MESOMIX - avtomatik bo'yoq aralashtirish mashinasi: 21 qadam (rasmlar bilan)

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

Siz dizaynermisiz, rassomsiz yoki tuvalingizga rang tashlashni yaxshi ko'radigan ijodiy odamsiz, lekin ko'pincha kerakli soyani yasashda bu kurash.

Shunday qilib, bu san'at-texnologiya ko'rsatmasi havoda kurashni yo'q qiladi. Ushbu qurilma, kerakli miqdordagi CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black) pigmentlarini avtomatik ravishda aralashtirib, kerakli soyani yaratish uchun javon tarkibiy qismlaridan foydalanadi, bu ranglarni aralashtirishga sarflanadigan vaqtni yoki boshqasini sotib olishga sarflanadigan pulni sezilarli darajada kamaytiradi. pigmentlar. Va bu sizning ijodingiz uchun qo'shimcha vaqt beradi.

Umid qilamizki, sizga yoqadi va boshlaymiz!

1 -qadam: Bu qanday ishlaydi?

Rang nazariyasining ikkita modeli bor, biz ularni loyihada ko'rib chiqishimiz kerak.

1) RGB rang modeli

RGB rangli model - bu ranglarning keng assortimentini yaratish uchun qizil, yashil va ko'k chiroqlarni turli usullar bilan qo'shib turadigan qo'shimcha rang modeli. RGB rang modelining asosiy maqsadi televizor va kompyuter kabi elektron tizimlarda tasvirlarni sezish, aks ettirish va ko'rsatishdir, garchi u an'anaviy fotografiyada ham ishlatilgan.

2) CMYK rang modeli

CMYK rangli modeli (jarayon rangi, to'rtta rang) - bu rangli printerlarda ishlatiladigan ranglarni ajratuvchi model. CMYK ba'zi rangli bosib chiqarishda ishlatiladigan to'rtta siyohni bildiradi: ko'k, qizil, sariq va kalit (qora). CMYK modeli ranglarni ochroq, odatda oq fonda qisman yoki to'liq niqoblab ishlaydi. Murakkab aks holda aks etadigan nurni kamaytiradi. Bunday modelni subtraktiv deb atashadi, chunki siyohlar oq rangdan "yorqinligini" olib tashlaydi.

RGB kabi qo'shimcha rang modellarida oq rang asosiy ranglarning "qo'shimchalari" kombinatsiyasi, qora esa - yorug'lik yo'qligi. CMYK modelida buning aksi: oq rang - bu qog'ozning yoki boshqa fonning tabiiy rangi, qora esa rangli siyohlarning to'liq kombinatsiyasidan kelib chiqadi. Siyohda pulni tejash va chuqurroq qora ranglarni ishlab chiqarish uchun to'yingan va quyuq ranglar ko'k, qizil va sariq rang kombinatsiyasi o'rniga qora siyoh yordamida ishlab chiqariladi.

2 -qadam: mexanizm

"Qanday ishlaydi?" Da aytib o'tilganidek. Ushbu mashinada RGB va CMYK rangli modellari ishlatiladi.

Shunday qilib, biz RGB rang kodini mashinaga etkazib berish uchun RGB modelidan foydalanamiz, CMYK modeli esa oq rangning hajmi doimiy bo'lgan va qo'lda qo'shiladigan CMYK pigmentlarini aralashtirish orqali soyani yaratadi.

Shunday qilib, ushbu mashinani qurishning eng yaxshi usulini aniqlash uchun men xayolimdagi katta rasmni tozalash uchun oqim sxemasini tuzdim.

Mana, ishlar qanday davom etishining rejasi:

• RGB qiymatlari va oq rang hajmi ketma -ket monitor orqali yuboriladi.
• Keyin bu RGB qiymatlari konvertatsiya formulasi yordamida CMYK foiziga aylanadi.

R, G, B qiymatlari 255 ga bo'linadi va 0..255 dan 0..1 gacha o'zgaradi:

R '= R/255 G' = G/255 B '= B/255 Qora tugma (K) qizil (R'), yashil (G ') va ko'k (B') ranglardan hisoblanadi: K = 1-max (R ', G', B ') Ko'k rang (C) qizil (R') va qora (K) ranglardan hisoblanadi: C = (1-R'-K) / (1-K) Qizil rang (M) yashil (G ') va qora (K) ranglardan hisoblanadi: M = (1-G'-K) / (1-K) Sariq rang (Y) ko'kdan hisoblanadi (B) va qora (K) ranglar: Y = (1-B'-K) / (1-K)

• Natijada, men kerakli rangning CMYK foiz qiymatlarini oldim.
• Endi har bir foiz qiymatini oq rang hajmiga ko'paytirish orqali barcha foiz qiymatlarini C, M, Y va K hajmlariga aylantirish kerak.

