Chiziqli soat (MVMT 113): 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Fusion 360 loyihalari »

Deepak Chopra sizga nima demasin, vaqt chiziqli. Umid qilamanki, bu soat biz hammaga odatlangan dumaloq soatlarga qaraganda haqiqatga biroz yaqinroq. Besh daqiqali intervallar bir daqiqagacha aniq bo'lgandan ko'ra kamroq nevrotik bo'lib tuyuladi va har bir son kattalashtirilib, hozirgi kunga e'tibor qaratish kerakligini eslatadi.

Men buni Pier 9 -dagi deyarli har bir mashinadan (suv jeti, qum puflagichi, lazerli kesuvchi, 3D -printer, elektronika laboratoriyasi va boshqalar) ishlatganman. U 6061 alyuminiy, po'latdan yasalgan buyumlar (vintlar, yong'oqlar, podshipniklar), 3D bosma viteslar, Arduino Uno va soat va daqiqali panellar lazerli kesilgan / o'yilgan kontrplakdan qilingan.

Albatta, men bilamanki, bu loyihani bunday do'konga kirish imkoniyatiga ega bo'lmagan deyarli hamma ham qila olmaydi, lekin umid qilamanki, bu sizga ilhom baxsh etadi.

Fusion 360 talabalar va havaskorlar uchun bepul va unda juda ko'p ta'limiy yordam mavjud. Agar siz men qilayotgan ishni 3D modelini o'rganishni xohlasangiz, menimcha, bu bozorda eng yaxshi tanlov. Ro'yxatdan o'tish uchun quyidagi havolalarni bosing:

O'quvchi/o'qituvchi

Xobbi/ishga tushirish

Men, shuningdek, harakatlanuvchi qismlari bo'lgan 3D modellashtirish loyihalari bilan bog'liq bir qator veb -seminarlar o'tkazdim. Ushbu veb -seminarlarda siz Fusion 360 -ning ilg'or mexanik yig'ilishlari (ikki yoki undan ortiq bo'g'imlarning o'zaro ta'siri) va render kabi xususiyatlarini o'rganasiz. Oxirgi vebinar Fusion 360 -da ushbu soat dizaynini modellashtirishga qaratilgan edi. Siz butun videoni bu erda ko'rishingiz mumkin:

Agar sizni qiziqtiradigan bo'lsa, Arduino bilan ulkan tugmachali chiroq va abadiy soatni loyihalashni o'rganadigan ushbu seriyadagi boshqa ikkita webinarni ko'rib chiqing.

1 -qadam: 507 mexanik harakatlar

507 Mexanik Harakatlar - bu 1860 -yillardagi umumiy mexanizmlar ensiklopediyasi, bu kabi narsalarga yaxshi mos yozuvlar bo'lib xizmat qiladi. Bu mexanizm "Rack and Pinion" 113 -harakatiga asoslanadi. Bu uzoq davom etadigan loyiha bo'ladi, shuning uchun agar sizda men xohlagan aniq mexanizm bo'lsa, izohlarda so'rov yuboring!

2 -qadam: Dizayn va 3D model

Yuqoridagi video - bu loyihaning rack va pinion dizayn qismi uchun qilgan veb -seminarning yozuvi.

Dizaynni aniqlashning eng qiyin qismi - bu rack va pinion tishli yig'ish. Tishli dizayn matematikasi ancha murakkablashishi mumkin (aslida muhandislar bor, shuning uchun faqat tishli qurilmalarni loyihalashtiradi), lekin Rob Duartening Youtube -dagi ajoyib qo'llanmasiga asoslanib, men eng so'nggi versiya bilan ishlaydigan o'z shablonimni yaratdim. Fusion uchun Spur Gear qo'shimchasi.

Yuqoridagi video sizga rack va pinionni yig'ish jarayonini ko'rsatib beradi, lekin agar siz batafsil o'rganishni xohlasangiz, iltimos, 5 aprel kuni Design Now in Making in Motion webinariga qo'shiling. Men yozib olaman va videoni shu erga joylashtiraman.

Andoza (pastdagi havola) yuqorida ko'rsatilgan barcha parametrlarga ega. Men bu erda matematikaga kirmayman, lekin agar siz ko'rsatmalarga amal qilsangiz, u siz uchun ishlashi kerak.

ADD-INS> Skriptlar va qo'shimchalar…> Spur Gear> Ishga tushish orqali Spur Gear plaginidan foydalaning. Yuqorida ko'rsatilgan oynani olganingizda, parametrlarni kiriting. Tishlar soni parametr uchun parametrdan foydalanishga ruxsat bermaydi, shuning uchun agar siz uni o'zgartirsangiz, uning tish raqamiga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Shuningdek, yuqorida ko'rsatilgan parametrlarni 1 ga ko'paytirish kerak.

Shuni yodda tutingki, vites tayyor bo'lgach, uni Fusion -dagi boshqa ob'ektlar kabi tahrirlashingiz mumkin.

Video demoda ko'rsatilgandek, bu parametrlar yordamida tish profilini qanday qurishingizga misol.

