მიღება, თუ როგორ იქნებოდა ის მოძრაობაში.

თქვენ შეგიძლიათ შეხვიდეთ ფაილზე ქვემოთ მოცემული ბმულის საშუალებით და ითამაშოთ მასთან ერთად ან თუნდაც სცადოთ შექმნათ თქვენი საკუთარი ვერსია ფაილიდან. ნაწილების დამზადების შემდეგ მოხდა საკმაოდ ბევრი შეცდომა და შეცვლა, ასე რომ ნუ ელით, რომ შეძლებთ მხოლოდ ნაწილების ლაზერულ მოჭრას და მზა პროდუქტს. ეს პროექტი ძვირი ღირდა და ბევრი დრო დასჭირდა! თუ თქვენ ნამდვილად სერიოზულად აპირებთ მის გაკეთებას და გჭირდებათ დახმარება, უბრალოდ დაწერეთ კომენტარი ქვემოთ და მე ყველაფერს გავაკეთებ იმისათვის, რომ თქვენ წახვიდეთ.

დასრულებული საათის დიზაინი:

თუ თქვენ ჯერ არ ხართ Fusion 360 მომხმარებელი, დარეგისტრირდით ჩემს უფასო 3D ბეჭდვის კლასზე. ეს არის შერწყმის კურსი Fusion– ის შესაქმნელად და გაკვეთილი 2 შეიცავს ყველა ინფორმაციას, რაც გჭირდებათ Fusion– ის უფასოდ მისაღებად.

ნაბიჯი 3: განაახლეთ 12/1/2020

პირველი პროტოტიპის შექმნის შემდეგ დავიწყე თავიდან დიზაინის გაუმჯობესება. ერთმა ჩემმა კოლეგამ ელექტრონიკის გუნდიდან შეიმუშავა მორგებული წრე ძრავების მართვისთვის და არის მაგნიტური სენსორები, რომლებიც ხელს უწყობენ პოზიციის გამოვლენას (ინდექსირებული მაგნიტებიდან დაჭერით რელსებში).

მოდელის ყველა კომპონენტს აქვს ნაწილის ნომრები, უმეტესობა არის McMaster Carr ან DigiKey– დან. ეს ბევრად უკეთესი დიზაინია, რადგან ის თავიდან აიცილებს რელსის წონის შემცირებას მთლიანად გაფართოებისას და რადგან მაგნიტის სენსორის ინდექსირება უზრუნველყოფს სათანადო პოზიციას ყოველ ჯერზე, როდესაც ძრავები მოძრაობენ.

სრული Fusion 360 ასამბლეა:

ნაბიჯი 4: აპარატურა

• პანელები: 6 მმ სისქის 6061 ალუმინი (სავარაუდოდ პლაივუდიც იმუშავებდა)
• ნომრის პანელი: 3 მმ პლაივუდი
• Arduino Uno:
• ადაფრუტის საავტომობილო ფარი:
• 5V Stepper Motors: https://www.adafruit.com/products/858 (მე გირჩევთ გამოიყენოთ 12V ძრავა ამის ნაცვლად)
• შეზღუდული კონცენტრატორები (4):
• მომენტალური გადამრთველები (2):

ნაბიჯი 5: ელექტრონიკა და პროგრამირება

ელექტრონიკა შესრულებულია Arduino Uno და Adafruit Motor Shield– ით.

აქ არის ძირითადი იდეა იმის შესახებ, თუ როგორ მინდა რომ ის მუშაობდეს:

