מדפסת תלת -ממד מכסה תותבת: 6 שלבים

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

סקירה כללית

בעולם הספורט מתעלמים מספורטאים עם מוגבלויות עם צרכי הביצועים שלהם. רבים דורשים ציוד מיוחד על מנת להבטיח נוחות וביצועי שיא בזמן שהם עוסקים בענפי הספורט שהם אוהבים. בקבוצת הכדורסל הפראלימפית המקומית, The Austin River City Rec'cers, חברים רבים בקבוצה הסובלים מקשיים פיזיים, כגון פגיעות בעמוד השדרה, קטיעות, מחלות שרירים ושבץ. בגלל המחסור בציוד שסייע לספורטאי כזה, הקבוצה שלנו החליטה להתמקד בקטיעה ספציפית בקבוצה שאיבדה את ידו. השחקן כיסה את איברו ששרדה בעזרת סרט דבק להגנה, אך פתרון זה אינו ניתן לשימוש חוזר, בזבזני ופחות יעיל מאשר אז פתרונות אחרים השתמשו בחבריי הקטועי בעולם הספורטיבי.

סיעור מוחות

הצוות שלנו נמשך לבעיה זו מכיוון שיש לנו קשרים אישיים עם אנשי הקבלה באוסטין ריבר סיטי והתלהבנו לעזור לארגון שאנו תומכים בו באופן מלא. לאחד מחברי הצוות שלנו יש הורה שמשחק בקבוצה והיא עצמה השפיעה מאוד על עבודתה ההתנדבותית ללא מטרות רווח, הקימה את אתר האינטרנט שלה והפעילה רבים ממשחקי הטורנירים שלהם. השחקנים הפכו למשפחתה ובאמצעות מעורבותה היא הייתה עדה לבעיה גדולה שהיתה נחושה לפתור בעזרת המשאבים שניתנו במהלך אבן הפינה. לאחר שהצגנו את הרעיון בפני חבר הצוות האחר שלה וקיבלנו תשובות מהעובדים שלנו, סיימנו סדנה של 6-3-5 עם עמיתינו לרעיונות כיצד לשפר את המוצר שלנו ומשאבים שונים בהם נוכל להשתמש שלא חשבנו עליהם. של עדיין. לאחר מכן המשכנו חבילת מחקר ועיצוב כדי לדרג את יעילות הפרויקט המוצע שלנו בקטגוריות הבאות: אוטומציה, חשמל, מכני, מבני ותשוקה. במבט לאחור על המשאבים הללו והרהור על הקשר שיש לנו לארגון, החלטנו להמשיך עם הרעיון המקורי שלנו לספורטאים.

הפתרון שלנו

גיבשנו את הרעיון של בניית מדפסת תלת מימד שתדפיס כובעים לספורטאים מתוך נימה TPU, שהיא גמישה ועמידה יותר מאשר נימה ה- PLA הנפוצה. מטרתנו הייתה לתכנת ולבנות מוצר שבו המדפסת תדפיס אוטומטית שרוול מגן הניתן להתאמה אישית בגדלים משתנים כך שיתאים לספורטאי בצורה מושלמת. כיוונו לתכנת מעבד (Printerbot) שישלוט במערכות מוטוריות שונות ויווסת על ידי חיישני קצה עצירה כאמצעי בטיחות במהלך ההדפסה. בשל ההוצאה המוגבלת שלנו והיכולת להשתמש בחלקים ממדפסות קיימות, הפרויקט שלנו נשאר מתחת לתקציב של $ 200-$ 300 ועמד בדרישות הלקוח שלנו על ידי מתן פתרון יעיל ונוח שניתן להפיץ אותו בקלות ברחבי העולם הפראלימפי.