Bu erda siz shablonga havolalar yordamida Fusion -da o'z panjara va pinionni yasashingiz mumkin:

Parametrli shablon:

Rack va pinion tishli qutilari aniqlangandan so'ng, men ko'p vaqtni motorlarni, kalitlarni va boshqa elektron qismlarni modellashtirishga sarfladim, keyin hamma detallarni aniqladim. Yuqorida tavsiflangan harakatlanish havolasi yordamida men uning harakatda qanday ko'rinishi haqida yaxshi tasavvurga ega bo'ldim.

Siz faylga quyidagi havola orqali kirishingiz va u bilan o'ynashingiz yoki hattoki fayldan o'z versiyangizni yaratishga harakat qilishingiz mumkin. Qismlarni yasashdan keyin biroz burilish va o'zgarishlar yuz berdi, shuning uchun barcha qismlarni lazer bilan kesib, tayyor mahsulotga ega bo'lishni kutmang. Bu loyiha qimmatga tushdi va ko'p vaqtni oldi! Agar siz haqiqatan ham buni qilishga jiddiy yondashsangiz va yordamga muhtoj bo'lsangiz, quyida izoh qoldiring va men sizni borishga harakat qilaman.

Tayyor soat dizayni:

Agar siz hali Fusion 360 foydalanuvchisi bo'lmasangiz, bepul 3D bosib chiqarish sinfiga yoziling. Bu Fusion -da ishlab chiqarish uchun halokatli kurs va 2 -darsda Fusion -ni bepul olish uchun kerak bo'lgan barcha ma'lumotlar mavjud.

3 -qadam: 12.12.12020 YANGILASH

Birinchi prototipni yaratgandan so'ng, men dizaynni biroz yaxshilash bilan boshladim. Mening elektron hamkasblarimdan biri dvigatellarni boshqarish uchun maxsus sxemani ishlab chiqdi va magnit datchiklar joylashishni aniqlashga yordam beradi (magnitlardan relslarga o'rnatiladi).

Modeldagi barcha komponentlar qism raqamlariga ega, aksariyati McMaster Carr yoki DigiKey. Bu ancha yaxshi dizayndir, chunki u temir yo'lning og'irligi to'liq uzaytirilganda racking muammosidan qochadi va magnit sensori indekslanishi har safar motorlar harakatlanayotganda to'g'ri joylashishni ta'minlaydi.

To'liq Fusion 360 yig'ilishi:

4 -qadam: Uskuna

• Panellar: 6 mm qalinlikdagi 6061 alyuminiy (ehtimol kontrplak ham ishlaydi)
• Raqamlar paneli: 3 mm kontrplak
• Arduino Uno:
• Adafruit motor qalqoni:
• 5V Stepper Motors: https://www.adafruit.com/products/858 (men ularning o'rniga 12V dvigatellardan foydalanishni tavsiya qilaman)
• Cheklov kalitlari (4):
• Lahzali kalitlar (2):

5 -qadam: elektronika va dasturlash

Elektronikaning barchasi Arduino Uno va Adafruit Motor Shield yordamida amalga oshiriladi.

Bu qanday ishlashini xohlayotganim haqidagi asosiy fikr:

1. Jihoz yoqilganda, qadam tashuvchilar tokchalarni chap tarafdagi chegara tugmachalari ishga tushguncha orqaga qaytaradilar. Bu pozitsiyani nolga o'rnatadi. Keyin qadam tashuvchilar tokchalarni oldinga yurgizib, soat panelida 1 va 00 minutlar panelida markazlashtiriladi.
2. Soat va daqiqa markazlashtirilgach, tokchalar o'z vaqtida oldinga siljiydi. To'liq pozitsiya pastda har 5 daqiqada to'liq tezlikda, to'liq pozitsiya esa tepada har soatda siljiydi.
3. Vaqtinchalik kalitlar (6-7-pinlar) tokchalarni bir pozitsiya oldinga siljitish uchun (taxminan 147 qadam), keyin soatni hisoblashni davom ettiring.
4. Soat va daqiqa harakatlarida hisoblagichlar bor, ular chiziqlarni chap cheklovchiga qaytaradi va soat 12 dan, minut esa 55 dan o'tib, ularni nolga qaytaradi.

Men kod bilan nima qilishim kerakligini hali aniq bilmayman. Men buni nazariy jihatdan Randofo -dan olingan kod bilan ishladim. Bu kod chegara tugmalaridan biri ishga tushirilgandan so'ng, har 200 msda (menimcha) bir daqiqali chiziqni oldinga siljitadi. Bu ishlaydi, lekin men bu erda qilgan asosiy ishimdan tezda chiqib ketaman. Aqlli Arduino foydalanuvchisi uchun bu juda oson muammo bo'lib tuyuladi, lekin men loyihani yiliga bir marta bajaraman va har safar qilganimda, oxirgi loyihada o'rganganlarimni unutib qo'yaman.

