Apriscatole di vernice automatizzato: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo istruttivo è stato creato in adempimento del requisito del progetto del Makecourse presso la University of South Florida (www.makecourse.com). In Instructable di oggi, ti mostrerò come creare un apriscatole di vernice automatizzato.

Passaggio 1: Passaggio 1: Progettazione dell'apriscatole di vernice

Il primo passo nella creazione del tuo apriscatole di vernice automatizzato è progettare e capire qual è il tuo piano di gioco generale. Alcuni potrebbero voler realizzare un progetto in legno, altri potrebbero voler stampare in 3D o forse solo polistirolo/cartone. Il materiale determina la stabilità del progetto, ma alcuni spazi più piccoli e budget limitati possono dettare il design generale e il materiale che potresti voler utilizzare per la creazione del tuo apriscatole di vernice automatizzato. Da qui in poi, userò una miscela di parti stampate in 3D, polistirolo e hardware elettronico per creare un apriscatole di vernice automatizzato. Il tuo processo di progettazione è molto importante nel tentativo di creare un obiettivo generale o un piano che desideri seguire per raggiungere il tuo obiettivo con i limiti a portata di mano. Questo passaggio non è facile e potrebbe richiedere diversi tentativi e disegni prima di trovare un progetto che soddisfi i tuoi limiti, ma una volta che hai un obiettivo generale, renderà il resto dei passaggi molto più facile da seguire.

Passaggio 2: Passaggio 2: creazione del circuito Arduino per il funzionamento

Sto iniziando con la configurazione hardware elettronica che avevo selezionato per il mio apriscatole di vernice automatizzato. Ho usato un Arduino Uno come microcontrollore principale che controlla le operazioni complessive del progetto, un micro servomotore da 9 g che aziona il meccanismo di apertura del mio progetto consentendo movimenti ripetitivi di spostamento del braccio del servo da 0 a 90 a 0 a 90 ecc., un motorino passo-passo da 5V che controlla il moto di rotazione del barattolo di vernice tramite un sistema di ingranaggi, una coppia di resistenze da 220ohm che fanno funzionare il pulsante e la luce, una breadboard da 1/2 (può essere usata una breadboard completa ma per ridurre spazio ho selezionato un 1/2) che permette di collegare tutto, una manciata di cavi Dupont/jumper per collegare insieme tutti i componenti, un driver ULN2003A che controlla il funzionamento del motore passo-passo (la foto del circuito utilizza un EasyDriver - Motore passo-passo Driver ma funzionerebbe), un LED verde da 5 mm, un mini interruttore a pulsante (pulsante), un cavo USB da A a B per il collegamento al computer e un alimentatore a batteria da 5 V DC 2200 mAh che supporta l'alimentazione ad Arduino in modo che possa funzionare il codice caricato che de scriba più tardi.

Passaggio 3: Passaggio 3: scrittura del codice C+ per il funzionamento di Arduino

Nelle immagini seguenti ho il codice che ho creato per il funzionamento della configurazione del circuito che avevo mostrato nel passaggio precedente. La libreria delle funzioni può essere scaricata dal tutorial www.makecouse.com per il funzionamento del motore passo-passo che avevo utilizzato. Il codice stesso nel complesso è fatto per avviare un ciclo continuo una volta premuto il pulsante iniziale sulla breadboard. Una volta premuto il pulsante, la luce LED verde si attiva per indicare che l'apriscatole automatico della vernice è in funzione. Il servomotore e il motore passo-passo funzionano all'unisono con il motore passo-passo che aziona il movimento torsionale della piastra di base su cui può poggiare la vernice da un quarto e il servo che aziona l'apri che utilizza un'azione di leva e la resistenza a una molla che consente l'apri per sollevare il coperchio dal barattolo di vernice. Il pulsante di ripristino su Arduino Uno interrompe l'operazione fino a quando il pulsante non viene premuto nuovamente. Carica questo codice (o un codice simile che hai creato) su Arduino usando il cavo USB da A a B. Una volta caricato il programma, rimuovere l'USB dal computer e collegarlo a una batteria o a una fonte di alimentazione per alimentare l'unità da qui in poi.

