Часы Никси Белый Кролик: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Всем здравствуйте

Как вы можете сказать из моих предыдущих публикаций, я восхищаюсь лампами Nixie, их историей, тем, как они работают, а также уникальным внешним видом и светом, которые они излучают, мне посчастливилось иметь доступ к лазерному резаку Nixie для этого проекта и сейчас понять, насколько это мощный и гибкий инструмент для инженера и художника.

Из-за природы и срока службы никси я хотел спроектировать корпус, который позволил бы владельцу закрыть его и обесточить 6 раз, сообщающих Никси, что позволило продлить срок службы ламп Никси.

Я начал с использования картонного рисунка всех компонентов для создания механических движущихся компонентов, после того, как повернул оси, чтобы добиться наиболее эффективного движения без напряжения или столкновений, я решил порядок компонентов и расстояния их общих соединений до позволять частям перемещаться внутри или вокруг других без конфликта.

Я сделал лазерную резку прототипа ранней версии для тестирования, моя ранняя версия должна была управляться двумя сервоприводами, по одному с каждой стороны, которые работали вместе, чтобы открыть крышку. Позже я решил сделать это управляемым вручную, нажав стержень вниз, чтобы открыть, а затем закрыв верх, нажав на него, я выбрал этот путь, потому что он избавился от двух сервоприводов, которые требовали питания и могли гудеть при открытии или закрытии..

Я начал с картона, сделал 2-3 прототипа движущихся компонентов, пометив все компоненты с проблемами, требующими корректировки, затем заказал на ebay обшивку из орехового дерева 0,125 дюйма, фактическая толщина древесины была 0,130 дюйма, поэтому пришлось внести некоторые незначительные корректировки. делаться на прорези в деталях. Еще заказывала разные пачки из дерева разной толщины. Помимо дерева я использовал толстый и тонкий цианоакрилат с его кикером. Я заказал оборудование у Макмастера Карра.

Небольшое примечание: я зарабатываю на жизнь дизайном и, как правило, передаю больше информации с помощью изображений, поэтому в моей инструкции будет много информации как в тексте, так и в фотографиях.

Я попытался охватить все ракурсы сборки во всех аспектах, которые только мог придумать, спасибо за то, что нашли время изучить ее.

Шаг 1: ПРОТОТИПИРОВАНИЕ

Сделав свою картонную модель и найдя подходящие точки для движения, я отметил детали, их порядок, то, как и в каких точках они соединяются относительно друг друга, а также порядок в стопке.

Я начал моделировать часы целиком в solidworks, все компоненты должны были быть деревянными, направление волокон и тип дерева очень важны для функционирования всех частей, а самое главное - механических частей, которые должны были двигаться и воспринимать нагрузку массы и движение.

Solidworks позволил мне смоделировать открытие и закрытие крышек, я мог перемещать точки поворота на сборках, чтобы движение было плавным и беспрепятственным. Я потратил большую часть своего времени на выяснение вращения каретки Nixie и привязки к крышкам.

Я просмотрел еще пару прототипов, пока не добрался до окончательной версии того, что должно было быть сделано из дерева. Было несколько потенциальных проблем с прототипированием из акрила, который был толщиной 0,125 дюйма для конечного материала, который должен был быть 0,130 дюйма, поэтому для проверки допуска я имел в виду разницу в 0,005.

Было сгенерировано множество деталей, многие попали в устаревшую папку, я сузил ее до группы деталей, затем начал играть с их соединениями, их поворотными точками, перемещая их и наблюдая, как перемещается вся сборка.

иногда они связывались, а иногда движение смещало части, скручивая их в странных направлениях. Это также соотношение, которое нужно было выработать, поворачивая рычаг на 20 градусов, давая вашему выходу движение на 90 градусов.

через короткое время я был достаточно уверен, чтобы вырезать акриловую версию одной из открывающихся сторон (красная акриловая версия) после просмотра и внесения изменений, рисование фактической сборки помогло мне вспомнить проблемы, многие из которых связаны с аппаратной очисткой движущихся ссылок, Я вырезал вторую чистую версию (см. Предыдущий шаг для картинок).

