ლაზერული ხატვის მანქანა: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Raw დახაზეთ ფოსფორესცენტური სინათლის ბილიკები მანქანით, რომელიც შექმნილია და აშენებულია მთლიანად ნულიდან!

სიუჟეტი: შუალედური კვირის შესვენებებს შორის, მე და ჩემმა მეგობარმა ბრეტმა შევქმენით და ავაშენეთ ეს მანქანა, რომელიც იყენებს ლაზერულ და სარკის სისტემას, რათა მიაპყროს მბზინავი სინათლის ბილიკები, კონტროლირებადი 3D დაბეჭდილი ჯოისტიკის საშუალებით. მთავარი მიზანი იყო ხატვის ტექნიკისა და მასალების გამოყენება, რომლებსაც ადამიანები ჩვეულებრივ არ ხატავდნენ ნახატთან, ხოლო მომხმარებელში ინტრიგის გრძნობას აღძრავდნენ.

ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ მოგეწონებათ ისევე, როგორც ჩვენ გაგვიხარდა მისი დიზაინი და მშენებლობა!

მარაგები

ჩვენ ორი გატეხილი სტუდენტი ვართ, ასე რომ, ჩვენ დიდწილად მივმართეთ ჯართის მოძებნას და გადაგდებულ ხეს ჩვენი სკოლის ირგვლივ და ყველა ინსტრუმენტი იყო ჩვენი სკოლის შემქმნელი სივრციდან. ჩვენ ასევე არ გვქონდა წვდომა ბევრ ლითონის მასალაზე (გადაცემათა კოლოფი, საკიდები, ძაფები და სხვა), ამიტომ ჩვენ თვითონ მოვამზადეთ ისინი ლაზერული ხისგან. იმ ნაჭრებისთვის, რომლებიც ვერ ვიპოვეთ, ჩვენ შევიძინეთ ისინი ამაზონზე ჯამში 19,50 დოლარად.

შენიშვნა: ეს პროექტი მოითხოვს ლაზერს, გახსოვდეთ არ უყუროთ მას პირდაპირ თვალებში!

მასალები:

• პლაივუდის 1/4 (x2)
• პლაივუდი 1/8 (x1)
• ხის წებო (თხელი ფენა)
• 1/2 ხის დუელში (x1)
• 1/2 სარკეში (x1)
• 1/4 დიამეტრი 2 გრძელი სპილენძის მილი (x1)
• 1/4 დიამეტრი 2 გრძელი სპილენძის მილი (x2)
• 1/4 დიამეტრის 1.5 გრძელი სპილენძის მილი (x3)
• 1/2 ო.დ. 1/4 I. D. ბურთის საკისრები (x6)
• 405 ნმ ლაზერული დიოდი (x1)
• არდუინო (x1)
• 24 AWG 6 ფუტიანი მავთული (x1)
• ფოსფორესცენტური ფხვნილი (x1)
• დენის ჯეკი 120 VAC დან 9 V დენის ადაპტერი (x1)
• რეზინის ზოლები (x1)
• ჯოისტიკი 2 ღერძიანი ანალოგი (x1)
• L298N საავტომობილო დრაივერი (x1)
• 2.5 მმ DC ჯეკი (x1)

ინსტრუმენტები:

• ლაზერული საჭრელი
• სანდლის ქაღალდი
• დაინახა
• ცხელი წებოს იარაღი
• მკვდარი დარტყმის ჩაქუჩი
• გასაყიდი რკინა
• საბურღი
• 3D პრინტერი
• დრემელი

ნაბიჯი 1: ცალი ლაზერული მოჭრა

მიმაგრებულია ორი ილუსტრატორი ფაილი ყველა ხის ნაჭრისთვის, რომელიც უნდა იყოს ლაზერულად მოჭრილი და მათი სახელები შეესაბამება ხის ტიპს, რომელზედაც უნდა მოიჭრას (1/4 ინჩი v 1/8 დუიმიანი პლაივუდი). ასევე დავამატე ფაილების სურათები. რეალურად უფრო მეტი საკეტის საყელურები არსებობს ვიდრე საჭიროა, მაგრამ ისინი ხანდახან იშლება, ამიტომ ყოველთვის სასიამოვნოა რაღაც დამატებების ქონა.

