Flex Claw: 24 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Denne instruksen ble opprettet for å oppfylle prosjektkravet til Makecourse ved University of South Florida (www.makecourse.com).

Flex Claw er det nest beste prosjektet for enhver student, ingeniør og tinkerer, som sikkert vil fange publikums oppmerksomhet. Kjør fullt ut av en Arduino Uno, Flex Claw er en forenklet tilnærming til en selvsentrerende klo ved bare å bruke én motor! Men dens evner er ikke så enkle, for klo -strukturen er redesignet for å faktisk bøye seg til ethvert formet objekt den har! Selv om konstruksjonen for det meste er praktisk, er tilgang til en 3D -skriver med NinjaFlex -filament og PLA -kompatibilitet nødvendig.

Trinn 1: Verktøy og materialer

Det første trinnet er å se over alle delene og eventuelt gjøre justeringer. For dette anbefaler jeg på det sterkeste å bruke Solidworks, da det er veldig brukervennlig når du har lært hvor alle kommandoene er. Hvis du ikke allerede har lastet det ned, må du kontakte skolen eller arbeidsplassen din for å få rabatter eller gratis tilgangskoder. YouTube vil også være din beste venn hvis du trenger mer klarhet om hver funksjon. De neste trinnene vil gå over hvordan du designer brikkene for Flex Claw med Solidworks som må 3D -printes.

Før du samler materialene, må du lese gjennom alle trinnene og bekrefte at den som er oppført nedenfor, passer til det ønskede sluttproduktet, siden eventuelle tilpassede justeringer av størrelsen/dimensjonene på brikkene som er diskutert kan gjøres, men ikke anbefalt. Følgende materialer er sammenfallende med de opprinnelige trinnene i byggeprosessen.

Verktøy:

- 3D -utskrivbar som er kompatibel med NinjaFleax og PLA -filament.

- Laserskjærer i kryssfiner (anbefales for eksakte dimensjoner, men kan arbeide med erfaren dyktighet)

- Maskinbor med 3/16 bor

- Dremel

- Fullt Arduino Uno -sett (ledninger, tilkoblingskabel, etc), inkludert en nærhetssensor, LED -lys (med tilsvarende motstand), trykknapp og 2 trinnmotorer (en sterkere motor kan være nødvendig avhengig av resultatene og friksjonsmotstanden).

Materiale:

- 12 "x 24" x 0,125 "kryssfinerark

- PVC -rør 4 "Ytre Diameter, ca 5" lang, 0,125 "vegg

- Gripebånd

- 6/32 "skruer 1,5" lange X 6, med respekterte muttere

- 0,125 "diameter aluminiumsstang, 6" lang og skikkelig motorsag for fremtidige kutt

-Stikkontakt med minst 2,5 ampere (en I-Phone/I-Pad-lader fungerer)

Trinn 2: Claw: Exterior

Nå som vi har Solidworks, kan vi begynne å modellere det eksterne kloudesignet. Dette oppmuntres til å være et av de første trinnene siden dette stykket må 3D -skrives ut med NinjaFlex -filament, som tar lengre tid å danne enn de fleste plastmaterialer og sannsynligvis trenger en ekstern kilde for en 3D -skriver som er kompatibel med dette filamentet.

Claw er en nøkkelfunksjon i prosjektet siden den faktisk bøyer seg til formen på et element som holdes. Ved å tillate et meget fleksibelt, tynt vegger utvendig, kan vi dra nytte av dets naturlige sammenleggbarhet for å maksimere kontaktflatearealet for et bedre grep. Den andre siden av mynten er imidlertid at den fortsatt trenger interne stive broer for å fortsatt opprettholde strukturen og anvende de komprimerbare kreftene ved kontakt (trinn 3).