C (ml) = C (%) * Oq rang hajmi (x ml)

M (ml) = M (%) * Oq rang hajmi (x ml) Y (ml) = Y (%) * Oq rang hajmi (x ml) K (ml) = K (%) * Oq rang hajmi (x ml)

Keyin bu C, M, Y va K hajmlar tegishli Dvigatel inqilobiga qadamlarga ko'paytiriladi

Nasos uchun zarur bo'lgan qadamlar Rang = Rang (ml) * Tegishli dvigatelning qadamlar/rev

Va bu hammasi, buning yordamida har bir rang pompalanadi va ranglar aralashmasi hosil bo'ladi, ular oq rangning aniq hajmi bilan aralashtiriladi va kerakli soyani hosil qiladi.

3 -qadam: Dizayn

Men uni SolidWorks-da loyihalashtirishga qaror qildim, chunki men oxirgi 2 yildan beri ishlayapman va dizayn, subtraktiv ishlab chiqarish va qo'shimchalar ishlab chiqarish ko'nikmalarini dizayn bosqichida qo'lladim, shu bilan birga barcha parametrlarni yodda tutib, o'z-o'zidan tuzilgan komponentlardan foydalanishni o'z ichiga olganman. va ish stoli uchun qulay dizayn, aniq, ammo tez va tejamli.

Bir necha marta takrorlangandan so'ng, men o'z talablarimga javob beradigan dizaynni ishlab chiqdim va natijalardan juda mamnunman.

4 -qadam: Bizga nima kerak?

Elektron komponentlar:

• 1 marta Arduino Uno
• 1x GRBL qalqoni
• 4x A4988 step haydovchi
• 1x DC Jek
• 1x13 sm x 9 sm o'lchamdagi Rocker kaliti
• 4 marta Nema 17
• 2x15 sm RGB LED tasmasi
• 1x Buzzer
• 1x HC-05 Bluetooth

Uskuna komponentlari:

• 24x624zz rulman
• 4x50 sm uzunlikdagi silikon quvurlar (tashqi diametri 6 mm va ichki diametri 4 mm)
• 1x 100 ml o'lchash tsilindr
• 5x 100 ml lik stakan
• 30x M3x15 murvat
• 30x M3 yong'oq
• 12x M4x20 murvat
• 16x M4x25 murvat
• 30x M4 yong'oq
• va ba'zi M3 va M4 kir yuvish mashinalari

Asboblar:

• Lazerni kesish mashinasi
• 3D printer
• Allen Keys
• Plier
• Tornavida
• Lehimlash temir
• Yelimli qurol

5 -qadam: lazerni kesish

Dastlab men ramkani kontrplakdan yasashni rejalashtirgandim, lekin 6 mm MDF bu mashinada ham ishlashini tushundim, lekin MDF bilan yagona muammo shundaki, u namlikka moyil va siyoh yoki pigmentlar to'kilishi ehtimoli katta. panellarda.

Bu muammoni hal qilish uchun men qora vinil varaqdan foydalandim, u umumiy narxiga atigi bir necha dollar qo'shadi, lekin mashinaga ajoyib mat qoplamasi beradi.

Shundan so'ng, men panellarimni lazer mashinasi orqali kesishga tayyor bo'ldim.

Men quyidagi fayllarni biriktiryapman va o'z logotipimni fayldan o'chirib tashladim, shunda siz o'zingizni osongina qo'shishingiz mumkin:)

6 -qadam: 3D bosib chiqarish

Men har xil turdagi nasoslardan o'tdim va ko'p tadqiqotlardan so'ng, peristaltik nasoslar mening talablarimga to'liq mos kelishini aniqladim.

Ammo ularning aksariyati Internetda doimiy dvigatelli nasoslardir, ular aniq emas va ularni boshqarishda ba'zi muammolarni keltirib chiqarishi mumkin, boshqa tomondan, ba'zi nasoslar Stepper Motors -da mavjud, lekin ularning narxi ancha yuqori.

