MESOMIX - Автомат будаг холих машин: 21 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Та загвар зохион бүтээгч, зураач эсвэл бүтээлч хүн мөн үүгээрээ зураг зурах дуртай боловч хүссэн сүүдэр хийхдээ ихэвчлэн тэмцдэг.

Тиймээс энэхүү урлагийн технологийн заавар нь тэмцлийг агаарт алга болгоно. Энэхүү төхөөрөмж нь тавиур дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан хүссэн хэмжээгээрээ CMYK (хөх-ягаан-шар-хар) пигментүүдийг автоматаар холих замаар хүссэн сүүдэрийг бий болгодог бөгөөд ингэснээр өнгө холиход зарцуулсан цаг хугацаа эсвэл өөр өөр зүйл худалдаж авахад зарцуулах мөнгийг эрс багасгах болно. пигментүүд. Мөн таны бүтээлч ажилд нэмэлт цаг өгөх болно.

Танд таалагдана гэж найдаж, эхлүүлье!

Алхам 1: Энэ нь хэрхэн ажилладаг вэ?

Өнгө онолын үндсэн хоёр загвар байдаг бөгөөд үүнийг бид энэ төсөлд авч үзэх ёстой.

1) RGB өнгөний загвар

RGB өнгөний загвар нь улаан, ногоон, цэнхэр гэрлийг янз бүрийн аргаар нэмж, олон төрлийн өнгийг бий болгох нэмэлт өнгөт загвар юм. RGB өнгөний загварын гол зорилго нь зурагт, компьютер гэх мэт электрон систем дэх дүрсийг мэдрэх, дүрслэх, үзүүлэхэд зориулагдсан бөгөөд үүнийг уламжлалт гэрэл зурганд мөн ашигладаг байжээ.

2) CMYK өнгөний загвар

CMYK өнгөний загвар (процессын өнгө, дөрвөн өнгө) нь өнгөт принтерт ашигладаг хасах өнгөний загвар юм. CMYK нь өнгөт хэвлэхэд ашигладаг цэнхэр, ягаан, шар, түлхүүр (хар) гэсэн дөрвөн бэхийг хэлдэг. CMYK загвар нь цайвар дэвсгэр дээр өнгийг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн далдлах замаар ажилладаг. Бэх нь өөрөөр тусах гэрлийг бууруулдаг. Бэхийг цагаанаас "тод харагдуулдаг" учраас ийм загварыг хасах гэж нэрлэдэг.

RGB гэх мэт нэмэлт өнгөт загваруудад цагаан бол бүх үндсэн өнгийн гэрлийн "нэмэлт" хослол бөгөөд хар нь гэрэл байхгүй байна. CMYK загварт энэ нь эсрэгээрээ юм: цагаан бол цаасан эсвэл өөр дэвсгэрийн байгалийн өнгө бөгөөд хар нь өнгөт бэхний бүрэн хослолын үр дүн юм. Бэхээр мөнгө хэмнэх, илүү гүн хар өнгө гаргахын тулд цэнхэр, ягаан, шар өнгийн хослолын оронд хар бэх ашиглан ханаагүй, бараан өнгийг гаргаж авдаг.

Алхам 2: Механизм

Үүнийг "Энэ хэрхэн ажилладаг вэ?" Энэ машинд RGB ба CMYK өнгөний загварыг хоёуланг нь ашиглах алхам.

Тиймээс, бид RGB загварыг ашиглан RGB өнгөний кодыг машинд өгөх болно, харин CMYK загвар нь цагаан өнгөний эзэлхүүн нь тогтмол байх бөгөөд гараар нэмэх боломжтой CMYK пигментүүдийг холих замаар сүүдэр хийх болно.

Тиймээс, энэ машиныг бүтээх хамгийн оновчтой процедурыг олохын тулд би зургийн схемийг зурж, том дүр зургийг оюун ухаандаа цэвэрлэв.

Үйл явдал хэрхэн өрнөх төлөвлөгөө энд байна:

• RGB утга ба Цагаан өнгөний эзэлхүүнийг Serial Monitor -ээр дамжуулан илгээх болно.
• Дараа нь эдгээр RGB утгыг хөрвүүлэх томъёог ашиглан CMYK хувь болгон хөрвүүлнэ.