1. როდესაც ერთეული ჩართულია, სტეპერები აწარმოებენ თაროებს უკან, სანამ არ მოხდება ლიმიტის გადამრთველები მარცხენა მხარეს. ეს ადგენს პოზიციას ნულამდე. სტეპერები შემდეგ ადგამენ თაროებს წინ, სანამ 1 არ არის ორიენტირებული საათის პანელზე და 00 არის ცენტრი წუთის პანელზე.
2. მას შემდეგ, რაც საათი და წუთი კონცენტრირდება, თაროები დროში წინ მიიწევს. სრული პოზიცია მოძრაობს ბოლოში სრული სისწრაფით ყოველ 5 წუთში, ხოლო სრული პოზიცია მოძრაობს ზევით ყოველ საათში.
3. მომენტალური გადამრთველები (ქინძისთავები 6-7) თაროების გადასატანად ერთი პოზიციით (დაახლოებით 147 ნაბიჯი), შემდეგ გააგრძელეთ საათის დათვლა.
4. საათსა და წუთს მოძრაობს მრიცხველები, რომლებიც ზურგს უგზავნიან მარცხენა ლიმიტის გადამრთველებს და აანაზღაურებენ მათ ნულამდე, როდესაც საათი 12 საათს გასცდება და წუთები 55 -ს გასცდება.

მე ჯერ კიდევ არ ვარ გასაგები რა ზუსტად უნდა გავაკეთო კოდთან. მე მას თეორიულად ვმუშაობ რანდოფოსგან მიღებული ქვემოთ მოყვანილი კოდით. ეს კოდი ყოველ წუთში 200 ms (ვფიქრობ) წუთის ბარს ერთი ნაბიჯით წინ მიიწევს (მგონი), როდესაც ამოქმედდება ერთი ლიმიტიანი გადამრთველი. ის მუშაობს, მაგრამ მე საკმაოდ სწრაფად გავიცანი ჩემი ძირითადი სამუშაო, რაც აქ გავაკეთე. Arduino– ს მცოდნე მომხმარებლისთვის ეს საკმაოდ მარტივი პრობლემაა, მაგრამ მე მხოლოდ ერთს ვაკეთებ პროექტს, შესაძლოა წელიწადში ერთხელ, და ყოველ ჯერზე, ძირითადად, დავივიწყე ყველაფერი, რაც ვისწავლე ბოლო პროექტში.

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

Motor Shield Stepper Demo ავტორი რენდი სარაფანი

დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ:

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

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

#მოიცავს #მოიცავს #მოიცავს "სასარგებლო/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// შექმენით საავტომობილო ფარის ობიექტი ნაგულისხმევი I2C მისამართით

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // ან, შექმენით იგი განსხვავებული I2C მისამართით (ვთქვათ დაწყობა) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// შეაერთეთ სტეპერიანი ძრავა 200 ნაბიჯით რევოლუციისთვის (1.8 ხარისხი)

// საავტომობილო პორტამდე #2 (M3 და M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

void setup () {

// სერიული კავშირის დაწყება Serial.begin (9600); // კონფიგურაცია pin2 შეყვანის სახით და ჩართვა შიდა გამყვანი რეზისტორის pinMode (2, INPUT_PULLUP);

// სერიული.დაწყება (9600); // სერიული ბიბლიოთეკის დაყენება 9600 bps

Serial.println ("სტეპერი ტესტი!");

AFMS. დასაწყისი (); // შექმნა ნაგულისხმევი სიხშირით 1.6KHz

//AFMS. დასაწყისი (1000); // ან განსხვავებული სიხშირით, ვთქვათ 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // 10 rpm}

ბათილი მარყუჟი () {

// ღილაკის მნიშვნელობის წაკითხვა ცვლადში int sensorVal = digitalRead (2); sensorVal == LOW; int დაგვიანებით L = 200; if (sensorVal == LOW) {Serial.println ("წუთი ++"); // myMotor1-> ნაბიჯი (1640, BACKWARD, DOUBLE); for (int i = 0; i ნაბიჯი (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); დაგვიანებით (delayL);} Serial.println ("Hours ++"); myMotor1-> ნაბიჯი (1615, წინ, ორმაგი);

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

myMotor2-> ნაბიჯი (220, წინ, ორმაგი); // დაგვიანებით (delayL); } სხვა {

//Serial.println(" ორმაგი ხვეული საფეხურები ");

myMotor1-> ნაბიჯი (0, წინ, ორმაგი); myMotor1-> ნაბიჯი (0, BACKWARD, DOUBLE); }}

ნაბიჯი 6: შეიკრიბეთ ბაზა

ბაზა დამზადებულია ორი ფირფიტისგან, რომელთა გამყოფი ნაწილები ერთმანეთთან აკავშირებს. ხრახნები ფირფიტაზე მიმაგრებულია ხვრელების მეშვეობით. ნაწილი 6 ამ ნახატზე არის კიდევ 3D დაბეჭდილი ნაწილი- გამყოფი, რომელიც ასევე არის აკვანი დენის ტერმინალისთვის სტეპერ ძრავებისთვის.