ყველა ხაზი უნდა იყოს გაჭრილი და არა ამოტვიფრული. როდესაც ისინი გაწყვეტილია, გადადით შემდეგ საფეხურზე!

ნაბიჯი 2: ნაჭრების შეკრება Pt. 1 ბაზისა და თაროს სისტემა

ზემოთ არის სურათები, თუ როგორ ხდება ნაჭრების გაერთიანება, ასევე კულისების უკან ვიდეო. ამ ნაბიჯის კონსტრუქცია იყოფა ჯერ ნაჭრების კონსტრუქციად წინა 1/4 დიუმიანი ილუსტრატორის ფაილიდან და შემდეგ 1/8 ინჩიანი ილუსტრატორის ფაილიდან.

1/4 ინჩიანი მონაკვეთი ---

ბაზა: მიამაგრეთ დუელსი ძირის ფირფიტების კუთხეში და გადააადგილეთ საკეტის საყელურები დუელის ბოლოებში, რომ შეინარჩუნოთ დაფის ფირფიტები ადგილზე. ეს ბაზა იძლევა სივრცეს არდუინოსთვის ნახევრად ფარული დარჩეს, ხოლო არტბორდის ტილოს მხარდაჭერას უზრუნველყოფს.

Roller Bearing Support: მიამაგრეთ როლიკებით საყრდენი 1/8 ინჩიანი ძრავის სახურავის სახურავზე

ტარების ასამბლეა: ზედა თარო უჭირავს ადგილს და მოძრაობს როლიკებით საკისრების სამკუთხა განლაგებით, რომლებიც ხელს უშლიან მის ბრუნვას, ხოლო ინარჩუნებს გლუვი მთარგმნელობითი მოძრაობას. სურათი, თუ როგორ გამოიყურება როლიკებით საკისრები, მოცემულია ზემოთ. დიაგრამები ასახავს, თუ როგორ ურთიერთქმედებს როლიკებით საკისრები საკიდთან და სად არის მოთავსებული მანქანაზე. მოათავსეთ ისინი როლიკერის საყრდენის ხვრელების მეშვეობით, რომელიც თქვენ მიამაგრეთ ძრავის სახურავზე

დამხმარე სხივები: წარწერით "ისინი უზრუნველყოფენ, რომ თარო არ დაფრინდეს" მეოთხე დიუმიან ფაილში, ეს დამხმარე სხივები ამცირებენ მოძრაობას თაროს სიმტკიცეზე დამატებით და ხელს უშლიან ზედმეტად ენთუზიაზმით განწყობილ მომხმარებლებს აგზავნონ ნაჭრები საფრენიდან. ან მინის სარკის დამსხვრევა! ჩვენ გამოვიყენეთ ხის წებო მათ ზედა თაროზე დასამაგრებლად, რადგან ის უნდა იყოს მყარი.

1/8 ინჩიანი მონაკვეთი ---

ქვედა თარო: ქვედა თარო არის მოკლე თაროს ხვრელით. ეს ხვრელი საშუალებას გაძლევთ მიაწოდოთ არდუინოს მავთულები ზედა საყრდენის ნაპრალის ქვემოდან და ძრავის კორპუსში, ასე რომ მავთულხლართებს შეუძლიათ მიაღწიონ ძრავას მაშინაც კი, როდესაც ქვედა თარო მოძრაობს.

ზედა თარო და პინიონი: ზედა თარო არის მეორე თარო (უფრო გრძელი). გამოსახულება იმისა, თუ როგორ გამოიყურება პინიონის (ერთ – ერთი გიგანტური გადაცემათა კოლოფი) სტრუქტურა და როგორ მუშაობს ის მოცემულია სურათზე საკეტის საყელურებით.

დანარჩენი 1/8 ინჩიანი მონაკვეთი (ძრავასთან დაკავშირებული ნაწილები) ახსნილია შემდეგ საფეხურზე …?

ნაბიჯი 3: ნაჭრების აწყობა: Pt 2. საავტომობილო ნივთები

შემდეგი, ჩვენ გვჭირდება საავტომობილო საყრდენების და ძრავების დიზაინი, რათა ის მოძრაობდეს. არსებობს ორი ძრავა, ერთი x ღერძზე გადასაადგილებლად და მეორე y ღერძზე.

