Roboter zum Dekorieren von Kuchen - Gunook

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

Verwenden Sie die DIY Universal CNC Machine v1.5, um Kuchen mit Zuckerguss zu dekorieren.

Schritt 1: Dinge, die in diesem Projekt verwendet werden

• DIY Universal-CNC-Maschine
• NEMA 17 Schrittmotor
• DRV8825
• Custom Photon Stepper Driver Board: Datei in diesem Schritt hinzugefügt
• DFRobot Raspberry Pi 3 Modell B+
• DFRobot 5" TFT Raspberry Pi Touchscreen

Schritt 2: Demonstrationsvideo

Schritt 3: Die Basis-CNC-Maschine

Am 14. August 2018 habe ich ein Projekt veröffentlicht, das eine DIY-Universal-CNC-Maschine vorstellte. Seine Werkzeuge konnten leicht ausgetauscht werden. Der Bau der Maschine ist ziemlich komplex. Weitere Anweisungen finden Sie in diesem Projekt.

Schritt 4: Verbesserung der Maschine

Mein ursprüngliches Projekt hatte jedoch einige Mängel, auf die ich im Kommentarbereich hingewiesen wurde. Zum einen hatte der X-Achsen-Riemen eine ungleichmäßige Spannung. Dies kann dazu führen, dass die Bewegungen nicht so präzise sind. Der X-Achsen-Schlitten passte auch nicht fest genug auf die Schiene, was dazu führte, dass die gesamte Baugruppe umkippte und an der Schiene schleifte. Um dies zu beheben, habe ich den X-Achsen-Schlittenblock komplett neu gestaltet, indem ich die Stelle, an der der Zahnriemen hineinpasst, verschoben und die V-Schlitzräder an bessere Positionen verschoben sowie ein weiteres Rad an der Rückseite hinzugefügt habe, um ein Kippen zu verhindern.

Schritt 5: Verteilen von Zuckerguss

Ich brauchte eine Möglichkeit, Zuckerguss mit einer sehr kontrollierten und vorhersehbaren Geschwindigkeit zu extrudieren. Dies bedeutete die Verwendung eines Schrittmotors. Aber dann kam das Problem, dass durch die Rotation viel Abwärtskraft erzeugt wird. Zahnräder sind ein bekannter Kraftvervielfacher. Ein kleines Zahnrad, das an der Welle eines Motors befestigt ist, kann ein größeres Zahnrad drehen und dieses größere Zahnrad kann eine größere Kraft ausgeben. Aber wie wird dann eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt? Hier kommen Schrauben und Muttern ins Spiel. Anstelle einer Mutter, die sich an einer stationären Schraube drehte, ließ ich die stationäre Mutter (am großen Zahnrad befestigt) die Schraube nach oben oder unten bewegen. Zuerst wollte ich dies in Fusion 360 entwerfen, aber nachdem ich Thingiverse angeschaut hatte, stieß ich auf etwas, das meinen Anforderungen entsprach. Finden Sie es hier:

Ein Particle Photon steuert den Schrittmotor, der über Cloud-Funktionen gesteuert wird. Ich habe eine HTML-Seite erstellt, die von einem Apache-Webserver gehostet wird. Es gibt 3 Tasten für Auf, Ab und Stopp. Später wird diese Seite mit einem Raspberry Pi 3 B+ und einem Touchscreen aufgerufen.

Schritt 6: Steuerung der Maschine

DFRobot hat mir geholfen, dieses Projekt zu sponsern, indem er mir den neuen Raspberry Pi 3 B+ und einen 5-Zoll-TFT-Touchscreen schickte. Zu Beginn habe ich das neueste Raspbian-Image von https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ heruntergeladen und dann mit Etcher.io auf eine SD-Karte gepackt.

Installieren Sie dann auf einem anderen Raspberry Pi node js, indem Sie die folgenden Befehle eingeben:

git-Klon https://github.com/creationix/nvm.git ~/.nvmcd ~/.nvm

git checkout `git beschreiben --abbrev=0 --tags`

CD

. ~/.nvm/nvm.sh

Dann können Sie die gewünschte Node-Version mit installieren und verwenden

nvm installieren 6

nvm verwenden 6

und führen Sie auch diesen Befehl aus, um den Knotenpaketmanager zu aktualisieren (npm)npm install npm@latest -g

und installieren Sie abschließend die Steuerungssoftware mit

sudo npm install --unsafe-perm -g cncjs

und cncjs, um es auszuführen. Rufen Sie einfach https://:8000 auf, um auf die Seite zuzugreifen. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie ein USB-Kabel vom Arduino Uno, das die CNC-Maschine steuert, an den Raspberry Pi anschließen, auf dem der CNCJS-Server läuft.

Schritt 7: Erstellen des Designs

Ich habe Fusion 360 sowohl zum Entwerfen als auch zum Generieren von Gcode für CAM verwendet. Das Kuchenmuster, das ich wählte, war das Arduino.cc-Logo. Ich habe zuerst ein Bild aus dem Web heruntergeladen und es dann mithilfe der beigefügten Canvas-Funktion in die Arbeitsumgebung eingefügt. Dann habe ich einen Körper aus der Skizze extrudiert. Und dann ging ich in die CAM-Umgebung und erstellte ein Setup, das einen Kuchen (9x13x2in) imitiert. Und schließlich habe ich mit der 2D-Schneideoperation einen Werkzeugweg generiert.

Schritt 8: Zeit, einen Kuchen zu machen

Ich wollte einen einfachen Kuchen machen, also habe ich eine Schachtel mit allgemeiner gelber Kuchenmischung bekommen und sie gemäß den Anweisungen zubereitet und in eine 9x13-Zoll-Pfanne gegossen. Während des Backens habe ich eine einfache Buttercreme aus 1 Tasse Butter, 4 Tassen Puderzucker, 2 EL Milch und etwas Vanille gemacht. Dann wurde die Buttercreme gleichmäßig auf dem abgekühlten Kuchen verteilt. Ich habe darauf geachtet, dass es keine großen Abweichungen gibt, die die Vereisungsdüse stören könnten.

Das Zuckergussrezept ist hier sehr wichtig. Wenn es zu flüssig ist, bleibt es beim Extrudieren nicht an Ort und Stelle. Zu dick und der Stepper kann es nicht extrudieren. Folgendes habe ich verwendet:

7 Unzen nach Gewicht Puderzucker

15,5 Teelöffel Wasser

4 Tropfen blaue Lebensmittelfarbe für das, was ich gerne "Arduino Blue" nenne

Schritt 9: Dekorieren

Nun, da alles vorbereitet ist, ist es Zeit, einen Kuchen zu dekorieren. Zuerst habe ich alle Achsen referenziert, sodass sie die Endschalter berühren. Dann habe ich auf dem Touchscreen "unten" berührt, um die Vereisungsextrusion zu starten. Dann habe ich auf der cncjs-Webseite auf Start geklickt, damit die CNC-Maschine dem gcode folgt.