R, G, B утгыг 255 -аар хувааж 0..255 -аас 0..1 болгоно.

R '= R/255 G' = G/255 B '= B/255 Хар түлхүүрийн (K) өнгийг улаан (R'), ногоон (G '), цэнхэр (B') өнгөөр тооцоолно: K = 1-max (R ', G', B ') Цэнхэр өнгийг (C) улаан (R') ба хар (K) өнгөөр тооцоолно: C = (1-R'-K) / (1-K Ягаан өнгийн өнгийг (M) ногоон (G ') ба хар (K) өнгөөр тооцоолно: M = (1-G'-K) / (1-K) Шар өнгийг (Y) цэнхэрээс тооцоолно. (B ') ба хар (K) өнгө: Y = (1-B'-K) / (1-K)

• Үүний үр дүнд би шаардлагатай өнгөний CMYK хувийн утгыг авсан.
• Одоо бүх хувь хэмжээг C, M, Y, K эзлэхүүн болгон хөрвүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр хувь бүрийн утга бүрийг Цагаан өнгөний эзлэхүүнээр үржүүлнэ.

C (мл) = C (%) * Цагаан өнгөний хэмжээ (x мл)

M (мл) = M (%) * Цагаан өнгөний хэмжээ (x мл) Y (мл) = Y (%) * Цагаан өнгөний хэмжээ (x мл) K (мл) = K (%) * Цагаан өнгөний эзлэхүүн (x мл)

Дараа нь эдгээр C, M, Y, K эзлэхүүнийг тус тусын моторын нэг хувьсгалын алхамаар үржүүлэх болно

Шахах шаардлагатай алхамууд Өнгө = Өнгө (мл) * Тухайн моторын алхам/эргэлт

Үүнийг хийсний дараа өнгө бүрийг шахаж, өнгөний холимог үүсгэн, цагаан өнгийн яг эзэлхүүнтэй хольж хүссэн сүүдэр үүсгэнэ.

Алхам 3: Дизайн

Би үүнийг сүүлийн 2 жил ажилласан тул SolidWorks дээр зохион бүтээхээр шийдсэн бөгөөд өөрийн дизайн, хасах үйлдвэрлэл, нэмэлт үйлдвэрлэлийн бүх ур чадвараа дизайны үе шатанд хэрэгжүүлж, өөрөө бүрдэл хэсгүүдийг ашиглахаас гадна авсаархан авсаархан ашиглах бүх параметрүүдийг анхаарч үзсэн. Ширээний ээлтэй дизайн, нарийвчлалтай боловч хурдан бөгөөд хэмнэлттэй.

Хэдэн давталтын дараа би өөрийн бүх шаардлагыг хангасан энэхүү загварыг гаргаж ирсэн бөгөөд үр дүнд нь сэтгэл хангалуун байна.

Алхам 4: Бидэнд юу хэрэгтэй вэ?

Цахим бүрэлдэхүүн хэсэг:

• 1 удаа Arduino Uno
• 1x GRBL бамбай
• 4x A4988 Stepper драйвер
• 1х DC Жак
• 1x13cmx9cm хэмжээтэй рокер унтраалга
• 4x Nema 17
• 2х15 см хэмжээтэй RGB LED зурвас
• 1x дуут дохио
• 1х HC-05 Bluetooth

Тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

• 24x 624zz холхивч
• 4х50 см урт силикон хоолой (гадна диаметр 6мм, дотоод диаметр 4мм)
• 1х 100 мл -ийн хэмжих цилиндр
• 5х 100 мл -ийн шил
• 30х M3x15 боолт
• 30x M3 самар
• 12х M4x20 боолт
• 16х M4x25 боолт
• 30x M4 самар
• мөн зарим M3 ба M4 угаагч

Хэрэгсэл:

• Лазер хайчлах машин
• 3D хэвлэгч
• Аллен Түлхүүрүүд
• Хавчуурга
• Шургуулагч
• Гагнуурын төмөр
• Цавуу буу

