Автоматический открывалка для банок с краской: 6 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Это руководство было создано во исполнение требований проекта Makecourse в Университете Южной Флориды (www.makecourse.com). В сегодняшнем руководстве я покажу вам, как создать автоматический открывашку для рисования.

Шаг 1. Шаг 1. Создание открывалки для банок с краской

Первый шаг в создании вашей автоматической открывашки для рисования - это разработать и выяснить, каков ваш общий план игры. Кто-то может захотеть сделать проект из дерева, кто-то может захотеть напечатать его на 3D-принтере или просто из пенопласта / картона. Материал определяет стабильность проекта, но некоторые меньшие пространства и ограниченные бюджеты могут определять общий дизайн и материал, который вы, возможно, захотите использовать для создания своего автоматического открывалки для красок. С этого момента я буду использовать смесь деталей, напечатанных на 3D-принтере, пенополистирола и электронного оборудования, чтобы создать автоматический открывашку для красок. Ваш процесс проектирования наиболее важен в попытке составить общую цель или план, которому вы хотите следовать, чтобы достичь своей цели с имеющимися ограничениями. Этот шаг непростой и может потребовать нескольких попыток и чертежей, прежде чем вы найдете дизайн, удовлетворяющий вашим ограничениям, но как только у вас будет общая цель, выполнение остальных шагов будет намного проще.

Шаг 2: Шаг 2: Создание схемы Arduino для работы

Я начинаю с настройки электронного оборудования, которое я выбрал для своего автоматического открывателя для красок. Я использовал Arduino Uno в качестве основного микроконтроллера, который контролирует общие операции проекта, микро-серводвигатель 9g, который будет приводить в действие механизм открытия моей конструкции, позволяя повторное движение перемещения сервомеханизма от 0 до 90 и от 0 до 90 и т. Д., Шаговый двигатель 5 В, который управляет вращением краски, может через систему передач, пара резисторов 220 Ом, которые позволяют кнопке и свету функционировать, макет 1/2 (можно использовать полный макет, но для уменьшения пробел, который я выбрал 1/2), который позволяет соединять все, несколько проводов Dupont / jumper для соединения всех компонентов, драйвер ULN2003A, который управляет работой шагового двигателя (на фото схемы используется EasyDriver - Stepper Motor Драйвер, но любой из них будет работать), 5-миллиметровый зеленый светодиод, мини-переключатель (кнопка), кабель USB A - B для подключения к компьютеру и источник питания 5 В постоянного тока 2200 мАч, который поддерживает питание Arduino, чтобы он мог работать загруженный код, который я сделаю писец позже.

Шаг 3: Шаг 3: Написание кода C + для работы с Arduino

На следующих изображениях у меня есть код, который я создал для работы с схемой, которую я показал на предыдущем шаге. Библиотеку функций можно загрузить на сайте www.makecouse.com, чтобы узнать, как управлять шаговым двигателем, который я использовал. Сам код в целом предназначен для запуска непрерывного цикла после нажатия начальной кнопки на макетной плате. После нажатия кнопки загорается зеленый светодиод, означающий, что автоматический открыватель банок с краской работает. Серводвигатель и шаговый двигатель работают в унисон с шаговым двигателем, управляющим крутильным движением опорной плиты, на которой может находиться краска размером с кварту, и сервоприводом, управляющим открывателем, который использует действие рычага и сопротивление пружине, которая позволяет открывалкой, чтобы снять крышку с банки с краской. Кнопка сброса на Arduino Uno останавливает операцию до тех пор, пока кнопка не будет нажата снова. Загрузите этот код (или аналогичный код, который вы создали) в Arduino с помощью USB-кабеля от A до B. После загрузки программы отсоедините USB от компьютера и подключите к батарейному блоку или источнику питания для подачи питания на устройство с этого момента.

