Գծային ժամացույց (MVMT 113) ՝ 13 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Fusion 360 նախագծեր »

Անկախ նրանից, թե ինչ է ձեզ ասում Deepak Chopra- ն, ժամանակը գծային է: Հուսանք, որ այս ժամացույցը մի փոքր ավելի մոտ է իրականությանը, քան այն շրջանաձև ժամացույցները, որոնց մենք բոլորս սովոր ենք: Հինգ րոպեանոց ընդմիջումներն ավելի քիչ նևրոտիկ են թվում, քան ճշգրիտ մինչև րոպե, և յուրաքանչյուր թիվը մեծանում է ՝ հիշեցնելով ձեզ կենտրոնանալ ներկայի վրա:

Ես դա պատրաստեցի ՝ օգտագործելով «Պիեր 9» -ի գրեթե յուրաքանչյուր մեքենա (ջրամեկուսիչ, ավազի պայթուցիչ, լազերային կտրիչ, 3D տպիչ, էլեկտրոնիկայի լաբորատորիա և այլն): Այն պատրաստված է 6061 ալյումինից, պողպատե ապարատից (պտուտակներ, ընկույզներ, առանցքակալներ), 3D տպագրված շարժական սարքերից, Arduino Uno- ից, իսկ ժամ ու րոպեանոց վահանակները լազերային կտրված / փորագրված նրբատախտակից են:

Իհարկե, ես գիտեմ, որ այս նախագիծը հասանելի չէ գրեթե բոլոր նրանց համար, ովքեր չունեն այսպիսի խանութ մուտք ունենալու խելագար բախտը, բայց հուսով եմ, որ այն ձեզ ոգեշնչող կգտնի:

Fusion 360 -ը անվճար է ուսանողների և հոբբիիստների համար, և դրա վրա կա մի տոննա կրթական աջակցություն: Եթե ցանկանում եք սովորել եռաչափ մոդելավորել իմ կատարած աշխատանքը, ես կարծում եմ, որ սա շուկայում լավագույն ընտրությունն է: Կտտացրեք ստորև նշված հղումներին գրանցվելու համար.

Ուսանող/դաստիարակ

Հոբբիիստ/սկսնակ

Ես նաև վարել եմ մի շարք վեբինար դասեր, որոնք վերաբերում են շարժական մասերով եռաչափ մոդելավորման նախագծերին: Այս վեբինարներում դուք կսովորեք Fusion 360- ի առանձնահատկությունները, ինչպիսիք են առաջադեմ մեխանիկական հավաքույթները (նկատի ունի երկու կամ ավելի հոդերի փոխազդեցությունը) և մատուցումը: Վերջին վեբինարը կենտրոնացած էր ժամացույցի այս դիզայնի մոդելավորման վրա Fusion 360 -ում: Ամբողջ տեսանյութը կարող եք դիտել այստեղ ՝

Եթե ձեզ հետաքրքրում է, ստուգեք այս շարքի մյուս երկու վեբինարները, որտեղ դուք կսովորեք նախագծել Հսկա լամպ և հավերժական ժամացույց Arduino- ի հետ:

Քայլ 1: 507 Մեխանիկական շարժումներ

507 Մեխանիկական շարժումները 1860 -ականների ընդհանուր մեխանիզմների հանրագիտարան է, որը լավ տեղեկանք է ծառայում նման բաների համար: Այս մեխանիզմը հիմնված է Շարժում 113 -ի վրա, «Դարակ և պտույտ»:

Քայլ 2: Դիզայն և 3D մոդել

Վերոնշյալ տեսանյութը վեբինարի ձայնագրություն է, որը ես արել եմ նախագծի դարակաշարերի համար:

Դիզայնի ամենադժվար մասը պարզելը դարակի և պտուտակավոր հանդերձանքի հավաքումն էր: Հանդերձանքի ձևավորման մաթեմատիկան կարող է բավականին բարդանալ (իրականում կան ինժեներներ, որոնք հիմնականում հենց դրա համար են նախագծում հանդերձանքի հավաքածուներ), բայց Rob Duarte- ի Youtube- ի հիանալի ձեռնարկի հիման վրա ես պատրաստեցի իմ սեփական ձևանմուշը, որն աշխատում է վերջին տարբերակով Spur Gear- ի հավելման Fusion- ի համար:

Վերոնշյալ տեսանյութը ձեզ ուղեկցում է դարակաշարերի և պտուտակների հավաքման պատրաստման գործընթացով, բայց եթե ցանկանում եք ավելի մանրակրկիտ ձեռնարկ, խնդրում եմ միացեք ինձ ապրիլի 5 -ին «Design Now Hour Of Making in Motion» նախագծի վեբինարին: Եթե բաց եք թողնում վեբինարը, դա ' կարձանագրվի, և տեսանյութը կտեղադրեմ այստեղ:

Կաղապարը (ստորև բերված հղումը) ունի վերը նշված բոլոր պարամետրերն արդեն մուտքագրված: Ես այստեղ մաթեմատիկայի մեջ չեմ մտնի, բայց եթե հետևեք հրահանգներին, այն պետք է աշխատի ձեզ համար:

Օգտագործեք Spur Gear հավելումը ՝ գնալով ADD-INS> Scripts and Add-Ins…> Spur Gear> Run: Երբ ստանաք վերը նշված պատուհանը, մուտքագրեք պարամետրերը: Ատամների քանակը թույլ չի տա օգտագործել արժեքի պարամետրը, այնպես որ համոզվեք, որ այն փոխելու դեպքում այն համապատասխանում է toothNum արժեքին: Դուք նաև պետք է բազմապատկեք նշված պարամետրերը 1 -ով, ինչպես ցույց է տրված վերևում:

Հիշեք, որ հանդերձանքը պատրաստվելուց հետո կարող եք այն խմբագրել այնպես, ինչպես Fusion- ի ցանկացած այլ առարկա:

Ինչպես ցույց է տրված տեսանյութի ցուցադրման մեջ, սա օրինակ է, թե ինչպես եք ատամի պրոֆիլ կառուցում ՝ օգտագործելով պարամետրերը:

Ահա այն կաղապարի հղումները, որոնք կարող եք օգտագործել Fusion- ում ձեր սեփական դարակն ու պտուտակ պատրաստելու համար.

Պարամետրերով կաղապար ՝

Դարակը և պտուտակավոր հանդերձանքը պարզելուց հետո ես շատ ժամանակ ծախսեցի շարժիչների, անջատիչների և այլ էլեկտրոնային մասերի մոդելավորման վրա, այնուհետև պարզեցի բոլոր մանրամասները: Վերևում նկարագրված շարժման հղումով ես կարողացա լավ պատկերացում կազմել, թե ինչպիսին կլինի այն շարժման մեջ:

Դուք կարող եք ֆայլ մուտք գործել ստորև բերված հղման միջոցով և խաղալ դրա հետ կամ նույնիսկ փորձել ֆայլից պատրաստել ձեր սեփական տարբերակը: Մասերի պատրաստումից հետո տեղի ունեցավ բավականին շռայլություն և փոփոխություն, այնպես որ մի ակնկալեք, որ կկարողանաք լազերային կտրել բոլոր մասերը և ունենալ պատրաստի արտադրանք: Այս նախագիծը թանկ էր և շատ ժամանակ էր պահանջում: Եթե դուք իսկապես լուրջ եք պատրաստում այն և օգնության կարիք ունեք, պարզապես մեկնաբանեք ստորև, և ես կանեմ ամեն ինչ, որպեսզի դուք գնաք:

Finամացույցի ավարտված ձևավորում ՝

Եթե դուք դեռ Fusion 360 օգտվող չեք, գրանցվեք իմ անվճար 3D տպագրության դասին: Դա Fusion- ի պատրաստման դասընթացի դասընթաց է, և 2 -րդ դասում կան բոլոր այն տեղեկությունները, որոնք անհրաժեշտ են Fusion- ը անվճար ստանալու համար:

Քայլ 3: ԹԱՐՄԱԵԼ 12/1/2020

Առաջին նախատիպը պատրաստելուց հետո ես սկսեցի դիզայնի որոշ բարելավումներով: Էլեկտրոնիկայի թիմից իմ գործընկերներից մեկը նախագծեց հատուկ սխեմա `շարժիչները վարելու համար, և կան մագնիսական տվիչներ, որոնք օգնում են հայտնաբերել դիրքը (ինդեքսավորված մագնիսներից` սեղմելով ռելսերի մեջ):

Մոդելի բոլոր բաղադրիչներն ունեն մասերի համարներ, մեծ մասը McMaster Carr- ից կամ DigiKey- ից են: Սա շատ ավելի լավ դիզայն է, քանի որ այն ամբողջովին երկարացնելուց խուսափում է երկաթուղու քաշից քաշքշուկից և այն պատճառով, որ մագնիսային տվիչների ինդեքսավորումը ապահովում է ճիշտ դիրքը ամեն անգամ, երբ շարժիչները շարժվում են:

Ամբողջական Fusion 360 ժողով ՝

Քայլ 4: Սարքավորումներ

• Վահանակներ ՝ 6 մմ հաստությամբ 6061 ալյումին (ենթադրաբար նրբատախտակն էլ կաշխատի)
• Թիվի վահանակ ՝ 3 մմ նրբատախտակ
• Arduino Uno ՝
• Adafruit Motor Shield ՝
• 5V Stepper Motors. Https://www.adafruit.com/products/858 (խորհուրդ կտամ դրանց փոխարեն օգտագործել 12V շարժիչներ)
• Սահմանափակող անջատիչներ (4) ՝
• Անմիջական անջատիչներ (2) ՝

Քայլ 5: Էլեկտրոնիկա և ծրագրավորում

Էլեկտրոնիկան ամբողջությամբ արված է Arduino Uno- ով և Adafruit Motor Shield- ով:

Ահա հիմնական գաղափարը, թե ինչպես եմ ուզում, որ այն աշխատի.

