Automatisierter Farbdosenöffner - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dieses instructable wurde in Erfüllung der Projektanforderung des Makecourse an der University of South Florida (www.makecourse.com) erstellt. Im heutigen Instructable zeige ich Ihnen, wie Sie einen automatisierten Farbdosenöffner erstellen.

Schritt 1: Schritt 1: Entwerfen des Farbdosenöffners

Der erste Schritt bei der Erstellung Ihres automatisierten Farbdosenöffners besteht darin, Ihren gesamten Spielplan zu entwerfen und herauszufinden. Einige möchten vielleicht ein Projekt aus Holz machen, andere möchten vielleicht 3D-Druck oder vielleicht nur Styropor/Karton. Das Material bestimmt die Stabilität des Projekts, aber einige kleinere Räume und begrenzte Budgets können das Gesamtdesign und das Material bestimmen, das Sie für die Erstellung Ihres automatisierten Farbdosenöffners verwenden möchten. Von nun an werde ich eine Mischung aus 3D-gedruckten Teilen, Styropor und elektronischer Hardware verwenden, um einen automatisierten Farbdosenöffner zu erstellen. Ihr Designprozess ist am wichtigsten, wenn Sie versuchen, ein allgemeines Ziel oder einen Plan zu erstellen, dem Sie folgen möchten, um Ihr Ziel mit den vorhandenen Einschränkungen zu erreichen. Dieser Schritt ist nicht einfach und erfordert möglicherweise mehrere Versuche und Zeichnungen, bevor Sie ein Design finden, das Ihre Einschränkungen erfüllt, aber sobald Sie ein Gesamtziel haben, werden die restlichen Schritte viel einfacher zu befolgen.

Schritt 2: Schritt 2: Erstellen Sie Ihre Arduino-Schaltung für den Betrieb

Ich beginne mit dem elektronischen Hardware-Setup, das ich für meinen automatischen Farbdosenöffner ausgewählt hatte. Ich benutzte einen Arduino Uno als meinen Hauptmikrocontroller, der den Gesamtbetrieb des Projekts steuert, einen 9g-Mikroservomotor, der den Öffnungsmechanismus meines Designs betätigt, der eine wiederholte Bewegung des Servoarms von 0 bis 90 auf 0 bis ermöglicht 90 usw., ein 5V-Schrittmotor, der die Rotationsbewegung der Farbdose über ein Getriebe steuert, ein paar 220-Ohm-Widerstände, die die Funktion des Knopfes und des Lichts ermöglichen, ein 1/2-Steckbrett (ein volles Steckbrett kann verwendet werden, aber zum Reduzieren space Ich habe eine 1/2 ausgewählt), mit der Sie alles verbinden können, eine Handvoll Dupont / Jumper-Drähte, um alle Komponenten miteinander zu verdrahten, einen ULN2003A-Treiber, der den Betrieb des Schrittmotors steuert (das Schaltungsfoto verwendet einen EasyDriver - Schrittmotor). Treiber, aber beides würde funktionieren), eine 5 mm grüne LED, ein Mini-Druckschalter (Knopf), ein USB-A-zu-B-Kabel zum Anschluss an Ihren Computer und ein 5 V DC 2200 mAh-Akku-Netzteil, das die Stromversorgung des Arduino unterstützt, damit es funktionieren kann der hochgeladene Code, den ich de Schreiber später.

Schritt 3: Schritt 3: Schreiben des C + Codes für den Betrieb des Arduino

In den folgenden Bildern habe ich den Code, den ich für den Betrieb des Schaltungsaufbaus erstellt habe, den ich im vorherigen Schritt gezeigt hatte. Die Funktionsbibliothek kann im Tutorial www.makecouse.com zur Bedienung des von mir verwendeten Schrittmotors heruntergeladen werden. Der Code selbst ist insgesamt so ausgelegt, dass er eine Endlosschleife startet, sobald die Anfangstaste auf dem Steckbrett gedrückt wird. Sobald die Taste gedrückt wird, wird das grüne LED-Licht aktiviert, um anzuzeigen, dass der automatische Farbdosenöffner in Betrieb ist. Der Servomotor und der Schrittmotor laufen im Einklang mit dem Schrittmotor, der die Torsionsbewegung der Grundplatte ausführt, auf der die Farbe in Quartgröße sitzt, und der Servo, der den Öffner betätigt, der eine Hebelwirkung und einen Widerstand gegen eine Feder verwendet, die es ermöglicht den Öffner, um den Deckel von der Farbdose zu hebeln. Die Reset-Taste am Arduino Uno stoppt den Vorgang, bis die Taste dann erneut gedrückt wird. Laden Sie diesen Code (oder einen ähnlichen Code, den Sie erstellt haben) mit dem A-zu-B-USB-Kabel auf den Arduino hoch. Sobald das Programm hochgeladen ist, entfernen Sie den USB von Ihrem Computer und schließen Sie ihn an einen Akku oder eine Stromquelle an, um das Gerät von hier an mit Strom zu versorgen.