Шаг 2: КРЫШКИ

Большинство плоских компонентов - это доски из темного ореха, механические элементы в основном состоят из компонентов, сделанных из кокоболо, а остальная часть представляет собой смесь клена, африканского падука, вишни, русской фанеры и ели, толщиной от 0,125 дюйма до 0,25 дюйма.

Крышки состоят из пяти частей, как показано на рисунке. Детали были вырезаны лазером с рельефными отверстиями, с которыми я экспериментировал, темный орех был толщиной 0,130 дюйма и не любил изгибаться, поэтому вырезание этих отверстий и обработка паром дерева дадут мне нужные мне кривые в этом материале, я кипятил воду в чайнике подвесил части над дном меньшей кастрюли, вылил воду и накрыл все это большим сковородом, запечатав внутри пар. Через несколько минут я вытаскивал детали, осторожно сгибал их и снова пропаривал, я повторял этот процесс примерно 4 раза, затем привязывал гибкую древесину к трубке после проверки кривых на поверхности часов.

После охлаждения детали несколько сохранили свою форму, я нашел трубки разного диаметра и либо прикрепил детали к внешней стороне внутренней стороны трубок.

Я хотел инкрустировать светлую древесину в темноте, поэтому я использовал тот же напильник для обложек темного ореха и вырезал другой набор из светлой ели или клена. После того, как покрытия из орехового дерева были пропарены и согнуты, я начал устанавливать вырезы из более светлого дерева, ореховый эквивалент этих светлых деревянных элементов был отброшен для гибкости, теперь, когда древесина сохраняет свою форму, вставляя их в отверстия и склеивая их сзади, Кусочки темного ореха выглядят действительно хорошо, поэтому я повторил процесс для двух нижних и двух верхних обложек, передней и задней. Я слегка отшлифовал детали, а на более позднем этапе замаскировал лицевые стороны и покрасил внутренности в черный матовый цвет.

Кролик, я хотел сделать концы более объемными, чтобы они выделялись, поэтому я обвел очертания головы и хвоста кролика на красивом фигурном клене, кусочке, оставшемся от моего первого инструктажа, используя ленточную пилу, я грубо вырезал контуры деталей и приступил к формированию затем на ленточной шлифовальной машине, через короткое время у меня были профили, которые вставлялись вместе и хорошо выглядели, когда я устанавливал их на сборку часов, я удостоверился, что когда Кролик вставил деталь ниже "ушей", вложенных на его спину, после тестирования я удалил компоненты и приступил к нанесению на них нескольких слоев прозрачного лака.

Шаг 3: ТРУБКИ NIXIE И ПЕРЕВОЗКА

Трубки высокие и должны быть наклонены вперед при хранении, поэтому для того, чтобы все это работало, было важно найти правильную ось поворота и рычажный механизм, который привязывает узел трубки к открывающейся крышке, используя сплошные работы, я смог сместить ось и рычаг. виртуальное соединение рычагов, чтобы найти оптимальные позиции для обоих. Помните, что эта сборка должна повернуться на 90 градусов и тащить за собой около 20 проводов.

В моем проекте шесть головок - ИН-18.2 российского производства.

Я нашел на eBay несколько печатных плат для крепления трубок Nixie, я сделал распорку для трубки из трубки EMA и полусферы, выровнял высоту, по которой я хотел, чтобы трубка выступала из каретки, отметил глубину, а затем прикрепил полусферу к трубку перед тем, как бросить в нее маркированный никси и посмотреть, сколько нужно удалить, чтобы получить постоянный интервал между никси и его печатной платой, это обеспечило то, что все никси были припаяны на одинаковом расстоянии от печатной платы, это расстояние позволяло цифру, чтобы освободить каретку в сборе и освободить место для синего светодиода диаметром 3 мм. Я проверил центровку и приступил к пайке Nixie с помощью распорной трубки. Я проверил их посадку в каретке, когда я начал электромонтаж, ошибка, которую я сделал, заключалась в том, что я не подключал проводку, пока трубки были в узле каретки, я использовал направляющую для проводов, чтобы зачистить свои провода, чтобы они были единообразными, но силикон гибкий и некоторые провода закончилось туго, поэтому я испачкал весь припой и начал заново. припой во время монтажа контактов позволил мне точно определить длину каждого полюса на каждом контакте, уменьшив количество лишних проводов, которые могли встать на пути.