Шаг 4: Шаг 4: 3D-печать всех необходимых деталей

Я напечатал в общей сложности 4 части для своего автоматического открывалки для красок. Первая часть - это контейнер для хранения, в котором будет находиться механизм открывания и серводвигатель. Вторая часть - это сам открывалка, которая подходит к основному консервному ножу, который можно бесплатно приобрести в любом магазине Sherwin-Williams Paint. Последние 2 - это система передач, которая управляет опорной пластиной, на которую будет опираться краска. Первая шестерня, которая изображена выше, представляет собой шестерню / стойку, которая соединяется с опорной пластиной, и вторая шестерня, которая управляет вращением банки с краской. Вторая шестерня, которая расположена на верхней части шагового двигателя, может быть напечатана с использованием той же шестерни. что показано выше. Открыватель работает против пружины растяжения, изображенной выше, и крепится с помощью винтов, которые также показаны выше. Серводвигатель прикреплен к боковой стороне, поэтому он работает в унисон с работой кодов, которые были заявлены ранее. Опорная плита, которую я построил, состояла из простого изоляционного пенополистирола, найденного в моем местном магазине Lowe's, диаметром 6 1/2 дюймов и внутренним диаметром 4 дюйма. Банка с краской размером с кварту будет плотно сидеть в канавке с опорной пластиной, а отверстия в середине предназначены для соединения шестерни / стойки с опорной пластиной. Позже я покрасил основание в красный цвет только в эстетических целях.

Шаг 5: Шаг 5: Создание стенда и основания проекта

Сначала сделайте основание, в которое будет сидеть вращающаяся опорная плита, и в которую будет вставляться шаговый двигатель. Я сделал структуру, приклеивая пенополистирол друг на друга и давая клею затвердеть, прежде чем нарезать желаемую форму, с помощью простого ножовочного полотна, которое я купил в местном магазине Lowe's. (У меня не было самой пилы, поэтому просто держал лезвие тряпкой, чтобы я мог резать пенополистирол). Я вырезал коробку квадратной формы 6 1/2 дюйма и толщиной 3 дюйма. Отверстие диаметром 0,9 дюйма, в которое опираются опорная плита и шестерня / стойка, находится на расстоянии 3 дюймов от шагового двигателя. Размещение шагового двигателя и открывателя зависит от вашего дизайна, но оно должно быть 3 дюйма, чтобы шестерни работали плавно, если вы использовали те же размеры, что и я. Я добавил дополнительные отверстия, чтобы добавить вес, чтобы удерживать конструкцию, которую я заполнил копейками и добавил облицовку из алюминиевой фольги к отверстию, в котором находится опорная пластина, чтобы уменьшить коэффициент трения между стойкой шестерни 3D-принтера и коробкой. Также это позволило мне добавить смазки, если необходимо, чтобы сгладить работу, но в этом нет необходимости. Я бы порекомендовал 3D-печать всего тела, но с моим ограниченным временем и доступными материалами, пенополистирол был всем, что я мог сделать. Подставка 13 дюймов в высоту и 6 1/2 дюймов в ширину с зазором 2 дюйма, который позволяет открывателю соприкасаться с краска размером в кварту может отлично. Я добавил дополнительное удлинение на 3 1/2 дюйма к основанию для дополнительной поддержки подставки, но оно может оказаться ненужным, если вас беспокоит пространство. Это может потребовать некоторых корректировок в зависимости от вашего личного дизайна. Затем я вырезал 2 1/2 дюйма шириной отверстие длиной 4 дюйма и глубиной 2 1/2 дюйма, в которое будет плотно прилегать контейнер для хранения. Я удалил удлинитель 1/2 дюйма с правой стороны отверстия, чтобы серводвигатель мог правильно встать на место. Я нарисовал конструкции для демонстрации, но в этом нет необходимости.

Шаг 6: Шаг 6: Сборка всех электрических компонентов и созданных деталей

На этом этапе это зависит от вашего конкретного дизайна. Я вставил контейнер для открывания в отверстие, которое проделал в верхней части подставки. Я также добавил шаговый двигатель с соответствующей шестерней, напечатанной на 3D-принтере. Напечатанная на 3D-принтере шестерня / подставка, которая соединяется с шестерней шагового двигателя и удерживает опорную пластину. С этим я настроил схему Arduino, которую я описал ранее, подключив шаговый двигатель к драйверу ULN2003A, а серводвигатель к макетной плате / Arduino. С этим я проверил вращение и движение сборки и внес небольшие корректировки, чтобы работать быстрее и плавнее (добавление смазки, открытие отверстий шире и т. Д.). Я добавил открывалку, которую получил в любом магазине красок Sherwin Williams, и пустую банку для краски размером в кварту с жидкостью, чтобы продемонстрировать работу полной неоткрытой банки с краской. Открывалка должна двигаться вертикально, чтобы с помощью рычажного механизма снять крышку с банки с краской. Шаговый двигатель синхронно управляет зубчатой передачей, чтобы вращать краску размером с кварту, которая находится на опорной плите, так что открывалка позволяет полностью снять крышку. После того, как вы собрали свой автоматический консервный нож для рисования с соответствующей настройкой электронной схемы Arduino, внесите все необходимые корректировки, и ваш окончательный проект должен быть завершенным автоматическим открывателем для рисования.