MESOMIX - Makinë përzierëse automatike e bojës: 21 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Jeni një stilist, një artist apo një person krijues që pëlqen të hedhë ngjyra në kanavacën tuaj, por shpesh është një luftë kur bëhet fjalë për të bërë hijen e dëshiruar.

Pra, ky udhëzim i teknologjisë së artit do ta zhdukë atë luftë në ajër të hollë. Si kjo pajisje, përdor përbërësit e raftit për të bërë nuancën e dëshiruar duke përzier automatikisht sasinë e duhur të pigmenteve CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black), gjë që do të zvogëlojë në mënyrë drastike kohën e shpenzuar për përzierjen e ngjyrave ose paratë e shpenzuara për blerjen e ndryshme pigmente. Dhe do t'ju japë atë kohë shtesë për krijimtarinë tuaj.

Le të Shpresojmë që të kënaqeni dhe të fillojmë!

Hapi 1: Si funksionon?

Në thelb ekzistojnë dy modele të teorisë së ngjyrave të cilat ne duhet të marrim parasysh për këtë projekt.

1) Modeli i ngjyrave RGB

Modeli i ngjyrave RGB është një model ngjyrash shtesë në të cilin drita e kuqe, jeshile dhe blu shtohen së bashku në mënyra të ndryshme për të riprodhuar një gamë të gjerë ngjyrash. Qëllimi kryesor i modelit të ngjyrave RGB është për ndijimin, paraqitjen dhe shfaqjen e imazheve në sistemet elektronike, siç janë televizorët dhe kompjuterët, megjithëse është përdorur edhe në fotografinë konvencionale.

2) Modeli i ngjyrave CMYK

Modeli i ngjyrave CMYK (ngjyra e procesit, me katër ngjyra) është një model me ngjyra zbritëse, i përdorur në printerët me ngjyra. CMYK i referohet katër bojrave të përdorura në disa printime me ngjyra: cian, magenta, të verdhë dhe çelës (i zi). Modeli CMYK funksionon duke maskuar pjesërisht ose tërësisht ngjyrat në një sfond më të lehtë, zakonisht të bardhë. Bojë zvogëlon dritën që përndryshe do të reflektohej. Një model i tillë quhet zbritës sepse bojërat "zbresin" shkëlqimin nga e bardha.

Në modelet e ngjyrave shtesë si RGB, e bardha është kombinimi "shtesë" i të gjitha dritave me ngjyrë parësore, ndërsa e zeza është mungesa e dritës. Në modelin CMYK, është e kundërta: e bardha është ngjyra natyrale e letrës ose një sfondi tjetër, ndërsa e zeza rezulton nga një kombinim i plotë i bojrave me ngjyrë. Për të kursyer para në bojë dhe për të prodhuar tone më të thella të zeza, ngjyrat e pangopura dhe të errëta prodhohen duke përdorur bojë të zezë në vend të kombinimit të ngjyrës cian, magenta dhe të verdhë.

Hapi 2: Mekanizmi

Siç është përmendur në "Si funksionon?" hapi që të dy modelet me ngjyra RGB dhe CMYK do të përdoren në këtë Makinë.

Pra, ne do të përdorim modelin RGB për të ushqyer kodin e ngjyrës RGB në makinë ndërsa modeli CMYK për të bërë hije duke përzier pigmentet CMYK në të cilat vëllimi i ngjyrës së bardhë do të jetë konstant dhe do të shtohet me dorë.

Pra, për të kuptuar procedurën më të mirë të mundshme për të ndërtuar këtë makinë, skicova një tabelë të rrjedhës për të pastruar tablonë e madhe në mendjen time.

Këtu është plani se si do të shkojnë gjërat:

• Vlerat RGB dhe vëllimi i Ngjyrës së Bardhë do të dërgohen përmes Serial Monitor.
• Pastaj këto vlera RGB do të konvertohen në përqindje CMYK duke përdorur formulën e konvertimit.

Vlerat R, G, B ndahen me 255 për të ndryshuar diapazonin nga 0..255 në 0..1:

R '= R/255 G' = G/255 B '= B/255 Ngjyra e çelësit të zi (K) llogaritet nga ngjyrat e kuqe (R'), jeshile (G ') dhe blu (B'): K = 1-max (R ', G', B ') Ngjyra cianike (C) llogaritet nga ngjyrat e kuqe (R') dhe të zeza (K): C = (1-R'-K) / (1-K) Ngjyra e purpurt (M) llogaritet nga ngjyra e gjelbër (G ') dhe e zezë (K): M = (1-G'-K) / (1-K) Ngjyra e verdhë (Y) llogaritet nga bluja (B ') dhe të zeza (K) ngjyra: Y = (1-B'-K) / (1-K)

• Si rezultat, mora vlerat e përqindjes CMYK të asaj ngjyre të kërkuar.
• Tani të gjitha vlerat e përqindjes nevojiten për t'u konvertuar në vëllimet C, M, Y dhe K duke shumëzuar secilën vlerë të përqindjes me Vëllimin e Ngjyrës së Bardhë.

C (mL) = C (%) * Vëllimi i ngjyrës së bardhë (x mL)

M (mL) = M (%) * Vëllimi i Ngjyrës së Bardhë (x mL) Y (mL) = Y (%) * Vëllimi i Ngjyrës së Bardhë (x mL) K (mL) = K (%) * Vëllimi i Ngjyrës së Bardhë (x ml)

Pastaj këto vëllime C, M, Y dhe K do të shumëzohen me Hapat për Revolucion të Motorit përkatës

Hapat e kërkuar për pompimin Ngjyra = Ngjyra (mL) * Hapat/Rev e motorit përkatës

Dhe kjo është e gjitha, duke e përdorur këtë çdo ngjyrë do të pompohet për të formuar një përzierje ngjyrash e cila do të përzihet me vëllimin e saktë të Ngjyrës së Bardhë për të formuar hijen e dëshiruar.

Hapi 3: Dizajni

Vendosa ta krijoj në SolidWorks pasi po punoj në të nga 2 vitet e fundit dhe aplikova të gjitha aftësitë e mia të projektimit, prodhimit zbritës dhe prodhimit shtesë në fazën e projektimit duke mbajtur parasysh të gjithë parametrat që përfshin përdorimin e komponentëve kompaktë dhe dizajn miqësor për desktopin, i saktë por i shpejtë dhe me kosto efektive.

Pas disa përsëritjeve, unë erdha me këtë dizajn që i shërben të gjitha kërkesave të mia dhe jam mjaft i kënaqur me rezultatet.

Hapi 4: Çfarë na nevojitet?

Komponentët elektronikë:

• 1x Arduino Uno
• 1x Mburoja GRBL
• 4x A4988 Stepper Driver
• 1x DC Jack
• Çelës Rocker 1x 13cmx9cm
• 4x Nema 17
• Rrip LED 2x 15cm RGB
• 1x Zile
• 1x HC-05 Bluetooth

Komponentët e harduerit:

• 24x 624zz Duke
• Tub silikoni 4x 50cm i gjatë (6mm diametër i jashtëm dhe 4mm diametër i brendshëm)
• Cilindër matës 1x 100mL
• Gotë 5x 100mL
• 30x rrufe në qiell M3x15
• 30x M3 Arra
• 12x rrufe në qiell M4x20
• Rrufe 16x M4x25
• 30x M4 Arra
• dhe disa Rondele M3 dhe M4

Mjetet:

• Makinë prerëse me lazer
• Printer 3D
• Allen Keys
• Pincë
• Vidhosës
• Makine per ngjitjen e metalit
• Armë ngjitëse

Hapi 5: Prerja me lazer

Fillimisht, unë projektova kornizën që do të përbëhej nga kompensatë, por kuptova se MDF 6 mm gjithashtu do të funksionojë për këtë makinë, por çështja e vetme me MDF është se është e prirur ndaj lagështirës dhe ka shumë mundësi që bojë ose pigmente të derdhen në panele.

Për të zgjidhur këtë çështje, unë përdor një fletë të zezë Vinyl e cila shton vetëm disa dollarë në koston totale, por siguroi një përfundim të shkëlqyeshëm mat të makinës.

Pas kësaj, unë isha gati të shkurtoja panelet e mia përmes një makine lazer.

Unë jam duke bashkangjitur skedarët më poshtë dhe tashmë e kam hequr atë logo nga skedari, në mënyrë që të mund të shtoni tuajin me lehtësi:)

Hapi 6: Shtypja 3D

Kalova nëpër lloje të ndryshme pompash dhe pas shumë kërkimesh, zbulova se pompat peristaltike i përshtaten në mënyrë të përkryer kërkesave të mia.

Por shumica e tyre në internet janë pompat me motorë DC të cilët nuk janë aq të saktë dhe mund të shkaktojnë disa probleme gjatë kontrollit të tyre, nga ana tjetër, disa pompa janë atje me Stepper Motors, por kostoja e tyre është mjaft e lartë.

Kështu, vendosa të shkoj me një pompë peristaltike të printuar 3D e cila përdor një motor Nema 17 dhe për fat të mirë, arrita përmes një lidhjeje në Thingiverse ku SILISAND bëri një remix të pompës peristaltike të RALF. (Falenderim i veçantë për SILISAND dhe RALF për modelin e tyre i cili më ndihmoi shumë.)

Kështu, unë e përdor këtë Pompë Peristaltike për projektin tim i cili uli në mënyrë drastike koston.

Por pas printimit dhe testimit të të gjitha pjesëve kuptova se ato nuk janë mjaft perfekte për këtë aplikim. Pastaj redaktova tubin e presionit të zorrës duke rritur lakimin e tij në mënyrë që të mund të ushtrojë më shumë presion mbi zorrën dhe gjithashtu redaktova pjesën e sipërme të mbajtësit të Bracket për të siguruar më shumë kontroll në boshtin e motorit.

Cilësimet e printerit tim 3D:

• Materiali (PLA)
• Lartësia e Shtresës (0.2mm)
• Trashësia e guaskës (1.2 mm)
• Dendësia e mbushjes (30%)
• Shpejtësia e printimit (50mm/s)
• Temperatura e hundës (210 ° C)
• Lloji i Mbështetjes (Kudo)
• Lloji i ngjitjes në platformë (asnjë)

Ju mund të shkarkoni të gjithë skedarët që përdoren në këtë projekt -

Hapi 7: Mali mbajtës

Për të mbledhur montimin e mbajtësit do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• 1x Mbajtës i Shtypur 3D në pjesën e poshtme
• 1x Mbajtësja e Mbajtësit të Shtypur 3D
• 6x 624zz Duke
• 3x Vidhosje M4x20
• 3x Arra M4
• 3x M4 ndarës
• M4 Çelësi Allen

Siç përshkruhet në imazhe, futni të tre rrufetë M4x20 në Kartën e Mbartësit të Shtypur në 3D, pas kësaj futni një rondele M4 me dy kushineta 624zz dhe një rondele tjetër në secilën rrufe. Pastaj futni arrat M4 në Montimin e Mbartësit të Shtypur 3D në pjesën e poshtme, shtrëngoni bulonat duke vendosur montimin e Fundit.

Ndiqni të njëjtën procedurë për të bërë tre mbajtësa të tjerë mbajtës.

Hapi 8: Përgatitja e panelit të pasmë

Për të mbledhur panelin e pasmë do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Panel mbrapa i prerë me lazer
• 4x Baza e Pompës e Shtypur 3D
• 16x arra M4
• 8x Rrufe M3x16
• 8x Rondele M3
• 4x Nema 17 Stepper Motor
• M3 Çelësi Allen

Për të përgatitur panelin e pasmë, merrni Bazën e Pompës të Shtypur 3D dhe futni Arrat M4 në hapësirat në anën e pasme të Bazës së Pompës siç tregohet në imazhe. Përgatitni tre bazat e tjera të pompës në mënyrë të ngjashme.

Tani rreshtoni Nema 17 Stepper Motor me vrimat në panelin e pasmë nga ana e pasme dhe montoni Bazën e Pompës duke përdorur Bolt M3x15 dhe një rondele. Dhe mblidhni të gjithë motorët dhe bazën e pompës duke përdorur të njëjtën procedurë.

Hapi 9: Montimi i të gjitha pompave në panelin e pasmë

Për të mbledhur të gjitha pompat do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Motorët dhe baza e pompës u mblodhën në panelin e pasmë
• 4x mbajtëset mbajtëse
• 4x Pllakë Presioni e Tubit të Shtypur 3D
• 4x Top Pompë e Shtypur 3D
• Tub silikoni 4x 50cm (6mm OD dhe 4mm ID)
• Rrufe 16x M4x25

Vendosni të gjitha bazat e kushinetave në boshtet e motorëve. Pastaj vendosni tubin e silikonit rreth mbajtësve të kushinetave ndërsa e shtypni atë me pllakë presioni të zorrës të printuar 3D. Dhe mbyllni pompën duke përdorur pjesën e sipërme të pompës të printuar 3d me bulona M4x25.

Hapi 10: Përgatitni panelin e poshtëm

Për të mbledhur panelin e poshtëm do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Paneli i poshtëm i prerë me lazer
• 1x Arduino Uno
• 1x Mburoja GRBL
• 4x A4988 Stepper Driver
• 4x Bolt M3x15
• Arrë 4x M3
• M3 Çelësi Allen

Mount Arduino Uno në panelin e pasmë duke përdorur bulona M3x15 dhe arra M3. Pas kësaj grumbull GRBL Shield në Arduino Uno duke ndjekur me A4988 Stepper Drivers në GRBL Shield.

Hapi 11: Mblidhni panelin e poshtëm dhe të përparmë

Për të mbledhur panelin e poshtëm dhe të përparmë do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Paneli i përparmë i prerë me lazer
• Paneli i poshtëm i montuar me Elektronikë
• 6x rrufe në qiell M3x15
• 6x arra M3
• Mbajtës i gotës me printim 3D

Vendoseni panelin e poshtëm në pjesët e poshtme të panelit të përparmë dhe rregullojeni duke përdorur bulona M3x15 dhe arra M3. Pastaj rregulloni mbajtësen e gotës të printuar 3D në vend duke përdorur bulonat M3x15 dhe arrat M3.

Hapi 12: Futni Tubat në Mbajtësin e Tubave të Shtypur 3D

Për të mbledhur panelin e poshtëm dhe të përparmë do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Paneli mbrapa i mbledhur plotësisht
• Mbajtës i tubave të printuar 3D

Në këtë hap, futni të katër tubat në vrimat e mbajtësit të Tubave të Shtypur 3D. Dhe sigurohuni që ndonjë tub të dalë përmes mbajtësit.

Hapi 13: Mblidhni së bashku Katër Panelet

Për të mbledhur panelin e përparmë, të pasëm, të sipërm dhe të poshtëm do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• Asambleja e panelit të përparmë dhe të poshtëm
• Asambleja e panelit të pasmë
• Paneli i lartë
• Rrip i ftohtë me led të bardhë

Për të mbledhur të gjitha këto panele, së pari rregulloni Mbajtësin e Tubave në pjesën e sipërme të mbajtësit të gotës. Pastaj ngjitni shiritat LED në faqen e poshtme të panelit të sipërm dhe pastaj futni panelin e sipërm në vrimat e panelit të pasmë dhe të përparmë.

Hapi 14: Mblidhni telat e motorit dhe panelet anësore

Për të mbledhur telat e motorit dhe panelet anësore do të na duhen pjesët e mëposhtme:

• U mblodhën katër panele
• 4x tela motorikë
• Panele anësore
• Bulona 24x M3x15
• Arra 24x M3
• M3 Çelësi Allen

Futni telat në vrimat e motorit dhe mbyllni të dy panelet anësore. Dhe rregulloni panelet duke përdorur bulona M3x15 dhe arra M3.

Hapi 15: Instalime

Ndiqni Skemën për të lidhur të gjitha pajisjet elektronike në mënyrën e mëposhtme:

Fiksoni folenë DC në çarë të panelit të pasmë dhe lidhni telat me terminalet e energjisë të GRBL Shield

Pastaj, lidhni telat e motorit në terminalet e Stepper Drivers si më poshtë -

X -Stepper Driver (GRBL Shield) - Cyan Motor Wire

Y -Stepper Driver (GRBL Shield) - Magenta Motor Wire

Shoferi Z -Stepper (GRBL Shield) - Tela e Verdhë Motorike

Shoferi A -Stepper (GRBL Shield) - Tela kryesore e motorit

Shënim: Lidhni kërcyesit A-Step dhe A-Direction të GRBL Shield në pin 12 dhe pin 13 respektivisht. (Kërcyesit për A-Step dhe A-Direction janë në dispozicion mbi Terminalet e Energjisë)

Lidhni Bluetooth HC -05 në terminalet e mëposhtëm -

GND (HC -05) - GND (Mburoja GRBL)

5V (HC -05) - 5V (Mburoja GRBL)

RX (HC -05) - TX (Mburoja GRBL)

TX (HC -05) - RX (Mburoja GRBL)

Lidhni zilen në terminalet e mëposhtëm -

-ve (Buzzer) - GND (GRBL Shield)

+ve (Buzzer) - CoolEn Pin (GRBL Shield)

Shënim: Furnizoni këtë makinë me të paktën 12V/10Amp Furnizim me energji elektrike

Hapi 16: Kalibrimi i motorëve

Pas ndezjes së makinës, lidhni Arduino me kompjuterin përmes kabllit USB për të instaluar firmuerin e kalibrimit në Arduino Uno.

Shkarkoni Kodin e Kalibrimit të dhënë më poshtë dhe ngarkojeni atë në Arduino Uno dhe kryeni udhëzimet e mëposhtme për të kalibruar të gjithë hapat e motorëve.

Pas ngarkimit të kodit, hapni monitorin serik me normën e baud prej 38400 dhe aktivizoni CR dhe NL.

Tani jepni komandën për të kalibruar pompat e motorit:

FILLO

Argumenti "Pompë për Kalibrim" është i nevojshëm për të komanduar Arduino në cilin motor të kalibrohet dhe mund të marrë vlera:

C => Për Motor Cian

M => Për motorin Magenta Y => Për motorin e verdhë K => Për motorin kryesor

Prisni që pompa të ngarkojë ngjyrën në tub.

Pas ngarkimit, pastroni shishen nëse ka ndonjë ngjyrë në të, Arduino do të presë derisa të dërgoni komandën e konfirmimit për të filluar kalibrimin. Dërgo "Po" (pa thonjëza) për të filluar kalibrimin.

Tani motori do të pompojë ngjyrën në balonë të cilën ne do ta masim duke përdorur një cilindër matës.

Pasi të kemi vlerën e matur të ngjyrës së pompuar, mund të zbulojmë hapat për njësi (ml) për motorin e zgjedhur duke përdorur formulën e dhënë:

5000 (Hapat e paracaktuar)

Hapat për ml = -------------------- Vlera e matur

Tani vendosni vlerën e hapave për njësi (ml) për secilin motor në kodin kryesor në konstantet e dhëna:

rreshti 7) const float Cspu => Mban vlerën për Hapat për Njësi të Motorit Cian

rreshti 8) const float Mspu => Mban vlerën për Hapat për Njësi të Magenta Motor linjë 9) const float Yspu => Mban vlerën për Hapat për Njësi të Motorrit të Verdhë linja 10) const float Kspu => Mban vlerën për Hapat për Njësia e motorit kryesor

SH NOTNIM: Të gjithë hapat dhe procedurat për kalibrimin e duhur të motorëve do të shfaqen gjatë kalibrimit në monitorin serik

Hapi 17:

Hapi 18: Kodimi

Pas Kalibrimit të motorëve, është koha për të shkarkuar kodin kryesor për krijimin e ngjyrave.

Shkarkoni Kodin Kryesor të dhënë më poshtë dhe ngarkojeni atë në Arduino Uno dhe përdorni komandat në dispozicion për të përdorur këtë makinë:

LOAD => Përdoret për të ngarkuar pigmentin e ngjyrës në tubin e silikonit.

CLEAN => Përdoret për të shkarkuar pigmentin e ngjyrës në tubin e silikonit. SPEED => Përdoret për të përditësuar shpejtësinë e pompimit të pajisjes. merrni vlerën e plotë që përfaqëson RPM të motorëve. Default është vendosur 100 dhe mund të përditësohet nga 100 në 400. PUMP => Përdoret për të komanduar pajisjen për të bërë ngjyrën e dëshiruar. merr vlerën e plotë që përfaqëson vlerën e Kuqe. merr vlerën e plotë që përfaqëson vlerën e Gjelbër. merr vlerën e plotë që përfaqëson vlerën Blu. merr vlerën e plotë që përfaqëson vëllimin e ngjyrës së bardhë.

SHENIM: Para se të përdorni këtë kod sigurohuni që të azhurnoni vlerat e hapave të paracaktuar për secilin motor nga kodi i kalibrimit

Hapi 19: Dhe Ne Kemi B !!R !! !

Më në fund mbaruat! Ja se si duhet të duket dhe të funksionojë produkti përfundimtar.

Klikoni Këtu për ta parë atë në veprim

Hapi 20: Fusha e ardhshme

Meqenëse është prototipi im i parë, i cili del të jetë shumë më i mirë se sa prisja, por po kërkon shumë optimizim.

Këtu janë disa nga azhurnimet e mëposhtme të cilat unë jam duke kërkuar për versionin tjetër të kësaj makine -

• Eksperimentoni me bojëra, ngjyra, ngjyra dhe pigmente të ndryshme.
• Zhvillimi i një aplikacioni Android i cili mund të sigurojë një ndërfaqe më të mirë të përdoruesit duke përdorur Bluetooth që kemi instaluar tashmë.
• Instalimi i një Ekrani dhe një Kodifikuesi Rotary i cili mund ta bëjë atë një pajisje të pavarur.
• Do të shikoni për disa opsione më të mira dhe të besueshme të pompimit.
• Instalimi i Ndihmës Google që mund ta bëjë atë më të përgjegjshëm dhe më të zgjuar.

Hapi 21: JU LUTEM VOTONI

Nëse ju pëlqen ky projekt, ju lutemi votoni për Konkursin "Autori i Parë".

Vlerësuar vërtet shumë! Shpresoj që ju pëlqeu projekti!

Konkursi për ngjyrat e ylberit