В итоге я дважды паял и впитывал трубки, полностью меняя проводку трубок. Моя первая попытка научила меня, что силикон имеет жировую изоляцию, а трубки, не установленные на месте, приводят к тому, что некоторые жилы затягиваются. Я использовал 24 AWG с силиконовой изоляцией.

Вторым моим выбором был провод 28 AWG с силиконовой изоляцией, на этот раз с установленными штырями. Я заметил, что толстая изоляция занимает много бокового пространства, это было проблемой, потому что эта сборка вращается, поэтому я поднял весь припой и начал снова.

Мой третий вариант был с ленточным кабелем 28 AWG, это сработало, так как жилы тонкие, я закончил растирать провода, чтобы я мог сгруппировать их плотнее, и это сработало очень хорошо.

Позже я вошел и расположил провода пинцетом так, чтобы они сидели как можно более ровно.

Шаг 4: Электроника

Предупреждение перед тем, как продолжить….

ОПАСНО: Плата часов включает в себя импульсную схему повышения напряжения. Номинально он вырабатывает 170 Вольт постоянного тока, но может генерировать до 300 Вольт до настройки. Сборка может производиться только лицами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом сборки электроники, а также знакомыми с безопасными процедурами работы с высоким напряжением. В случае сомнений обратитесь к квалифицированному инженеру, прежде чем продолжить.

Напряжения, создаваемые этой схемой, могут привести к СМЕРТЕЛЬНОМУ ПОРАЖЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Это не готовый продукт, и лицо, собирающее комплект, несет ответственность за обеспечение соответствия готового продукта любым применимым местным нормам, регулирующим электрическое оборудование, например. UL, CE, VDE.

Пит из PV Electronics поставляет мне все, что мне нужно, и, насколько мне известно, он единственный производитель платы прототипов nixie, специально созданной для художников и инженеров, позволяющей удаленно монтировать ваши лампы и подключать их через клеммные колодки. вы можете найти его здесь https://www.pvelectronics.co.uk/. Я не собираюсь показывать сборку платы, так как это само по себе поучительно, и у меня была собранная печатная плата dink, и я хотел использовать ее для этих часов, я связался с ним по поводу выключения и включения ламп, но все еще сохраняю время, Он прислал мне диаграмму изображения (см. рисунки) того, как добиться этого, используя переключатель диода и соединение с одной из плат IC.

Печатная плата установлена на нижней пластине, которая имеет нейлоновые стойки, удерживающие точки пайки от дерева, прорези на этой нижней пластине подходят для вертикальной задней пластины с отверстиями для кнопок, светодиода и порта питания. эта задняя пластина застревает между двумя сторонами, верхней и нижней пластинами, я отшлифовал выступы на сторонах нижней пластины, поэтому, если мне понадобится доступ к основной карте, мне просто нужно будет ослабить боковые сборки и уронить плату и нижняя пластина наружу. Провода Я решил использовать очень мягкий гибкий провод 28AWG с силиконовым покрытием для всех пластин nixie. это позволит снизить нагрузку на каретку nixie при ее вращении.