Shunday qilib, men Nema 17 dvigatelini ishlatadigan 3D bosma peristaltik nasos bilan borishga qaror qildim va baxtga ko'ra, Thingiverse havolasi orqali keldim, u erda SILISAND RALF peristaltik nasosining remiksini yaratdi. (Menga katta yordam bergan dizayni uchun SILISAND va RALFga alohida rahmat.)

Shunday qilib, men ushbu peristaltik nasosni loyiham uchun ishlatdim, bu esa xarajatlarni keskin kamaytirdi.

Ammo barcha qismlarni bosib chiqarish va sinovdan o'tkazgandan so'ng, men bu dastur uchun juda mos kelmasligini angladim. Keyin men shlangga bosim o'tkazadigan quvurni egriligini oshirib tahrir qildim, shunda u shlangga ko'proq bosim o'tkazishi mumkin edi, shuningdek, dvigatel milini yaxshiroq ushlab turish uchun Qavslar ustki qismini tuzatdim.

Mening 3D printer sozlamalari:

• Material (PLA)
• Qatlam balandligi (0,2 mm)
• Qobiq qalinligi (1,2 mm)
• To'ldirish zichligi (30%)
• Bosib chiqarish tezligi (50 mm/s)
• Burun harorati (210 ° C)
• Qo'llab -quvvatlash turi (hamma joyda)
• Platformaga yopishish turi (yo'q)

Siz ushbu loyihada ishlatilgan barcha fayllarni yuklab olishingiz mumkin -

7 -qadam: Rulman tog'i

Rulmanni o'rnatish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• 1x 3D bosma podshipnikning pastki qismi
• 1x 3D bosilgan rulmanli tepa
• 6x 624zz rulman
• 3x M4x20 murvat
• 3x M4 yong'oq
• 3x M4 bo'shliqlar
• M4 Allen Key

Rasmlarda tasvirlanganidek, uchta M4x20 murvatini 3D bosma rulmanli tepaga joylashtiring, so'ngra ikkita 624zzli rulmanli M4 yuvish moslamasini va har bir murvatga boshqa yuvish moslamasini joylashtiring. Keyin M4 yong'oqlarini 3D bosma rulman tagining pastki qismiga joylashtiring, pastki qismini o'rnatib murvatlarni mahkamlang.

Boshqa uchta rulmanli o'rnatish uchun xuddi shu tartibni bajaring.

8 -qadam: Orqa panelni tayyorlash

Orqa panelni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• Orqa paneli lazer bilan kesilgan
• 4x 3D bosma nasos bazasi
• 16x M4 yong'oq
• 8x M3x16 murvat
• 8x M3 kir yuvish mashinasi
• 4x Nema 17 qadamli dvigatel
• M3 Allen Key

Orqa panelni tayyorlash uchun, 3D bosma nasos bazasini oling va rasmlarda ko'rsatilgandek, nasos bazasining orqa tarafidagi uyalarga M4 yong'oqlarini joylashtiring. Boshqa uchta nasos bazasini xuddi shunday tayyorlang.

Endi Nema 17 qadam motorini orqa paneldagi uyalar bilan orqa tomondan tekislang va M3x15 murvat va kir yuvish mashinasi yordamida nasos bazasini o'rnating. Xuddi shu protsedura yordamida barcha motorlar va nasos bazasini yig'ing.

9 -qadam: Barcha nasoslarni orqa panelda yig'ish

Barcha nasoslarni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• Dvigatellar va nasos bazasi orqa panelni yig'di
• 4x rulmanlar
• 4x 3D bosilgan shlang bosim plitasi
• 4x 3D bosma nasos ustki qismi
• 4x50 sm silikon quvurlar (6 mm OD va 4 mm identifikator)
• 16x M4x25 murvat

Dvigatel milleriga barcha yotoq moslamalarini joylashtiring. Keyin silikon trubkani rulman ustaxonalari atrofiga joylashtiring va uni 3D bosilgan shlang bosimli plastinka bilan bosing. Va nasosni M4x25 boltli 3d bosma nasos yordamida ishlating.

10 -qadam: Pastki panelni tayyorlang

Pastki panelni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• Pastki qismli lazer kesilgan
• 1 marta Arduino Uno
• 1x GRBL qalqoni
• 4x A4988 step haydovchi
• 4x M3x15 murvat
• 4x M3 yong'oq
• M3 Allen Key

Arduino Uno -ni orqa panelda M3x15 murvat va M3 yong'oq yordamida ishlating. Shundan so'ng, Arduino Uno -da GRBL Shield biriktirilib, GRBL Shield -da A4988 step drayverlari o'rnatiladi.