1. Երբ միավորը միացված է, աստիճանները դարակաշարերը հետ են մղում մինչև ձախ կողմի սահմանային անջատիչների գործարկումը: Սա դիրքը զրոյական է դարձնում: Այնուհետև աստիճանահարթակները դարակաշարերն առաջ են տանում մինչև 1 -ը կենտրոնացված է ժամացույցի վահանակի վրա, իսկ 00 -ը `րոպեական վահանակի վրա:
2. Theամը և րոպեն կենտրոնացնելուց հետո դարակաշարերը ժամանակին առաջ են շարժվում: Լրիվ դիրքը ներքևում շարժվում է ամբողջ արագությամբ ամեն 5 րոպեն մեկ, իսկ ամբողջական դիրքը ՝ ամեն ժամ:
3. Անմիջական անջատիչները (պտուտակներ 6-7) դարակաշարերն առաջ են տանում մեկ դիրքով (մոտ 147 քայլ), այնուհետև շարունակում ժամացույցի հաշվարկը:
4. Hourամը և րոպեանոց շարժումներն ունեն հաշվիչներ, որոնք ձողերը հետ են ուղարկում ձախ սահմանաչափի անջատիչներին և զրոյի են հասցնում, երբ ժամը 12 -ն անցել է, իսկ րոպեներն անցել են 55 -ից:

Ես դեռ պարզ չեմ, թե կոնկրետ ինչ պետք է անեմ կոդի հետ: Ես տեսականորեն աշխատեցի այն Randofo- ից ստացված ներքևի կոդի հետ: Այս ծածկագիրը րոպեական սանդղակը մեկ քայլ առաջ է տանում յուրաքանչյուր 200 ms- ում (կարծում եմ), երբ սահմանային անջատիչներից մեկը գործարկվի: Այն աշխատում է, բայց ես բավականին արագ դուրս եմ գալիս իմ կատարած հիմնական աշխատանքից: Թվում է, թե բավականին հեշտ խնդիր է Arduino- ի բանիմաց օգտատիրոջ համար, բայց ես միայն մեկով եմ նախագիծ անում գուցե տարին մեկ անգամ, և ամեն անգամ դա անում եմ, հիմնականում մոռանում եմ այն ամենը, ինչ սովորել եմ վերջին նախագծում:

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

Motor Shield Stepper Demo ՝ Ռենդի Սարաֆանի կողմից

Լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս ՝

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

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

#ներառել #ներառել #ներառել "օգտակար/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// Ստեղծեք շարժիչի վահանի օբյեկտ ՝ կանխադրված I2C հասցեով

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // Կամ, ստեղծեք այն այլ I2C հասցեով (ասենք ՝ կուտակման համար) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// Միացրեք պտտվող շարժիչ ՝ 200 քայլ մեկ պտույտով (1.8 աստիճան)

// դեպի շարժիչային պորտ #2 (M3 և M4) Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper (300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper (300, 2);

int delaylegnth = 7;

void setup () {

// սկսել սերիական կապ Serial.begin (9600); // կարգավորել pin2- ը որպես մուտքագրում և միացնել ներքին քաշման դիմադրության pinMode (2, INPUT_PULLUP);

// Serial.begin (9600); // կարգավորել Սերիական գրադարանը 9600 զ/ վ արագությամբ

Serial.println («Stepper test!»);

AFMS.begin (); // ստեղծել կանխադրված 1.6 ԿՀց հաճախականությամբ

//AFMS.begin(1000); // Կամ այլ հաճախականությամբ, ասենք 1KHz myMotor1-> setSpeed (100); // 10 պտույտ/ րոպե}

դատարկ շրջան () {

// կոճակի արժեքը կարդալ փոփոխական int sensorVal = digitalRead (2); sensorVal == OWԱOWՐ; int հետաձգում L = 200; if (sensorVal == LOW) {Serial.println ("րոպե ++"); // myMotor1-> քայլ (1640, BACKWARD, DOUBLE); համար (int i = 0; i քայլ (147, BACKWARD, DOUBLE); // analogWrite (PWMpin, i); delay (delayL);} Serial.println ("Hours ++"); myMotor1-> step (1615, ԱՌԱ, ԿՐԿՆԱԿ);