אספקה

מחברים / ברגים

אגוז M8- 100

מכונת כביסה M8- 100 (הזמנה 2)

בורג M3x20- 50 (הזמנה 2)

אגוז M3- 50

בורג M3x10- 6 (הקישור הוא חבילה של 50)

בורג M3x8 (aka set)- 2

ברגי גיליון #10 x 1 ראש שטוח פיליפס- 4 (חבילה של 100)

מסבים

608 מיסבי גלגיליות- 3 עד 4

מסבים לינאריים LM8UU- 10 עד 11 (הזמנה 2)

מוטות הברגה

370 מ"מ 8 מ"מ- 6

300 מ"מ 8 מ"מ- 4

450 מ"מ 8 מ"מ- 3

210 מ"מ 8 מ"מ -2

50 מ"מ 8 מ"מ -1

קונים 5 מטר וחותכים בהתאם

מוטות חלקים

350 מ"מ 8 מ"מ -2 (הזמנה 2)

405 מ"מ 8 מ"מ -2 (הזמנה 2 וחיתוך 1 מ"מ)

420 מ"מ 8 מ"מ -2 (חתך 80 מ"מ)

חגורות

חגורת שיניים GT2 840 מ מ- 1

חגורת שיניים GT2 מ מ- 1

גלגלות בעלות 16 שיניים המתאימות לחגורות GT2- 2

להלן קישור לערכת חגורות באמזון (גזור בהתאם)

קבצי מדפסת תלת מימד

קודקוד מסגרת עם רגל- 4

קודקוד מסגרת ללא רגל- 2

צימוד- 4 (הדפס פעמיים)

עגלה X- 1

X סוף בטלן- 1

מנוע X סוף- 1

תושבת מנוע Z- 2

מהדק חגורה- 4

מחזיק אגוז מהדק חגורה- 2

מהדק מוט- 8

מהדק מוט- 2

סוגר מנוע Y- 1

תותב Y- 4

מחזיק קצה -3

אַחֵר:

צינורות ויניל בגודל 1.5 ס"מ, מזהה 6.35 מ"מ OD 4.32 מ"מ (סה"כ 3 ס"מ)- 2

דיקט 225x225x6 מ מ- 1 (לחימום מיטה)

מיטת חימום MK1/MK2- 1 (מומלץ 200x200 מ מ)

מנועי צעד NEMA17- 5

4 אינץ 'רוכסן- 50

מעבד וקוד

הצוות שלנו יעדכן מסמך זה כאשר נפתח את הקוד עבור המעבדים שלנו

*רשימת האספקה לעיל הומלצה על ידי נציג ראפ אך תאושר לחלוטין לאיטרציה הזו לאחר שנסיים את המדפסת שלנו*

שלב 1: בניית המסגרת

השלב הראשון לבניית מדפסת התלת מימד הוא הרכבת המסגרת שלה המורכבת משני משולשי מוט חלקים המחוברים על ידי מוטות נוספים הפועלים אנכית. לקבוצה שלנו היה המזל למצוא מסגרת שנבנתה כבר בקמפוס שלנו, ולאחר מכן שינינו אותה כדי להיות העתק מדויק של Prusa Mendel Iteration 2 על ידי החלפת המהדקים שהחזיקו את המוט בניצב לציר y ולמוטות החלקות. משמש לציר ה- x. לאלו שבונים את המסגרת בעצמם, אנא היכנסו לאתר Rep Rap* הכולל קטע ספציפי המספק הוראות מפורטות כיצד לבנות את מבנה המסגרת כך שיהיה מושלם והחומרים הדרושים לבנייה (כלול בחישוב הכולל שלנו). למעלה כמה תמונות הכוללות חלקים מודפסים מסוימים של המסגרת והבנייה, כמו גם המסגרת שלנו לפני ששונתה כך שתתאים לגרסת Rep Raps.

*הקבוצה שלנו הרגישה שהמשאב הזה נותן מידע טוב יותר על בניית המסגרת ואז יכולנו מכיוון שלא בנינו את ההיבט הזה של המדפסת בעצמנו. אנו מצטערים מאוד שלא יכולנו להוסיף את נקודת המבט האישית שלנו על שלב זה, אך אנו מרגישים שהיינו מגבילים בונים ופוגעים בהם במידע לא מדויק שניתן על ידינו. ניתן לסמוך מאוד על אתר זה והיה אסמכתא מצוינת לאורך כל מאמצי הבנייה שלנו.

