Lasertekenmasjien: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

✨ Teken fosforescerende ligroetes met 'n masjien wat heeltemal van nuuts af ontwerp en gebou is!

Die verhaal: Tussendeur die bestudering van pouses in die middel van die week, het ek en my vriend Brett hierdie masjien ontwerp en gebou wat 'n laser- en spieëlstelsel gebruik om ligspore te teken, wat beheer kan word met 'n 3D -gedrukte joystick. Die hoofdoel was om tekentegnieke en materiaal te gebruik wat mense gewoonlik nie met teken sou assosieer nie, terwyl hulle 'n gevoel van intrige by die gebruiker skep.

Ons hoop dat u dit net so geniet as wat ons dit geniet het om dit te ontwerp en te bou!

Voorrade

Ons is twee gebroke studente, en ons het grotendeels probeer om stukkies stukke en weggooi hout rondom ons skool te vind, en alle gereedskap was van die skool se vervaardigersruimte. Ons het ook nie toegang tot baie metaalmateriale nie (ratte, tandheugels, plugels, ens.), Daarom het ons dit self gemaak van lasergesnyde hout. Vir die stukke wat ons nie kon vind nie, het ons dit vir $ 19,50 op Amazon gekoop.

Let wel: hierdie projek benodig 'n laser, onthou dat u dit nie direk in die oë moet kyk nie!

Materiaal:

• 1/4 in laaghout (x2)
• 1/8 in laaghout (x1)
• Houtgom (dun laag)
• 1/2 duim houtspeld (x1)
• 1/2 in spieël (x1)
• 1/4 in deursnee 2 in lang koperpyp (x1)
• 1/4 in deursnee 2 in lang koperpyp (x2)
• 1/4 in deursnee 1,5 in lang koperpyp (x3)
• 1/2 in O. D. 1/4 in I. D. Kogellagers (x6)
• 405 nm laserdiode (x1)
• Arduino (x1)
• 24 AWG draad van 6 voet (x1)
• Fosforescerende poeier (x1)
• Power Jack 120 VAC tot 9 V kragadapter (x1)
• Rubberband (x1)
• Joystick analoog 2-as (x1)
• L298N motorbestuurder (x1)
• 2,5 mm DC -aansluiting (x1)

Gereedskap:

• Lasersnyer
• Skuurpapier
• Sien
• Warm gom geweer
• Dead Blow Hammer
• Soldeerbout
• Boor
• 3D -drukker
• Dremel

Stap 1: Laser sny die stukke

Hierby is die twee illustratielêers vir al die houtstukke wat met laser gesny moet word, en die name stem ooreen met die houtsoort waarop hulle uitgesny moet word (1/4 duim v. 1/8 duim laaghout). Ek het ook foto's van die lêers aangeheg. Daar is eintlik meer sluitwassers as wat nodig is, maar dit breek af en toe, so dit is altyd lekker om ekstra te hê.

Alle lyne moet gesny word, nie gegraveer nie. Sodra hulle uitgesny is, gaan na die volgende stap!

Stap 2: Monteer die stukke Pt. 1 Basis- en rekstelsel

Hierbo is beelde van hoe die stukke bymekaar kom, asook 'n video agter die skerms. Die konstruksie vir hierdie stap word verdeel in die eerste konstruksie van die stukke uit die vorige 1/4 duim illustrator lêer en dan die 1/8 duim illustrator lêer.

1/4 duim afdeling ---

Onderkant: Druk die stokkies deur die hoek van die basisplate en druk die sluitringe deur die punte van die plug om die basisplate op hul plek te hou. Hierdie basis bied ruimte vir die arduino om half versteek te bly terwyl dit die kunsbord seil ondersteun.

Rollagerondersteuning: Plak die rollagerstut op die dakvlak van die motorhuis van 1/8 duim

Laersamestelling: die boonste rek word op sy plek gehou en beweeg deur 'n driehoekige rangskikking van rollagers wat dit nie laat draai nie, terwyl dit gladde translasiebeweging behou. Hierbo word 'n beeld gegee van hoe die rollagers lyk. Die diagramme toon hoe die rollagers met die rek in wisselwerking is en waar dit op die masjien geplaas word. Plaas dit deur die gate van die rollagersteun wat u op die motorhuis se dak vasgeplak het

Steunbalke: gemerk as "dit verseker dat die rek nie wegvlieg nie" in die kwartduim-lêer, hierdie ondersteuningsbalke verminder wankel deur die styfheid van die rek te verhoog en voorkom dat te entoesiastiese gebruikers stukke van die masjien afstuur of die glasspieël verpletter! Ons het houtgom gebruik om dit aan die boonste rak vas te maak, aangesien dit stewig moet wees.

1/8 duim afdeling ---

Onderrek: Die onderste rek is die korter rek met die gat. Met hierdie gat kan u die arduino -drade onder die gleuf van die boonste basisplaat en in die motorhuis voer, sodat die drade die motor kan bereik, selfs as die onderste rek beweeg.

Bo -rek en tandwiel: Die boonste rek is die ander rek (die langer een). Op die foto word saam met die sluitringe 'n beeld gegee van hoe die struktuur van die tandwiel (een van die reuse -ratte) lyk en hoe dit werk.

Die res van die 1/8 duim-gedeelte (die motorverwante stukke) word in die volgende stap verduidelik …?

