Automatisk potetmasker: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Fusion 360 -prosjekter »

En gang prøvde jeg å koke og mose noen poteter. Jeg hadde ikke riktige redskaper til jobben, så jeg brukte en sil i stedet … det endte ikke bra. Så tenkte jeg for meg selv: "hva er den enkleste måten å mose poteter på uten å ha en ordentlig masher?" Tydeligvis tar du tak i din Arduino og en ekstra servomotor og rigger opp en episk fantastisk (men svært upraktisk) automatisert potetmosemaskin!

Rekvisita

Elektronikk:

• Arduino Uno (eller lignende)
• DS3218 20kg digital servo (eller lignende)
• 5V strømforsyning
• Dupont -ledninger
• USB-kabel

Diverse Maskinvare:

• 4 x M2x6 skruer
• 4 x M2 muttere
• 4 x M3x8 skruer
• 4 x M3 firkantede nøtter
• 2 x 3x8x4mm lagre

3D -trykte deler:

• Topp Masher Jaw + Motorfeste
• Bottom Masher Jaw
• Bunnmaskinplate
• 15 tannhjul (driver)
• 10 tann langstrakt tannhjul (drevet)
• Venstre brakett
• Høyre brakett

Organiske deler:

1 x kokt spud

Trinn 1: Innledende prototype

Ved hjelp av en tannhjulsdesign kan vi enkelt konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse. Eller sagt på en annen måte, konverter motorens dreiemomentutgang til en kraft rettet vinkelrett på masher -plateoverflaten. 3D -modellering ble utført i Fusion 360, noe som muliggjorde noen raske og skitne prototyper før jeg bestemte meg for et endelig "fungerende" design.

Imidlertid, som det kan være i videoen ovenfor, var virkeligheten ikke så ideell. Ettersom komponentene alle er 3D -trykte, eksisterer det en stor mengde friksjon mellom leddene (spesielt de to glideleddene som er designet for å stabilisere kjevene). I stedet for å gli jevnt opp og ned i kanalene, fungerer de to leddene som et svingpunkt. Og siden vi bruker en ikke-eksentrisk kraft, merket med rosa (det vil si at den ikke påføres gjennom midten av kroppen), får vi en rotasjon av den øverste kjeven rundt de to kontaktpunktene (merket som en oransje prikk, med det genererte øyeblikket merket som en oransje pil).

Derfor var en redesign nødvendig. Jeg likte fortsatt tannhjulstanken som den enkleste metoden for å generere lineær bevegelse fra rotasjonsbevegelse, men det var klart at vi krevde krefter på flere punkter for å avbryte denne rotasjonen av toppkjeven.

Og så ble versjon 2 av potetmaskeren født …

Trinn 2: Versjon 2 - Second Time Lucky

På vei tilbake til Fusion 360, var det første trinnet å flytte motoren til en mer sentral posisjon og plassere den i midten av toppkjeven. Deretter ble et langstrakt tannhjul designet og tilpasset motorens drivutstyr. Dette andre tannhjulet ville fungere som tannhjul, og ville nå kjøre et dobbelt oppsett. Som det kan sees i diagrammet ovenfor, vil dette tillate oss å generere de nødvendige symmetriske kreftene (avbildet som rosa rette piler) for å bevege den øverste maskerkjeven, uten å generere betydelig rotasjon av toppkjeven totalt sett.

Noen andre designimplementeringer for denne nye versjonen:

• Lagre brukes til å montere det langstrakte tannhjulet på hver av brakettene som glir langs stativene.
• Bunnmaskerplaten, avbildet i rødt, var designet slik at den lett kunne tas av for vask.
• Revet bunnmaskerplate for å hjelpe til med piercing og knusing av poteten.

Trinn 3: 3D -utskrift, montering og programmering

Da designene var ferdige, var det på tide å begynne bygget! Utskrift ble utført på en Artillery Genius 3D -skriver, med rød og svart PLA. Merk: PLA-filament regnes IKKE for fotkvalitet. Hvis du har tenkt å bygge og bruke denne maskinen til å lage et måltid, kan du vurdere å skrive ut i PETG eller et annet filament av mat.

