रैखिक घड़ी (एमवीएमटी 113): 13 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

फ्यूजन 360 प्रोजेक्ट्स »

कोई फर्क नहीं पड़ता कि दीपक चोपड़ा आपको क्या कहते हैं, समय रैखिक है। उम्मीद है कि यह घड़ी वास्तविकता से थोड़ी अधिक करीब है, जिसकी हम सभी अभ्यस्त हैं। पांच मिनट के अंतराल मिनट तक सटीक होने की तुलना में कम विक्षिप्त महसूस करते हैं, और प्रत्येक संख्या बढ़ाई जाती है, जो आपको वर्तमान पर ध्यान केंद्रित करने की याद दिलाती है।

मैंने इसे पियर 9 (वॉटरजेट, सैंड ब्लास्टर, लेजर कटर, 3 डी प्रिंटर, इलेक्ट्रॉनिक्स लैब, आदि) में लगभग हर मशीन का उपयोग करके बनाया है। यह 6061 एल्यूमीनियम, स्टील हार्डवेयर (शिकंजा, नट, बीयरिंग), 3 डी प्रिंटेड गियर, एक Arduino Uno से बना है, और घंटे और मिनट के पैनल लेजर कट / नक़्क़ाशीदार प्लाईवुड हैं।

निश्चित रूप से मुझे पता है कि यह परियोजना लगभग हर किसी के लिए सुलभ नहीं है, जिसके पास इस तरह की दुकान तक पहुंचने का अत्यधिक सौभाग्य नहीं है, लेकिन उम्मीद है कि आप इसे प्रेरणादायक पाएंगे।

फ़्यूज़न 360 छात्रों और शौक़ीन लोगों के लिए मुफ़्त है, और इसमें ढेर सारी शैक्षिक सहायता है। यदि आप मेरे द्वारा किए जाने वाले कार्य के 3D मॉडल को सीखना चाहते हैं, तो मुझे लगता है कि यह बाजार पर सबसे अच्छा विकल्प है। साइन अप करने के लिए नीचे दिए गए लिंक पर क्लिक करें:

छात्र/शिक्षक

शौक़ीन/स्टार्टअप

मैंने चलती भागों के साथ 3D मॉडलिंग परियोजनाओं से संबंधित वेबिनार कक्षाओं की एक श्रृंखला का भी नेतृत्व किया। इन वेबिनार में, आप उन्नत यांत्रिक असेंबलियों (अर्थात् दो या दो से अधिक जोड़ों की परस्पर क्रिया) और प्रतिपादन जैसी फ्यूजन 360 सुविधाओं के बारे में जानेंगे। अंतिम वेबिनार में इस घड़ी के डिज़ाइन को फ़्यूज़न 360 में मॉडलिंग करने पर ध्यान केंद्रित किया गया था। आप पूरा वीडियो यहाँ देख सकते हैं:

यदि आप रुचि रखते हैं, तो इस श्रृंखला के अन्य दो वेबिनार देखें जहाँ आप Arduino के साथ एक विशालकाय नॉब लैंप और एक सदा की घड़ी डिज़ाइन करना सीखेंगे।

चरण 1: 507 यांत्रिक गति

५०७ मैकेनिकल मूवमेंट १८६० के सामान्य तंत्रों का एक विश्वकोश है जो इस तरह की चीज़ के लिए एक अच्छे संदर्भ के रूप में कार्य करता है। यह तंत्र मूवमेंट 113, "रैक एंड पिनियन" पर आधारित है। यह एक लंबी परियोजना होने जा रही है, इसलिए यदि आपके पास एक विशिष्ट तंत्र है जिसे आप मुझसे बनाना चाहते हैं, तो बेझिझक टिप्पणियों में अनुरोध करें!

चरण 2: डिज़ाइन और 3D मॉडल

ऊपर दिया गया वीडियो एक वेबिनार की रिकॉर्डिंग है जिसे मैंने प्रोजेक्ट के रैक और पिनियन डिज़ाइन भाग के लिए किया था।

डिजाइन का सबसे कठिन हिस्सा रैक और पिनियन गियर असेंबली था। गियर डिजाइन के लिए गणित बहुत जटिल हो सकता है (वास्तव में, ऐसे इंजीनियर हैं जो मूल रूप से केवल इसी कारण से गियर असेंबलियों को डिजाइन करते हैं), लेकिन रॉब डुआर्टे द्वारा एक महान यूट्यूब ट्यूटोरियल के आधार पर, मैंने अपना खुद का टेम्पलेट बनाया जो नवीनतम संस्करण के साथ काम करता है फ्यूजन के लिए स्पर गियर ऐड-इन का।

