שעון מגנט למקרר: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

תמיד הוקסמתי משעונים יוצאי דופן. זהו אחד היצירות האחרונות שלי שמשתמש במספרי אלפבית של המקרר כדי להציג את השעה.

המספרים ממוקמים על פיסת פרספקס לבנה דקה עם מתכת דקה למינציה מאחור. בכל אחד מהמספרים ישנם מגנטים קטנים שגורמים למספר להיצמד לפח כשהם אינם זזים.

המספרים מועברים באמצעות מנגנון CoreXY המניע עגלה מאחורי מספר, ואז הוא מפעיל שני מגנטים אשר מושכים את המגנטים על המספר ומאפשרים למספר לעקוב אחר תנועת הכרכרה. ברגע שהגיע ליעד מגנטים העגלה מנותקים והמספר יישאר במקומו בגלל המתכת הדקה המגבה את הפרספקס.

אספקה

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC Shield מגן מנוע צעד
• 2 x נהג מנוע A4988
• 2 × מנוע צעד Usongshine 42BYGH
• 1 x מנוע סרוו
• גלגלת חגורת תזמון 2 × GT2, 16 שיניים, רוחב 5 מ"מ
• גלגלת 2 × GT2 מתגלגלת, 5 מ"מ קדוח, ללא שיניים
• 2 × ידית מיקרו -מתג עם רולר
• גלגלת 6 × GT2 סליל, 5 מ"מ קדוח, 20 שיניים
• 1 × חגורת תזמון GT2, 8 מ '
• 54 × 6x2 מ"מ מגנטים למקרר ניקל מוברש
• 2 × 10x3 מ"מ מגנטים למקרר ניקל מוברש
• מוט × 2 מ"מ x 600 מ"מ
• 2 × 8 מ"מ x 500 מ"מ מדריך
• 1 × LM7805, ווסת מתח 5v
• 1 × 12V, 10A ספק כוח
• 1 x 1/16 "פרספקס לבן עבה, 21" x19"
• 1 x 36ga מתכת גיליון, 20 "x18"
• 1x3/4 "דיקט, 24" x24"
• חומרה שונות

שלב 1: בנה את המסגרת

המסגרת מורכבת מדיקט בגודל 3/4 אינץ 'עם אקריליק לבן בגודל 1/16 המותקן בתוך פתח בדיקט.

הפתח בגודל 16 "x20" עם כלב בגודל 17 "x21" x1/16 "מסביב לקצה כך שיריעת האקריליק מתאימה למשטח הדיקט. השתמשתי בדבק סופר ג'ל כדי להצמיד את האקריליק ללביד. השתמשתי נתב CNC לחיתוך דיקט, אך ניתן היה לעשות זאת בעזרת פאזל ונתב. מכיוון שנתב ה- CNC משאיר פינות מעוגלות (1/8 אינץ 'במקרה שלי), השתמשתי בחרט לייזר כדי לחתוך את האקריליק כך שיתאים.

שלב 2: הדפס את החלקים בתלת מימד

עיצבתי והדפסתי בתלת מימד את כל החלקים הדרושים לאחיזת המנועים וההילוכים למנגנון CoreXY. אני משתמש בחומר PETG אבל PLA אמור לעבוד בסדר.

ישנם 11 חלקים בסך הכל, 9 ייחודיים. ניתן למצוא את הקבצים ב- Thingiverse.

• הר מנוע צעד x 2
• סוגר פינתי x 2
• כרכרה עליונה
• עגלה תחתונה
• עגלת מגנטים
• מחזיק מגנטים
• לִדפּוֹק
• גלגל שיניים
• סוגר מיקרו -סוויץ '

הדפסתי בתלת מימד את כל המספרים המשמשים בשעון. ישנן 10 ספרות לדקות ולשעות (0-9), 6 ספרות (0-5) לעשרות הדקות, וספרה אחת (1) לעשרות השעות. אלה היו הדפסה באמצעות צבעי PLA שונים כדי להוסיף מגוון.

שלב 3: הרכיב את מנגנון CoreXY

פרטים אודות אופן עבודת עיצוב CoreXY ניתן למצוא באתר CoreXY.com בניית נושאת המגנטים נושאת המגנטים היא מה שנמצא בצד האחורי של השעון, היא ממוקמת מאחורי מספר נתון והמגנטים על המנשא יורדים כדי ליצור חיבור מגנטי בין הספק והמספר. לאחר מכן ניתן להעביר את המספר למיקום חדש ולהגדיל את המגנטים על המנשא כדי להתנתק ולהשאיר את המספר במיקום החדש שלו.

Sidenote: תכננתי במקור להשתמש באלקטרומגנטים כדי להתקשר ולהתנתק מהמספר. משום מה זנחתי את הרעיון הזה בתחילת תהליך העיצוב. אני לא זוכר למה. אני מתכוון לבדוק אלקטרומגנטים ועשוי להחליף את המרכבה הזו בעתיד.

