Mashtrues automatik i patates: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Projektet Fusion 360 »

Njëherë e një kohë, unë u përpoqa të zieja dhe të shtypja disa patate. Unë nuk kisha veglat e duhura për punën, kështu që në vend të tij përdor një sitë…. nuk përfundoi mirë. Kështu, mendova me vete, "cila është mënyra më e lehtë për të shtypur patatet pa një kruajtës të duhur?" Natyrisht, ju kapni Arduino-n tuaj dhe një servo motor rezervë dhe krijoni një makinë të mahnitshme epike-të jashtëzakonshme (por shumë jopraktike) të automatizuar të patates!

Furnizimet

Elektronikë:

• Arduino Uno (ose të ngjashme)
• Servo dixhitale DS3218 20kg (ose e ngjashme)
• Furnizimi me energji 5V
• Telat Dupont
• Kabllo USB

Të ndryshme Hardware:

• 4 vida M2x6
• 4 x arra M2
• 4 vida M3x8
• 4 x arra katrore M3
• 2 kushineta 3x8x4mm

Pjesë të printuara 3D:

• Nyja e Masher -it + Montimi i motorit
• Nofulla e poshtme Masher
• Pjata e poshtme e Masherit
• 15 dhëmbë nxitës ingranazhi (shofer)
• 10 ingranazh i zgjatur me dhëmbë (i drejtuar)
• Kllapa e majtë
• Kllapa e djathtë

Pjesë organike:

1 x Spud i zier

Hapi 1: Prototipi fillestar

Duke përdorur një model raft dhe pinion, ne jemi në gjendje të konvertojmë lehtësisht lëvizjen rrotulluese në lëvizje lineare. Ose, thënë ndryshe, shndërroni prodhimin e çift rrotullues të motorit në një forcë të drejtuar pingul në sipërfaqen e pllakës së makinës. Modelimi 3D u krye në Fusion 360, i cili lejoi një modelim të shpejtë dhe të ndyrë para se të vendosja në një model përfundimtar "pune".

Sidoqoftë, siç mund të jetë në videon e mësipërme, operacioni në botën reale nuk ishte aq ideal. Meqenëse përbërësit janë të shtypur 3D, ekziston një sasi e madhe fërkimi midis nyjeve (veçanërisht dy nyjet rrëshqitëse të krijuara për të stabilizuar nofullat). Në vend që të rrëshqasin pa probleme lart e poshtë brenda kanaleve, të dy nyjet veprojnë si një pikë boshtore. Dhe, meqenëse ne po aplikojmë një forcë jo-ekscentrike, të shënuar me ngjyrë rozë (dmth. Ajo nuk aplikohet përmes qendrës së trupit), marrim një rrotullim të nofullës së sipërme rreth dy pikave të kontaktit (të shënuara si një pikë portokalli, me momentin e gjeneruar të shënuar si një shigjetë portokalli).

Prandaj, kërkohej një ridizajnim. Ende më pëlqeu ideja e raftit dhe pinion si metoda më e thjeshtë e gjenerimit të lëvizjes lineare nga lëvizja rrotulluese, por ishte e qartë se ne kërkonim që forcat të aplikoheshin në pika të shumta, në mënyrë që të anulonim këtë rrotullim të nofullës së sipërme.

Dhe kështu, versioni 2 i kremit të patates lindi …

Hapi 2: Versioni 2 - Herë e dytë me fat

Duke u kthyer në Fusion 360, hapi i parë ishte lëvizja e motorit në një pozicion më qendror, duke e vendosur atë në mes të nofullës së sipërme. Tjetra, një ingranazh nxitës i zgjatur u projektua dhe u lidh me ingranazhin e motorit. Ky mjet i dytë nxitës do të veprojë si shtyllë, dhe tani do të drejtonte një konfigurim të dyfishtë. Siç mund të shihet në diagramin e mësipërm, kjo do të na lejojë të gjenerojmë forcat e nevojshme simetrike (të përshkruara si shigjeta të drejta rozë) për të lëvizur nofullën e sipërme të masherit, pa gjeneruar një rrotullim të rëndësishëm të nofullës së sipërme në përgjithësi.

Disa zbatime të tjera të projektimit për këtë version të ri:

• Kushinetat e përdorura për montimin e ingranazhit të zgjatur në secilën nga kllapat që rrëshqasin përgjatë rafteve.
• Pllaka e poshtme e makinës, e përshkruar me të kuqe, ishte projektuar në mënyrë që të mund të hiqet lehtësisht për qëllime larjeje.
• Pjatë e grirë e poshtme e grirë për të ndihmuar në shpimin dhe shtypjen e patates.

Hapi 3: Shtypja 3D, Montimi dhe Programimi

Me përfundimin e modeleve, ishte koha për të filluar ndërtimin! Shtypja u bë në një printer 3D Artilery Genius, me PLA kuq e zi. Shënim: Filamenti PLA NUK konsiderohet i shkallës së këmbëve. Nëse keni ndërmend të ndërtoni dhe përdorni këtë makinë për përgatitjen e një vakti, ju lutemi merrni parasysh printimin në PETG ose fije të tjera të cilësisë.