ऊपर दिया गया वीडियो आपको रैक और पिनियन असेंबली बनाने की प्रक्रिया के बारे में बताता है, लेकिन यदि आप अधिक गहन ट्यूटोरियल चाहते हैं, तो कृपया 5 अप्रैल को डिज़ाइन नाउ ऑवर ऑफ़ मेकिंग इन मोशन वेबिनार के लिए मुझसे जुड़ें। यदि आप वेबिनार को याद करते हैं, तो यह ' रिकॉर्ड किया जाएगा और मैं यहां वीडियो पोस्ट करूंगा।

टेम्प्लेट (नीचे लिंक) में ऊपर दिखाए गए सभी पैरामीटर पहले से ही दर्ज हैं। मैं यहां गणित में नहीं पड़ूंगा, लेकिन अगर आप निर्देशों का पालन करते हैं, तो यह आपके लिए काम करना चाहिए।

ऐड-आईएनएस > स्क्रिप्ट्स और ऐड-इन्स… > स्पर गियर > रन पर जाकर स्पर गियर ऐड-इन का उपयोग करें। जब आपको ऊपर दिखाई गई विंडो मिलती है, तो पैरामीटर दर्ज करें। दांतों की संख्या आपको मान के लिए किसी पैरामीटर का उपयोग नहीं करने देगी, इसलिए यदि आप इसे बदलते हैं तो केवल यह सुनिश्चित करें कि यह दांतों के मान से मेल खाता है। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, आपको नामित मापदंडों को 1 से गुणा करना होगा।

ध्यान रखें कि एक बार गियर बन जाने के बाद, आप इसे फ़्यूज़न में किसी अन्य ऑब्जेक्ट की तरह ही संपादित कर सकते हैं।

जैसा कि वीडियो डेमो में दिखाया गया है, यह एक उदाहरण है कि आप पैरामीटर का उपयोग करके टूथ प्रोफाइल कैसे बनाएंगे।

फ्यूजन में अपना खुद का रैक और पिनियन बनाने के लिए आप जिस टेम्पलेट का उपयोग कर सकते हैं, उसके लिंक यहां दिए गए हैं:

पैरामीटर के साथ टेम्पलेट:https://a360.co/2oeT5El

रैक और पिनियन गियर का पता लगने के बाद, मैंने मोटर, स्विच और अन्य इलेक्ट्रॉनिक भागों के मॉडलिंग में बहुत समय बिताया, फिर सभी विवरणों का पता लगाया। ऊपर वर्णित गति लिंक के साथ, मैं एक अच्छी तस्वीर प्राप्त करने में सक्षम था कि यह गति में कैसा दिखेगा।

आप नीचे दिए गए लिंक के माध्यम से फ़ाइल तक पहुँच सकते हैं, और इसके साथ खेल सकते हैं या फ़ाइल से अपना स्वयं का संस्करण बनाने का प्रयास भी कर सकते हैं। पुर्जों के बनने के बाद काफी छेड़छाड़ और परिवर्तन हुआ था, इसलिए यह उम्मीद न करें कि सभी भागों को केवल लेजर कट कर एक तैयार उत्पाद प्राप्त करने में सक्षम हो। यह प्रोजेक्ट महंगा था और इसमें बहुत समय लगा! यदि आप इसे बनाने के बारे में वास्तव में गंभीर हैं और कुछ सहायता की आवश्यकता है, तो बस नीचे टिप्पणी करें और मैं आपको आगे बढ़ाने की पूरी कोशिश करूंगा।

समाप्त घड़ी डिजाइन:

यदि आप पहले से फ़्यूज़न 360 उपयोगकर्ता नहीं हैं, तो मेरी निःशुल्क 3डी प्रिंटिंग क्लास के लिए साइन अप करें। यह फ़्यूज़न बनाने के लिए एक क्रैश कोर्स है, और पाठ 2 में फ़्यूज़न को निःशुल्क प्राप्त करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी है।

चरण 3: अद्यतन 12/1/2020

पहला प्रोटोटाइप बनाने के बाद मैंने डिजाइन में कुछ सुधारों के साथ शुरुआत की। इलेक्ट्रॉनिक्स टीम के मेरे एक सहयोगी ने मोटरों को चलाने के लिए एक कस्टम सर्किट डिज़ाइन किया, और चुंबकीय सेंसर हैं जो स्थिति का पता लगाने में मदद करते हैं (चुंबक से अनुक्रमित रेल में प्रेस-फिट)।

मॉडल के सभी घटकों में भाग संख्याएं हैं, अधिकांश मैकमास्टर कैर या डिजीके से हैं। यह एक बेहतर डिज़ाइन है क्योंकि यह पूरी तरह से विस्तारित होने पर रेल के वजन से रैकिंग की समस्या से बचा जाता है, और क्योंकि चुंबक सेंसर इंडेक्सिंग हर बार मोटर्स के चलने पर उचित स्थिति सुनिश्चित करता है।

पूर्ण फ्यूजन 360 असेंबली:

चरण 4: हार्डवेयर

• पैनल: 6 मिमी मोटा 6061 एल्यूमीनियम (संभवतः प्लाईवुड भी काम करेगा)
• संख्या पैनल: 3 मिमी प्लाईवुड
• Arduino Uno:
• एडफ्रूट मोटर शील्ड:
• 5V स्टेपर मोटर्स: https://www.adafruit.com/products/858 (मैं इनके बजाय 12V मोटर्स का उपयोग करने की सलाह दूंगा)
• सीमा स्विच (4):
• क्षणिक स्विच (2):

चरण 5: इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रोग्रामिंग

इलेक्ट्रॉनिक्स सभी एक Arduino Uno और एक Adafruit Motor Shield के साथ किए जाते हैं।

मैं इसे कैसे काम करना चाहता हूं, इसका मूल विचार यहां दिया गया है:

1. जब इकाई चालू होती है, तो स्टेपर रैक को तब तक वापस चलाते हैं जब तक कि बाईं ओर की सीमा स्विच चालू न हो जाए। यह स्थिति को शून्य पर सेट करता है। स्टेपर तब तक रैक को आगे चलाते हैं जब तक कि 1 घंटे के पैनल पर केंद्रित नहीं होता है और 00 मिनट पैनल पर केंद्रित होता है।
2. एक बार घंटा और मिनट केंद्रित हो जाने पर, रैक समय पर आगे बढ़ते हैं। एक पूर्ण स्थिति हर 5 मिनट में पूरी गति से नीचे की ओर चलती है, और एक पूर्ण स्थिति हर घंटे शीर्ष पर चलती है।
3. रैक को एक स्थिति (लगभग 147 कदम) आगे बढ़ाने के लिए क्षणिक स्विच (पिन 6-7), फिर घड़ी की गिनती के साथ जारी रखें।
4. घंटे और मिनट के आंदोलनों में काउंटर होते हैं जो बार को बाईं सीमा स्विच पर वापस भेजते हैं और एक बार 12 घंटे बीत जाने के बाद उन्हें शून्य पर रीसेट कर देते हैं, और मिनट 55 से अधिक हो जाते हैं।

मैं अभी भी स्पष्ट नहीं हूं कि मुझे कोड के साथ वास्तव में क्या करना है। मैंने इसे रैंडोफो से प्राप्त कोड के साथ सिद्धांत में काम कर लिया है। एक बार सीमा स्विच चालू होने के बाद यह कोड मिनट बार को हर 200 एमएस (मुझे लगता है) में एक कदम आगे बढ़ाता है। यह काम करता है, लेकिन मैं यहां किए गए बुनियादी काम से बहुत जल्दी अपनी गहराई से बाहर हूं। यह एक समझदार Arduino उपयोगकर्ता के लिए एक बहुत ही आसान समस्या की तरह लगता है, लेकिन मैं केवल साल में एक बार एक प्रोजेक्ट करता हूं, और हर बार जब मैं करता हूं, तो मैं मूल रूप से आखिरी प्रोजेक्ट में सीखी गई हर चीज को भूल जाता हूं।

/*************************************************************

रैंडी सराफान द्वारा मोटर शील्ड स्टेपर डेमो

अधिक जानकारी के लिए देखें:

www.instructables.com/id/Arduino-Motor-Shi…

*************************************************************/

#include #include #include "utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h"

// डिफ़ॉल्ट I2C पते के साथ मोटर शील्ड ऑब्जेक्ट बनाएं

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); // या, इसे एक अलग I2C पते के साथ बनाएं (स्टैकिंग के लिए कहें) // Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (0x61);

// स्टेपर मोटर को 200 स्टेप्स प्रति रेवोल्यूशन (1.8 डिग्री) से कनेक्ट करें

// मोटर पोर्ट #2 (M3 और M4) के लिए Adafruit_StepperMotor *myMotor1 = AFMS.getStepper(300, 1); Adafruit_StepperMotor *myMotor2 = AFMS.getStepper(300, 2);

इंट देरीलेगंथ = 7;

व्यर्थ व्यवस्था() {

// सीरियल कनेक्शन शुरू करें Serial.begin (९६००); // पिन 2 को इनपुट के रूप में कॉन्फ़िगर करें और आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला पिनमोड (2, INPUT_PULLUP) को सक्षम करें;

// सीरियल.बेगिन (९६००); // 9600 बीपीएस पर सीरियल लाइब्रेरी सेट करें

Serial.println ("स्टेपर टेस्ट!");

AFMS.begin (); // डिफ़ॉल्ट आवृत्ति 1.6KHz के साथ बनाएं

//AFMS.begin(1000); // या एक अलग आवृत्ति के साथ, 1KHz myMotor1->setSpeed(100) कहें; // १० आरपीएम }

