Flex Claw: 24 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento instruktážní dokument byl vytvořen v rámci splnění projektového požadavku Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Flex Claw je dalším nejlepším projektem pro všechny studenty, inženýry a dráteníky, který určitě upoutá pozornost vašeho publika. Flex Claw je plně poháněn Arduino Uno a představuje zjednodušený přístup k samostředícímu drápu pouze s použitím jednoho motoru! Ale jeho schopnosti nejsou tak jednoduché, protože jeho drápová struktura je přepracována tak, aby se skutečně přizpůsobila jakémukoli tvarovému objektu, který drží! Přestože je jeho konstrukce většinou praktická, je nutný přístup k 3D tiskárně s vláknem NinjaFlex a kompatibilitou s PLA.

Krok 1: Nástroje a materiály

Prvním krokem je prohlédnout si všechny části a případně provést úpravy. Z tohoto důvodu vřele doporučuji používat Solidworks, protože je velmi uživatelsky přívětivý, jakmile se naučíte, kde jsou všechny příkazy. Pokud ji ještě nemáte staženou, zeptejte se ve škole nebo na pracovišti na slevy nebo bezplatné přístupové kódy. YouTube bude také vaším nejlepším přítelem, pokud potřebujete lepší přehlednost každé funkce. Dalších několik kroků se bude zabývat tím, jak navrhnout kusy pro Flex Claw s Solidworks, které je třeba vytisknout 3D.

Před shromažďováním materiálů si prosím přečtěte všechny kroky a potvrďte, že níže uvedený vyhovuje vašemu požadovanému konečnému produktu, protože je možné provést jakékoli přizpůsobené úpravy velikosti/rozměrů diskutovaných kusů, i když se to nedoporučuje. Následující materiály se shodují s původním postupem výstavby.

Nástroje:

- 3D tisk, který je kompatibilní s vlákny NinjaFleax a PLA.

- Laserová řezačka překližky (doporučeno pro přesné rozměry, ale lze ji obejít se zkušenými dovednostmi)

- Elektrická vrtačka s vrtákem 3/16

- Dremel

- Kompletní sada Arduino Uno (vodiče, propojovací kabel atd.), Včetně senzoru přiblížení, LED světla (s odpovídajícím rezistorem), tlačítka a 2 krokových motorů (v závislosti na výsledcích hledání a třecím odporu může být zapotřebí silnější motor).

Materiál:

- List překližky 12 "x 24" x 0,125"

- PVC pip 4 '' vnější průměr, asi 5 "dlouhý, 0,125" stěna

- Uchopovací páska

- 6/32 "šrouby 1,5" dlouhé X 6, s respektovanými maticemi

- Hliníková tyč o průměru 0,125 ", 6" dlouhá a vhodná pila pro budoucí řezy

-Zásuvka s výstupem alespoň 2,5 A (funguje nabíječka I-Phone/I-Pad)

Krok 2: Dráp: Exteriér

Nyní, když máme Solidworks, můžeme začít modelovat design externích drápů. Je to jeden z prvních kroků, protože tento kus musí být 3D vytištěn vláknem NinjaFlex, jehož tvorba trvá déle než většině plastů a pravděpodobně potřebuje vnější zdroj pro 3D tiskárnu, která je s tímto vláknem kompatibilní.

Dráp je klíčovou vlastností projektu, protože se ve skutečnosti ohýbá do tvaru jakékoli držené položky. Tím, že dovolíme velmi flexibilní a tenkou vnější stěnu, můžeme využít výhody její přirozené skládatelnosti a maximalizovat kontaktní plochu pro lepší přilnavost. Druhou stranou mince však je, že stále potřebuje vnitřní tuhé můstky, aby si stále udržela svoji strukturu a při kontaktu působila stlačitelnými silami (krok 3).

