DIY Harvester fĂŒr zu Hause
Die Geburt einer Idee
In unserer neuen Ăra der digitalen Revolution kann man hören, dass die Automatisierung der Arbeit zur Entstehung neuer kreativer Berufe fĂŒhrt. Roboter und intelligente Maschinen helfen dabei, viele interessante kreative und technologische Ideen zu verwirklichen. Der 3D-Druck ist zu einem Teil unseres Lebens geworden, und es wird immer einfacher, technologische GerĂ€te zu beherrschen. FĂŒr verschiedene ProduktionsablĂ€ufe wird jedoch eine ganze Flotte von Werkzeugmaschinen benötigt, auch wenn es sich um eine kleine Werkstatt handelt, die man hier nicht machen kann. So entstand die Idee eines multifunktionalen DIY-Harvester, der mehrere Maschinen ersetzen kann.
Ich werde versuchen, das Konzept eines âMaschinenerntersâ zu beschreiben, der auf jedem Desktop installiert werden kann. Eine direkte Analogie sind multifunktionale KĂŒchenmaschinen. Alle Elemente basieren auf einem âMuttergerĂ€tâ (Box), zu dem verschiedene Module hinzugefĂŒgt und konfiguriert werden können. Die Hauptidee ist die maximale Einfachheit der Installation und Auswahl der Module. Besondere FĂ€higkeiten sind nicht erforderlich, alles ist intuitiv und zugĂ€nglich.Die Konfigurationsoptionen werden hier schematisch beschrieben:
Ideenentwicklung und Sammlung von Materialien
Die Entwicklung begann Ende 2013, dann hatte ich bereits ein wenig Erfahrung im Aufbau von Koordinatensystemen und es wurde beschlossen, mit dem âMuttergerĂ€tâ der FrĂ€smaschine zu beginnen.Bei der Auswahl der Komponenten sollten verschiedene Anforderungen berĂŒcksichtigt werden:- einfache Verbindung;- Kompaktheit;- Ergonomie;- einfache Montage fĂŒr spĂ€tere Serienwiederholungen;Die erste Schwierigkeit war mit der Möglichkeit einer einfachen Verbindung verbunden, da alle offenen und bekannten Koordinatensteuerungssysteme fĂŒr Koordinatenmaschinen auf der LPT-Schnittstelle basierten. Dies schrĂ€nkte die Reichweite der verwendeten Computer stark ein. Als die Lösung gefunden wurde, entschied ich mich fĂŒr das Open-Source-Softwareprojekt GRBL auf Basis von Arduino. Als Fahrer habe ich Allegros A4988-Chips verwendet.
Die Elektronik wurde ausgewÀhlt und hastig zusammengebaut, dann war ich mir sicher, dass ich furchtbar spÀt dran war und alles schnell erledigen musste (wie sehr ich mich geirrt hatte). Es stellte sich heraus, dass alle bekannten Komponenten zwei Platinen hatten. Jetzt arbeiten die Fahrer im Step-Crushing-Modus - 1/4, die sowjetischen Schrittmotoren DSHI200-1-1 sind perfekt gezogen.
3D-Drucker entwickelten sich aktiv und das Erscheinungsbild wurde von dort geleckt, was die Anordnung der Achsen und die allgemeinen Eigenschaften der Maschine bestimmte.
Der Fall ist zu einem TrĂ€ger geworden, die X-Achse ist stationĂ€r und der Desktop (Y-Achse) bewegt sich darunter. Die Z-Achse wird zusammen mit dem X-Achsenschlitten zu einem einzigen Block zusammengefasst. Linearlager wurden direkt in das GehĂ€use gedrĂŒckt, was viel Geld fĂŒr die Komponenten sparte, aber keinen Verlust an Steifigkeit verursachte.
Die Achsen werden mit einer Trapezschraube auf zylindrischen FĂŒhrungen mit einem Durchmesser von 12 mm bewegt.
Als wir die Elektronik, den Formfaktor und die Anordnung der Achsen herausfanden, war es notwendig, das Material zu bestimmen, aus dem die Maschine hergestellt werden kann. Wir brauchten Plattenmaterial, das recht einfach zu verarbeiten, billig zu kaufen und dann einfach eine Maschine daraus zusammenzubauen ist.Die Wahl fiel auf Plexiglas, 10 mm dick fĂŒr die Hauptstruktur und 5 mm fĂŒr das Futter. Es ist ein starkes und ziemlich elastisches Material, es ist leicht zu frĂ€sen oder mit einem Laser zu schneiden und dann zu kleben und zu malen.
