Gheara flexibilă: 24 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Acest instructable a fost creat pentru a îndeplini cerințele proiectului Makecourse de la Universitatea din Florida de Sud (www.makecourse.com).

Flex Claw este următorul cel mai bun proiect pentru orice student, inginer și jucător, care va atrage cu siguranță atenția publicului. Funcționat complet de un Arduino Uno, Flex Claw este o abordare simplificată a unei gheare autocentrante prin utilizarea unui singur motor! Dar capacitățile sale nu sunt atât de simple, deoarece structura ghearei este reproiectată pentru a se flexa efectiv asupra oricărui obiect de formă pe care îl deține! Deși construcția sa este în mare parte practică, este necesar accesul la o imprimantă 3D cu filament NinjaFlex și compatibilitate PLA.

Pasul 1: Instrumente și materiale

Primul pas este să privim peste toate piesele și, eventual, să facem ajustări. Pentru aceasta, recomand cu tărie utilizarea Solidworks, deoarece este foarte ușor de utilizat odată ce aflați unde sunt toate comenzile. Dacă nu l-ați descărcat deja, asigurați-vă că consultați la școală sau la locul de muncă pentru reduceri sau coduri de acces gratuite. YouTube va fi, de asemenea, cel mai bun prieten al tău dacă ai nevoie de mai multă claritate cu privire la fiecare caracteristică. Următorii pași vor analiza modul de proiectare a pieselor pentru Flex Claw cu Solidworks care trebuie să fie imprimate 3D.

Înainte de a colecta materialele, vă rugăm să citiți toți pașii și să confirmați că cele enumerate mai jos se potrivesc produsului dvs. final dorit, deoarece se pot face ajustări personalizate la dimensiunea / dimensiunile pieselor discutate, deși nu sunt recomandate. Următoarele materiale coincid cu procesul de construcție a etapelor inițiale.

Instrumente:

- Imprimare 3D compatibilă cu filamentele NinjaFleax și PLA.

- Dispozitiv de tăiat cu laser din placaj (recomandat pentru dimensiuni exacte, dar poate fi rezolvat cu abilități experimentate)

- Burghiu electric cu burghie 3/16

- Dremel

- Set complet Arduino Uno (fire, cablu de conectare etc.), incluzând un senzor de proximitate, lumină LED (cu rezistor corespunzător), apăsați butonul și 2 motoare pas cu pas (poate fi necesar un motor mai puternic, în funcție de rezultatele găsirii și rezistența la frecare).

Material:

- foaie de placaj de 12 "x 24" x 0,125"

- Tub din PVC 4 "Diametru exterior, aproximativ 5" lungime, 0,125 "perete

- Banda de prindere

- 6/32 "șuruburi de 1,5" lungime X 6, cu piulițe respectate

- Tijă de aluminiu de 0,125 "diametru, ferăstrău fierăstrău de 6" lung și adecvat pentru viitoarele tăieturi

- Conectare priză cu ieșire de cel puțin 2,5 Amp (un încărcător I-Phone / I-Pad funcționează)

Pasul 2: Gheara: Exterior

Acum că avem Solidworks, putem începe modelarea designului gheare externe. Acest lucru este încurajat să fie unul dintre primii pași, deoarece această piesă trebuie să fie imprimată 3D cu filament NinjaFlex, care se formează mai mult decât majoritatea materialelor plastice și probabil are nevoie de o sursă externă pentru o imprimantă 3D care este compatibilă cu acest filament.

Gheara este o caracteristică cheie a proiectului, deoarece se îndoaie de fapt la forma oricărui element deținut. Permițând un exterior foarte flexibil, subțire, putem profita de colapsabilitatea sa naturală pentru a maximiza suprafața de contact pentru o aderență mai bună. Cealaltă față a monedei este însă că are încă nevoie de punți rigide interne pentru a-și menține structura și a aplica forțele compresibile la contact (pasul 3).