питание, подаваемое на «светодиоды шоу», составляет 12 В, используя онлайн-калькулятор резисторов, вы можете легко вычислить значения резисторов, которые вам нужны, а некоторые дадут вам схему, чтобы облегчить жизнь … вы можете просмотреть светодиоды здесь …

www.kitronik.co.uk/leds-and-lamps.html

и еще парочка случайных калькуляторов…

ledcalculator.net/

www.kitronik.co.uk/blog/led-resistor-value…

www.hebeiltd.com.cn/?p=zz.led.resistor.calc…

Если вы все же решите использовать готовые платы nixie с ebay, плата поставляется с штыревыми разъемами и синими светодиодами, вы можете найти платы здесь …

www.ebay.com/itm/IN-8-IN-2-Nixie-tube-sock…

У меня есть схема расположения светодиода / резистора, которую я использовал на фотографиях выше… Я выбрал два резистора на 120 Ом, окрашенных в коричневый / красный / коричневый и золотой цвета.

Очень важно отслеживать цвета проводки и соответствующие числа, в этой ситуации все цифры соединены последовательно, анодные провода разделены, час час, минута минута, секунда секунда.

Я начал выяснять, куда должен идти микропереключатель, поэтому, удерживая переключатель пинцетом, я крутил каретку и удерживал переключатель в разных местах, пытаясь понять, где лучше всего его разместить, чтобы каретка давила на нее при полном открытии. это включит лампы, когда замкнутая механическая кнопка будет отключена, и трубки перейдут в спящий режим.

Шаг 5: механизм открытия

Как уже говорилось, я планировал использовать два сервопривода для открытия и закрытия крышки. Я решил сделать эту операцию, которая включает в себя нажатие рычага, охватывающего всю ширину, вниз, чтобы поднять крышку и повернуть трубки.

Часы были названы белым кроликом, потому что сторона напоминает белого кролика в положении стоя и сидя (см. Последнее изображение), есть центральный кулачок, который соединяется и поворачивается вокруг центральной общей оси, за которым следует еще одна проставка из орехового дерева и отверстие От него простираются две тяги: одна к задней крышке, а другая к изогнутому поворотному рычагу управления, который, в свою очередь, вращает треугольную деталь, с которой поворачиваются средняя и передняя крышки. это сложное перемещение компонентов. Я попытаюсь добавить видео открытия, пока мне не повезло, так что я могу в конечном итоге показать последовательность изображений, показывающих открытие. пролистайте картинки, попробую еще немного прояснить все это…

использование правильного направления древесины и волокон для конечной цели очень важно, некоторые детали принимают на себя механическую нагрузку при открытии, и деталь в механическом узле, испытывающая неправильное давление, сломается, я показал на предыдущем шаге, как замачивание Деревянная деталь из цианоакрилата должна быть тонкой, дать ей впитаться и застыть, а затем отшлифовать ее до нужного размера, чтобы усилить древесину, возможно, вам придется повторно нарезать отверстия в деталях после этого процесса.

Шаг 6: Тестирование и крышки

Теперь мы подошли к интересной части: два болта с буртиком на каждом конце каретки Nixie действуют как поворотные, каретка поворачивается на 90 градусов вперед на этих валах, указанные валы проходят через два набора подшипников с каждой стороны и крепятся к первому из боковые пластины из плотной древесины, такие как кокоболо, позволяют сверлить и нарезать резьбы, я использую небольшую каплю цианоакрилатного клея и вбиваю конец винта с буртиком с резьбой, позволяю ему закрепиться и откручиваться, клей укрепляет резьбовые отверстия и действует как фиксатор Как бы то ни было, он плотно держится за резьбовой конец и не позволяет ему свободно работать во время цикла.

Длинная прорезь в верхней части основания позволяет убирать жгут проводов во время вращения каретки, поэтому натянуть жгут надежно и плотно прилегать к каретке может оказаться трудным, но это работает. После тестирования я обнаружил, что разделение прядей на ленте позволяет сделать привязь более компактной и гибкой.

Сначала мне пришлось снять все Nixie с каретки, так как болты с буртиком не могут быть установлены из-за их длины. Я переустановил, а затем временно переустановил болты через базовые вертикальные опоры, я проверил вращение, убедившись, что шпонки были свободны от всего, когда каретка находилась в открытом и закрытом положениях, затем снова снял трубки, так как болт с буртиком не может быть закреплен с трубками на месте.