שלב 2: בניית ציר ה- X

חומרים:

מודפס X סוף בטלן

מנוע X -end מודפס

2 מוטות חלקים של 420 מ מ

3 ברגים M3x10

1 608 מיסב

2 מכונות כיסוי פגוש/מגן M8x30

1 מוט הברגה 50 מ מ

2 אגוזים M8

3 מכונות כביסה M8

3 מסבים לינאריים LM8UU

הוראות

-לקדוח את החור המרכזי של חלקי x-end-idler ו- x-end-motor עד 8 מ מ ולקדוח את 4 החורים שבהם יוכנסו המוטות החלקים (הקובץ במידת הצורך כדי לוודא שהם יכולים להשתלב בתוך החור)

-הנח את מנוע x-end בצד שמאל ואת בטל x-end מימין כאשר "מקטעי המשושה" שלהם זה מול זה. החלק את המוטות החלקים לתוך הטרק.

-תסתכל עכשיו על החלק התחתון של העגלה שלך x וראה לאיזה צד יש חריצים לשני מסבים ליניאריים ולאילו יש רק חריץ אחד. שמור על זה בראש, קבע איזה צד יהיה הקדמי ואיזה יהיה האחורי, והחלק את הכמות הנכונה של מסבים ליניאריים על כל מוט (1 על אחד, 2 על השני) בהתאם להעדפתך.

-חבר את מנוע x-end להתקנת המוט שלך וודא שהמוטות הולכים כמה שיותר אחורה לפי הצורך (אפשרות לקדוח לגמרי כדי שההתאמה וההתקשרות יהיו קלים יותר, רק צריך אגוזים נוספים לאבטח)

התמונות למעלה מראות את שתי החלקים המודפסים להרכבה זו ואת ההתקדמות הנוכחית של הצוות שלנו בציר ה- x. למרות שהקבוצה שלנו עדיין לא הגיעה לנקודה זו, ציר ה- x אינו מורכב במלואו עד שמוט הברגה של 50 מ מ מונח על הטרק-קצה x והמיסב מחובר לחגורת המכבש. השתמש במקור הנציג הראפ המקושר בתחתית למידע נוסף, ואנו מתכננים להמשיך לעדכן את תהליך הבנייה לאחר שתהיה לנו גישה למשאבים.

שלב 3: בניית מיטת החימום

חומרים:

דיקט 225x225x6 מ מ- 1 (לחימום מיטה)

מיטת חימום MK1/MK2- 1 (מומלץ 200x200 מ מ)

ברגי גיליון #10 x 1 ראש שטוח פיליפס- 4

תותבי Y מודפסים- 4

הוראות:

- הניחו את תותבי ה- Y (כלפי מעלה) על פיסת הדיקט וודא ששתי המערכות בכל צד נמדדות 140 מ מ אחת מהשנייה (למדוד מהאמצע המדויק) ושהמרחקים שלהן מצד שמאל וימין שוות.

-כל התותבים ותעלות המוט שלהם יפעלו/יפנו לאותה הדרך, כך שהצלחת תוכל לרוץ בצורה חלקה לאורך מוטות ציר ה- y

-הדקו דיקט והשתמשו בזהירות בברגים* כדי להצמיד את תותבי ה- y, והניחו אותם קרוב ככל האפשר לצדדים הקדמיים והאחוריים מבלי שהעץ ייסדק כיוון שהם לא יפריעו למיטת החימום.

-אם ברגים בולטים כלפי מעלה מהדיקט, אתה יכול להשתמש במסור יד עם להב מסתובב כדי לחתוך את המתכת העודפת מכיוון שהיא עלולה להיות מסוכנת ולהגביל את פונקציות המדפסת.

