Flex Claw: 24 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Denne instruerbare blev oprettet for at opfylde projektkravet fra Makecourse ved University of South Florida (www.makecourse.com).

Flex Claw er det næstbedste projekt for enhver studerende, ingeniør og tinkerer, der helt sikkert vil fange dit publikums opmærksomhed. Kør fuldt ud af en Arduino Uno, Flex Claw er en forenklet tilgang til en selvcentrerende klo ved kun at bruge en motor! Men dets evner er ikke så enkle, for dens klo struktur er redesignet til faktisk at bøje sig til ethvert formet objekt, den rummer! Selvom konstruktionen for det meste er praktisk, er adgang til en 3D -printer med NinjaFlex -filament og PLA -kompatibilitet nødvendig.

Trin 1: Værktøjer og materialer

Det første trin er at se over alle delene og eventuelt foretage justeringer. Til dette anbefaler jeg stærkt at bruge Solidworks, da det er meget brugervenligt, når du først lærer, hvor alle kommandoerne er. Hvis du ikke allerede har downloadet det, skal du kontakte din skole eller arbejdsplads for at få rabatter eller gratis adgangskoder. YouTube vil også være din bedste ven, hvis du har brug for mere klarhed om hver funktion. De næste par trin vil gå over, hvordan man designer brikkerne til Flex Claw med Solidworks, der skal 3D -printes.

Inden du indsamler materialerne, skal du læse alle trinene igennem og bekræfte, at den nedenfor anførte passer til dit ønskede slutprodukt, da eventuelle tilpassede justeringer af størrelsen/dimensionerne på de diskuterede stykker kan foretages, men ikke anbefales. Følgende materialer er sammenfaldende med den oprindelige trin i byggeprocessen.

Værktøjer:

- 3D -printbar, der er kompatibel med NinjaFleax og PLA filament.

- Laserskærer i krydsfiner (anbefales til nøjagtige dimensioner, men kan arbejde med erfaren dygtighed)

- Elektrisk boremaskine med 3/16 bor

- Dremel

- Fuldt Arduino Uno -sæt (ledninger, tilslutningskabel osv.), Inklusive en nærhedssensor, LED -lys (med tilsvarende modstand), tryk på knappen og 2 trinmotorer (en stærkere motor kan være nødvendig afhængigt af fundresultater og friktionsmodstand).

Materiale:

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

- PVC -rør 4 "udvendig diameter, ca. 5" lang, 0,125 "væg

- Grip tape

- 6/32 "skruer 1,5" lange X 6, med respekterede møtrikker

- 0,125 "diameter aluminiumsstang, 6" lang og ordentlig hacksav til fremtidige snit

-Outlet tilsluttes med mindst 2,5 Amp output (en I-Phone/I-Pad oplader virker)

Trin 2: Kloen: Udvendig

Nu hvor vi har Solidworks, kan vi begynde at modellere det eksterne klo -design. Dette opfordres til at være et af de første trin, da dette stykke skal 3D -printes med NinjaFlex filament, som tager længere tid at danne end de fleste plastmaterialer og sandsynligvis har brug for en ekstern kilde til en 3D -printer, der er kompatibel med dette filament.

Kloen er en nøglefunktion i projektet, da den faktisk bøjer sig i form af ethvert fastholdt emne. Ved at tillade en meget fleksibel, tynd væg udvendig, kan vi drage fordel af dens naturlige sammenklappelighed for at maksimere kontaktfladearealet for et bedre greb. Den anden side af mønten er dog, at den stadig har brug for interne stive broer for stadig at bevare sin struktur og anvende de komprimerbare kræfter ved kontakt (trin 3).

Disse er stykkerne til at lave en klo, så vær forberedt på at udskrive 3 gange dette beløb for 3 kløer. Jeg er et godt tip, at vi kan udskrive flere dele på samme tid, så længe der er plads nok på sengen. Men dette kan også øge frustrationen, hvis et stykke går dårligt under udskrivningsprocessen, så skulle vi også stoppe udskrivningen for resten af stykkerne. For mange stykker på sengen kan også resultere i, at plastlaget en del hærder for meget, før det næste lag tilføjes (da maskinen skal gå rundt til de andre dele) og forårsager en bøjning i midten af stykket. Erfaring med at ville have, at din 3D -printer kan håndtere, er det bedste for ting, men husk på, at mere end en del kan udskrive ad gangen.