Servo ishte montuar në nofullën e sipërme të makinës duke përdorur vida dhe arra M3. Pllaka e sipërme e grumbullimit ishte ngjitur në rafte duke përdorur dy kllapa (majtas dhe djathtas), dhe e fiksuar në vend me vida dhe arra M2. Një furnizim i jashtëm 5V u përdor për të fuqizuar servo motorin. Një shënim tjetër: Ju nuk duhet të përpiqeni të aktivizoni servo motorin duke përdorur pin 5V në Arduino. Ky pin nuk mund të prodhojë rrymë të mjaftueshme për të ngopur kërkesat relativisht të mëdha të energjisë të servo. Duke vepruar kështu mund të rezultojë në nxjerrjen e tymit magjik nga Arduino -ja juaj (dmth dëme të pariparueshme). Kini parasysh këtë paralajmërim!

Arduino, servo dhe furnizimi u lidhën sipas diagramit të mësipërm. Terminalet +ve dhe -ve të furnizimit ishin të lidhur me +ve dhe GND të motorit, ndërsa tela e sinjalit të motorit ishte e lidhur me kunjin Arduino 9. Një shënim tjetër: Mos harroni të lidhni GND të motorit në GND të Arduino gjithashtu. Kjo lidhje do të sigurojë tensionin e nevojshëm të referencës së tokëzimit për telin e sinjalit (të gjithë përbërësit tani do të ndajnë një referencë të përbashkët të tokës). Pa këtë, motori juaj nuk ka të ngjarë të lëvizë kur të dërgohen komandat.

Kodi Arduino për këtë projekt përdor bibliotekën me burim të hapur servo.h dhe është një modifikim i kodit shembull të spastrimit nga biblioteka në fjalë. Për shkak të mungesës sime të qasjes në butonat në kohën e shkrimit, unë u detyrova të përdor komunikimin serik dhe terminalin serik Arduino, si një mjet për të përcjellë komandat në Arduino dhe servo motor. Udhëzimet "Zhvendoseni motorin lart" dhe "lëvizni motorin poshtë" mund t'i dërgohen servo -s duke dërguar një "1" dhe një "2", përkatësisht, në terminalin serik të një kompjuteri. Në versionet e ardhshme, këto komanda mund të zëvendësohen lehtësisht me komanda të butonave, duke hequr nevojën që kompjuteri të ndërfaqej me Arduino.

Hapi 4: Suksese

Tani, pjesa më e rëndësishme - zierja e patates! Këtu janë hapat për të zier një patate të zier:

1. Vendosni një tenxhere të mesme në sobë, në nxehtësi mesatare të lartë.
2. Pasi të vlojë, shtoni patatet tuaja në tenxhere.
3. Ziejini derisa të shpohen lehtë me një pirun, thikë të saktë ose ndonjë objekt tjetër të mprehtë. Zakonisht do ta bëjë 10-15 minuta
4. Pasi të jeni gati, kullojeni ujin dhe vendosni patatet tuaja, një nga një, në makinerinë automatike të patates dhe shtypni lojën.
5. Pastroni pataten e pjekur në pjatën tuaj dhe shijojeni!

Et voila! Ne kemi një pure patate të lezetshme !!

Roma mund të mos jetë ndërtuar brenda një dite, por sot ne vërtetuam se mjeshtrat e patates mund të jenë!

Hapi 5: Përmirësimet e së ardhmes

Ndërsa ky version i makinës së patates u tregua një provë e shkëlqyer e konceptit, ka disa përmirësime që mund të jenë shtesa të vlefshme në versionin tjetër. Ato janë si më poshtë:

• Butonat për kontrollin e drejtimit të motorit. Natyrisht, ka kufizime të dukshme në përdorimin e monitorit serik për komunikim
• Një strehë - ka të ngjarë të jetë e montuar në nofullën e sipërme të makinës - mund të krijohet. Kjo do të strehonte Arduino, dhe ndoshta një bateri 5-7V, për ta bërë të gjithë modelin më të lëvizshëm.
• Materiali PETG, ose filament i ngjashëm me ushqim, do të ishte një domosdoshmëri për çdo version të këtij produkti që do të përdoret në një skenar të botës reale.
• Lidhje më e fortë e ingranazhit të zgjatur të nxitjes me veshjen nxitëse të drejtimit. Kishte pak përkulje në modelin e përgjithshëm, i cili ka të ngjarë të jetë për shkak të disa përbërësve të dobët të printuar 3D. Kjo do të thoshte që ingranazhet mund të bluajnë në vend që të rrjetohen mirë, kur makina paraqitet me patate më të mëdha (dhe kështu çift rrotullues më të mëdhenj).