Алхам 5: Лазер хайчлах

Эхэндээ би хүрээг фанераар хийхээр төлөвлөж байсан боловч 6 мм -ийн БСХС нь энэ машинд бас ажиллах болно гэдгийг олж мэдсэн боловч БСХС -ийн цорын ганц асуудал бол чийгэнд өртөмтгий байдаг бөгөөд бэх эсвэл пигмент асгарах магадлал өндөр байдаг. самбар дээр.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд би хар винил хуудас ашигласан бөгөөд энэ нь нийт зардалд хэдхэн доллар нэмдэг боловч машиныг маш сайн царцсан өнгөлгөөг өгдөг.

Үүний дараа би хавтангаа лазер машинаар хайчилж авахад бэлэн боллоо.

Би доорх файлуудыг хавсаргаж байгаа бөгөөд энэ логог файлаас аль хэдийн устгасан бөгөөд ингэснээр та өөрийнхөө логог хялбархан нэмж болно.:)

Алхам 6: 3D хэвлэх

Би янз бүрийн төрлийн насосыг туршиж үзсэн бөгөөд маш их судалгаа хийсний дараа перисталтик насос нь миний шаардлагад бүрэн нийцэж байгааг олж мэдсэн.

Гэхдээ интернет дээр тэдний ихэнх нь DC мотортой шахуургууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь тийм ч нарийвчлалтай байдаггүй бөгөөд тэдгээрийг хянах явцад зарим асуудал үүсгэж болзошгүй байдаг, нөгөө талаас зарим насосууд Stepper Motors -тэй байдаг боловч өртөг нь нэлээд өндөр байдаг.

Тиймээс би Nema 17 мотор ашигладаг 3D хэвлэсэн перисталтик насосоор явахаар шийдсэн бөгөөд аз болоход Thingiverse дээрх линкээр дамжуулан SILISAND RALF -ийн перисталтик насосны ремиксийг хийв. (Надад маш их тусалсан загвар зохион бүтээсэн SILISAND, RALF нартаа онцгой талархал илэрхийлье.)

Тиймээс би энэхүү перисталтик насосыг төслийнхөө зардалд эрс бууруулсан.

Гэхдээ бүх эд ангиудыг хэвлэж, туршиж үзсэний дараа тэдгээр нь энэ програмын хувьд тийм ч төгс биш гэдгийг ойлгосон. Дараа нь би хоолойны даралтын хоолойг муруйлтыг нэмэгдүүлэх замаар засаж, хоолойд илүү их ачаалал өгч, хөдөлгүүрийн босоо амыг илүү сайн барихын тулд бэхэлгээний дээд хэсгийг засав.

Миний 3D принтерийн тохиргоо:

• Материал (PLA)
• Давхаргын өндөр (0.2 мм)
• Бүрхүүлийн зузаан (1.2 мм)
• Дүүргэх нягт (30%)
• Хэвлэх хурд (50мм/с)
• Цорго температур (210 ° C)
• Дэмжлэгийн төрөл (хаа сайгүй)
• Платформ наалдах төрөл (байхгүй)

Та энэ төсөлд ашигласан бүх файлыг татаж авах боломжтой.

Алхам 7: Холхивчийн уул

Холхивчийг суурилуулахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• 1х 3D хэвлэсэн холхивчийн доод ёроол
• 1х 3D хэвлэсэн холхивчийн дээд
• 6x 624zz холхивч
• 3x M4x20 боолт
• 3x M4 самар
• 3x M4 зай
• M4 Аллен Түлхүүр

Зураг дээр тайлбарласны дагуу гурван ширхэг M4x20 боолтыг 3D хэвлэмэл холхивчны дээд хэсэгт оруулаад дараа нь боолт бүрт хоёр 624zz холхивчтой өөр угаагчтай M4 угаагчийг оруулна. Дараа нь M4 самарыг 3D хэвлэмэл холхивчийн доод хэсэгт оруулаад боолтыг чангалж, доод талын бэхэлгээг байрлуул.

