Collare di correzione motorizzato per obiettivo del microscopio: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

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In questo tutorial troverai un progetto che coinvolge un Arduino e la stampa 3D. L'ho realizzato per controllare il collare di correzione di un obiettivo da microscopio.

L'obiettivo del progetto

Ogni progetto ha una storia, eccola: sto lavorando su un microscopio confocale e sto facendo misurazioni di spettroscopia di correlazione di fluorescenza. Ma poiché questo microscopio viene utilizzato con campioni biologici, alcune misurazioni devono essere eseguite a temperature specifiche. È stata quindi realizzata una camera termostatata opaca per mantenere stabile la temperatura. Tuttavia, gli obiettivi non sono più accessibili… Ed è abbastanza difficile modificare il valore del collare di correzione dell'obiettivo.

Parti necessarie:

• Una scheda Arduino. Ho usato un Arduino nano perché è più piccolo.
• Un servomotore. Ho usato un SG90.
• Un potenziometro da 10kOhm.
• Pezzi stampati in 3D.

I passi:

1. L'obiettivo: panoramica
2. L'obiettivo: tutte le parti
3. L'obiettivo: i denti degli ingranaggi
4. L'obiettivo: come attaccare l'attrezzatura?
5. Il controller: panoramica
6. Il controller: tutte le parti
7. Il controller: il circuito e il codice Arduino
8. Conclusione e file

Prima di iniziare:

Ho basato questo lavoro su tre diversi riferimenti:

• Per quanto riguarda la tecnica: ecco un articolo in cui l'autore stava affrontando problemi simili e ha sviluppato un obiettivo motorizzato. Ho scaricato alcune parti che ha progettato (il supporto del motore) e le ho ridisegnate per adattarle all'obiettivo.
• Per quanto riguarda il porta Arduino: ho usato questo pezzo, l'ho scaricato su Thingiverse e l'ho ridisegnato.
• Per quanto riguarda il codice: ho utilizzato lo stesso codice proposto nel tutorial di Arduino per controllare un servomotore con un potenziometro. E l'ho modificato per adattarlo perfettamente ai valori del misuratore.

E ho rimodellato e modificato tutti questi progetti precedenti in un unico progetto con nuove funzionalità:

• Ho semplificato gli attacchi per fissare gli ingranaggi all'obiettivo
• Ho usato ingranaggi con denti più grandi
• Ho costruito un piccolo calibro per modificare i valori del collare di correzione
• E ho realizzato una piccola scatola per contenere la scheda Arduino e il potenziometro

Volevo anche che questo progetto sembrasse finito, ma senza colla e senza saldatura, in modo che il circuito potesse essere completamente riutilizzato facilmente. Per questo motivo ho utilizzato cavi per i ponticelli per i collegamenti elettronici e viti e dadi M3 per fissare insieme le parti in plastica.

Passaggio 1: l'obiettivo: panoramica

Ecco solo un'immagine dell'obiettivo che sto usando e del servomotore collegato.

Passaggio 2: l'obiettivo: tutte le parti

Dopo l'articolo Easy Exploded 3D Drawings of JON-A-TRON, non ho resistito a creare le mie-g.webp

Di seguito puoi vedere come sono collegati i pezzi:

E nell'immagine sotto il disegno con la nomenclatura.

Come puoi vedere, il supporto motore è stato ispirato e modificato da questo articolo. Tuttavia, ho cambiato il modo di attaccarlo all'obiettivo e al modulo degli ingranaggi.

Inoltre, si noti che la "croce servomotore" e il "riduttore motorizzato" sono solo assemblati insieme senza vite.

Passaggio 3: l'obiettivo: i denti dell'ingranaggio

Come puoi vedere a destra di questa immagine, i denti originali dell'ingranaggio dell'obiettivo erano davvero piccoli. Ho provato a stampare in 3D un ingranaggio con lo stesso modulo, ma ovviamente non funziona bene… Così ho realizzato una corona dentata da posizionare sull'ingranaggio dell'obiettivo. La parte interna dell'anello ha denti piccoli per l'aggancio all'ingranaggio dell'obiettivo, mentre la parte esterna ha denti più grandi.

Passaggio 4: l'obiettivo: come collegare l'attrezzatura?

Per fissare la corona e il supporto motore all'obiettivo ho utilizzato un sistema simile a una fascetta stringitubo, con viti e dadi M3. In questo modo, le parti sono fortemente attaccate all'obiettivo.

Passaggio 5: Il controller: panoramica

Ecco la seconda parte del progetto: il controller. È fondamentalmente una scatola di plastica contenente la scheda Arduino, il potenziometro e un calibro per scegliere il valore corretto del collare di correzione.

Nota che nulla è stato incollato o saldato.

Passaggio 6: Il controller: tutte le parti

Di nuovo, sotto puoi vedere come sono assemblate le parti.

Nell'immagine qui sotto, puoi vedere che le viti e i dadi M3 sono usati per tenere il potenziometro e chiudere la scatola (attaccare le parti inferiore e superiore della scatola). E le viti M6 servono per fissare la scatola sul tavolo ottico dove sta il microscopio.

La parte "calibro" è l'unico pezzo che è stato incollato (per attaccarlo alla "scatola di plastica"), e ho usato la colla cianoacrilica.