Passaggio 4: Passaggio 4: stampa 3D di tutte le parti necessarie

Ho stampato un totale di 4 parti per il mio apriscatole di vernice automatizzato. La prima parte è un contenitore di contenimento che conterrà il meccanismo di apertura e il servomotore. La seconda parte è l'apribottiglie stesso che si adatta all'apriscatole di base che può essere acquistato gratuitamente in qualsiasi negozio Sherwin-Williams Paint. Gli ultimi 2 sono il sistema di ingranaggi che aziona la piastra di base su cui poggerà la vernice. Il primo ingranaggio nella foto sopra è un ingranaggio/supporto che si collega a una piastra di base e un secondo ingranaggio che controlla la rotazione del barattolo di vernice. Il secondo ingranaggio che si trova sopra il motore passo-passo può essere stampato utilizzando lo stesso ingranaggio quello mostrato sopra. L'apriporta funziona contro una molla di estensione nella foto sopra ed è fissato dalle viti della macchina che sono anche nella foto sopra. Un servomotore è attaccato al lato in modo che funzioni all'unisono con il funzionamento dei codici che è stato precedentemente affermato. La piastra di base che ho costruito utilizzava un semplice polistirolo isolante trovato presso il mio locale Lowe con un diametro di 6 1/2" e un diametro interno di 4". Il barattolo di vernice da un litro siederà comodamente nel boschetto con la piastra di base e i fori nel mezzo servono per collegare l'ingranaggio/supporto alla piastra di base. In seguito dipingo la piastra di base di rosso solo per scopi estetici.

Passaggio 5: Passaggio 5: Creazione dello stand e della base del progetto

Per prima cosa, crea la base in cui si posizionerà la piastra di base rotante e il motore passo-passo scorrerà. Ho realizzato una struttura incollando il polistirolo uno sopra l'altro e lasciando indurire la colla prima di tagliare nella forma desiderata utilizzando una semplice lama per seghetto che avevo acquistato presso il mio locale Lowe. (Non avevo la sega stessa, quindi ho tenuto la lama in uno straccio per permettermi di tagliare il polistirolo). Ho tagliato la scatola per avere una forma quadrata di 6 1/2" e uno spessore di 3". Il foro del diametro di 0,9 pollici su cui poggia la piastra di base e l'ingranaggio/supporto è di 3 pollici di distanza dal motore passo-passo. Il posizionamento del motore passo-passo e dell'apri è secondo il tuo progetto, ma deve essere di 3 "perché gli ingranaggi funzionino senza intoppi se hai usato le stesse dimensioni che avevo usato io. Ho aggiunto fori extra per aggiungere peso per tenere giù la struttura che ho riempito di centesimi e ho aggiunto un rivestimento in lamina di alluminio al foro in cui si trova la piastra di base per ridurre il coefficiente di attrito tra il supporto per ingranaggi della stampante 3D e la scatola. Inoltre questo mi ha permesso di aggiungere lubrificanti se necessario per lisciare l'operazione ma non sono necessari. Consiglierei di stampare in 3D l'intero corpo, ma con i miei limiti di tempo e i materiali disponibili, il polistirolo era tutto ciò che potevo gestire. Il supporto è alto 13" e largo 6 1/2" con uno spazio di 2" che consente all'apriporta di entrare in contatto con la vernice di dimensioni di un quarto può perfettamente. Ho aggiunto un'estensione extra di 3 1/2 "alla base per un ulteriore supporto per il supporto, ma potrebbe non essere necessaria se sei preoccupato per lo spazio Potrebbe essere necessario apportare alcune modifiche a seconda del tuo design personale. Quindi ho tagliato una larghezza di 2 1/2" foro lungo 4" e profondo 2 1/2" dove il contenitore si adatterà perfettamente. Ho rimosso un'estensione da 1/2" sul lato destro del foro per consentire al servomotore di adattarsi correttamente al suo posto. Ho dipinto le strutture per scopi di visualizzazione, ma non è necessario.

Passaggio 6: Passaggio 6: assemblaggio di tutti i componenti elettrici e dei pezzi creati

In questo passaggio, dipende dal tuo design specifico. Ho fatto scivolare il contenitore dell'apriporta nel foro che avevo praticato sulla parte superiore del supporto. Ho anche aggiunto il motore passo-passo con il relativo ingranaggio stampato in 3D. L'ingranaggio/supporto stampato in 3D che si collega all'ingranaggio del motore passo-passo e sostiene la piastra di base. Con questo ho impostato il circuito Arduino che avevo descritto in precedenza collegando il motore passo-passo al driver ULN2003A e il servomotore alla breadboard/Arduino. Con questo ho testato la rotazione e il movimento del gruppo e apportato lievi modifiche di regolazione per lavorare più velocemente e in modo più fluido (aggiunta di lubrificanti, apertura di fori più larghi, ecc.). Ho aggiunto l'apriscatole che avevo ricevuto in qualsiasi negozio di vernici Sherwin Williams e una lattina di vernice vuota da un litro con fluidi per dimostrare il funzionamento di una lattina di vernice piena non aperta. L'apriscatole dovrebbe muoversi in modo verticale per utilizzare un meccanismo a leva per sollevare il coperchio dal barattolo di vernice. Il motore passo-passo fa funzionare il sistema di ingranaggi all'unisono per far ruotare la vernice delle dimensioni di un litro che si trova sulla piastra di base in modo che l'apri permette di rimuovere completamente il coperchio. Dopo aver assemblato il tuo apriscatole di vernice automatizzato con la relativa configurazione del circuito elettronico Arduino, apporta le modifiche necessarie e il tuo progetto finale dovrebbe essere un apriscatole di vernice automatizzato completato.