Dette er brikkene for å lage en klo, så vær forberedt på å skrive ut 3 ganger dette beløpet for 3 klør. Et godt tips er at vi kan skrive ut flere deler samtidig, så lenge det er nok plass på sengen. Men dette kan også øke frustrasjonen hvis ett stykke går dårlig under utskriftsprosessen, da må vi stoppe utskriften for resten av bitene også. For mange biter på sengen kan også resultere i at plastlaget en del herder for mye før neste lag legges til (siden maskinen må gå rundt til de andre delene) og forårsaker en bøyning i midten av stykket. Erfaring med å ønske at 3D -skriveren din kan håndtere er det beste for ting, men husk at mer enn én del kan skrive ut om gangen.

Sammen med solidworks -delfilene er vedlagt solidworks -tegningen som viser målingene som er brukt. Selv om de fleste av disse lengdene kan endres for å passe bedre til din innkvartering, må eventuelle endringer deretter gjennomføres til andre deler for å sikre at alt passer sammen. Så det anbefales å reservere justeringer til etter at du har sett på hvert trinn og vurderer sluttresultatet. Ellers er dette de grunnleggende trinnene for å designe den tiltenkte gitte modellen.

Trinn 3: Claw: Interne broer

Neste opp, de interne broene for kloen. Selv om den eksterne kloudesignen må skrives ut med NinjaFlex for å gi fleksibilitet, må disse broene i stedet skrives ut med et PLA -filament. Disse vil være stive og fungere som bein for å opprettholde kloens struktur når den bøyer seg og påfører de komprimerbare kreftene ved kontakt.

Sammen med solidworks -delfilene er det vedlagt solidworks -tegningen av brikkene som viser målingene som er brukt. Dette er dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så sørg for at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse brikkene om nødvendig. Ellers er dette de grunnleggende trinnene for å designe den tiltenkte gitte modellen.

(Dette er brikkene for å lage en klo, så vær forberedt på å 3D-skrive ut 3 ganger dette beløpet for 3 klør)

Trinn 4: Glidebryteren

Glidebryteren er laget av 4 deler: 1 dominerende glidebryter, 1 trommel med stolpe og 2 "glidebrytere". Med måten dette er designet på, kan glidebryteren omslutte trommelen helt uten å begrense evnen til å rotere i sporet. Dette krever heller ikke skruer siden vedleggene bare dukker inn i hovedglidebryteren og over den plasserte trommelen.

Sammen med solidworks -delfilene er det vedlagt solidworks -tegningen av brikkene som viser målingene som er brukt. Dette er dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så sørg for at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse delene om nødvendig.

(Dette er brikkene for å lage en klo, så vær forberedt på å 3D-skrive ut 3 ganger dette beløpet for 3 klør)

Trinn 5: Trommelen og selen

Trommelen og trommelenheten er mellomleddene for å koble kloen til glidebryteren og lar den rotere fremover mens glidebryterne beveger seg utover. I motsetning til de tidligere delene enn det som må være 3D -trykt, kan disse stykkene bearbeides rundt ved i stedet å bruke tre- og aluminiumsstenger. Men det anbefales ikke siden disse har nøyaktige målinger som lar de andre delene koble seg sammen, spesielt selen som har et bunnspor som skal passe til tykkelsen og krumningen på PVC -rørfelgen. Vennligst sjekk denne parameteren til PVC -røret du allerede har, eller noter det for å finne en som passer.

I et fremtidig trinn vil vi montere disse delene slik at trommelkontaktens bunnhull passer med glidetrommelens aksel og at de bredere par stolpene på DrumHalf passer gjennom de gjennomgående helhetene ved foten av Claw -utsiden. Når det er sagt, er dette dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så vær sikker på at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse delene om nødvendig.

(Dette er brikkene for å lage en klo, så vær forberedt på å 3D-skrive ut 3 ganger dette beløpet for 3 klør)

Trinn 6: Pinion & Ring Gear

Det er her strømmen kommer inn. Både tannhjul og ringgir bør ikke byttes for 3D -utskrift siden de er veldig spesielle. Drevnavet har en hel passform bare for den grunnleggende trinnmotoren som er nevnt. Hvis en annen motor ønsker å bli brukt med forskjellige akseldimensjoner, kan dette justeres for i den solide arbeidsfilen. For denne modellen brukes 2 trinnmotorer, så sørg for å skrive ut 2 tannhjul.