ორი საავტომობილო საყრდენის დამზადება: ჩვენ დავდგით ძრავის შუა ნაწილების ნაწილები (ექვსკუთხა ხვრელებით) დანარჩენ ორს შორის, რომლებიც შეიცავს ხვრელებს ჭანჭიკების გასასვლელად. შემდეგ ჩვენ ვამაგრებთ თითოეულ ძრავას თითოეულ ძრავის მთაზე ხრახნების გამოყენებით. მთაზე და ძრავაზე ნებისმიერ ზედაპირზე მიბმა საშუალებას გვაძლევს ადვილად დავაყენოთ და ამოვიღოთ ძრავები მხოლოდ ექვსკუთხა კლავიშის გამოყენებით. ძრავიდან გადაცემათა კოლოფზე გადასასვლელად, ჩვენ გამოვიყენეთ 3D ნაბეჭდი შახტის საყელო, რათა შევაერთოთ ძაფისებრი მექანიზმი.

საავტომობილო საცხოვრებელი: საავტომობილო კორპუსის ნაწილები ქმნიან ძრავის ყუთის ფორმის საცხოვრებელს. ოთხკუთხედები ხვრელებით არის ზედა და ქვედა ნაჭრები (ერთი რამდენიმე ხვრელით არის ზედა). საავტომობილო საბინაო ყუთის დანარჩენი ნაწილი შედგება გვერდებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან ჯდება მათი ღარებით + ქედებით. მიამაგრეთ ყველა ნაჭერი კიდეებზე, გარდა ერთი სახისა, რადგან თქვენ ჯერ კიდევ გჭირდებათ ძრავის ჩასმა შიგნით და ამის გაკეთება უფრო ადვილია გვერდიდან, ვიდრე ზემოდან.

ძრავის კონტროლი: ძრავების გასაკონტროლებლად ჩვენ გამოვიყენეთ ჯოისტიკი, არდუინო და ცალკეული ძრავის ძრავა ძრავების გასაძლიერებლად. ყველაფერი გადის ერთი 9 ვოლტიანი DC ბუდედან. სასურველი მოძრაობის მისაღწევად, ჩვენ უნდა შევცვალოთ PWM სიგნალის სიძლიერე ისე, რომ საკმარისი ბრუნვა იყო გადაცემათა კოლოფში ხახუნის დასაძლევად, ხოლო მისი სწრაფი მოძრაობისგან. შემდეგი ნაბიჯი აღწერს Arduino კონფიგურაციას და კოდს …?

ნაბიჯი 4: არდუინო

ეს არის არდუინოს კოდი, რომელიც აკონტროლებს ლაზერის პოზიციონირებას ჯოისტიკით შესასვლელად. კოდი იწერება ისე, რომ ჯოისტიკის თითოეული მიმართულება აკონტროლებს ერთ ძრავას (ძრავა, რომელიც აკონტროლებს x ღერძს და ძრავა აკონტროლებს y ღერძს). ეს საშუალებას აძლევს მანქანას დახაზოს მოსახვევები და დიაგონალები, როდესაც ჯოისტიკის პოზიცია დაშორებულია ჰორიზონტალურ/ვერტიკალურ ღერძს.

ნაბიჯი 5: ჯოისტიკი

ჩვენ ავირჩიეთ 3D ბეჭდვა ჯოისტიკის შემთხვევაში PLA– ში, რათა მომხმარებლისთვის კომფორტული და ბუნებრივი იყოს მისი შენახვა და ფუნქციონირება (თუმცა მას მაინც შეუძლია სწორად ფუნქციონირება შემთხვევის გარეშე).

არსებითად, ეს არის ოვალური გარსაცმის ორი ნახევარი, რომელსაც ერთ მხარეს აქვს ხვრელი. ჩვენ ვათავსებთ კონტროლერის ჯოხს შიგნით, ასე რომ, როდესაც გარსაცმები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ის ჯდება ხვრელში, რათა მომხმარებელმა მოახდინოს ურთიერთობა. მავთულები ვრცელდება გარსაცმის მეორე მხარის უკანა მხარეს და არდუინოსკენ.

ნაბიჯი 6: ფერწერის დაფა ტილო

შეღებეთ დაფის ტილო ფოსფორესცენტური ფხვნილით და გააშრეთ, სანამ მუშაობთ შემდეგ საფეხურებზე.