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

Motor qalqonli qadamli demo Rendi Sarafan

Qo'shimcha ma'lumot olish uchun qarang:

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

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

#include #include #include "Utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// Dvigatel qalqoni ob'ektini standart I2C manzili bilan yarating

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // Yoki uni boshqa I2C manzili bilan yarating (masalan, yig'ish uchun) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// Har qadamda 200 qadam (1,8 daraja) bo'lgan qadam motorini ulang.

// 2 -sonli motor portiga (M3 va M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

bo'sh o'rnatish () {

// ketma -ket ulanishni boshlash Serial.begin (9600); // pin2-ni kirish sifatida sozlang va pinMode ichki tortish qarshiligini yoqing (2, INPUT_PULLUP);

// Serial.begin (9600); // ketma -ket kutubxonani 9600 bps tezlikda sozlash

Serial.println ("Stepper test!");

AFMS.begin (); // 1,6 kHz standart chastotasi bilan yarating

//AFMS.begin (1000); // YOKI boshqa chastotali, aytaylik 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // soatiga 10 da}

void loop () {

// tugmachaning qiymatini o'zgaruvchiga o'qing int sensorVal = digitalRead (2); sensorVal == LOW; int kechikishL = 200; if (sensorVal == LOW) {Serial.println ("Daqiqalar ++"); // myMotor1-> qadam (1640, Orqaga, ikki barobar); for (int i = 0; i qadam (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); kechiktirish (delayL);} Serial.println ("Soatlar ++"); myMotor1-> qadam (1615, Oldinga, ikki tomonlama);

// myMotor2-> qadam (1600, Orqaga, ikki barobar);

myMotor2-> qadam (220, oldinga, ikki baravar); // kechikish (kechikishL); } boshqa {

//Serial.println("Dubli qadamlar ");

myMotor1-> qadam (0, OLGA, DUBLE); myMotor1-> qadam (0, Orqaga, Ikki marta); }}

6 -qadam: Baza yig'ing

Baza ikkita plastinadan yasalgan bo'lib, ularni bir -biriga tutashtiruvchi tutqichlar qo'yilgan. Vintlar tiqilgan teshiklar orqali plastinkaga mahkamlanadi. Bu chizilgan 6-qism- bu 3D bosilgan yana bir qism, bu qadam dvigatellari uchun quvvat terminali uchun beshik.

7 -qadam: Vaqtinchalik kalitlarni qo'shing

Vaqtinchalik kalitlar, Arduino va chegara kalitlari old plastinkaga mahkamlanadi, shuning uchun o'zgartirishlar kiritish uchun elektronikaga kirish oson- faqat orqa plastinani echib oling va siz hamma narsaga erisha olasiz.

8 -qadam: O'rnatish plitasi va chegara kalitlarini qo'shing

O'rnatish plitasi chegara kalitlari va tokchalar uchun rulman birikmasini ushlab turadi. Bu qism elektronikani tahrir qilganda ham birga qolishi mumkin.

9 -qadam: Stepper Motors & Gears -ni qo'shing

Bosqichli dvigatellar M4 vintlari bilan panelga tishli teshiklar orqali mahkamlanadi va 3D bosilgan viteslar dvigatel ustunlariga bosiladi. Men ularni tiqib olishlari uchun tirnoq qisqichidan foydalandim.

10 -qadam: tokchalarni qo'shing

Raflarda ikkita bilyali rulmanga ega bo'lgan teshiklari bor. Rulmanlar va uyalar o'rtasida kichik bo'shliq (.1 mm) bor, bu tokchaning erkin harakatlanishiga imkon beradi.

Rulmanlar menga kerakli o'lchamga mos kelishi uchun maxsus 3D bosilgan bo'shliqlar orasiga joylashtirilgan. Old tomonda tokchalarni ushlab turgan yuvish vazifasini bajaradigan tokchali plastinka bor.

11 -qadam: Soat va daqiqali chiziqlarni qo'shing

Soat va daqiqali chiziqlar tokchalarga 12 mm bo'shliqlar bilan mahkamlanadi, bu esa barlar va tokchalar orasidagi bo'shliqni yaratishga imkon beradi.

12 -qadam: Kattalashtirgichlarni qo'shing

Kattalashtirgichlar - men Amazonda topilgan arzon cho'ntakli kattalashtiruvchi ko'zoynaklar. Ular panjaralarning old qismidan 25 mm oraliqda joylashgan.

13 -qadam: Olingan saboqlar

Men ushbu loyiha yordamida chiziqli harakat haqida ko'p narsalarni o'rgandim. Rulmanlar va tirgaklar orasidagi bardoshlik biroz oshib ketdi, shuning uchun agar men buni yana qilsam, men uni yarmini kesib tashlagan bo'lardim. Bo'shliqlarning yon tomonlaridagi bo'shliq ham biroz kattaroq edi.

Dvigatellar ishlaydi, lekin konsol qancha uzoq bo'lsa, shuncha ko'p ishlashi kerak. Men, ehtimol, 5V o'rniga 12V qadam bilan borardim.

Qarama -qarshilik ham katta bo'lishi kerak edi, ehtimol 0,25 mm. Tishli dastgohlar men harakat qilgan birinchi viteslar bilan tokchalarga juda qattiq tushgan.