11 -qadam: Pastki va old panelni yig'ing

Pastki va old panelni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• Lazer bilan kesilgan old panel
• Pastki panel elektronika bilan yig'ilgan
• 6x M3x15 murvat
• 6x M3 yong'oq
• 3D bosilgan stakan ushlagichi

Pastki panelni old panelning pastki uyalariga joylashtiring va M3x15 murvat va M3 yong'oqlari yordamida mahkamlang. Keyin 3D bosilgan stakan ushlagichini M3x15 murvat va M3 yong'oqlari yordamida mahkamlang.

12 -qadam: Quvurlarni 3D bosilgan quvur ushlagichiga joylashtiring

Pastki va old panelni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• To'liq yig'ilgan orqa panel
• 3D bosilgan quvur ushlagichi

Ushbu qadamda, to'rtta naychani 3D bosma quvur ushlagichining teshiklariga joylashtiring. Quvur ushlagichidan chiqib ketishiga ishonch hosil qiling.

13 -qadam: To'rt panelni birgalikda yig'ing

Old, orqa, yuqori va pastki panelni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• Old va pastki panelni yig'ish
• Orqa panelni yig'ish
• Yuqori panel
• Sovuq oq chiziqli chiziq

Bu panellarning barchasini yig'ish uchun, avvalo, stakan ushlagichining yuqori qismidagi quvur ushlagichini mahkamlang. Keyin LED chiziqlarini yuqori panelning pastki yuziga yopishtiring, so'ngra yuqori panelni orqa va old panel uyalariga joylashtiring.

14 -qadam: Dvigatel simlarini va yon panellarni yig'ing

Dvigatel simlarini va yon panellarni yig'ish uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• To'rtta panel yig'ilgan
• 4x motorli simlar
• Yon panellar
• 24x M3x15 murvat
• 24x M3 yong'oq
• M3 Allen Key

Simlarni Dvigatel uyalariga joylashtiring va ikkala yon panelni yoping. Va panellarni M3x15 murvat va M3 yong'oq yordamida mahkamlang.

15 -qadam: simlarni ulash

Barcha elektronikalarni quyidagicha ulash uchun sxemaga amal qiling:

DC Jekni orqa panel uyasiga mahkamlang va simlarni GRBL Shield quvvat terminallariga ulang

Keyin, dvigatel simlarini Stepper Drivers terminaliga quyidagicha ulang:

X -qadam haydovchisi (GRBL Shield) - Cyan Motor Wire

Y -Stepper haydovchisi (GRBL Shield) - Magenta motorli sim

Z -qadam haydovchisi (GRBL qalqoni) - sariq motorli sim

A qadamli haydovchi (GRBL qalqoni) - kalit motorli sim

Eslatma: GRBL qalqonining A-qadamli va A-yo'nalishli o'tish moslamalarini mos ravishda 12 va 13-pinlarga ulang. (A-qadam va A-yo'nalishidagi o'tish moslamalari Quvvat terminallari tepasida joylashgan)

HC -05 Bluetooth -ni quyidagi terminallarga ulang -

GND (HC -05) - GND (GRBL qalqoni)

5V (HC -05) - 5V (GRBL qalqoni)

RX (HC -05) - TX (GRBL qalqoni)

TX (HC -05) - RX (GRBL qalqoni)

Buzzerni quyidagi terminallarga ulang -

-ve (Buzzer) - GND (GRBL Shield)

+ve (Buzzer) - CoolEn Pin (GRBL Shield)

Eslatma: Bu mashinani kamida 12V/10Amp quvvat manbai bilan quvvatlang

16 -qadam: dvigatellarni kalibrlash

Mashinani quvvatlantirgandan so'ng, Arduino -ni kalibrlash dasturini o'rnatish uchun Arduino -ni USB kabeli orqali kompyuterga ulang.

Quyida berilgan Kalibrlash kodini yuklab oling va Arduino Uno -ga yuklang va dvigatellarning barcha bosqichlarini sozlash uchun quyidagi ko'rsatmalarni bajaring.

Kodni yuklagandan so'ng, 38400 signal tezligi bilan ketma -ket monitorni oching va CR va NL ni yoqing.

Endi motor nasoslarini kalibrlash buyrug'ini bering:

Boshlash

"Nasosni kalibrlash" argumenti Arduino -ga qaysi motorni sozlashni buyurish uchun kerak va qiymatlarni olishi mumkin:

C => Cyan Motor uchun

M => Magenta dvigateli uchun Y => Sariq motor uchun K => Kalit motor uchun

Nasos rangni naychaga yuklashini kuting.