- מידע חשוב חוזר על התותבים: כולם חייבים להיות הפונים באותה הדרך, והמרחק שלהם מהצד הקדמי והאחורי של הדיקט לא משנה רק את השמאל והימין ואת המרחק בין התותבים (פועל גם שמאלה עד ימין)

-מדו את מיטת החימום שלכם לשלישים על שני קצוות מנוגדים של המיטה (משמאל ומימין או מלפנים ומאחור) וקדחו שני חורים של 8 מ"מ בקווים (אם משתמשים ב- 200x200 מ"מ מומלצים, היו מקדחים כ -7 ס"מ מכל צד וכקרוב ל הקצה ככל האפשר)- כפי שמוצג באחת התמונות למעלה

-חסר את ההבדל באורכי מיטת החימום לדיקט, חלק אותו לשניים, ומדוד מכל צד של הדיקט עם מספר זה כך שמיטת החימום שלך תהיה מושלמת באמצע העץ. (סימון בשיטות אלה ניתן לראות גם באחת התמונות שלמעלה

-הדקו את המיטה והעץ יחד תוך חיזוקם גם למשטח שנמכר, והברגו באמצעות 4 ברגי המתכת פיליפס.

*הצוות שלנו לא יודע את הגודל והסוג הבורג הספציפי ששימש לאבטחת תותבי ה- y דיקט, אך ברגע שנחזור לחלל היצרנים ויהיה לנו גישה למדפסת, נגלה את הסוג של בורג ועדכן את הדף. תודה רבה על הבנתך

שלב 4: בניית ציר ה- Y

חומרים:

מיטת חימום מורכבת (מהשלב האחרון)

מסגרת מורכבת

מלחציים מודפסים לחגורה -2

חגורת תזמון 840 מ"מ × 5 מ"מ T5

NEMA17 מנועי צעד -1

גלגלות בעלות 16 שיניים המתאימות לחגורות GT2- 1

4 אינץ 'רוכסן- 4

הוראות:

-אסף את מיטת החימום המורכבת שלך, מהדק חגורה ושני ברגים שיתאימו לחורים של מהדקי החגורה*. הפכו את מיטת החימום בעזרת סרגל, מדדו והניחו את מהדק החגורה באמצע בצד הקדמי/בקצה הדיקט (הניחו אותו קרוב ככל האפשר לקצה). כעת החלק החלק אחד של חגורת 840 מ מ לתוך חריץ החגורה כשהשיניים כלפי מעלה. אבטח את החגורה בעזרת ברגים.

- לאחר שוודא ששני המוטות החלקים נמצאים במרחק של 140 מ מ זה מזה (כפי שמוצג בתמונה למעלה), הפוך את מיטת החימום לצדה הימני והצמד את תותבי ה- y של המיטה המחוממת אל המוטות.

-אם יש בעיה בהצמדה בגלל מרחקים שונים במוטות, אתה יכול להתאים את מיקומם על ידי שחרור האומים והזזת מלחצני המוט על המוטות המושחלים שאליהם מחוברים מוטות ציר ה- y.

- לאחר שמיטת החימום יכולה להחליק בצורה חלקה לאורך המוטות, הפוך את המדפסת לצדה. לאחר מכן, על כל תותח, העבירו רוכסן דרך המעבר הקטן על כל תותב מודפס ומסביב למוט אליו הוא מחובר, ולאחר מכן משכו עד שהוא חזק

- כעת, כשהמיטה שלך מאובטחת, אנו יכולים להפוך את המדפסת למקומה הרגיל ולאבטח באופן זמני את מנוע הצעד y-y (זהו הרחוק ביותר שהצוות שלנו הגיע לשלב הספציפי הזה). החלק את מנוע הצעד לתושבת מנוע y והצמד את גלגלת חגורת 16 השיניים להדק לפי הצורך.

- כעת לאחר שווידאת שמסרי החגורה שלך לציר ה- y מיושרים בשורה מושלמת, עטוף את החגורה המחוברת למיטת החימום סביב המנשא הראשון והגלגלת המחוברת למנוע. לאחר מכן משוך אותו היטב מתחת למיטת החימום ועטף אותו סביב הנושא השני, וודא שבשני המיסבים צד השיניים של החגורה נוגע במיסב וכי השיניים מתאימות בצורה מושלמת לגלגלת המנוע.