// myMotor2-> քայլ (1600, ԵՍ ԵՐԿՐՈՐՅԱԿ, ԿՐԿՆԱԿ);

myMotor2-> քայլ (220, ԱՌԱARD, ԿՐԿՆԱԿ); // ուշացում (delayL); } ուրիշ {

//Serial.println(" Կրկնակի կծիկ քայլեր ");

myMotor1-> քայլ (0, ԱՌԱARD, ԿՐԿՆԱԿ); myMotor1-> քայլ (0, ԵAC ԵՎ ԿԱՌԱՎԱՐ,); }}

Քայլ 6: Հավաքեք հիմքը

Հիմքը պատրաստված է երկու ափսեից, որոնցից անջատիչները պահում են դրանք միասին: Պտուտակները ամրացվում են ափսեի վրա `ծակված անցքերի միջոցով: Այս գծանկարում թվով 6-րդ հատվածը մեկ այլ 3D տպված մաս է `տարածություն, որը նաև օրորոց է էլեկտրական տերմինալի համար` հետընթաց շարժիչների համար:

Քայլ 7: Ավելացրեք ակնթարթային անջատիչներ

Անմիջական անջատիչները, Arduino- ն և սահմանային անջատիչները բոլորը ամրացվում են առջևի ափսեի վրա, այնպես որ փոփոխություններ կատարելու համար էլեկտրոնիկայի հասանելիությունը հեշտ է. Պարզապես հանեք հետևի ափսեը և կարող եք հասնել ամեն ինչի:

Քայլ 8: Ավելացրեք ամրացման ափսե և սահմանափակող անջատիչներ

Մոնտաժային ափսեը պահում է սահմանային անջատիչները և դարակաշարերի կրող հավաքը: Այս մասը կարող է նաև միասին մնալ էլեկտրոնիկայի խմբագրման ժամանակ:

Քայլ 9: Ավելացրեք Stepper Motors & Gears

Շարժիչային շարժիչներն ամրացվում են վահանակին M4 պտուտակներով պտուտակավոր անցքերի միջով, իսկ 3D տպագրված շարժակները սեղմված են շարժիչի սյուների վրա: Ես օգտագործեցի ձգանող սեղմիչ `դրանք ամուր և ողողելու համար:

Քայլ 10: Ավելացրեք պահարաններ

Դարակաշարերի վրա կտրված են անցքեր, որոնք կրում են երկու գնդիկավոր առանցքակալներ: Առանցքակալների և անցքերի միջև կա մի փոքր բաց (.1 մմ), ինչը թույլ է տալիս դարակն ազատ տեղաշարժվել:

Առանցքակալները տեղադրված են անհատական 3D տպիչով անջատիչների միջև `ինձ անհրաժեշտ ճշգրիտ համապատասխանեցման համար: Առջևում տեղադրված է դարակաշար, որը դարակաշարերը պահում է դարակաշարերը տեղում:

Քայլ 11: Ավելացրեք ժամ և րոպե ձողեր

Hourամը և րոպեանոց ձողերը ամրացվում են դարակների վրա ՝ 12 մմ հեռավորությամբ, ստեղծելով բաց, որը թույլ է տալիս ազատվել ձողերի և դարակների միջև:

Քայլ 12: Ավելացրեք խոշորացույցներ

Խոշորացուցիչները էժան գրպանի խոշորացույց են, որոնք ես գտա Amazon- ում: Նրանք տեղաշարժվում են ճաղերի առջևից ՝ 25 մմ հեռավորությամբ:

Քայլ 13: Սովորած դասեր

Այս նախագծով շատ բան սովորեցի գծային շարժման մասին: Դարակաշարերի առանցքակալների և ճեղքերի միջև օգտագործած հանդուրժողականությունը մի փոքր չափազանց էր, այնպես որ, եթե նորից պատրաստվեի, կարծում եմ, որ հավանաբար այն կիսով չափ կկտրեի: Բացերի կողմերի բացը նույնպես մի փոքր չափազանց մեծ էր:

Շարժիչներն աշխատում են, բայց որքան երկար է երկարանում լուսարձակը, այնքան ավելի շատ պետք է աշխատեն: Հավանաբար, ես կգնայի 12 Վ տափակներով 5 Վ լարման փոխարեն:

Հակադարձումը նույնպես պետք է ավելի մեծ լիներ, գուցե 0.25 մմ: Դարերն այնքան սերտորեն էին ընկնում դարակների վրա, երբ ես փորձեցի առաջին շարժակները: