Automatyczny otwieracz do puszek z farbą: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Ta instrukcja została stworzona w celu spełnienia wymagań projektowych Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com). W dzisiejszym Instructable pokażę Ci, jak stworzyć automatyczny otwieracz do puszek po farbie.

Krok 1: Krok 1: Projektowanie otwieracza do puszek z farbą

Pierwszym krokiem w tworzeniu automatycznego otwieracza do puszek z farbą jest zaprojektowanie i ustalenie ogólnego planu gry. Niektórzy mogą chcieć zrobić projekt z drewna, inni mogą chcieć wydrukować 3D, a może po prostu styropian/tekturę. Materiał dyktuje stabilność projektu, ale niektóre mniejsze przestrzenie i ograniczone budżety mogą dyktować ogólny projekt i materiał, którego możesz chcieć użyć do stworzenia automatycznego otwieracza do puszek z farbą. Odtąd będę używał mieszanki części wydrukowanych w 3D, styropianu i sprzętu elektronicznego, aby stworzyć automatyczny otwieracz do puszek z farbą. Twój proces projektowania jest najważniejszy, gdy próbujesz stworzyć ogólny cel lub plan, który chcesz zrealizować, aby osiągnąć swój cel z dostępnymi ograniczeniami. Ten krok nie jest łatwy i może wymagać kilku prób i rysunków, zanim znajdziesz projekt, który spełni twoje ograniczenia, ale gdy masz ogólny cel, znacznie ułatwi to wykonanie pozostałych kroków.

Krok 2: Krok 2: Tworzenie obwodu Arduino do działania

Zaczynam od konfiguracji sprzętu elektronicznego, który wybrałem dla mojego automatycznego otwieracza do puszek z farbą. Użyłem Arduino Uno jako mojego głównego mikrokontrolera, który steruje ogólnymi operacjami projektu, mikrosilnika 9g, który obsługiwałby mechanizm otwierania mojego projektu, umożliwiając powtarzalny ruch przesuwania ramienia serwa od 0 do 90 do 0 do 90 itd., silnik krokowy 5 V, który steruje ruchem obrotowym puszki z farbą za pomocą przekładni, kilka rezystorów 220 omów, które umożliwiają działanie przycisku i światła, płytka stykowa 1/2 (można użyć pełnej płytki stykowej, ale w celu zmniejszenia spacja wybrałem 1/2), który pozwala połączyć wszystko, garść przewodów Dupont/jumper do połączenia wszystkich komponentów, sterownik ULN2003A, który steruje pracą silnika krokowego (zdjęcie obwodu wykorzystuje EasyDriver - Silnik krokowy Sterownik, ale albo zadziała), zielona dioda LED 5 mm, mini przełącznik (przycisk), kabel USB A do B do podłączenia do komputera oraz zasilacz akumulatorowy 5 V DC 2200 mAh, który obsługuje zasilanie Arduino, dzięki czemu może działać przesłany kod, który będę de skryb później.

Krok 3: Krok 3: Pisanie kodu C+ do obsługi Arduino

Na poniższych zdjęciach mam kod, który stworzyłem do obsługi konfiguracji obwodu, który pokazałem w poprzednim kroku. Bibliotekę funkcji można pobrać z samouczka www.makecouse.com dotyczącego obsługi używanego przeze mnie silnika krokowego. Sam kod jest ogólnie stworzony, aby rozpocząć ciągłą pętlę po naciśnięciu początkowego przycisku na płytce prototypowej. Po naciśnięciu przycisku zapala się zielona dioda LED, sygnalizując, że automatyczny otwieracz puszek z farbą działa. Silnik serwo i silnik krokowy działają zgodnie z silnikiem krokowym obsługującym ruch skrętny płyty podstawy, na której może osadzać się farba w rozmiarze kwarty, a serwomechanizm obsługujący otwieracz, który wykorzystuje działanie dźwigni i opór sprężyny, która pozwala otwieracz do podważenia wieczka puszki z farbą. Przycisk resetowania na Arduino Uno zatrzymuje operację do momentu ponownego naciśnięcia przycisku. Prześlij ten kod (lub podobny kod, który utworzyłeś) do Arduino za pomocą kabla USB A do B. Po załadowaniu programu odłącz USB od komputera i podłącz do akumulatora lub źródła zasilania, aby odtąd zasilać urządzenie.

Krok 4: Krok 4: Drukowanie 3D wszelkich niezbędnych części

Wydrukowałem w sumie 4 części do mojego automatycznego otwieracza do puszek z farbą. Pierwsza część to pojemnik trzymający, który pomieści mechanizm otwierania i serwomotor. Drugą częścią jest sam otwieracz, który pasuje do podstawowego otwieracza do puszek, który można nabyć w dowolnym sklepie z farbami Sherwin-Williams za darmo. Ostatnie 2 to system przekładni, który obsługuje płytę podstawy, na której może spoczywać farba. Pierwsze koło zębate, które pokazano powyżej, to koło zębate/podstawa, które łączy się z płytą podstawy i drugie koło zębate, które kontroluje obrót puszki z farbą. Drugi bieg, który znajduje się na górze silnika krokowego, można wydrukować przy użyciu tego samego koła zębatego co pokazano powyżej. Otwieracz działa na sprężynie naciągowej przedstawionej powyżej i jest również mocowany za pomocą śrub maszynowych, które pokazano powyżej. Silnik serwo jest przymocowany z boku, dzięki czemu działa zgodnie z wcześniej opisaną operacją kodów. Skonstruowana przeze mnie płyta bazowa była wykonana z prostego styropianu izolacyjnego znalezionego u moich lokalnych Lowe'a o średnicy 6 1/2" i średnicy wewnętrznej 4". Puszka z farbą w rozmiarze kwarty będzie dobrze przylegać do zagajnika z płytą podstawy, a otwory w środku służą do połączenia przekładni/stojaka z płytą podstawy. Później podstawkę maluję na czerwono tylko ze względów estetycznych.

Krok 5: Krok 5: Tworzenie podstawy i podstawy projektu

Najpierw wykonaj podstawę, w której będzie osadzona obrotowa płyta podstawy, a następnie wsunie się w nią silnik krokowy. Zrobiłem konstrukcję, sklejając styropian jeden na drugim i pozwalając klejowi stwardnieć przed przycięciem do pożądanego kształtu za pomocą prostej brzeszczotu do metalu, który kupiłem w moim lokalnym Lowe's. (Nie miałem samej piły, więc trzymałem ostrze w szmatce, żebym mógł przeciąć styropian). Wyciąłem pudełko na kwadratowy kształt 6 1/2" i grubość 3". Otwór o średnicy 0,9", w którym spoczywa płyta podstawy i koło zębate/podstawa, znajduje się w odległości 3" od silnika krokowego. Umieszczenie silnika krokowego i otwieracza zależy od twojego projektu, ale musi wynosić 3 ", aby koła zębate działały płynnie, jeśli używasz tych samych wymiarów, których użyłem. Dodałem dodatkowe otwory, aby zwiększyć wagę, aby utrzymać konstrukcję, którą wypełniłem groszami i dodałem podszewkę z folii aluminiowej do otworu, w którym znajduje się płyta podstawy, aby zmniejszyć współczynnik tarcia między stojakiem drukarki 3D a pudełkiem. Pozwoliło mi to również dodać smary, jeśli to konieczne, aby usprawnić działanie, ale nie są potrzebne. Polecam druk 3D całego korpusu, ale z powodu ograniczeń czasowych i dostępnych materiałów, styropian był wszystkim, co mogłem zrobić. Stojak ma 13" wysokości i 6 1/2" szerokości z przerwą 2", która umożliwia kontakt farba w rozmiarze kwarty może idealnie. Dodałem dodatkowe przedłużenie 3 1/2" do podstawy, aby uzyskać dodatkowe wsparcie dla stojaka, ale może być niepotrzebne, jeśli martwisz się o miejsce. Może to wymagać pewnych korekt w zależności od twojego osobistego projektu. Następnie wycinam szerokość 2 1/2" otwór o długości 4 cali i głębokości 2 1/2 cala, w którym pojemnik do przechowywania będzie ściśle przylegał. Usunąłem przedłużenie 1/2" po prawej stronie otworu, aby umożliwić prawidłowe dopasowanie silnika serwo. Pomalowałem konstrukcje do celów wyświetlania, ale nie jest to konieczne.

Krok 6: Krok 6: Złóż wszystkie komponenty elektryczne i utworzone elementy

Na tym etapie zależy to od konkretnego projektu. Otwieracz z pojemnikiem wsunąłem w otwór, który wyciąłem w górnej części stojaka. Dodałem również silnik krokowy wraz z odpowiednią przekładnią drukowaną w 3D. Drukowane w 3D koło zębate/stojak, który łączy się z przekładnią silników krokowych i utrzymuje płytę podstawy. Dzięki temu skonfigurowałem obwód Arduino, który opisałem wcześniej, podłączając silnik krokowy do sterownika ULN2003A i serwomotor do płytki stykowej / Arduino. Dzięki temu przetestowałem obrót i ruch zespołu i wprowadziłem niewielkie zmiany regulacyjne, aby działały szybciej i płynniej (dodawanie smarów, szersze otwieranie otworów itp.). Dodałem otwieracz, który otrzymałem w każdym sklepie z farbami Sherwina Williamsa i pustą puszkę po kwarcie z płynami, aby zademonstrować działanie pełnej nieotwartej puszki z farbą. Otwieracz powinien poruszać się pionowo, aby użyć dźwigni do podważenia wieczka puszki z farbą. Silnik krokowy jednocześnie napędza system przekładni, obracając farbą o wielkości kwarty, która znajduje się na płycie podstawy, dzięki czemu otwieracz umożliwia całkowite zdjęcie pokrywy. Po złożeniu automatycznego otwieracza do puszek z farbą z odpowiednią konfiguracją obwodów elektronicznych Arduino, dokonaj niezbędnych korekt, a ostateczny projekt powinien być ukończonym automatycznym otwieraczem do puszek z farbą.