Моторизованный корректирующий ошейник для объектива микроскопа: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Автор: MatlekFollow Другие материалы автора:

В этом руководстве вы найдете проект, включающий Arduino и 3D-печать. Я сделал это для того, чтобы управлять корректирующей манжетой объектива микроскопа.

Цель проекта

У каждого проекта есть своя история, вот она: я работаю над конфокальным микроскопом и провожу измерения флуоресцентной корреляционной спектроскопии. Но поскольку этот микроскоп используется с биологическими образцами, некоторые измерения необходимо проводить при определенных температурах. Таким образом, была сделана непрозрачная термостатированная камера для поддержания стабильной температуры. Однако объективы больше не доступны… Да и изменить значение кольца коррекции объектива довольно сложно.

Необходимые детали:

• Плата Arduino. Я использовал Arduino nano, потому что он меньше.
• Серводвигатель. Я использовал SG90.
• Потенциометр 10 кОм.
• Детали, напечатанные на 3D-принтере.

Шаги:

1. Цель: обзор
2. Цель: все части
3. Цель: зубья шестерни
4. Задача: как прикрепить шестеренку?
5. Контроллер: обзор
6. Контроллер: все части
7. Контроллер: схема и код Arduino
8. Заключение и файлы

Перед тем, как начать:

Я основывал эту работу на трех разных источниках:

• Что касается техники: вот статья, в которой автор столкнулся с аналогичными проблемами и разработал моторизованный объектив. Я загрузил некоторые детали, которые он разработал (держатель двигателя), и переделал их в соответствии с поставленной задачей.
• Что касается держателя Arduino: я использовал эту деталь, я загрузил ее на Thingiverse и переделал ее.
• Что касается кода: я использовал тот же код, что и в учебнике Arduino, для управления серводвигателем с помощью потенциометра. И я изменил его, чтобы он идеально соответствовал значениям датчика.

И я преобразовал и модифицировал все эти предыдущие проекты в один проект с новыми функциями:

• Я сделал более легкие крепления для крепления шестерен к объективу.
• Я использовал шестерни с большими зубьями
• Я построил небольшой датчик для изменения значений корректирующей манжеты.
• И я сделал небольшую коробку для платы Arduino и потенциометра.

Я также хотел, чтобы этот проект выглядел так, как будто он закончен, но без использования клея и пайки, чтобы схему можно было легко использовать повторно. Поэтому я использовал перемычки для электронных соединений, а также винты и гайки M3 для соединения пластиковых деталей.

Шаг 1. Цель: обзор

Вот только изображение объектива, который я использую, и прикрепленного серводвигателя.

Шаг 2: Цель: все части

После статьи Easy Exploded 3D Drawings of JON-A-TRON я не удержался от создания собственных гифок и рисунков.

Ниже вы можете увидеть, как связаны части:

А на изображении ниже рисунок с номенклатурой.

Как видите, опора двигателя была вдохновлена и изменена на основе этой статьи. Однако я изменил способ крепления его к цели и модулю шестерен.

Также обратите внимание, что «крестовина серводвигателя» и «моторизованная передача» просто собираются вместе без винта.

Шаг 3: Цель: зубчатая передача

Как вы можете видеть справа от этого изображения, оригинальные зубья шестерни объектива были действительно маленькими. Я попытался напечатать на 3D-принтере шестерню с тем же модулем, но, конечно, это не работает… Поэтому я сделал зубчатый венец, который нужно разместить на шестерне объектива. Внутренняя часть кольца имеет мелкие зубья для сцепления с шестерней объектива, а внешняя часть - более крупные.

Шаг 4: Задача: как прикрепить шестерню?

Чтобы прикрепить зубчатый венец и опору двигателя к объективу, я использовал систему, похожую на зажим для шланга, с винтами и гайками M3. Таким образом, детали прочно прикреплены к объективу.

Шаг 5: Контроллер: обзор

Вот вторая часть проекта: контроллер. По сути, это пластиковая коробка, содержащая плату Arduino, потенциометр и датчик для выбора правильного значения корректирующей манжеты.

Обратите внимание, что ничего не клеилось и не паялось.

Шаг 6: Контроллер: все части

Опять же, ниже вы можете увидеть, как собираются детали.

На изображении ниже вы можете видеть, что винты и гайки M3 используются для удержания потенциометра и закрытия коробки (прикрепите нижнюю и верхнюю части коробки). А винты M6 используются для крепления коробки на оптическом столе, где стоит микроскоп.

«Калибровочная» часть - единственная деталь, которая была приклеена (чтобы прикрепить ее к «пластиковой коробке»), и я использовал цианоакрилатный клей.