To jsou kousky na výrobu jednoho drápu, takže buďte připraveni vytisknout 3krát toto množství na 3 drápy. Dobrý tip je, že můžeme tisknout více částí současně, pokud je na posteli dostatek místa. Ale také to může zvýšit frustraci, že jeden kus se pokazí během procesu tisku, pak bychom museli zastavit tisk i u ostatních kusů. Příliš mnoho kusů na loži by také mohlo mít za následek, že plastová vrstva jednu část příliš tvrdne, než se přidá další vrstva (protože stroj musí obejít ostatní části) a způsobí ohyb uprostřed kusu. To nejlepší, co vaše 3D tiskárna zvládne, je to nejlepší, ale mějte na paměti, že lze tisknout více než jednu část najednou.

Spolu se soubory součástí SolidWorks jsou připojeny výkresy SolidWorks zobrazující použitá měření. Ačkoli většinu těchto délek lze změnit tak, aby lépe vyhovovala vašim ubytovacím zařízením, jakékoli změny bude poté nutné přenést do dalších kusů, aby bylo zajištěno, že vše do sebe zapadne. Doporučuje se tedy vyhradit úpravy až poté, co si prohlédnete každý krok a zvážíte konečný výsledek. Jinak jsou to základní kroky k návrhu zamýšleného daného modelu.

Krok 3: Dráp: Vnitřní mosty

Dále vnitřní můstky pro dráp. Zatímco design externího drápu je třeba vytisknout pomocí NinjaFlex, aby byla zajištěna flexibilita, tyto můstky místo toho musí být potištěny vláknem PLA. Ty budou tuhé a budou fungovat jako kosti, které udržují strukturu drápu při jeho ohybu a při kontaktu působí stlačitelnými silami.

Spolu se soubory součástí SolidWorks jsou připojeny výkresy dílců zobrazující použitá měření. Toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, aby vše do sebe zapadalo, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů. Jinak jsou to základní kroky k návrhu zamýšleného daného modelu.

(To jsou kousky na výrobu jednoho drápu, takže se připravte na 3D tisk 3krát větší částku za 3 drápy)

Krok 4: Jezdec

Slider je vyroben ze 4 částí: 1 dominantní jezdec, 1 buben se sloupkem a 2 „posuvné nástavce“. Díky tomu, jak je to navrženo, jezdec může plně obalit buben, aniž by omezil jeho schopnost otáčet se v jeho drážce. To také nevyžaduje šrouby, protože příslušenství jen vyskočí do hlavního posuvníku a přes umístěný buben.

Spolu se soubory součástí SolidWorks jsou připojeny výkresy dílců zobrazující použitá měření. Toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, aby vše do sebe zapadalo, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů.

(To jsou kousky na výrobu jednoho drápu, takže se připravte na 3D tisk 3krát větší částku za 3 drápy)

Krok 5: Drum & Harness

Buben a kabelový svazek jsou prostředníky pro připojení drápu k jezdci a umožňují mu otáčet se dopředu, když se jezdce pohybují směrem ven. Na rozdíl od předchozích dílů, než které musí být 3D vytištěny, lze tyto kusy opracovat pomocí dřevěných a hliníkových tyčí. Nedoporučuje se to, protože tyto mají přesná měření, která umožňují, aby se ostatní kusy spojily dohromady, zejména postroj, který má spodní drážku, která by měla odpovídat tloušťce a zakřivení okraje PVC trubky. Zkontrolujte prosím tento parametr u PVC trubky, kterou již máte, nebo si ji poznamenejte, abyste našli takovou, která se hodí.

V budoucím kroku shromáždíme tyto části tak, aby spodní otvor konektoru bubnu zapadal do hřídele posuvného bubnu a aby širší dvojice sloupků na DrumHalf procházela skrz průchozí celky na základně exteriéru drápu. S tím bylo řečeno, toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, takže vše do sebe zapadá, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů.

(To jsou kousky na výrobu jednoho drápu, takže se připravte na 3D tisk 3krát větší částku za 3 drápy)

Krok 6: Ozubené kolo a ozubené kolo

Tady přichází síla. Pastorek ozubeného kola a ozubené kolo by neměly být u 3D tisku měněny, protože jsou velmi specifické. Pastorkový náboj je zcela vhodný pouze pro uvedený základní krokový motor. Pokud chce být použit jiný motor s jinými rozměry hřídele, lze to upravit v souboru Solid Works. U tohoto modelu se používají 2 krokové motory, proto si vytiskněte 2 pastorky.