Stap 3: Monteer die stukke: Pt 2. Motorstuff

Vervolgens moes ons die motorhouers en motors ontwerp om dit te laat beweeg. Daar is twee motors, een om in die x-as te beweeg en die ander om in die y-as te beweeg.

Maak twee motorhouers: Ons het die middelste motorsteunstukke (die met die seshoekgate) tussen die ander twee ingebou wat gate bevat sodat die boute daardeur kan pas. Daarna het ons elke motor met skroewe aan elke motorhouer vasgemaak. Deur die houer en die motor aan enige oppervlak vas te plak, kon ons ons motors maklik installeer en verwyder met slegs 'n heksleutel. Om van motor na rat oor te skakel, gebruik ons 'n 3D-gedrukte askraag om met die tandwielas te skakel.

Motorhuis: Die motorhuisstukke maak 'n boksvormige behuising vir die motor. Die reghoeke met gate daarin is die boonste en onderste stukke (die een met verskeie gate is die bokant). Die res van die motorhuis is saamgestel uit die sye wat met hul groewe + rante bymekaar pas. Plak al die stukke aan die kante, behalwe op die een kant, vas, aangesien u die motor nog binne moet plaas en dit makliker is om dit van die kant af te doen as van bo.

Die motor beheer: Om die motors te beheer, het ons 'n joystick, Arduino en 'n aparte motorbestuurder gebruik om die motors aan te dryf. Alles loop uit 'n enkele 9-volt DC-aansluiting. Om die gewenste beweging te bereik, moes ons die sterkte van die PWM -sein aanpas, sodat dit genoeg wringkrag was om wrywing in die rat te oorkom, terwyl dit nie te vinnig kon beweeg nie. Die volgende stap beskryf die Arduino -opset en kode …?

Stap 4: Arduino

Dit is die Arduino -kode om die posisie van die laser te beheer met die joystick as invoer. Die kode is so geskryf dat elke rigting van die joystick een van die motors bestuur (die motor wat die x-as beheer en die motor wat die y-as beheer). Dit laat die masjien toe om krommes en diagonale te teken wanneer die joystick -posisie van die horisontale/vertikale as af is.

Stap 5: Die joystick

Ons het gekies om 'n joystick -omhulsel in PLA te druk, sodat dit gemaklik en natuurlik sou wees vir die gebruiker om vas te hou en te werk (alhoewel dit steeds korrek kan funksioneer sonder 'n omhulsel).

In wese is dit twee helftes van 'n ovaal omhulsel met 'n gaatjie aan die een kant. Ons sit die kontroleerderstokkie binne -in, sodat as die omhulsel aanmekaar gesit word, pas dit deur die gat sodat die gebruiker kan kommunikeer. Die drade strek aan die agterkant van die ander kant van die omhulsel en na die arduino.

Stap 6: Verf die artboard -doek

Verf die doek met die fosforescerende poeier en laat dit droog word terwyl u aan die volgende stappe werk.

? Hou dit in 'n baie sanitêre omgewing, die eerste keer dat ons die poeier, stof en saagsels vasgesteek het. Dit is ook makliker om die poeier met verf te meng sodat dit maklik vassit.

Stap 7: Die laser- en spieëlstelsel

Waarom wys die laser nie net reguit van die einde van die boonste rak af nie?

Ek en Brett het vinnig agtergekom dat die laser regoor die tekenbord aan die einde van die rek geplaas word, wat die einde van die rek afweeg, wat die bewegingsbereik beperk. In plaas daarvan het ons besluit om inspirasie te put uit die ontwerp van 'n lasersnyer. Die oplossing: Deur 'n spieël aan die einde van die rek te plaas met 'n helling van 45 grade, kan ons verseker dat die balk direk loodreg op die oppervlak wys sonder om gewig by te voeg tot die einde!

Die laser: monteer die laser en spieël versigtig. Voer die laserdrade deur een gaatjie aan die bokant van die motorhuis se dak om aan die battery te koppel. Trek rubberbande deur die ander gaatjie van die motorhuis se dak om die laser vas te maak.

Die spieël: die spieël moet teen 'n hoek van 45 grade wees met behulp van die driehoekige kwartduim stukke. Deur die laser parallel met die grond te monteer, moet die laserstraal van die spieël af weerspieël en die grond direk onder raak, selfs al beweeg die rek.

Stap 8: Finale polering

Nadat ons getoets het of dit behoorlik werk, het ons die laaste voorkant van die motorhuis vasgeplak. Om die visuele aantrekkingskrag van die masjien te vergroot, het ons sluitringe aan die onderkant van die spykers aangebring. Dit het ook 'n effense funksionele doel, aangesien hierdie ringe as 'voete' vir die masjien gedien het (in plaas daarvan dat die hele basis die grond raak), wat dit makliker gemaak het om die hele masjien op 'n tafel te skuif. Ons gee die produk 'n finale poetsmiddel deur al die blootgestelde hout te skuur.

Refleksie: Ons het dit baie geniet om hierdie masjien te ontwerp en nog beter om daarmee te speel. Ironies genoeg het die mees ingewikkelde dele van die ontwerp ons die minste probleme gegee, terwyl die eenvoudigste dele ons die meeste gegee het. As ons hierdie projek weer sou doen, sou ons meer eksperimenteer met wrywingsverminderende materiale op die bewegende dele.

Ons hoop dat mense net so baie van hierdie toestel hou as ons, en dat dit hulle inspireer om in die toekoms nog beter weergawes van hierdie masjien te skep.

-Beste, Justin en Brett

Eerste prys in die Make it Glow Contest