सर्पिल लैंप (उर्फ लॉक्सोड्रोम डेस्क लैंप): 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

सर्पिल लैंप (उर्फ द लॉक्सोड्रोम डेस्क लैंप) एक परियोजना है जिसे मैंने 2015 में शुरू किया था। यह पॉल नाइलैंडर के लॉक्सोड्रोम स्कोनस से प्रेरित था। मेरा मूल विचार एक मोटर चालित डेस्क लैंप के लिए था जो दीवार पर प्रकाश के बहते ज़ुल्फ़ों को प्रोजेक्ट करेगा।

मैंने एक निर्माता प्रदर्शनी के लिए OpenSCAD में एक प्रोटोटाइप डिज़ाइन किया और 3D प्रिंट किया। जबकि रोशनी उतनी ही शानदार थी जितनी मैंने उम्मीद की थी, यांत्रिक बिट्स नाजुक, कठिन-से-निर्माण थे और बस बहुत अच्छी तरह से काम नहीं करते थे।

तब से मैंने फ्रीकैड सीखा है, जो एक अधिक शक्तिशाली उपकरण है, और मैंने यांत्रिक घटकों को फिर से डिजाइन किया है। यह निर्देशयोग्य दूसरी पीढ़ी का संस्करण प्रस्तुत करता है जो अधिकांश अंदरूनी हिस्सों को पूरी तरह से 3 डी प्रिंट करने योग्य भागों से बदल देता है। इस अपडेट में विनिमेय 3W एलईडी मॉड्यूल हैं, जिससे आप विभिन्न रंगों के लिए एलईडी को स्वैप कर सकते हैं; या; यदि आप इसे अधिक परिष्कृत प्रकाश प्रभावों के लिए पूर्ण-रंग आरजीबी एलईडी मॉड्यूल के साथ तार कर सकते हैं।

यह परियोजना ओपन-सोर्स है:

यह प्रोजेक्ट पूरी तरह से फ्री और ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर का उपयोग करके बनाया गया था और ओपन सोर्स हार्डवेयर की परिभाषा को पूरा करता है। OpenSCAD और FreeCAD डिज़ाइन फ़ाइलें आपको Creative Commons - Attribution - Share Alike. के अंतर्गत संशोधित करने के लिए प्रदान की जाती हैं

अतिरिक्त क्रेडिट:

• पॉल नाइलैंडर के "लोक्सोड्रोम स्कोनस" से प्रेरित
• OpenSCAD फ़ाइल Kitwallace के "Loxodrome" से ली गई है

चरण 1: केंद्रीय कोर

मेरे मूल डिजाइन की एच्लीस की एड़ी यह थी कि लॉक्सोड्रोम क्षेत्र में एक विश्वसनीय बढ़ते बिंदु नहीं था। प्रारंभ में मैंने इसे शीर्ष पर एक धुरी बिंदु से निलंबित करने और आधार पर इसे घुमाने के लिए चुंबक का उपयोग करने का प्रयास किया। यह बिल्कुल भी काम नहीं करता था, इसलिए मैंने एक मोटर और एक छोटे गियर की कोशिश की, लेकिन चूंकि लॉक्सोड्रोम नीचे लटक रहा था, इसलिए गियर इसे मोड़ने के बजाय रास्ते से हटा देगा। मुख्य चुनौती यह थी कि इसे नीचे से समर्थन और स्पिन करने का एक तरीका खोजा जाए, जबकि अभी भी एलईडी आर्म और वायरिंग को एंकर करने के लिए एक निश्चित केंद्रीय अक्ष है।

इस निर्देश में दिखाए गए लैंप को सह-अक्षीय केंद्रीय कोर का उपयोग करने के लिए फिर से इंजीनियर किया गया है। आधार पर मोटर एक छोटे गियर को घुमाती है जो एक बड़े केंद्रीय गियर के साथ मेल खाता है। केंद्रीय गियर एक ६०८ रोलर स्केट असर के चारों ओर लपेटता है और स्नैप दूसरे हिस्से में फिट बैठता है जो रोटेशन को दीपक के ऊपरी हिस्से तक पहुंचाता है। बेयरिंग के बीच से एलईडी सपोर्ट आर्म को एंकर करने और संबंधित वायरिंग को चलाने के लिए एक निश्चित केंद्रीय ट्यूब चलती है।