Spolu se soubory součástí SolidWorks jsou připojeny výkresy dílců zobrazující použitá měření. Toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, aby vše do sebe zapadalo, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů.

Krok 7: Radiální zbraně a kolotoč

Kolotoč se později umístí na prstencové kolo a s poloměrem otáčí směrem k jezdci a od něj, tlačí jej zpět a dopředu. Ačkoli se jedná o jednoduchý design, karusel se nedoporučuje nahrazovat dřevem a volně podepřenými hliníkovými tyčemi, protože celý kus by měl být dostatečně pevný, aby se mohl otáčet kolem PVC trubky bez kroutí. Celkem jsou potřeba 3 poloměry odkazů.

Spolu se soubory součástí Solidworks jsou připojeny výkresy SolidWorks dílků zobrazujících použitá měření. Toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, aby vše do sebe zapadalo, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů.

Krok 8: Základní motorová skříň

Kromě jednotlivých drápů může být tato část další nejsložitější. 3D tisk bude vaším nejlepším přítelem, pokud se již neosvědčil. Tato základna byla naměřena tak, aby vyhovovala zejména trubkové spojce z PVC, kterou jsem použil (a doporučuji) se 4 "vnějším průměrem, 0,25" tlustými stěnami a šikmým okrajem poblíž okraje. Zkontrolujte rozměry a změňte je, aby lépe odpovídaly potrubí, které používáte. Potrubí se také obvykle prodává tak, že vás informuje o vnitřním průměru. Pokud tedy v tomto případě potřebuji trubku s vnějším průměrem 4 palce, která má stěny 0,25 ", měl bych se poohlédnout po spojce 3,5". V každém případě nemůžete udělat chybu, když půjdete do obchodu s vládce v ruce.

Tato základna je určena pro dva krokové motory 28BYJ-48 5VDC pro Arduino Uno. Ačkoli jsou tyto motory snáze kódovatelné, nejsou nejlépe známé svou silou. Snížení tření výrazně pomáhá nanesením práškového grafitu nebo jiných suchých maziv na prstencové posuvníky. V opačném případě, je -li k dispozici silnější motor, provedl se hlavní návrh změněný na základní potřebu, kterou jsem provedl, a je doporučeno to provést po použití tohoto návrhu se 2 základními krokovými motory, abyste viděli, jak konečné rozložení ovlivní významné změny.

Tato základna má také zahrnovat prkénko zasunutím do obdélníkové štěrbiny na boku. S tím byl plánován průřez o šířce 2,25 "a výšce 0,375", protože se jedná o standardní velikost pro většinu prkének. Opět, stejně jako motory, pokud místo toho chcete použít chléb jiné velikosti, počkejte, než provedete úplné podrobnosti o konečném rozložení obvodu a poté proveďte změny.

Krok 9: Větvení posuvných kolejnic

Tento prstenec bude vyvrtán do PVC trubky, aby byl co nejstabilnější, aby se jezdce mohly posouvat. Tento kus je obvykle příliš velký na to, aby jej bylo možné vytisknout ve 3D, proto vřele doporučuji získat přístup k řezačce na dřevo nebo rozvíjet své dovednosti s oblými hranami v obchodě se dřevem. Díky tomu se může tloušťka lišit, aby lépe zapadala do posuvníků, ale ujistěte se, že stále necháváte určitý prostor. V pozdějším kroku projdeme nejlepší způsoby, jak to zajistit na strukturu.

Spolu se soubory součástí SolidWorks jsou připojeny výkresy dílců zobrazující použitá měření. Toto jsou rozměry, které jsou kompatibilní se zbytkem designu drápu, aby vše do sebe zapadalo, takže se ujistěte, že v případě potřeby budou do těchto kusů přeneseny jakékoli osobní úpravy předchozích dílů.

Krok 10: Arduino, dráty a komponenty

Krok 11: Arduino kód

Krok 12: Testování obvodu

Krok 13: Základní montáž: dráp

Krok 14: Základní montáž: Drum & Harness

Krok 15: Základní montáž: posuvníky

Krok 16: Vrtání

Krok 17: Montáž PVC

Krok 18: Sestava základny a obvodu