Schritt 4: Schritt 4: 3D-Druck aller notwendigen Teile

Ich habe insgesamt 4 Teile für meinen automatischen Farbdosenöffner gedruckt. Der erste Teil ist ein Haltebehälter, der den Öffnungsmechanismus und den Servomotor hält. Der zweite Teil ist der Öffner selbst, der zum Basis-Dosenöffner passt, der in jedem Sherwin-Williams Paint Store kostenlos erworben werden kann. Die letzten 2 sind das Getriebe, das die Grundplatte betätigt, auf der die Farbdose ruht. Das erste Zahnrad, das oben abgebildet ist, ist ein Zahnrad / Ständer, das mit einer Grundplatte verbunden ist, und ein zweites Zahnrad, das die Drehung der Farbdose steuert. Das zweite Zahnrad, das sich oben auf dem Schrittmotor befindet, kann mit dem gleichen Zahnrad gedruckt werden das ist oben gezeigt. Der Öffner arbeitet gegen eine oben abgebildete Zugfeder und wird mit den ebenfalls oben abgebildeten Maschinenschrauben befestigt. Ein Servomotor ist an der Seite angebracht, so dass er im Einklang mit dem zuvor beschriebenen Codebetrieb läuft. Die Grundplatte, die ich konstruierte, verwendete einfaches Isolier-Styropor, das bei meinem lokalen Lowe mit einem Durchmesser von 6 1/2 "und einem Innendurchmesser von 4" gefunden wurde. Die Farbdose in Quartgröße sitzt fest in der Vertiefung mit der weißen Grundplatte und die Löcher in der Mitte dienen dazu, das Getriebe / den Ständer mit der Grundplatte zu verbinden. Später lackiere ich die Grundplatte nur aus ästhetischen Gründen rot.

Schritt 5: Schritt 5: Erstellen des Stands und der Basis des Projekts

Machen Sie zuerst die Basis, in der die rotierende Basisplatte sitzt, und der Schrittmotor gleitet hinein. Ich machte eine Struktur, indem ich Styropor übereinander klebte und den Kleber aushärten ließ, bevor ich mit einem einfachen Bügelsägeblatt, das ich bei meinem örtlichen Lowe gekauft hatte, in die gewünschte Form schnitt. (Ich hatte die Säge selbst nicht, also hielt ich die Klinge nur in einem Lappen, damit ich das Styropor schneiden konnte). Ich schneide die Schachtel zu einer quadratischen Form von 6 1/2 "und einer Dicke von 3". Das Loch mit einem Durchmesser von 0,9 Zoll, in dem die Grundplatte und das Getriebe / der Ständer ruhen, ist 3 Zoll vom Schrittmotor entfernt. Die Platzierung des Schrittmotors und des Öffners hängt von Ihrem Design ab, muss jedoch 3" betragen, damit die Zahnräder reibungslos laufen, wenn Sie die gleichen Abmessungen verwendet haben, die ich verwendet hatte. Ich habe zusätzliche Löcher hinzugefügt, um das Gewicht zu erhöhen, um die Struktur niederzuhalten, die ich mit Pennies gefüllt habe und fügte dem Loch, in dem die Grundplatte sitzt, eine Aluminiumfolie hinzu, um den Reibungskoeffizienten zwischen dem 3D-Drucker-Getriebeständer und der Box zu verringern. Außerdem konnte ich bei Bedarf Schmiermittel hinzufügen, um den Betrieb zu glätten, aber nicht benötigt. Ich würde empfehlen, den gesamten Körper in 3D zu drucken, aber mit meiner Zeitbeschränkung und den verfügbaren Materialien war Styropor alles, was ich schaffen konnte. Der Ständer ist 13" hoch und 6 1/2" breit mit einem 2" großen Spalt, der es dem Öffner ermöglicht, Kontakt mit herzustellen die quart größe malen kann perfekt. Ich habe der Basis eine zusätzliche 3 1/2"-Verlängerung hinzugefügt, um den Ständer zusätzlich zu unterstützen, aber möglicherweise unnötig, wenn Sie sich um Platz sorgen. Dies kann je nach Ihrem persönlichen Design einige Anpassungen erfordern. Ich schneide dann eine 2 1/2" breite Loch, das 4 "lang und 2 1/2" tief ist, wo der Haltebehälter gut passt. Ich habe eine 1/2 "Verlängerung auf der rechten Seite des Lochs entfernt, damit der Servomotor richtig sitzt. Ich habe die Strukturen zu Anzeigezwecken gemalt, aber das ist nicht notwendig.

Schritt 6: Schritt 6: Montage aller elektrischen Komponenten und erstellten Teile

In diesem Schritt hängt es von Ihrem spezifischen Design ab. Ich schob den Öffner-Haltebehälter in das Loch, das ich oben auf dem Ständer geschnitten hatte. Ich habe auch den Schrittmotor mit dem entsprechenden 3D-gedruckten Zahnrad hinzugefügt. Das 3D-gedruckte Zahnrad / Ständer, das mit dem Schrittmotorzahnrad verbunden ist und die Grundplatte hält. Damit habe ich die Arduino-Schaltung eingerichtet, die ich zuvor beschrieben hatte, indem ich den Schrittmotor mit dem ULN2003A-Treiber und den Servomotor mit dem Steckbrett / Arduino verbunden habe. Damit habe ich die Drehung und Bewegung der Baugruppe getestet und leichte Anpassungen vorgenommen, um schneller und reibungsloser zu arbeiten (Schmiermittel hinzufügen, Löcher breiter öffnen usw.). Ich fügte den Öffner hinzu, den ich in jedem Sherwin Williams-Farbladen erhalten hatte, und eine leere Farbdose in Quartgröße mit Flüssigkeiten, um die Funktionsweise einer vollen ungeöffneten Farbdose zu demonstrieren. Der Öffner sollte sich vertikal bewegen, um mit einer Hebelmechanik den Deckel von der Farbdose zu lösen. Der Schrittmotor treibt das Getriebe im Gleichtakt an, um die quartgroße Farbe, die auf der Grundplatte sitzt, zu drehen, sodass der Öffner das vollständige Entfernen des Deckels ermöglicht. Sobald Sie Ihren automatisierten Farbdosenöffner mit dem entsprechenden elektronischen Arduino-Schaltungs-Setup zusammengebaut haben, nehmen Sie alle erforderlichen Anpassungen vor, und Ihr endgültiges Projekt sollte ein abgeschlossener automatisierter Farbdosenöffner sein.