Servoen ble montert på den øverste maskerkjeven ved hjelp av M3 -skruer og muttere. Den øverste masherplaten ble festet til stativene ved hjelp av de to brakettene (venstre og høyre), og festet på plass med M2 -skruer og muttere. En ekstern 5V forsyning ble brukt til å drive servomotoren. En annen merknad: Du bør ikke prøve å drive servomotoren med 5V -pinnen på Arduino. Denne pinnen kan ikke skaffe nok strøm til å tilfredsstille de relativt store strømkravene til servoen. Hvis du gjør det, kan det føre til at magisk røyk kommer ut fra Arduino (dvs. uopprettelig skade). Ta hensyn til denne advarselen!

Arduino, servo og forsyning ble koblet opp i henhold til diagrammet ovenfor. +Ve og -ve terminalene på forsyningen ble koblet til +ve og GND på motoren, mens signalkabelen til motoren var koblet til Arduino pin 9. Enda en merknad: Ikke glem å koble motorens GND. også til GNU for Arduino. Denne tilkoblingen vil gi den nødvendige jordreferansespenningen for signalkabelen (alle komponenter vil nå dele en felles jordreferanse). Uten dette vil motoren din sannsynligvis ikke bevege seg når kommandoer sendes.

Arduino-koden for dette prosjektet bruker servo.h open source-biblioteket, og er en modifikasjon av sweep-eksempelkoden fra biblioteket. På grunn av min mangel på tilgang til trykknapper i skrivende stund, ble jeg tvunget til å bruke seriell kommunikasjon og Arduino seriell terminal, som et middel til å overføre kommandoer til Arduino- og servomotoren. "Flytt motor opp" og "flytt motor ned" instruksjoner kan sendes til servoen ved å sende henholdsvis "1" og "2" i seriell terminal på en datamaskin. I fremtidige versjoner kan disse kommandoene enkelt erstattes med trykknappkommandoer i stedet, og fjerner behovet for at datamaskinen skal koble til Arduino.

Trinn 4: Suksess

Nå, den viktigste biten - koke poteten! Her er trinnene for å koke en schmickpotet:

1. Sett en middels gryte på komfyren, på middels høy varme.
2. Når potten er kokt, legger du potetene i kjelen.
3. Kok til det er lett gjennomboret med en gaffel, exacto-kniv eller andre skarpe gjenstander. 10-15 minutter vil vanligvis gjøre det
4. Når du er klar, sil vannet og legg potetene, en om gangen, i den automatiske potetmaskinen og trykk på play.
5. Skrap potetmosen på tallerkenen din, og nyt!

Et voila! Vi har en herlig potetmos !!

Roma har kanskje ikke blitt bygget på en dag, men i dag har vi bevist at potetmos kan være det!

Trinn 5: Fremtidige forbedringer

Selv om denne versjonen av potetmaskeren viste seg å være et godt bevis på konsept, er det noen forbedringer som kan være verdifulle tillegg til neste versjon. De er som følger:

• Trykknapper for kontroll av motorretningen. Det er åpenbart klare grenser for å bruke den serielle skjermen for kommunikasjon
• Et hus - sannsynligvis montert på den øverste maskerkjeven - kan tenkes. Dette ville huse Arduino, og muligens et 5-7V batteri, for å gjøre hele designet mer bærbart.
• PETG-materiale, eller lignende mattråd, vil være et must for enhver versjon av dette produktet som vil bli brukt i et virkelighetsscenario.
• Strammere innfelling av det langstrakte tannhjulet med drivsporet. Det var litt fleks i den generelle designen, som sannsynligvis skyldtes noen tynne 3D -trykte komponenter. Dette betydde at tannhjulene kan male i stedet for å maskere pent når masheren får større poteter (og dermed større dreiemomenter).