Lazer chizish mashinasi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

✨ To'liq noldan ishlab chiqilgan va qurilgan mashina yordamida fosforli yorug'lik yo'llarini torting!

Hikoya: O'rta haftalik tanaffuslar oralig'ida, do'stim Brett bilan men 3D bosilgan joystik yordamida boshqariladigan lyuminestsent yorug'lik yo'llarini chizish uchun lazer va oyna tizimidan foydalanadigan mashinani yaratdik va qurdik. Asosiy maqsad, foydalanuvchilarga qiziqish tuyg'usini uyg'otganda, chizish texnikasi va odamlar odatda chizish bilan bog'liq bo'lmagan materiallardan foydalanish edi.

Umid qilamizki, siz uni loyihalash va qurish bizni zavqlantirgandek zavqlanasiz!

Ta'minotlar

Biz ikki talaba bo'ldik, shuning uchun biz asosan maktab atrofidagi chiqindilar va tashlab yuborilgan yog'ochlarni topishga o'girildik va barcha asbob -uskunalar maktabimizning ishlab chiqarish maydonidan edi. Bundan tashqari, bizda ko'plab metall buyumlar (tishli qutilar, tirgak va mixlar, dublon va boshqalar) yo'q edi, shuning uchun biz ularni lazerli kesilgan yog'ochdan yasadik. Biz topa olmagan buyumlar uchun biz ularni Amazonda jami 19,50 dollarga sotib oldik.

E'tibor bering: bu loyihaga lazer kerak, unga to'g'ridan -to'g'ri ko'z bilan qaramaslikni unutmang!

Materiallar:

• Kontrplakda 1/4 (x2)
• Kontrplakda 1/8 (x1)
• Yog'och elim (yupqa qatlam)
• Yog'och dublonning 1/2 qismi (x1)
• 1/2 oynada (x1)
• 1/4 diametrli 2 uzunlikdagi guruch trubkasi (x1)
• 1/4 diametrli 2 uzun mis quvur (x2)
• 1/4 diametrli 1,5 uzunlikdagi guruch trubkasi (x3)
• ODda 1/2 1/4 yilda Rulmanlar (x6)
• 405 nm lazerli diod (x1)
• Arduino (x1)
• 24 AWG 6 futli sim (x1)
• Fosforli kukun (x1)
• Power Jack 120 VAC - 9 V quvvat adapteri (x1)
• Kauchuk tasma (x1)
• Joystick 2 o'qli analog (x1)
• L298N dvigatel haydovchisi (x1)
• 2,5 mm shahar uyasi (x1)

Asboblar:

• Lazerli kesuvchi
• Zımpara
• Ko'rdim
• Issiq yopishtiruvchi qurol
• O'lik zarba bolg'asi
• Lehimlash temir
• Matkap
• 3D printer
• Dremel

1 -qadam: qismlarni lazer bilan kesish

Barcha yog'och qismlar uchun lazer bilan kesish kerak bo'lgan ikkita rasmli fayl biriktirilgan va ularning nomlari kesilishi kerak bo'lgan yog'och turiga mos keladi (1/4 dyuymli v 1/8 dyuymli kontrplak). Men ham fayllarning rasmlarini biriktirdim. Aslida, kerak bo'lgandan ko'ra ko'proq qulf yuvish mashinalari bor, lekin ular vaqti -vaqti bilan buzilib ketadi, shuning uchun qo'shimcha narsalarni olish har doim yoqimli.

Barcha chiziqlar o'yilgan emas, kesilgan bo'lishi kerak. Ular kesilganidan so'ng, keyingi bosqichga o'ting!

2 -qadam: Parchalarni yig'ish Pt. 1 Asosiy va raf tizimi

Yuqorida qismlar qanday birlashtirilganligi tasvirlari va kadr ortidagi video tasvirlangan. Ushbu bosqichning konstruktsiyasi avval 1/4 dyuymli illyustratorli faylning bo'laklarini, so'ngra 1/8 dyuymli illyustratorli faylni bo'laklarga bo'linadi.

1/4 dyuymli qism ---

Asosiy: dublonlarni taglik plitalarining burchagidan o'tkazing va taglik plitalarini joyida ushlab turish uchun qulf yuvgichlarini dublonning uchlari orqali suring. Ushbu baza arduino uchun yarim yashirin qolishi uchun joy ajratadi, shu bilan birga ish stolidagi tuvalni qo'llab-quvvatlaydi.

Rulmanli rulmanni qo'llab -quvvatlash: Rulmanli tayanchni 1/8 dyuymli dvigatel korpusining tomiga yopishtiring

Rulman majmuasi: ustki rack joyida ushlab turiladi va silliq tarjima harakatini saqlab, aylanmasligini ta'minlaydigan rulmanli rulmanlarning uchburchak shakli bilan harakatlanadi. Rulmanli rulmanlarning tashqi ko'rinishi tasviri yuqorida keltirilgan. Diagrammalarda rulmanli rulmanlarning tokchaga qanday ta'sir qilishi va ular mashinaga qayerda joylashtirilganligi tasvirlangan. Ularni dvigatel korpusining tomiga yopishtirgan rulman tayanchining teshiklari orqali joylashtiring

Qo'llab-quvvatlovchi nurlar: chorak dyuymli faylda "bu tokchaning uchib ketmasligini ta'minlaydi" deb yozilgan, bu tayanchlar tokchaning qattiqligini qo'shib, tebranishni kamaytiradi va haddan tashqari g'ayratli foydalanuvchilarning mashinadan uchib ketishini oldini oladi. yoki shisha oynani sindirib! Biz ularni yuqori tokchaga mahkamlash uchun yog'och elim ishlatardik, chunki u mustahkam bo'lishi kerak.

1/8 dyuymli qism ---

Pastki tokchasi: Pastki tokchasi teshikli qisqa rafdir. Bu tuynuk sizga arduino simlarini yuqori plastinka ostidan va dvigatel korpusiga o'tkazishga imkon beradi, shuning uchun simlar taglik tagligi harakatlanayotganda ham dvigatelga etib borishi mumkin.

Yuqori tokchali va pinion: yuqori tokcha - boshqa raf (uzunroq). Pinion (ulkan viteslardan biri) tuzilishi nimaga o'xshashligi va u qanday ishlashi tasviri qulf yuvgichlari bilan rasmda keltirilgan.

1/8 dyuymli qismning qolgan qismi (dvigatel bilan bog'liq qismlar) keyingi bosqichda tushuntiriladi …?

3 -qadam: Parchalarni yig'ish: Pt 2. Motorli narsalar

Keyinchalik, biz harakatlanishi uchun dvigatellar va dvigatellarni loyihalashimiz kerak edi. Ikkita dvigatel bor, biri x o'qida, ikkinchisi y o'qida harakat qilish uchun.

Ikkita dvigatelni o'rnatish: biz o'rtadagi dvigatel qismlarini (olti burchakli teshiklari) boshqa ikkalasi orasiga mahkamlab qo'ydik, ular ichida murvat o'tishi uchun teshiklari bor. Keyin biz har bir dvigatelni har bir dvigatelga vintlar yordamida biriktirdik. Tog'ni va dvigatelni har qanday sirtga yopishtirish endi dvigatellarni faqat olti burchakli kalit yordamida osongina o'rnatish va olib tashlash imkonini berdi. Dvigateldan vitesga o'tish uchun biz dublonli tishli uzatma bilan o'zaro bog'lanish uchun 3D bosma milya yoqasidan foydalanardik.

Dvigatel korpusi: Dvigatel korpusi dvigatel uchun quti shaklidagi korpus yasaydi. Teshiklari bo'lgan to'rtburchaklar yuqori va pastki qismlardir (bir nechta teshiklari bor - tepa). Dvigatel korpusining qolgan qismi yivlari + tizmalari yordamida bir -biriga mos keladigan tomonlardan iborat. Dvigatelni ichkariga qo'yish kerak va buni yuqoridan ko'ra yon tomondan bajarish osonroq, chunki bitta bo'lakdan tashqari barcha qismlarni chetiga yopishtiring.

Dvigatelni boshqarish: Dvigatellarni boshqarish uchun biz dvigatellarni quvvatlantirish uchun joystik, Arduino va alohida dvigatel ishlatdik. Hammasi bitta 9 voltli shahar uyasidan ishlaydi. Istalgan harakatga erishish uchun biz PWM signalining kuchini sozlashimiz kerak edi, shunda tishli uzatmada ishqalanishni yengish uchun etarli moment bo'ladi, shu bilan birga u juda tez harakatlanmaydi. Keyingi qadam Arduino konfiguratsiyasi va kodini tavsiflaydi …?

4 -qadam: Arduino

Bu joystikni kiritish sifatida lazerning joylashishini nazorat qilish uchun Arduino kodi. Kod shunday yozilganki, joystikning har bir yo'nalishi dvigatellardan birini boshqaradi (dvigatel x o'qini boshqaradi va y o'qini boshqaradi). Bu mashinaga joystik joylashuvi gorizontal/vertikal o'qdan uzoqda bo'lganda egri chiziqlar va diagonallarni chizish imkonini beradi.

5 -qadam: Joystick

Biz PLA -da joystik qutisini 3D bosib chiqarishni tanladik, shuning uchun foydalanuvchi ushlab turishi va ishlashi qulay va tabiiydir (garchi u korpussiz ham to'g'ri ishlashi mumkin).

Asosan, bu oval korpusning ikki yarmi, bir tomonida teshik bor. Biz nazorat tayog'ini ichkariga joylashtirdik, shunda korpus birlashtirilganda, u foydalanuvchi bilan o'zaro aloqa qiladigan teshikdan o'tadi. Simlar korpusning boshqa tomonining orqa tomoniga va arduinoga cho'zilgan.

6 -qadam: Tuvalni rasm chizish

Ish taxtasi tuvalini fosforli kukun bilan bo'yab qo'ying va keyingi bosqichlarni bajarayotganda quriting.

? Uni juda sanitariya sharoitida saqlashga ishonch hosil qiling, birinchi marta biz chang, chang va qipiqni qo'llaganimizda yopishib qolganmiz. Kukunni bo'yoq bilan aralashtirish osonroq bo'ladi, shuning uchun u oson yopishadi.

7 -qadam: Lazer va ko'zgu tizimi

Nega lazer faqat ustki panjaraning uchidan pastga qaratilmagan?

Bret va men tezda lazerni raftaning oxirida chizilgan taxtaning ustiga qo'yishni tushundik, bu uning harakatlanish doirasini cheklab qo'ydi. Buning o'rniga, biz lazer kesgichning dizaynidan ilhom olishga qaror qildik. Yechim: tokchaning oxiriga 45 graduslik burilish bilan oyna qo'yib, biz nurni og'irlik qo'shmasdan to'g'ridan-to'g'ri yuzasiga perpendikulyar yo'nalishini ta'minlay olamiz. oxirigacha!

Lazer: Ehtiyotkorlik bilan lazer va oynani o'rnating. Batareyaga ulanish uchun lazer simlarini dvigatel korpusining yuqori qismidagi bitta teshikdan o'tkazing. Lazerni mahkamlash uchun rezina bantlarni dvigatel korpusining boshqa teshigidan o'tkazing.

Oyna: oynani uchburchak chorak dyuymli bo'laklar yordamida 45 graduslik burchak bilan burchak qilish kerak. Lazerni erga parallel o'rnatgan holda, tokcha harakatlansa ham, lazer nurlari oynadan aks etishi va er ostiga to'g'ri tushishi kerak.

8 -qadam: oxirgi polishing

To'g'ri ishlashini tekshirish uchun sinovdan so'ng, biz motor korpusining oxirgi yuzini yopishtirdik. Mashinaning jozibadorligini oshirish uchun biz dublonlarning pastki qismiga qulf yuvgichlarni biriktirdik. Bundan tashqari, u ozgina funktsional maqsadga ega edi, chunki bu yuvish mashinasi mashinaning "oyoqlari" vazifasini bajarardi (butun tayanch erga tegmasdan), bu esa butun mashinani stol ustida harakatlanishni osonlashtirdi. Keyin biz barcha ochiq yog'ochni silliqlash orqali mahsulotga oxirgi jilo berdik.

Ko'zgu: Biz bu mashinani loyihalashda juda yaxshi vaqt o'tkazdik va undan ham yaxshiroq o'ynadik. Ajablanarlisi shundaki, dizaynning eng murakkab qismlari bizga eng kam muammo tug'dirganday tuyuldi, eng oddiy qismlari esa bizga ko'p narsani berdi. Agar biz yana bu loyihani qilsak, biz harakatlanuvchi qismlarga ishqalanishni kamaytiruvchi materiallar bilan ko'proq tajriba o'tkazardik.

Umid qilamizki, odamlar biz kabi bu qurilmadan zavqlanishadi va bu ularni kelajakda ushbu mashinaning yanada yaxshi versiyalarini yaratishga ilhomlantiradi.

-Eng yaxshi, Jastin va Bret

"Yorqin qil" tanlovining birinchi mukofoti