Я поместил каретку в положение между двумя базовыми вертикальными креплениями и пропустил болты с буртиком через вертикали, прокладки и подшипники в первые боковые пластины, я проверил, вращается ли каретка плавно без помех. Затем прикрепите автономные сборки боковых отверстий, сама опорная пластина имеет два плоских выступа на обоих концах, один узкий и один широкий, эти выступы используются для выравнивания всех частей, которые должны быть установлены с обеих сторон, широкие и узкие прорези были вырезаны в сборки, поэтому ничего нельзя установить задом наперед. некоторые болты невозможно затянуть, поскольку они препятствуют свободному движению, поэтому используйте цианоакрилат с тонкими насадками, чтобы наносить его только там, где это необходимо, а не сваривать движущиеся узлы.

После того, как болты с буртиком вставлены и каретка в сборе свободно раскачивается, трубы могут быть повторно установлены в последний раз, пока каретка наклонена вперед, что дает вам доступ снизу каретки, крышки не могут быть закрыты на этом этапе..

Сначала была установлена нижняя крышка, затем верхняя передняя и задняя крышки и последней была верхняя гибкая крышка.

Обязательно проверяйте часы nixie на каждом этапе, так как будет легче исправить сломанный провод на ранних этапах сборки, чем позже.

Шаг 7: ЗАВЕРШЕНИЕ СБОРКИ

Остались последние компоненты: боковые крышки механизма, рычаги и толкатель.

крышки не позволяют посторонним предметам попадать в механизм открывания, над ней есть еще одна пластина, которая ограничивает движение рычага, по существу, она имеет вырез крайних положений рычага, все эти пластины сэндвич вместе с серией головок под торцевой ключ 2- 56 винтов и некоторые проставки между ограничительной пластиной и внешней отделочной пластиной, жизнь упростится, если вы сделаете подсборку деталей внешней крышки.

(7) 2-56 SHCS (винты с головкой под торцевой ключ) устанавливаются через внешнюю пластину, между ней и ограничительной пластиной зажаты 7 прокладок, удерживающих прокладки. затем этот вспомогательный узел можно установить на установленный рычаг. закрепите оборудование, а затем на другую сторону.

Я нашел немного потускневшей квадратной латунной ложи, я использовал абразивную подушку, чтобы придать этим трубкам легкий вид, а затем покрыл их легким слоем лака, чтобы они оставались полированными. рычаги состоят из двух частей: длинного корпуса рычага и меньшего наконечника, который крепится к длинному рычагу после того, как фиксаторы установлены на место, обе части имеют одинаковые квадратные отверстия, разница в небольшом смещении Из квадратных вырезов на меньшей части стержни свободно перемещаются через обе части, когда они не скручены вместе, после установки положения стержня меньший компонент рычага затягивается, смещение оказывает давление и фиксирует трубку на месте без клея.

Мне пришлось добавить две латунные ручки по бокам, так как часы имеют очень небольшой вес, и эти ручки позволяют нажимать на ручки вместо того, чтобы полагаться на массу часов на поверхности.

Я включил часы, и они работали нормально, провод действительно вызывает незначительную деформацию, но он вращается нормально, он немного скрипит во время движения, еще одна проблема заключалась в том, что передний угол каретки nixie срабатывал микропереключатель при открытии, поэтому цифра выключены в закрытом состоянии, во время вращения передний угол каретки нажимает на микровыключатель, мигая цифрами за долю секунды до того, как они загорятся для открытого положения, это было решено путем срезания нижней части передней каретки, которая не видна.

часы работают хорошо, у часов около 25 функций, мне нравится исчезновение цифр, лотерея (все цифры циклически меняются в течение короткого периода с заданными интервалами) и наличие видимого нуля вместо пробела на часовом наборе nixies.

Надеюсь, вы нашли это информативным и вдохновляющим.

спасибо, что завис …

Джек Эджуриан

Финалист в Epilog Challenge 9