Sammen med solidworks -delfilerne er vedhæftet solidworks -tegningen, der viser de anvendte målinger. Selvom de fleste af disse længder kan ændres for bedre at passe til din bolig, skal eventuelle ændringer derefter føres videre til andre stykker for at sikre, at alt passer sammen. Så justeringer anbefales at reservere, indtil du kigger over hvert trin og overvejer slutresultatet. Ellers er disse de grundlæggende trin til at designe den tiltænkte givne model.

Trin 3: Kløen: Interne broer

Dernæst de interne broer til kloen. Mens det udvendige klo -design skal udskrives med NinjaFlex for at give fleksibilitet, skal disse broer i stedet udskrives med et PLA -filament. Disse vil være stive og fungere som knogler for at opretholde kloens struktur, når den bøjer og anvender de komprimerbare kræfter ved kontakt.

Sammen med solidworks -delfilerne er vedhæftet solidworks -tegningen af stykkerne, der viser de anvendte målinger. Dette er de dimensioner, der er kompatible med resten af klo -designet, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt. Ellers er disse de grundlæggende trin til at designe den tiltænkte givne model.

(Disse er stykkerne til at lave en klo, så vær forberedt på at 3D-printe 3 gange dette beløb for 3 kløer)

Trin 4: Skyderen

Slideren er lavet af 4 dele: 1 dominerende skyder, 1 tromle med stolpe og 2 "skydervedhæftninger". Med den måde, dette er designet, kan skyderen fuldstændigt omslutte tromlen uden at begrænse dens evne til at rotere inden i rillen. Dette kræver heller ikke skruer, da vedhæftede filer bare springer ind i hovedskyderen og over den placerede tromle.

Sammen med solidworks -delfilerne er vedhæftet solidworks -tegningen af stykkerne, der viser de anvendte målinger. Dette er de dimensioner, der er kompatible med resten af klo -designet, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt.

(Disse er stykkerne til at lave en klo, så vær forberedt på at 3D-printe 3 gange dette beløb for 3 kløer)

Trin 5: Tromlen og selen

Tromlen og tromleselen er mellemledene til at forbinde kloen til skyderen og lader den rotere fremad, mens skyderne bevæger sig udad. I modsætning til de tidligere dele end der skal 3D -printes, kan disse stykker laves bearbejdet ved i stedet at bruge træ- og aluminiumsstænger. Men det anbefales ikke, da disse har nøjagtige målinger, der lader de andre stykker forbinde alle sammen, især selen, der har en bundrille, der skal passe til tykkelsen og krumningen af PVC -rørfælgen. Kontroller venligst denne parameter for det PVC -rør, du allerede har, eller noter det for at finde et, der passer.

I et fremtidigt trin samler vi disse dele, så tromlestikkets bundhul passer til skyderens tromles skaft, og at det bredere par stolper på DrumHalf passer gennem de gennemgående helheder i bunden af Claw -ydersiden. Når det er sagt, er det de dimensioner, der er kompatible med resten af kloens design, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt.

(Dette er stykkerne til at lave en klo, så vær forberedt på at 3D-printe 3 gange dette beløb for 3 kløer)

Trin 6: Pinion & Ring Gear

Det er her strømmen kommer ind. Både tandhjul og ringudstyr bør ikke ændres til 3D -udskrivning, da de er meget særlige. Tandhjulsnavet har kun en hel pasform til den nævnte grundlæggende trinmotor. Hvis en anden motor ønsker at blive brugt med forskellige akseldimensioner, kan dette justeres for i solid works filen. Til denne model bruges 2 trinmotorer, så sørg for at udskrive 2 tandhjul.