चरण 2: सेंट्रल कोर को प्रिंट करना और असेंबल करना

केंद्रीय कोर में निम्नलिखित चार 3D मुद्रित भाग होते हैं:

• TopAssembly.stl (ग्रे, पिछली तस्वीर)
• GearCoreCenter.stl (लाल)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (हरा)
• DriveGear.stl (बैंगनी)

मुद्रित भागों के अलावा, आपको एक 603 रोलर स्केट असर की आवश्यकता होगी। आप इन्हें eBay पर सस्ते में पा सकते हैं। यह सब एक साथ कैसे रखा जाता है, यह देखने के लिए ऊपर दिया गया वीडियो देखें। एक सुखद फिट के लिए आपको TopAssembly पर केंद्रीय ट्यूब को रेत करने की आवश्यकता हो सकती है। एक बार गियरकोर सेंटर में बियरिंग डालने के बाद, आपको लॉक्सोड्रोम माउंटिंग एडेप्टर के रिम में कुछ गोंद जोड़ना चाहिए और इसे गियरकोर सेंटर में स्नैप करना चाहिए। ये दो भाग सुरक्षित रूप से जुड़े होने के लिए हैं और इन्हें घुमाना नहीं चाहिए।

मैंने सभी चलती भागों पर सिलिकॉन के साथ पैनफ व्हाइट स्टिक स्नेहक का उपयोग किया।

सामान्य मुद्रण युक्तियाँ:

केंद्रीय कोर में सभी भागों को बिना समर्थन के मुद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। गियरकोर सेंटर को प्रिंट बेड पर गियर वाले साइड फ्लश के साथ प्रिंट किया जाना चाहिए, जिसमें स्नैप ऊपर की ओर हों। ड्राइवगियर को बिस्तर पर फ्लश बैठे गियर और ऊपर की ओर संकीर्ण शाफ्ट के साथ मुद्रित किया जाना चाहिए। मैंने पाया कि क्यूरा 2 में "रिट्रैक्शन मिनिमम ट्रैवल" को 2 मिमी पर सेट करने से प्रिंट को काफी तेज करने में मदद मिली।

शीर्ष विधानसभा के लिए मुद्रण युक्तियाँ:

डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स का उपयोग करके पीएलए में प्रिंट करते समय, टॉपअसेंबली के केंद्र के नीचे की ट्यूब बहुत भंगुर थी। प्रिंट को धीमा करना, दीवार की मोटाई बढ़ाना, प्रवाह दर और तापमान ने मुझे पर्याप्त रूप से मजबूत हिस्सा दिया।

ये Cura 2 सेटिंग्स हैं जिनका उपयोग मैंने TopAssembly को काटने के लिए किया था:

• सीप:

  दीवार की मोटाई: 2

• ठंडा करना:

  • पंखे की गति: 50%
  • नियमित पंखे की गति: 30%
  • अधिकतम पंखे की गति: ३५%

• सामग्री:

  • डिफ़ॉल्ट मुद्रण तापमान: 210
  • मुद्रण तापमान: 210
  • प्रवाह: ११०%
  • वापसी सक्षम करें: गलत

• गति:

  • प्रिंट गति: ४० मिमी/सेक
  • दीवार की गति: १० मिमी/सेक

चरण 3: एलईडी आर्म के लिए तारों को समेटना

महिला पिन का उपयोग करके चार-स्थिति वाले ड्यूपॉन्ट कनेक्टर पर तारों को समेटने के लिए आपको एक क्रिम्पिंग टूल का उपयोग करना होगा। मैंने अपने लैंप को चार-स्थिति वाले कनेक्टरों के साथ बनाया है ताकि मेरे पास RGB LED के लिए पर्याप्त तार हों। यदि आप एक ही रंग की एलईडी का उपयोग कर रहे हैं, तो दो तार पर्याप्त होंगे, लेकिन मैं अतिरिक्त करंट ले जाने की क्षमता के लिए तारों को दोगुना करना पसंद करता हूं। इस प्रकार, एलईडी आर्म में चार-बिंदु ड्यूपॉन्ट कनेक्टर फिट करने के लिए पर्याप्त बड़ा स्लॉट होता है।

आपको लगभग एक फुट लंबे ब्रेडेड तार के चार सेट, एक क्रिम्प टूल और एक ड्यूपॉन्ट कनेक्टर किट की आवश्यकता होगी। मैंने इनका इस्तेमाल किया:

• IWISS SN-28B क्रिम्पिंग टूल
• हलजिया 310 पीसी 2.54 मिमी ड्यूपॉन्ट महिला / पुरुष वायर जम्पर पिन हैडर कनेक्टर वर्गीकरण

वीडियो crimping प्रक्रिया को दर्शाता है।

चरण 4: एलईडी आर्म को असेंबल करना

एक बार जब आप वायरिंग हार्नेस बना लेते हैं, तो तारों को एलईडी आर्म के माध्यम से फीड करें और ड्यूपॉन्ट कनेक्टर को स्लॉट में धकेलें। यह टाइट फिट है। आप कनेक्टर पर कुछ गोंद डालना चाह सकते हैं ताकि यह भविष्य में ढीला न हो, लेकिन यदि आप ऐसा करते हैं, तो बस थोड़ा सा उपयोग करें और इसे कनेक्टर के ठोस पक्ष पर लागू करें और सावधान रहें कि गोंद को न जाने दें सॉकेट में जाओ।

एक बार जब एलईडी आर्म इकट्ठी हो जाती है, तो आप इसे केंद्रीय कोर के बीच में छेद के माध्यम से खिला सकते हैं। वीडियो प्रक्रिया को प्रदर्शित करता है और मुझे विभिन्न एलईडी मॉड्यूल के साथ परीक्षण दिखाता है।

एलईडी आर्म के लिए प्रिंटिंग टिप्स:

प्रिंट करते समय एलईडी आर्म को उसकी तरफ सेट किया जाना चाहिए। सभी सतहों को इस तरह से ढाला गया है कि समर्थन आवश्यक नहीं होना चाहिए।

चरण 5: एलईडी मॉड्यूल को असेंबल करना

एलईडी मॉड्यूल निम्नलिखित घटकों से बने होते हैं:

• एक 3W एलईडी "स्टार"
• एक बोतल कैप (हीट्सकीक के रूप में)
• पुरुष पिन के साथ चार-स्थिति वाला ड्यूपॉन्ट कनेक्टर
• इन्सुलेटेड, ब्रेडेड तार की छोटी लंबाई
• बोतल कैप के पीछे ड्यूपॉन्ट कनेक्टर को जोड़ने के लिए नियमित दो-भाग वाला एपॉक्सी (मैंने जेबी वेल्ड का इस्तेमाल किया)
• एलईडी को बोतल कैप से जोड़ने के लिए दो-भाग थर्मल एपॉक्सी (मैंने आर्कटिक एल्यूमिना थर्मल चिपकने का इस्तेमाल किया)

आप अपने एलईडी स्टार के सकारात्मक और नकारात्मक पैड में तार की छोटी लंबाई को जोड़ने के लिए एक टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करना चाहेंगे। यदि आपके पास एक ही रंग की एलईडी है, तो आपको तारों को दोगुना करना चाहिए, दो सकारात्मक के लिए और दो नकारात्मक के लिए। यह आपको समानांतर में दोनों तारों के माध्यम से करंट चलाने और एलईडी आर्म में सभी उपलब्ध तारों का उपयोग करने की अनुमति देता है। आरजीबी एलईडी के लिए, आप सभी एनोड (-) पैड को आपस में जोड़ने के लिए एक तार का उपयोग करेंगे और शेष तीन तारों को प्रत्येक कैथोड (+) पैड से जोड़ने के लिए उपयोग करेंगे।

मैं एलईडी हीट सिंक के लिए बोतल के ढक्कन का उपयोग करता हूं। मैंने इन्हें अपनी स्थानीय शराब बनाने वाली कंपनी में खरीदा था, हालाँकि आप बीयर की बोतल से एक का पुन: उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं यदि यह पूरी तरह से असंतुलित हो।

जब तक आप "नंगे" बोतल के ढक्कन नहीं खरीदते हैं, आपको रबर लाइनर को नरम करने और हटाने के लिए एक गर्म हवा की बंदूक का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है। सुनिश्चित करें कि आपके पास अपने एलईडी को संलग्न करने के लिए नंगे धातु की एक साफ और पूरी तरह से सपाट सतह है। फिर, एलईडी को बोतल के ढक्कन से जोड़ने के लिए थर्मल एपॉक्सी का उपयोग करें, इसे क्लिप से सुरक्षित करें, और इसे रात भर सेट होने दें।

चरण 6: एलईडी मॉड्यूल को असेंबल करना

अगले दिन, आप चार तारों में से प्रत्येक पर पुरुष ड्यूपॉन्ट कनेक्टर्स को समेटना चाहेंगे और उन्हें चार-कनेक्टर आवास में धकेलेंगे। फिर, कुछ नियमित दो-भाग वाले एपॉक्सी को मिलाएं (न कि आपके द्वारा पहले इस्तेमाल किया गया थर्मल एपॉक्सी) और कनेक्टर को बोतल कैप के पीछे से जोड़ दें। एक बार फिर, क्लिप करें और रात भर सेट होने दें।

यह आंकड़ा असेंबली के बाद एक रंग और तीन रंगों वाला आरजीबी एलईडी मॉड्यूल दिखाता है।

चरण 7: मोटर को तार दें

मैंने बेस के लिए 4W 120V AC TYD-50 टाइप सिंक्रोनस मोटर का इस्तेमाल किया। इन मोटरों का उपयोग माइक्रोवेव टर्नटेबल्स में किया जाता है और इन्हें आसानी से ऑनलाइन पाया जा सकता है। वे सस्ती हैं, वे बहुत चुपचाप चलती हैं और विभिन्न आरपीएम की एक श्रृंखला में उपलब्ध हैं। मैंने अपने लैंप को धीमी, स्थिर टर्निंग क्रिया देने के लिए धीमी 5-6 RPM इकाई को चुना। लैम्प की गियरिंग इसे आधे से कम कर देती है, इसलिए मेरा लैम्प 2.5 से 3 RPM के सुखदायक पर बदल जाता है।

मैंने एक उपकरण से बचाए गए कॉर्ड पर सोल्डर किया और इसे गर्मी-सिकुड़ने वाली टयूबिंग की दो परतों से इन्सुलेट किया। यदि आप अपने लैंप में लाइन वोल्टेज के साथ सहज नहीं हैं, तो आप 12V AC TYD-50 सिंक्रोनस मोटर्स भी पा सकते हैं। फिर आप इसे वॉल वार्ट ट्रांसफॉर्मर के साथ जोड़ेंगे जो एक अधिक निर्माता-अनुकूल 12V एसी प्रदान करेगा।

चरण 8: बेस प्लेट को इकट्ठा करें

M3 बोल्ट का उपयोग करके मोटर को बेस प्लेट पर खराब किया जा सकता है।

मेरी मोटर में 7 मिमी के बाहरी व्यास वाला एक शाफ्ट था। इसलिए मैंने एक प्लास्टिक के टुकड़े को डिजाइन किया ताकि इसे 3 डी प्रिंटेड स्क्वायर प्रोफाइल एक्सल के साथ जोड़ा जा सके। यह M3 बोल्ट और नट के साथ जुड़ा हुआ है।

इस प्लास्टिक के टुकड़े में एक चौड़ा पतला मुंह होता है और धुरा थोड़ा प्रतिरोध के साथ स्वतंत्र रूप से अंदर और बाहर स्लाइड करने के लिए होता है। आपको बाद में विधानसभा में इसकी आवश्यकता होगी क्योंकि इसे ऊपर से जगह में गिराना होगा।

मोटर को ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए, बेस प्लेट के नीचे रबर के कुछ पैर चिपका दें। यह इसे टेबल से दूर रखेगा और एयरफ्लो में मदद करेगा।

मुद्रण युक्तियाँ:

सभी भागों को समर्थन के बिना मुद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चरण 9: लैंप बॉडी को इकट्ठा करें

M3 स्क्रू का उपयोग करके बेस प्लेट को शरीर से जोड़ा जा सकता है। अंदर पहुंचने का कोई रास्ता नहीं है, इसलिए सुनिश्चित करें कि दो हिस्सों को जोड़ने से पहले सभी तार बेस प्लेट के पीछे के स्लॉट से बाहर लटक रहे हैं!

मुद्रण युक्तियाँ:

लैंप बॉडी में एक कोमल ढलान है और इसे बिना सपोर्ट के प्रिंट किया जा सकता है।

चरण 10: गियर असेंबली को लैंप बॉडी में संलग्न करें

धुरा गियर असेंबली के छेद में शिथिल रूप से बैठता है। यदि आप केवल गियर असेंबली को ऊपर से लगाने की कोशिश करते हैं तो एक्सल संभवतः दीपक के अंदर गिर जाएगा।

आप एक्सल को रखने के लिए गर्म गोंद की एक थपकी का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मैंने गियर असेंबली को उल्टा पकड़ना चुना और फिर उसके ऊपर दीपक के शरीर (भी उल्टा) को नीचे कर दिया। दीपक के अंदर गहरे संभोग स्लॉट को खोजने के लिए आपको धुरी की जरूरत है, संभोग भाग के ढलान वाले पक्षों को धुरी को जगह में मार्गदर्शन करने में मदद करनी चाहिए।

सबसे पहले, आप पाएंगे कि धुरा बहुत लंबा है। मैंने इसे उद्देश्य से किया था ताकि आप इसे तब तक ट्रिम कर सकें जब तक कि सब कुछ एक साथ अच्छी तरह से फिट न हो जाए।

एक बार गियर असेंबली बैठ जाने के बाद, मोटर में प्लग करें और सत्यापित करें कि दो छोटे स्क्रू के साथ शीर्ष को सुरक्षित करने से पहले गियरिंग घूम रही है।

चरण 11: लॉक्सोड्रोम संलग्न करें

लॉक्सोड्रोम के आधार पर छोटे छेद के माध्यम से एलईडी आर्म को फीड करें और लॉक्सोड्रोम को स्थिति में लाएं। यह एक टाइट फिट है और लॉक्सोड्रोम के रिम और एलईडी आर्म के बीच थोड़ी सी निकासी है। हालांकि, बल का प्रयोग न करें, इसकी आवश्यकता नहीं होनी चाहिए।

मुझे एलईडी बांह के आधार पर मोड़ के पिछले हिस्से में लॉक्सोड्रोम प्राप्त करने में कुछ कठिनाई हुई। मुझे एलईडी बांह के किनारों को थोड़ा नीचे दर्ज करना पड़ा ताकि इसे पास करने के लिए पर्याप्त संकीर्ण किया जा सके, लेकिन मैंने सीएडी फ़ाइल और एसटीएल को समायोजित किया है, इसलिए उम्मीद है कि आपको ऐसा करने की आवश्यकता नहीं होगी।

एक बार जब लॉक्सोड्रोम एलईडी बांह की गर्दन पर होता है, तो इसे बनाए रखने वाले टैब पर स्नैप करना चाहिए। अंतिम चरण लॉक्सोड्रोम में अंतराल के माध्यम से अपनी उंगलियों को चिपकाकर एलईडी मॉड्यूल डालना है।

यह कैसे किया जाता है, इसके लिए वीडियो देखें।

मुद्रण युक्तियाँ:

Loxodrome को 100% infill पर प्रिंट करें, क्योंकि आप चाहते हैं कि सर्पिल भुजाएँ यथासंभव मजबूत हों।

आपको निश्चित रूप से इस प्रिंट और इसके बहुत से समर्थन की आवश्यकता होगी। यदि आपके पास दोहरी-एक्सट्रूडर और घुलनशील समर्थन है, तो इसका उपयोग करने के लिए यह एक शानदार जगह है!

यदि आपके पास डुअल-एक्सट्रूडर नहीं है, तो डरें नहीं, क्योंकि मैं इसे सिंगल एक्सट्रूडर एफडीएम प्रिंटर पर प्रिंट करने में सक्षम था। चूंकि अधिकांश समर्थन लॉक्सोड्रोम के अंदर होगा, इसलिए इसे काफी कमजोर होने की आवश्यकता होगी ताकि आप सुई नाक सरौता के साथ पहुंच सकें, इसे कुचल दें और इसे टुकड़े-टुकड़े कर दें।

क्यूरा में डिफ़ॉल्ट समर्थन इसके लिए बहुत मजबूत है। मुझे जो तरकीब मिली वह शून्य के समर्थन घनत्व के साथ ग्रिड समर्थन का उपयोग करना था। यह क्यूरा को लॉक्सोड्रोम की सर्पिल भुजाओं का समर्थन करने के लिए केवल पतली एकल परत वाली दीवारों को प्रिंट करने का कारण बनता है। प्रिंट पूरा होने के बाद इन दीवारों को कुचलना और निकालना अपेक्षाकृत आसान होता है।

मेरा मूल प्रिंट 2015 में क्यूरा के पुराने संस्करण के साथ किया गया था, लेकिन यहां क्यूरा 2 के लिए सेटिंग्स हैं जो वांछित समर्थन पैटर्न देने लगती हैं:

• समर्थन उत्पन्न करें: सच
• समर्थन प्लेसमेंट: हर जगह
• समर्थन पैटर्न: ग्रिड
• समर्थन घनत्व: 0
• समर्थन दूरी एक्स / वाई: 0.9
• समर्थन दूरी जेड: 0.15
• टावरों का प्रयोग करें: गलत

प्रिंट के दौरान और बाद में, लॉक्सोड्रोम एक विशाल क्रोइसैन की तरह दिखेगा। जब तक यह सब खत्म नहीं हो जाता, तब तक आपको सपोर्ट को फाड़ने के लिए सुई नाक सरौता का उपयोग करना होगा। किसी नुकीले औजार से उस पर प्रहार करने या कुचलने से परतों को तोड़ने में मदद मिलेगी। इसके लिए मोटे दस्तानों का उपयोग करना सहायक हो सकता है, क्योंकि टुकड़े नुकीले हो सकते हैं। एक बार सभी समर्थन हटा दिए जाने के बाद, आप सैंडपेपर का उपयोग करके किसी भी खुरदरे धब्बे को चिकना कर सकते हैं।

चरण 12: एलईडी मॉड्यूल को शक्ति देना

एलईडी मॉड्यूल को बिजली देने के लिए, मैं एक समायोज्य वर्तमान बिजली की आपूर्ति की सलाह देता हूं। एक विशिष्ट एलईडी स्टार के लिए, 300mA पर्याप्त करंट प्रदान करेगा। ईबे पर सूचीबद्ध कई 300mA एलईडी ड्राइवर हैं, या आप पूरी तरह से समायोज्य मॉड्यूल प्राप्त कर सकते हैं जैसे कि मेरे वीडियो में दिखाया गया है।

एक अन्य विकल्प एक परिवर्तनीय वोल्टेज डीसी-टू-डीसी हिरन कनवर्टर खरीदना और 12 वी डीसी दीवार वार्ट के संयोजन के साथ उनका उपयोग करना है। फिर आप ध्यान से वोल्टेज को शून्य से तब तक बढ़ा सकते हैं जब तक कि एक मल्टीमीटर द्वारा मापी गई सही मात्रा एलईडी के माध्यम से प्रवाहित न हो जाए। ध्यान रखें कि अलग-अलग रंग के एलईडी को अलग-अलग वोल्टेज पर बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी, इसलिए यदि आप एलईडी का आदान-प्रदान करने की योजना बना रहे हैं, तो निरंतर चालू आपूर्ति एक बेहतर विकल्प है।

एक बार जब आप एलईडी पर करंट सेट कर लेते हैं, तो कृपया इसे केवल भाग लेने के दौरान ही चलाएं। आप यह सुनिश्चित करने के लिए इसे देखना चाहते हैं कि यह प्लास्टिक के समर्थन को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म नहीं हो रहा है। यदि यह बहुत गर्म हो रहा है, तो आपको करंट को बंद करना होगा।

एपिलॉग चैलेंज 9. में उपविजेता