Sammen med solidworks -delfilene er det vedlagt solidworks -tegningen av brikkene som viser målingene som er brukt. Dette er dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så sørg for at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse delene om nødvendig.

Trinn 7: Radialarmer og karusell

Karusellen plasseres senere over ringgiret og roterer radiuslenken mot og bort fra glidebryteren, og skyver den bakover og fremover. Selv om dette er en enkel design, anbefales det ikke at karusellen erstattes av tre og løst støttede aluminiumsstenger siden hele stykket skal være solid nok til å rotere rundt PVC -røret uten å vrikke. Totalt trengs 3 radiuslenker.

Sammen med solidworks -delfilene er det vedlagt solidworks -tegningen av brikkene som viser målingene som er brukt. Dette er dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så sørg for at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse delene om nødvendig.

Trinn 8: Basismotorboks

Bortsett fra den enkelte klo, kan denne delen være den nest mest komplekse. 3D -utskrift vil være din beste venn hvis det ikke allerede har bevist seg. Denne basen målte imidlertid spesielt for PVC -rørkoblingen jeg brukte (og anbefaler) med en 4 "ytre diameter, 0,25" tykke vegger og en skrå kant nær felgen. Sjekk dimensjonene og endre dem for å passe bedre til røret du bruker. Rør selges vanligvis også ved å informere deg om den indre diameteren. Så i dette tilfellet, hvis jeg trenger et 4 "ytre diameter rør som har 0,25" tykke vegger, bør jeg være på utkikk etter en 3,5 "kobling. Uansett kan du ikke gå galt med å gå til butikken med en linjal i hånden.

Denne basen er ment å passe to 28BYJ-48 5VDC trinnmotorer for Arduino Uno. Selv om disse motorene er lettere å kode, er de ikke best kjent for sin styrke. Å redusere friksjonen hjelper sterkt ved å påføre pulverisert grafitt eller andre tørre smøremidler på ringskyvene. Ellers, hvis en sterkere motor er tilgjengelig, ble større design endret til basen, og jeg oppfordres til å gjøre det etter å ha brukt dette designet med 2 grunnleggende trinnmotorer, slik at du kan se hvordan det endelige oppsettet vil påvirke bemerkelsesverdige endringer.

Denne sokkelen er også ment å inkludere et brødbrett ved å skyve det inn i det rektangulære sporet på siden. Med dette ble det planlagt et tverrsnitt med en bredde på 2,25 "og 0,375" høyde, siden det er en standardstørrelse for de fleste brødbrett. Igjen, i likhet med motorene, hvis et brød i en annen størrelse vil brukes i stedet, må du vente til du har tatt detaljene i det siste kretsoppsettet for å gjøre endringer.

Trinn 9: Forgrening av glidebrytere

Denne ringen vil bli boret inn i PVC -røret for å være en stabil som mulig for glidebryterne å gli over. Dette stykket er vanligvis for stort til å bli 3D -trykt, så jeg anbefaler på det sterkeste å få tilgang til en laserskjærer i tre eller utvikle ferdighetene dine med runde kanter i trebutikken. Med dette kan tykkelsen variere for å passe bedre inn i glidebryterne, men sørg for at du fortsatt etterlater litt vrikkerom. I et senere trinn vil vi gå over de beste måtene å sikre dette på strukturen.

Sammen med solidworks -delfilene er det vedlagt solidworks -tegningen av brikkene som viser målingene som er brukt. Dette er dimensjonene som er kompatible med resten av kloutformingen, slik at alt passer sammen, så sørg for at eventuelle personlige justeringer av tidligere deler blir gjennomført til disse delene om nødvendig.

Trinn 10: Arduino, ledninger og komponenter

Trinn 11: Arduino -kode

Trinn 12: Krets -testing

Trinn 13: Grunnleggende montering: Claw

Trinn 14: Grunnleggende montering: Trommel og sele

Trinn 15: Grunnleggende montering: glidebryterne

Trinn 16: Boring

Trinn 17: PVC -montering

Trinn 18: Base- og kretsmontering