Acestea sunt piesele pentru a face o gheară, deci fiți pregătiți să imprimați de 3 ori această cantitate pentru 3 gheare. Sfatul bun este că putem imprima mai multe piese în același timp, atâta timp cât este suficient spațiu pe pat. Dar, de asemenea, acest lucru ar putea crește frustrarea, deoarece o piesă se deteriorează în timpul procesului de imprimare, atunci ar trebui să oprim imprimarea și pentru restul pieselor. Prea multe piese pe pat ar putea duce, de asemenea, la întărirea prea mare a stratului de plastic înainte de adăugarea următorului strat (deoarece aparatul trebuie să meargă spre celelalte părți) și să provoace o îndoire în mijlocul piesei. Experiența în ceea ce privește dorința imprimantei dvs. 3D este cel mai bun lucru pentru fiecare lucru, dar rețineți că mai multe piese pot imprima simultan.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks care afișează măsurătorile utilizate. Deși majoritatea acestor lungimi pot fi schimbate pentru a se potrivi mai bine cu spațiile de cazare, orice schimbări vor trebui apoi transportate către alte piese pentru a se asigura că totul se potrivește. Așadar, este recomandat ca rezervările să fie rezervate până după ce treceți peste fiecare pas și luați în considerare rezultatul final. În caz contrar, aceștia sunt pașii de bază pentru proiectarea modelului specificat.

Pasul 3: Gheara: poduri interne

Apoi, podurile interne pentru gheară. În timp ce designul ghearelor externe trebuie să fie tipărit cu NinjaFlex pentru a permite flexibilitate, aceste punți trebuie să fie imprimate cu un filament PLA. Acestea vor fi rigide și vor acționa ca oase pentru a menține structura ghearelor pe măsură ce se îndoaie și aplică forțele compresibile la contact.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks al pieselor care afișează măsurătorile utilizate. Acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar. În caz contrar, aceștia sunt pașii de bază pentru proiectarea modelului specificat.

(Acestea sunt piesele pentru a face o gheară, deci fiți pregătiți să imprimați 3D de 3 ori această cantitate pentru 3 gheare)

Pasul 4: Glisorul

Glisorul este format din 4 părți: 1 glisor dominant, 1 tambur cu stâlp și 2 "atașamente glisante". Cu modul în care este proiectat, glisorul poate acoperi complet tamburul fără a-și restricționa capacitatea de a se roti în canelura sa. Acest lucru, de asemenea, nu necesită șuruburi, deoarece accesoriile intră doar în glisorul principal și peste tamburul plasat.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks al pieselor care afișează măsurătorile utilizate. Acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar.

(Acestea sunt piesele pentru a face o gheară, deci fiți pregătiți să imprimați 3D de 3 ori această cantitate pentru 3 gheare)

Pasul 5: Tambur și ham

Tamburul și hamul de tambur sunt intermediarii care conectează gheara la glisor și îi permite să se rotească înainte, când glisierele se deplasează spre exterior. Spre deosebire de părțile anterioare decât trebuie să fie imprimate 3D, aceste piese pot fi realizate prelucrate folosind în schimb tije din lemn și aluminiu. Dar nu este recomandat, deoarece acestea au măsurători exacte care permit celelalte piese să se conecteze toate împreună, în special hamul care are o canelură inferioară care ar trebui să se potrivească grosimii și curburii jantei țevii din PVC. Vă rugăm să verificați acest parametru la conducta din PVC pe care o aveți deja sau să luați notă de el pentru a găsi unul care să se potrivească.

Într-o etapă viitoare, vom asambla aceste părți astfel încât gaura inferioară a conectorului tamburului să se potrivească cu arborele tamburului glisant și ca perechea mai largă de stâlpi de pe tambur să se potrivească prin ansamblurile de la baza exterioară a ghearelor. Acestea fiind spuse, acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar.

(Acestea sunt piesele pentru a face o gheară, deci fiți pregătiți să imprimați 3D de 3 ori această cantitate pentru 3 gheare)

Pasul 6: Pinion & Ring Gear

Aici intervine puterea. Atât pinionul, cât și roata dințată nu ar trebui schimbate pentru imprimarea 3D, deoarece sunt foarte deosebite. Butucul pinionului se potrivește doar pentru motorul pas cu pas menționat. Dacă un alt motor dorește să fie utilizat cu diferite dimensiuni ale arborelui, atunci acesta poate fi reglat în fișierul de lucrări solide. Pentru acest model, sunt utilizate 2 motoare pas cu pas, deci asigurați-vă că imprimați 2 pinioane.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks al pieselor care afișează măsurătorile utilizate. Acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar.