Бусад гурван холхивчийг хийхийн тулд ижил процедурыг дагана уу.

Алхам 8: Арын самбарыг бэлтгэх

Арын самбарыг угсрахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Лазер хайчлах арын самбар
• 4х 3D хэвлэмэл насосны суурь
• 16x M4 самар
• 8х M3x16 боолт
• 8х М3 угаагч
• 4x Nema 17 Stepper мотор
• М3 Аллен Түлхүүр

Арын самбарыг бэлтгэхийн тулд 3D хэвлэмэл насосны суурийг авч, M4 самарыг насосны суурийн ар талын үүрэнд оруулна уу. Бусад гурван насосны суурийг ижил төстэй байдлаар бэлтгэ.

Одоо Nema 17 Stepper Motor -ийг арын самбар дээрх үүрийг ар талаас нь тэгшлээд насосны суурийг M3x15 боолт ба угаагч ашиглан холбоно уу. Үүнтэй ижил процедурыг ашиглан бүх мотор ба насосны суурийг угсарна.

Алхам 9: Бүх насосыг арын самбар дээр угсрах

Бүх насосыг угсрахын тулд бидэнд дараах хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Мотор ба насосны суурь нь арын самбарыг угсардаг
• 4х холхивч
• 4х 3D хэвлэсэн хоолойн даралтын хавтан
• 4х 3D хэвлэсэн насосны дээд хэсэг
• 4х50 см хэмжээтэй цахиур хоолой (6 мм OD ба 4 мм ID)
• 16х M4x25 боолт

Хөдөлгүүрийн босоо аманд бүх холхивчийг оруулна. Дараа нь цахиур хоолойг холхивчийн бэхэлгээний эргэн тойронд байрлуулж, 3D хэвлэсэн хоолойн даралтын хавтангаар дар. M4x25 боолт бүхий 3d хэвлэмэл насосны дээд хэсгийг ашиглан насосыг хаа.

Алхам 10: Доод самбарыг бэлтгэ

Доод самбарыг угсрахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Лазер хайчлах доод самбар
• 1 удаа Arduino Uno
• 1x GRBL бамбай
• 4x A4988 Stepper драйвер
• 4х M3x15 боолт
• 4x M3 самар
• М3 Аллен Түлхүүр

Arduino Uno -ийг арын самбар дээр M3x15 боолт ба M3 самар ашиглан холбоно уу. Үүний дараа Arduino Uno дээрх GRBL Shield, дараа нь GRBL Shield дээрх A4988 Stepper Drivers -ийг дагана.

Алхам 11: Доод болон урд самбарыг угсарна уу

Доод болон урд самбарыг угсрахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Лазер хайчлах урд самбар
• Доод самбарыг электрон төхөөрөмжөөр угсардаг
• 6х M3x15 боолт
• 6x M3 самар
• 3D хэвлэсэн шилэн сав

Доод самбарыг урд самбарын доод үүрэнд оруулаад M3x15 боолт ба М3 самар ашиглан засна. Дараа нь M3x15 боолт ба М3 самар ашиглан 3D хэвлэсэн шилэн савны бэхэлгээг засаарай.

Алхам 12: Хоолойг 3D хэвлэсэн хоолой эзэмшигчид оруулна уу

Доод болон урд самбарыг угсрахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Бүрэн угсарсан арын самбар
• 3D хэвлэсэн хоолой эзэмшигч

Энэ алхамд бүх дөрвөн хоолойг 3D хэвлэсэн хоолой эзэмшигчийн нүхэнд оруулна. Мөн зарим хоолой нь эзэмшигчийн дундуур цухуйсан эсэхийг шалгаарай.

Алхам 13: Дөрвөн самбарыг хамтад нь угсарна

Урд, арын, дээд ба доод самбарыг угсрахын тулд бидэнд дараахь хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Урд болон доод хавтангийн угсралт
• Арын самбарын угсралт
• Дээд самбар
• Хүйтэн цагаан LED зурвас

Эдгээр бүх хавтанг угсрахын тулд юуны түрүүнд шилэн савны дээд талд хоолой тогтоогчийг засах хэрэгтэй. Дараа нь LED туузыг дээд самбарын доод нүүрэнд наалдаж, дээд самбарыг арын болон урд талын үүрэнд оруулна.