המגנטים מורמים ומורדים באמצעות בורג וסרוו. לבורג יש חוט גס מאוד כך שחצי סיבוב של הבורג יעלה את המגנטים בערך 4 מ מ וזה מספיק כדי לנתק את החיבור למספרים. הרכבת רכיבי CoreXY.

1. השלב הראשון הוא לחבר את סוגר מנוע הצעד הבטא (המנוע התחתון). הנחתי אותו כך שקצה התושבת היה חלק מהקצה של הדיקט.
2. הוסיפו את גלגלי ההילוך לקרונות התחתונים והעליונים ולסוגריים הפינתיים.
3. החלק את הגררה התחתונה על מוט ההנחיה ולאחר מכן חבר את סוגר הפינה.
4. הדפסתי תלת מימד כלי יישור כדי לוודא שמוט ההנחיה התחתון מקביל לקצה הדיקט. השתמשתי בו כדי לקבוע היכן להבריג את סוגר הפינה.
5. הוסף את מוטות ההנחיה האנכיים, נושאת המגנטים, ולאחר מכן חזור על השלבים לעיל עבור המרכבה העליונה ומנוע האלפא.
6. ליישור מוטות המדריך העליונים לקחתי חתיכת דיקט והכנסתי בורג בקצה אחד. לאחר מכן כיוונתי את הבורג כך שהוא נגע במוט בקצה המנוע. לאחר מכן החלקתי אותו לקצה השני והברגתי את מדריך הפינה.
7. הרכבו את מנועי הצעדים וגלגלי ההנעה
8. השחל את חגורת התזמון והצמד למוביל המגנט

שלב 4: הוסף את מתגי הבית

ה- CoreXY צריך לכייל את עצמו לאחר כל מחזור כוח כדי לדעת היכן נמצאים הקואורדינטות 0, 0. הוא עושה זאת על ידי הזזה לכיוון השמאלי העליון (0, 0) עד שהוא מפעיל שני מיקרו-מתגים המעידים על מיקום הבית. המיקום שבו מתגים אלה אינו קריטי, הם רק צריכים להיות ממוקמים קרוב לפינה כך שהגררה העליונה והגררה המגנטית ילחצו על המתג במהלך מחזור הביות.

שלב 5: אלקטרוניקה

הסכימה מציגה את הקשרים הדרושים בין ה- M0-mini, ה- RTC ומגן ה- CNC. מנועי הצעד מתחברים למגן ה- CNC.

כוח מגן ה- CNC המגיע למנועי הצעד מגיע מספק כוח 12V, 10A. 12V זה מזין גם באמצעות ווסת מתח LM7805 שניתן להשתמש בו כדי לספק חשמל ל- M0-mini ו- RTC.

מיקרו-מתגי ה- X ו- Y Zero מחוברים ישירות ללוח ה- M0-mini.

שלב 6: הוספת גיליון

התקשיתי לרכוש גיליון גדול מפלדת 36 מד אז השתמשתי בגליונות בגודל 10 "x4" שהיו זמינים ממקורות רבים. כדי לחבר אותם לאקריליק השתמשתי בקלטת סרט פוליאסטר דו צדדי 3M ברוחב 1/2 אינץ 'לאורך התפרים. הדבר גרם למשטח פלדה חלק.

שלב 7: תוכנה

התוכנה מורכבת ממודולים מרובים

• ממשק RTC
• האצה/האטה מוטורית שנעשית באמצעות טיימרים והפרעות
• פונקציונליות CoreXY המשמשת למעבר לקבוצת קואורדינטות נתונה
• השעון - זה קבע כיצד להעביר את המספרים ממיקום הבית שלהם למיקום השעון ובחזרה.

כל קוד המקור ניתן למצוא ב- Github

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

שלב 8: הכנת המספרים

לכל מספר שני מגנטים בגודל 6x2 מ מ המודבקים מאחור. אלה הוצמדו באמצעות דבק סופר ג'ל. חשוב שכל המגנטים יפנו לאותו כיוון. וידאתי שלמגנטים יהיה הקוטב הצפוני כלפי מעלה. זה לא משנה איזה מוט פונה כלפי מעלה זה פשוט חייב להיות ההפך ממגנטים במנשא CoreXY כך שהמספרים נמשכים למוביל.

שלב 9: אתחול השעון

המיקום הראשוני של המספרים מתבצע בפעם הראשונה בהפעלת השעון. המרכבה של CoreXY נעה למיקום ריק ליד אמצע הפנים ומפעילה את המגנטים שלה.

המשתמש מציב מספר מול הספק ואומר לתוכנה איזה מספר והאם מדובר בדקה, עשרות דקות, שעה או עשרות שעות. התוכנה תאחסן את המספר במיקום הבית שלה. זה חוזר על עצמו עד להוספת כל 27 המספרים.

בשלב זה ניתן להפעיל את השעון והתוכנה תעביר את המספרים המתאימים להצגת השעה. הערה: אתחול זה צריך להיעשות פעם אחת בלבד. ברגע שהמספרים נמצאים במיקום התוכנה יודעת היכן הם נמצאים גם אם יש מחזור כוח.

פרס גדול בתחרות Make it Move 2020