Yuklagandan so'ng, kolbani tozalang, agar unda rang bo'lsa, Arduino siz kalibrlashni boshlash uchun tasdiqlash buyrug'ini yuborguncha kutib turadi. Kalibrlashni boshlash uchun "Ha" (tirnoqsiz) yuboring.

Endi vosita rangni o'lchash tsilindridan foydalanib biz o'lchagan kolbaga quyadi.

Nasosli rangning o'lchangan qiymatiga ega bo'lgandan so'ng, biz tanlangan dvigatel uchun birliklar uchun qadamlar (ml) ni quyidagi formuladan foydalanib bilib olamiz:

5000 (standart qadamlar)

ML uchun qadamlar = -------------------- O'lchangan qiymat

Endi har bir vosita uchun qadamlar birligi (ml) qiymatini berilgan kodlarda asosiy kodga qo'ying:

7 -satr) const float Cspu => Cyan Motor birligi uchun qadamlar qiymatini ushlab turadi

chiziq 8) const float Mspu => Magenta dvigatel birligi uchun qadamlar qiymatini ushlab turadi 9) const float Yspu => Sariq dvigatel birligi uchun qadamlar qiymatini ushlab turadi 10) const float Kspu => Qadamlar uchun qiymatni ushlab turadi Kalit motor birligi

QAYD: Dvigatellarni to'g'ri sozlash bo'yicha barcha qadamlar va protsedura ketma -ket monitorda kalibrlash paytida ko'rsatiladi

17 -qadam:

18 -qadam: kodlash

Dvigatellarni kalibrlashdan so'ng, ranglarni yaratish uchun asosiy kodni yuklab olish vaqti keldi.

Quyidagi asosiy kodni yuklab oling va Arduino Uno -ga yuklang va ushbu mashinadan foydalanish uchun mavjud buyruqlardan foydalaning:

LOAD => Rangli pigmentni kremniy trubasiga yuklash uchun ishlatiladi.

CLEAN => Rangli pigmentni kremniy trubkasiga tushirish uchun ishlatiladi. SPEED => Qurilmaning nasos tezligini yangilash uchun ishlatiladi. dvigatellarning aylanish tezligini ifodalovchi butun sonni oling. Default 100 o'rnatilgan va 100 dan 400 gacha yangilanishi mumkin. PUMP => Qurilmaga kerakli rangni berish uchun buyruq berish uchun ishlatiladi. Qizil qiymatni ifodalovchi butun sonni oladi. Green qiymatini ifodalovchi butun sonni oladi. Blue qiymatini ifodalovchi butun sonni oladi. oq rang hajmini ifodalovchi butun sonni oladi.

QAYD: Ushbu kodni ishlatishdan oldin har bir vosita uchun standart qadamlar qiymatini kalibrlash kodidan yangilaganingizga ishonch hosil qiling

19 -qadam: Va biz tugadik !

Siz nihoyat tugatdingiz! Bu erda yakuniy mahsulot qanday ko'rinishi va ishlashi kerak.

Buni amalda ko'rish uchun bu erni bosing

20 -qadam: Kelajak doirasi

Bu mening birinchi prototipim bo'lib, u men kutganimdan ancha yaxshi chiqdi, lekin ha, bu optimallashtirishni talab qiladi.

Mana, men ushbu mashinaning keyingi versiyasini qidirayotgan quyidagi yangilanishlar.

• Turli xil siyohlar, ranglar, bo'yoqlar va pigmentlar bilan tajriba o'tkazish.
• Biz o'rnatgan Bluetooth yordamida yaxshiroq foydalanuvchi interfeysini ta'minlaydigan Android ilovasini ishlab chiqish.
• Displey va aylanadigan kodlovchi o'rnatish, bu uni mustaqil qurilmaga aylantirishi mumkin.
• Nasos nasosining yaxshiroq va ishonchli variantlarini qidiradi.
• Google Assistant -ni o'rnatish uni yanada sezgir va aqlli qiladi.

21 -qadam: OVOZ BERING

Agar sizga bu loyiha yoqsa, iltimos, "Birinchi marta muallif" tanloviga ovoz bering.

Haqiqatan ham juda qadrlanadi! Umid qilamanki, sizga loyiha yoqdi!

"Kamalak ranglari" tanlovida ikkinchi o'rin