Sammen med solidworks -delfilerne vedhæftes solidworks -tegningen af stykkerne, der viser de anvendte målinger. Dette er de dimensioner, der er kompatible med resten af klo -designet, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt.

Trin 7: Radiale arme og karrusel

Karrusellen placeres senere over ringgearet og roterer radiusforbindelsen mod og væk fra skyderen ved at skubbe den tilbage og fremad. Selvom dette er et simpelt design, anbefales det ikke, at karrusellen erstattes af træ og løst understøttede aluminiumsstænger, da hele stykket skal være robust nok til at rotere rundt om PVC -røret uden at vrikke. I alt er der brug for 3 radiusforbindelser.

Sammen med solidworks -delfilerne vedhæftes solidworks -tegningen af stykkerne, der viser de anvendte målinger. Disse er de dimensioner, der er kompatible med resten af klo -designet, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt.

Trin 8: Grundmotorboks

Bortset fra den enkelte klo kan denne del være den næst mest komplekse. 3D -print vil være din bedste ven, hvis det ikke allerede har bevist sig selv. Denne bund, selvom den målte især at passe til PVC -rørkoblingen, brugte jeg (og anbefaler) med en 4 "ydre diameter, 0,25" tykke vægge og en skrå kant nær fælgen. Kontroller dimensionerne, og skift dem, så de passer bedre til det rør, du bruger. Rør sælges også typisk ved at informere dig om den indre diameter. Så i dette tilfælde, hvis jeg har brug for et 4 "ydre diameter rør, der har 0,25" tykke vægge, skulle jeg være på udkig efter en 3,5 "kobling. Uanset hvad, kan du ikke gå galt med at gå til butikken med en lineal i hånden.

Denne base er beregnet til at passe to 28BYJ-48 5VDC trinmotorer til Arduino Uno. Selvom disse motorer er lettere at kode, er de ikke bedst kendt for deres styrke. Reduktion af friktionen hjælper i høj grad ved at anvende pulveriseret grafit eller andre tørre smøremidler på ringskyderne. Ellers, hvis en stærkere motor er tilgængelig, ændrede større design til basen mig, og jeg opfordres til at gøre det efter at have brugt dette design med 2 grundlæggende trinmotorer, så du kan se, hvordan det endelige layout vil påvirke bemærkelsesværdige ændringer.

Denne base er også beregnet til at inkorporere et brødbræt ved at skubbe det ind i den rektangulære åbning på siden. Med dette blev der planlagt et tværsnit med en 2,25 "bredde og 0,375" højde, da det er en standardstørrelse for de fleste brødbrætter. Igen, ligesom motorerne, hvis et brød i en anden størrelse ønsker at blive brugt i stedet, skal du vente til efter at have taget detaljeret detaljer om det endelige kredsløbslayout for derefter at foretage ændringer.

Trin 9: Forgrening af skyderskinner

Denne ring vil blive boret ind i PVC -røret for at være en stabil som mulig for gliderne at glide hen over. Dette stykke er normalt for stort til at blive 3D -printet, så jeg anbefaler stærkt at få adgang til en trælaserskærer eller udvikle dine færdigheder med runde kanter i træbutikken. Med dette kan tykkelsen variere for bedre at passe ind i skyderne, men sørg for stadig at efterlade et vridrum. I et senere trin vil vi gå over de bedste måder at sikre dette på strukturen.

Sammen med solidworks -delfilerne vedhæftes solidworks -tegningen af stykkerne, der viser de anvendte målinger. Disse er de dimensioner, der er kompatible med resten af klo -designet, så alt passer sammen, så sørg for, at eventuelle personlige justeringer af tidligere dele gennemføres til disse stykker, hvis det er nødvendigt.

Trin 10: Arduino, ledninger og komponenter

Trin 11: Arduino -kode

Trin 12: Kredsløbstest

Trin 13: Grundlæggende samling: Claw

Trin 14: Grundlæggende samling: Tromle og seletøj

Trin 15: Grundlæggende samling: skyderne

Trin 16: Boring

Trin 17: PVC -samling

Trin 18: Base- og kredsløbssamling