Pasul 7: Brațe radiale și carusel

Caruselul ulterior este plasat deasupra angrenajului inelar și cu rotirea legăturii de rază spre și departe de glisor, împingându-l înapoi și înainte. Deși acesta este un design simplu, caruselul nu este recomandat să fie înlocuit cu lemn și tije din aluminiu ușor susținute, întrucât întreaga piesă ar trebui să fie suficient de robustă pentru a se roti în jurul conductei din PVC fără să se miște. În total, sunt necesare 3 legături pe rază.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks al pieselor care afișează măsurătorile utilizate. Acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar.

Pasul 8: Cutia motorului de bază

În afară de gheara individuală, această parte poate fi următoarea cea mai complexă. Imprimarea 3D va fi cel mai bun prieten al tău, dacă nu s-a dovedit deja. Această bază, deși s-a măsurat pentru a se potrivi în mod deosebit cuplajului de țevi din PVC pe care l-am folosit (și recomand) cu un diametru exterior de 4 ", pereți groși de 0,25" și o margine înclinată lângă jantă. Vă rugăm să verificați dimensiunile și să le schimbați pentru a se potrivi mai bine țevii pe care o utilizați. Țevile sunt, de asemenea, vândute de obicei, informându-vă despre diametrul interior. Deci, în acest caz, dacă am nevoie de o țeavă de 4 "cu diametru exterior care să aibă pereți groși de 0,25", ar trebui să fiu atent la o cuplare de 3,5 ". Oricum, nu puteți greși dacă mergeți la magazin cu un conducător în mână.

Această bază este menită să se potrivească cu două motoare cu trepte 28BYJ-48 5VDC pentru Arduino Uno. Deși aceste motoare sunt mai ușor de codat, nu sunt cunoscute mai ales pentru puterea lor. Reducerea frecării ajută foarte mult prin aplicarea grafitului praf sau a altor lubrifianți uscați pe glisierele inelului. În caz contrar, dacă un motor mai puternic este accesibil, designul major s-a schimbat în baza necesară și este încurajat să facă acest lucru după ce ați folosit acest design cu 2 motoare pas cu pas de bază, astfel încât să puteți vedea cum aspectul final va afecta modificările notabile.

Această bază este, de asemenea, menită să încorporeze o placă de prindere prin glisarea acesteia în fanta dreptunghiulară din lateral. Cu aceasta, a fost planificată o secțiune transversală cu o lățime de 2,25 "și o înălțime de 0,375", deoarece este o dimensiune standard pentru majoritatea panourilor. Din nou, la fel ca motoarele, dacă o pâine de dimensiuni diferite vrea să fie folosită în loc, vă rugăm să așteptați până după ce ați luat detaliile complete ale structurii finale a circuitului pentru a face apoi modificări.

Pasul 9: Ramificarea ramelor glisante

Acest inel va fi găurit în țeava din PVC pentru a fi un stabil cât mai mare posibil pentru culisante să alunece. Această piesă este de obicei prea mare pentru a putea fi tipărită 3D, așa că vă recomand cu tărie accesul la un tăietor laser pentru lemn sau dezvoltarea abilităților dvs. cu margini rotunde în magazinul de lemn. Cu aceasta, grosimea poate varia pentru a se potrivi mai bine în glisoare, dar asigurați-vă că lăsați încă o cameră de mișcare. Într-o etapă ulterioară, vom trece în revistă cele mai bune modalități de a asigura acest lucru pe structură.

Împreună cu fișierele de piese solidworks, sunt atașate desenul solidworks al pieselor care afișează măsurătorile utilizate. Acestea sunt dimensiunile care sunt compatibile cu restul designului ghearelor, astfel încât totul să se potrivească, deci asigurați-vă că orice ajustări personale ale pieselor anterioare sunt transportate la aceste piese, dacă este necesar.

Pasul 10: Arduino, fire și componente

Pasul 11: Cod Arduino

Pasul 12: Testarea circuitului

Pasul 13: Asamblarea de bază: Gheara

Pasul 14: Asamblare de bază: Tambur și ham

Pasul 15: Asamblare de bază: glisoarele

Pasul 16: Foraj

Pasul 17: Asamblarea din PVC

Pasul 18: Ansamblu bază și circuit