Алхам 14: Мотор утас ба хажуугийн хавтанг угсрах

Мотор утас ба хажуугийн хавтанг угсрахын тулд бидэнд дараах хэсгүүд хэрэгтэй болно.

• Дөрвөн самбар угсарсан
• 4х мотор утас
• Хажуугийн хавтангууд
• 24x M3x15 боолт
• 24x M3 самар
• М3 Аллен Түлхүүр

Моторын үүрэнд утсыг оруулаад хажуугийн хоёр хавтанг хаа. Мөн M3x15 боолт ба М3 самар ашиглан хавтанг засна.

Алхам 15: Цахилгааны утас

Схемийг дагаж бүх цахилгаан хэрэгслийг дараах байдлаар холбоно уу.

DC Jack -ийг арын самбарын үүрэнд бэхлээд утсыг GRBL Shield -ийн тэжээлийн терминал руу холбоно уу

Дараа нь моторын утсыг Stepper Drivers терминал руу дараах байдлаар залгаарай

X -Stepper Driver (GRBL Shield) - Цэнхэр моторын утас

Y -Stepper Driver (GRBL Shield) - Magenta мотор утас

Z -Stepper Driver (GRBL Shield) - Шар мотор утас

A -Stepper Driver (GRBL Shield) - Гол мотор утас

Тэмдэглэл: GRBL Shield-ийн A-Step ба A-Direction jumper-ийг 12 ба 13-р зүүгээр холбоно уу. (A-Step ба A-Direction холбогчийг цахилгаан терминалын дээр байрлуулсан болно)

HC -05 Bluetooth -ийг дараах терминалуудад холбоно уу

GND (HC -05) - GND (GRBL бамбай)

5V (HC -05) - 5V (GRBL Shield)

RX (HC -05) - TX (GRBL Shield)

TX (HC -05) - RX (GRBL бамбай)

Дараах терминалуудад Buzzer -ийг холбоно уу

-ve (Buzzer) - GND (GRBL Shield)

+ve (Buzzer) - CoolEn Pin (GRBL Shield)

Тэмдэглэл: Энэ машиныг дор хаяж 12V/10Amp цахилгаан тэжээлээр тэжээнэ үү

Алхам 16: Моторын шалгалт тохируулга

Машиныг асаасны дараа Arduino -г USB кабелиар компьютерт холбож Arduino Uno -д тохируулгын програмыг суулгана уу.

Доорх тохируулгын кодыг татаж аваад Arduino Uno -д байршуулж, хөдөлгүүрийн бүх алхамыг тохируулахын тулд дараах зааврыг дагана уу.

Кодыг байршуулсны дараа 38400 дамжуулалтын хурдтай цуваа дэлгэцийг нээж CR ба NL -ийг идэвхжүүлнэ үү.

Одоо мотор насосыг тохируулах тушаалыг өгнө үү.

ЭХЛЭХ

"Pump to Calibrate" аргумент нь Arduino -д ямар моторыг тохируулахыг тушаахад шаардлагатай бөгөөд утгыг авч болно.

C => Цэнхэр моторын хувьд

M => Magenta мотор Y => Шар мотор K => Гол хөдөлгүүрийн хувьд

Шахуурга хоолойд өнгийг оруулахыг хүлээнэ үү.

Ачаалсны дараа колбыг цэвэрлэвэл Arduino таныг баталгаажуулах командыг илгээх хүртэл хүлээх болно. Тохируулгыг эхлүүлэхийн тулд "Тийм" (ишлэлгүйгээр) илгээнэ үү.

Одоо мотор нь өнгийг хэмжих цилиндр ашиглан хэмжих гэж буй колбонд хийнэ.

Шахсан өнгөний хэмжигдэхүүнтэй болсны дараа бид сонгосон моторын нэгжийн алхам (мл) -ийг дараах томъёог ашиглан олж мэдэх боломжтой.