Design
Nachdem ich alle meine Gedanken auf einem Haufen gesammelt hatte, begann ich, das Modell zu zeichnen und die Komponenten fĂŒr die Produktion vorzubereiten. Ich habe bereits erwĂ€hnt, dass ich mir völlig sicher war, dass ich keine Zeit hatte, und jetzt ist es Zeit, alles zusammen in die Produktion zu bringen. Aber das GesprĂ€ch mit lokalen WerkstĂ€tten, die Laserschneiden oder FrĂ€sen anboten, brachte mich runter. Es stellte sich heraus, dass 10 mm dickes Plexiglas ein Mangel ist und Sie kein kleines StĂŒck kaufen können, niemand die Herstellung von Teilen aufgenommen oder astronomische Mengen festgelegt hat, da die Bestellung sehr klein war. Eine solche Pause gab mir die Gelegenheit, das gesamte Projekt genauer zu ĂŒberarbeiten.Als Ergebnis haben wir einen modularen Aufbau, der fĂŒr eine schnelle Montage und Montage angepasst ist. Alle Knoten wurden so gestaltet, dass sie so kastenartig wie möglich werden. Dies vereinfacht die Steuerung der Geometrie der Maschine und erhöht die Festigkeit der Module.
Apropos Overlays, die aus 5 mm Plexiglas geschnitten sind, erfĂŒllen nicht nur eine dekorative Funktion, sondern befestigen auch die FĂŒhrungen im GehĂ€use, wodurch auch Geld fĂŒr Komponenten gespart wird.GebĂ€ude
Nach der Vorbereitung des Projekts, dem Abschluss der Simulation, der Beschleunigung des Kaufs (ich war spĂ€t dran) der Komponenten und der Vorbereitung der Dateien fĂŒr die Produktion vergingen anderthalb Jahre. Ich hatte bereits begonnen, das Projekt sicher zu vergessen, als mein guter Freund davon erfuhr und das FrĂ€sen absolut kostenlos anbot, auch wenn sie kein Geld fĂŒr das Material nahmen. Es stellte sich heraus, etwa 1,5 Quadratmeter. Meter Plexiglas 10 mm und 5 mm dick, insgesamt 27 Teile.Ich habe beschlossen, mit Dichlormethan zu kleben, da NUR Dichlormethan - âDichlormethanâ - ein flĂŒssigeres und weniger toxisches Chlinderivat als Dichlorethan - fĂŒr Plexiglas besser sein kann. "Kleber" besteht normalerweise aus dem gleichen Material, das sie kleben werden (von den SpĂ€nen) - 3-5 Gew .-% und trĂ€gt den "Kleber" so dĂŒnn wie möglich auf.
Auf dem Foto die Testbaugruppe. Wenn das Plexiglas mattiert ist, wird das Erscheinungsbild âfesterâ, aber die Maschine wurde dennoch mit einer weiĂen matten Farbe lackiert.
Alle Kabel sind im GehĂ€use versteckt. Die Elektronik befindet sich unter der Unterseite des GerĂ€ts (auf dem Foto befindet sich noch kein Netzteil). Alle AnschlĂŒsse befinden sich auf der RĂŒckseite.
Im Moment ist der Prototyp komplett fertig, der erste Chip ist schon weg.Abmessungen des GerÀts: 365x430x420. Arbeitsfeld: 200x200x80.
Ich entschied mich fĂŒr einen preiswerten chinesischen Graveur mit einer Leistung von 125 W als Spindel, der fĂŒr die Verarbeitung von Sperrholz, Kunststoff und Gravur von Leiterplatten ausreicht.Fazit und ZukunftsplĂ€ne
Jetzt können wir sagen, dass nur die erste Phase dieses Projekts abgeschlossen wurde - ein funktionierender Prototyp des âMuttergerĂ€tsâ wurde erstellt. Als nĂ€chstes ist viel Arbeit erforderlich, um austauschbare Module zusammenzubauen: eine Drehachse, die Installation einer Steuerelektronik und einen Laser zum Gravieren, Kaufen und Testen eines Druckkopfs fĂŒr den 3D-Druck.Ein wichtiges Element ist die Softwareentwicklung. Wenn ich den DIY-Harvester als GerĂ€t "fĂŒr alle" positionieren möchte, muss ich eine Software erstellen, die fĂŒr einen einfachen Benutzer freundlich ist. Sie können kein einfaches BĂŒndel von CAD + CAM + G-Code-Absendern aufrufen. Jedes dieser Softwareprodukte erfordert eingehende Studien und ganz spezielle FĂ€higkeiten und Kenntnisse.In Zukunft möchte ich ein Team entwickeln, zusammenstellen, da es fĂŒr einen schwierig ist, das gesamte Spektrum der Arbeit abzudecken. FĂŒr die nĂ€chste Iteration der Maschine wird ein Projekt vorbereitet, das kompakter, teurer und fĂŒr die Verarbeitung von Schmuck-Mastermodellen und Nichteisenmetallen geschĂ€rft ist.Ich habe viele Ideen im Kopf, aber es fehlen dringend Ressourcen.Source: https://habr.com/ru/post/de380673/
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