शून्य लूप () {

// पुशबटन मान को एक चर int sensorVal = digitalRead(2) में पढ़ें; सेंसरवैल == कम; इंट विलंब एल = २००; अगर (सेंसरवैल == कम) { Serial.println ("मिनट ++"); // myMotor1-> स्टेप (1640, बैकवर्ड, डबल); for (int i=0; i step(147, BACKWARD, DOUBLE); //analogWrite(PWMpin, i); देरी (देरी); } Serial.println("Hours++"); myMotor1->step(1615, फॉरवर्ड, डबल);

// myMotor2-> स्टेप (1600, बैकवर्ड, डबल);

myMotor2-> स्टेप (220, फॉरवर्ड, डबल); // देरी (देरी एल); } अन्यथा {

// Serial.println ("डबल कॉइल स्टेप्स");

myMotor1-> स्टेप (0, फॉरवर्ड, डबल); myMotor1-> स्टेप (0, बैकवर्ड, डबल); } }

चरण 6: आधार को इकट्ठा करें

आधार दो प्लेटों से बना है जिसमें स्पेसर उन्हें एक साथ पकड़े हुए हैं। टेप किए गए छेदों के माध्यम से शिकंजा प्लेट में जकड़ जाता है। इस ड्राइंग पर भाग संख्या ६ एक और ३डी प्रिंटेड हिस्सा है- एक स्पेसर जो स्टेपर मोटर्स के लिए पावर टर्मिनल के लिए एक पालना भी है।

चरण 7: क्षणिक स्विच जोड़ें

क्षणिक स्विच, अरुडिनो, और सीमा स्विच सभी फास्टन को सामने की प्लेट पर ले जाते हैं, इसलिए परिवर्तन करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स तक पहुंच आसान है- बस बैक प्लेट को हटा दें और आप सब कुछ तक पहुंच सकते हैं।

चरण 8: माउंटिंग प्लेट और लिमिट स्विच जोड़ें

माउंटिंग प्लेट रैक के लिए सीमा स्विच और असर असेंबली रखती है। इलेक्ट्रॉनिक्स को संपादित करते समय यह हिस्सा भी एक साथ रह सकता है।

चरण 9: स्टेपर मोटर्स और गियर्स जोड़ें

स्टेपर मोटर्स थ्रेडेड होल के माध्यम से M4 स्क्रू के साथ पैनल में जकड़े हुए हैं, और 3D प्रिंटेड गियर मोटर पोस्ट पर प्रेस-फिट हैं। मैंने उन्हें स्नग और फ्लश करने के लिए ट्रिगर क्लैंप का इस्तेमाल किया।

चरण 10: रैक जोड़ें

रैक में स्लॉट्स होते हैं जो दो बॉल बेयरिंग पर होते हैं। बियरिंग्स और स्लॉट्स के बीच एक छोटा सा गैप (.1mm) है, जो रैक को स्वतंत्र रूप से चलने की अनुमति देता है।

बेयरिंग को कस्टम 3डी प्रिंटेड स्पेसर्स के बीच सैंडविच किया जाता है ताकि मुझे ठीक वैसा ही फिट मिल सके जिसकी मुझे जरूरत थी। मोर्चे पर एक रैक प्लेट है जो रैक को पकड़ने वाले वॉशर के रूप में कार्य करती है।

चरण 11: घंटा और मिनट बार्स जोड़ें

घंटे और मिनट की सलाखों को 12 मिमी स्पेसर के साथ रैक में बांधा जाता है जिससे बार और रैक के बीच निकासी की अनुमति मिलती है।

चरण 12: आवर्धक जोड़ें

मैग्निफायर सस्ते पॉकेट मैग्नीफाइंग ग्लास हैं जो मुझे अमेज़न पर मिले हैं। वे 25 मिमी स्पेसर के साथ सलाखों के सामने से ऑफसेट हैं।

चरण 13: सीखे गए पाठ

मैंने इस परियोजना के साथ रैखिक गति के बारे में बहुत कुछ सीखा। रैक पर बियरिंग्स और स्लॉट्स के बीच मैंने जो सहिष्णुता का उपयोग किया वह थोड़ा अधिक था, इसलिए यदि मैं इसे फिर से बनाना चाहता था तो मुझे लगता है कि मैं शायद इसे आधा कर दूंगा। गैप के किनारों पर गैप भी कुछ ज्यादा ही था।

मोटरें काम करती हैं, लेकिन कैंटिलीवर जितना लंबा होता है, उतना ही उन्हें काम करना पड़ता है। मैं शायद 5V वाले के बजाय 12V स्टेपर के साथ जाऊंगा।

बैकलैश भी बड़ा होना चाहिए था, शायद 0.25 मिमी। मैंने कोशिश की पहली गियर के साथ गियर बहुत कसकर रैक पर असर कर रहे थे।