ნაბიჯი 7: დაამატეთ მომენტალური გადამრთველები

მომენტალური გადამრთველები, არდუინო და ლიმიტი გადამრთველები ყველა მიმაგრებულია წინა ფირფიტაზე, ამიტომ ცვლილებების შესატანად ელექტრონიკაზე წვდომა- უბრალოდ ამოიღეთ უკანა ფირფიტა და თქვენ მიაღწევთ ყველაფერს.

ნაბიჯი 8: დაამატეთ სამონტაჟო ფირფიტა და შეზღუდული კონცენტრატორები

სამონტაჟო ფირფიტა ინახავს ლიმიტის კონცენტრატორებს და თაროების საყრდენს. ეს ნაწილი ასევე შეიძლება დარჩეს ერთად ელექტრონიკის რედაქტირებისას.

ნაბიჯი 9: დაამატეთ Stepper Motors & Gears

სტეპერიანი ძრავები მიმაგრებულია პანელზე M4 ხრახნით ხრახნიანი ხვრელების მეშვეობით, ხოლო 3D დაბეჭდილი გადაცემათა კოლოფი მოთავსებულია ძრავის ძელებზე. მე გამოვიყენე გამომწვევი დამჭერი, რათა მათ დამეხრჩო და გავრეცხე.

ნაბიჯი 10: დაამატეთ თაროები

თაროებს აქვთ დაჭრილი სლოტები, რომლებიც ეყრდნობა ორ ბურთულ საკისარს. არის მცირე უფსკრული (.1 მმ) საკისრებსა და სლოტებს შორის, რაც საშუალებას აძლევს თაროს თავისუფლად გადაადგილება.

საკისრები მოთავსებულია საბაჟო 3D ბეჭდვით გამყოფებს შორის, რათა მივიღო ზუსტი მორგება, რაც მჭირდებოდა. წინა მხარეს არის თაროს ფირფიტა, რომელიც მოქმედებს როგორც სარეცხი მანქანა, რომელიც ატარებს თაროებს ადგილზე.

ნაბიჯი 11: დაამატეთ საათი და წუთიანი ბარები

საათის და წუთის ბარები იკეტება თაროებზე 12 მმ მანძილით, ქმნის უფსკრული, რომელიც იძლევა უფსკრულს ზოლებსა და თაროებს შორის.

ნაბიჯი 12: დაამატეთ გამადიდებლები

გამადიდებლები არის იაფი ჯიბის გამადიდებელი სათვალე, რაც მე ვიპოვე ამაზონზე. ისინი გადატანილია ბარის წინა ნაწილიდან 25 მმ მანძილით.

ნაბიჯი 13: გაკვეთილები

ბევრი ვისწავლე წრფივი მოძრაობის შესახებ ამ პროექტით. ტოლერანტობა, რომელსაც მე ვიყენებ საკისრებსა და თაროებზე არსებულ სლოტებს შორის, მეტისმეტად ბევრი იყო, ასე რომ, თუ მეორედ გავაკეთებდი მას, ვფიქრობ, რომ ალბათ მას შუაზე გავამცირებდი. ხარვეზების მხარეებს შორის უფსკრული ასევე ძალიან დიდი იყო.

ძრავები მუშაობენ, მაგრამ რაც უფრო გრძელია კონსოლი, მით უფრო უწევთ მუშაობა. მე ალბათ წავა 12V სტეპერით 5V- ის ნაცვლად.

საპასუხო რეაქცია ასევე უნდა ყოფილიყო უფრო დიდი, შესაძლოა 0.25 მმ. გადაცემათა კოლოფი ძალიან მჭიდროდ ეკიდა თაროებს პირველივე სიჩქარით, რაც მე შევეცადე.