? დარწმუნდით, რომ შეინახეთ იგი ძალიან სანიტარულ გარემოში, პირველად რომ გამოვიყენეთ ფხვნილი, მტვერი და ნახერხი გაიჭედა. ასევე ადვილია ფხვნილის შერევა საღებავით, ასე რომ ადვილად იჭერს.

ნაბიჯი 7: ლაზერული და სარკის სისტემა

რატომ არ არის ლაზერი პირდაპირ თაროზე ზედა თაროს ბოლოდან?

მე და ბრეტმა სწრაფად გავაცნობიერეთ ლაზერის დაყენება თაროს დასასრულს ნახაზის დასასრულებლად, რაც ამცირებდა თაროს ბოლოს, რაც ზღუდავდა მის მოძრაობის დიაპაზონს. სამაგიეროდ, ჩვენ გადავწყვიტეთ შთაგონება მივიღოთ ლაზერული საჭრელის დიზაინიდან. გამოსავალი: სარკის დასხმა თაროს ბოლოს 45 გრადუსიანი დახრით, ჩვენ შეგვიძლია უზრუნველვყოთ, რომ სხივი პირდაპირ პერპენდიკულარულად იყოს მიმართული ზედაპირზე წონის დამატების გარეშე. დასასრულში!

ლაზერი: ფრთხილად დაამონტაჟეთ ლაზერი და სარკე. მიეცით ლაზერის მავთულები ძრავის სახურავის თავზე ერთი ხვრელის მეშვეობით ბატარეასთან დასაკავშირებლად. მარყუჟის რეზინის ზოლები ძრავის სახურავის მეორე ხვრელში, რათა უზრუნველყოს ლაზერი თავის ადგილზე.

სარკე: სარკე უნდა იყოს დახრილი 45 გრადუსიანი კუთხით სამკუთხა მეოთხედი ინჩიანი ნაჭრების გამოყენებით. მიწასთან პარალელურად ლაზერის დამონტაჟებით, ლაზერული სხივი უნდა აისახოს სარკედან და დაეჯახოს მიწას პირდაპირ ქვემოთ, თუნდაც თაროს მოძრაობა.

ნაბიჯი 8: საბოლოო გაპრიალება

ტესტირების შემდეგ, რათა დავრწმუნდეთ, რომ ის სწორად მუშაობს, ჩვენ წებოვანა შევუდექით საავტომობილო კორპუსის ბოლო სახეს. მანქანის ვიზუალური მიმზიდველობის გასაზრდელად, ჩვენ დავამაგრეთ საკეტის საყელურები დუელების ბოლოში. მას ასევე გააჩნდა უმნიშვნელო ფუნქციური დანიშნულებაც, ვინაიდან ეს საყელურები მოქმედებდნენ როგორც „ფეხი“აპარატისთვის (იმის ნაცვლად, რომ მთელი ბაზა შეეხოთ მიწას), რამაც გაადვილა მთელი აპარატის მაგიდაზე გადატანა. შემდეგ ჩვენ მივეცით პროდუქტს საბოლოო გაპრიალება ყველა დაუცველი ხის დაფქვით.

ანარეკლი: ჩვენ მშვენივრად გავატარეთ ამ აპარატის შემუშავება და კიდევ უკეთესი დრო ვითამაშეთ მასთან. ბედის ირონიით, როგორც ჩანს, დიზაინის ყველაზე რთული ნაწილები ყველაზე ნაკლებ უბედურებას გვიქმნიდა, ხოლო უმარტივესი ნაწილები ყველაზე მეტს. თუ ჩვენ კვლავ გავაკეთებთ ამ პროექტს, ჩვენ უფრო მეტ ექსპერიმენტს გავაკეთებთ ხახუნის შემამცირებელ მასალებზე მოძრავ ნაწილებზე.

ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ ხალხი სარგებლობს ამ მოწყობილობით ისევე, როგორც ჩვენ და რომ ის შთააგონებს მათ მომავალში შექმნან ამ აპარატის კიდევ უკეთესი ვერსიები.

-საუკეთესო, ჯასტინი და ბრეტი

პირველი პრიზი Make it Glow კონკურსში