- לנוחות, החלק את המיטה עד לקצה המנוע של מערכת החגורה. כעת, כפי שעשית בעבר, מדוד והנח את מהדק החגורה באמצע בצד האחורי של הלקט כשהוא קרוב ככל האפשר לקצה. משוך היטב את קצה החגורה ואבטח אותו במקומו (חותך עודף במידת הצורך). כעת המיטה צריכה להחליק בכוח מועט אך מהודקת היטב.

*הצוות שלנו לא יודע את הגודל והסוג הספציפי של הבורג ששימש לאבטחת מלחצני החגורה לדיקט, אך ברגע שנחזור לחלל היצרנים ויהיה לנו גישה למדפסת, נברר את סוג לדפוק ולעדכן את הדף. תודה רבה על הבנתך

שלב 5: התקדמות…

תהליך הבנייה שלנו נקטע בגלל המגיפה האחרונה, אך ברגע שיש לנו גישה לפרויקט ולחומרים שלנו, אנו מתכננים להשלים את המדפסת ולמסור אותה למקבלי האוסטין ריבר סיטי. עם זאת, יש לנו עוד הרבה מה להשלים לפני השגת המטרה שלנו, להלן רשימה של מה שעוד צריך לעשות.

-חבר את חלקי המסגרת האנכיים למחזיקי המנוע ולכל קצה המוט הפועל בניצב לציר y (השתמש במתקני מוט)

-סיים את הרכבת ציר ה- X: אנו מתכננים לאבטח את המסב לחגורת האקסטרוסטר, לאחר מכן עלינו לחבר את מנוע הצעד ואת המכבש המסופק לנו על ידי אחד ממדריכי היצרנים שלנו (אופציונלי: כולל מאוורר extruder לנימה)

-מצאו דרך לאבטח נימה בצורה בטוחה (אפשרויות: עיצוב וגלגל הדפסה שיכולים להיכנס למתח או להתבלט מהמסגרת)

ציר Z מלא: עלינו לחבר את מוטות ההברגה של 210 מ מ לשני מנועי ציר ה- Z עם הצימודים וצינורות הוויניל

- צרף מחזיקי עצירות קצה/ עצירות קצה לכל ציר (1 כל אחת)

- מעבד מאובטח של printerbot עם קשרי רוכסן לפנים אחת של המסגרת

-תכנות: חבר את כל תחנות הקצה, מנועי הצעדים ומיטת החימום למיקרו -מעבד של printerbot. מצא קוד קיים עבור prusa iteration 2 (השתמש ב- rep rap כמקור) ושנה במידת הצורך

אנו מצטערים על אי הנוחות של הפרויקט הבלתי גמור שלנו, אך אנו מקווים להמשיך לעבוד עליו במהלך חודשי הקיץ ומבטיחים לעדכן את האתר תוך שיפור/ השלמת המדפסת.

שלב 6: מקורות

הצוות שלנו עקב אחר תהליך הבנייה ורשימת החומרים המסופקים על ידי אתר הנציג ראפ. הם כוללים הוראות מפורטות על כל היבט של איטרציה זו של מדפסת Prusa והאתר שלהן קל מאוד לעקוב. עם זאת, להלן הקישורים לדף הראשי של האתר אך גם לדפי המפתח למידע על הרכבה, חומרים מתכלים וכו '.

קבצי מדפסת תלת-ממד (השתמשנו בקבצים בכרטיסייה metric-prusa)

ראפ נציג "כתב החומרים"

מכלול מדפסת נציג ראפ

הצוות שלנו גם רוצה לכלול קישור לאתר אוסטין ריבר סיטי Recccers (הארגון שאליו כיוונו לעזור במוצר שלנו) כדי ללמוד עוד על מטרת הקבוצה ושחקניה. אתה יכול גם לתרום כאן כדי לעזור לצוות בהוצאות השנתיות שלהם מכיוון שכל תרומה נחוצה מאוד ומוערכת.