5000 (Анхдагч алхамууд)

ML тутамд хийх алхам = -------------------- Хэмжигдсэн утга

Одоо мотор бүрийн алхам бүрийн нэгж (мл) утгыг өгөгдсөн тогтмолуудын үндсэн кодонд оруулна уу.

мөр 7) const float Cspu => Циано моторын нэгжийн алхам бүрийн утгыг хадгална

мөр 8) const float Mspu => Цэнхэр өнгийн моторын нэгжийн алхам бүрийн утгыг хадгална 9) const float Yspu => Шар моторын нэгжийн алхам бүрийн утгыг хадгална 10) const float Kspu => Алхам бүрийн утгыг хадгална. Түлхүүр моторын нэгж

ТАЙЛБАР: Моторыг зөв тохируулах бүх алхам, процедурыг шалгалт тохируулгын үеэр цуваа дэлгэц дээр харуулна

Алхам 17:

Алхам 18: Кодлох

Хөдөлгүүрийг тохируулсны дараа өнгө гаргах үндсэн кодыг татаж авах цаг болжээ.

Доорх үндсэн кодыг татаж аваад Arduino Uno -д байршуулж, энэ командыг ашиглахын тулд байгаа тушаалуудыг ашиглана уу.

LOAD => Өнгөний пигментийг цахиурын хоолойд ачаалахад ашигладаг.

CLEAN => Өнгөний пигментийг цахиурын хоолойд буулгахад ашигладаг. SPEED => Төхөөрөмжийн шахах хурдыг шинэчлэхэд ашигладаг. моторын эргэлтийн хурдыг илэрхийлсэн бүхэл утгыг авна. Өгөгдмөлийг 100 гэж тохируулсан бөгөөд 100 -аас 400 болгож шинэчлэх боломжтой. PUMP => Төхөөрөмжийг хүссэн өнгө болгохын тулд комманд өгөхөд ашигладаг. Улаан утгыг илэрхийлсэн бүхэл тоог авна. Ногоон утгыг илэрхийлсэн бүхэл тоог авна. цэнхэр утгыг илэрхийлсэн бүхэл тоог авна. цагаан өнгөний хэмжээг илэрхийлсэн бүхэл тоон утгыг авна.

ТАЙЛБАР: Энэ кодыг ашиглахаас өмнө тохируулга хийх кодоос мотор бүрийн хувьд анхдагч алхамуудын утгыг шинэчлэх хэрэгтэй

Алхам 19: Тэгээд бид дууслаа

Та эцэст нь дууслаа! Эцсийн бүтээгдэхүүн хэрхэн харагдах, хэрхэн ажиллахыг энд харуулав.

Үүнийг энд дарж үзнэ үү

Алхам 20: Ирээдүйн хамрах хүрээ

Энэ бол миний анхны загвар бөгөөд миний бодож байснаас хамаагүй дээр болсон боловч маш их оновчтой болгох шаардлагатай байна.

Энэ машины дараагийн хувилбарыг хайж буй дараах шинэчлэлтүүд энд байна.

• Төрөл бүрийн бэх, өнгө, будаг, пигмент ашиглан туршилт хийх.
• Бид аль хэдийн суулгасан Bluetooth ашиглан илүү сайн хэрэглэгчийн интерфэйсийг хангаж чадах Андройд апп хөгжүүлэх.
• Дэлгэц ба Ротари кодлогч суурилуулах нь үүнийг бие даасан төхөөрөмж болгоно.
• Ус шахах илүү сайн, найдвартай сонголтыг хайж олох болно.
• Google Тусламжийг суурилуулсан нь илүү хариу үйлдэл үзүүлэх, илүү ухаалаг болгох боломжтой.

Алхам 21: САНАЛ ӨГӨӨРЭЙ УУ

Хэрэв танд энэ төсөл таалагдсан бол "Анх удаа зохиогч" уралдаанд саналаа өгнө үү.

Үнэхээр их талархаж байна! Залуус танд энэ төсөл таалагдсан гэж найдаж байна!

Солонго өнгөний уралдаанд хоёрдугаар байр эзэлсэн