Protez Kapak 3D Yazıcı: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

genel bakış

Spor dünyasında, engelli sporcular performans ihtiyaçları ile göz ardı edilmektedir. Birçoğu, sevdikleri sporları yaparken konfor ve en yüksek performansı sağlamak için özel ekipman gerektirir. Yerel Paralimpik basketbol takımı The Austin River City Rec'cers, omurilik yaralanmaları, ampütasyonlar, kas hastalıkları ve felçler gibi fiziksel zorluklar çeken birçok takım üyesine sahiptir. Böyle bir sporcuya yardım etmek için yapılan ekipman eksikliğinden dolayı ekibimiz, elini kaybeden takımda belirli bir ampute odaklanmaya karar verdi. Oyuncu, hayatta kalan uzvunu koruma için koli bandıyla kapladı, ancak bu çözüm yeniden kullanılamaz, savurgan ve atletik dünyadaki diğer ampute arkadaşlarımın kullandığı diğer çözümlere göre daha az etkili.

beyin fırtınası

Austin River City Rec'cers ile kişisel bağlantılarımız olduğu ve tam olarak desteklediğimiz bir organizasyona yardım etme konusunda tutkulu olduğumuz için ekibimiz bu soruna çekildi. Ekip üyelerimizden birinin, ekip için oynayan bir ebeveyni var ve kendisi, kâr amacı gütmeyen kuruluş için gönüllü çalışması, web sitesini kurması ve turnuva oyunlarının çoğunu yönetmesiyle son derece etkili oldu. Oyuncular onun ailesi oldu ve onun katılımıyla Cornerstone sırasında sağlanan kaynaklarla çözmeye kararlı olduğu büyük bir soruna tanık oldu. Fikri diğer ekip üyesine sunduktan ve yapımcı-mentorlarımızdan girdiler aldıktan sonra, ürünümüzü nasıl geliştirebileceğimize ve kullanabileceğimiz farklı kaynakları nasıl geliştirebileceğimize dair fikir almak için akranlarımızla 6-3-5 bir çalıştay gerçekleştirdik. henüz. Ardından, önerilen projemizin etkinliğini aşağıdaki kategorilerde değerlendirmek için bir Araştırma ve Tasarım paketini tamamladık: Otomasyon, Elektrik, Mekanik, Yapısal ve Tutku. Bu kaynaklara baktığımızda ve organizasyonla olan bağımızı düşünerek, sporcular için orijinal fikrimizle ilerlemeye karar verdik.

Bizim çözümümüz

Yaygın olarak kullanılan PLA filamentinden daha esnek ve dayanıklı olan TPU filamentinden sporcular için kapaklar basacak bir 3D yazıcı oluşturma fikrini formüle ettik. Amacımız, yazıcının sporcuya mükemmel şekilde uyması için çeşitli boyutlarda özelleştirilebilen koruyucu bir kılıfı otomatik olarak yazdıracağı bir ürün programlamak ve inşa etmekti. Baskı sırasında güvenlik önlemi olarak çeşitli motor sistemlerini kontrol edecek ve uç durdurma sensörleri ile regüle edilecek bir mikroişlemci (Printerbot) programlamayı amaçladık. Sınırlı harcamamız ve mevcut yazıcılardan parça kullanma yeteneğimiz nedeniyle projemiz 200-300 $ bütçesinin altında kaldı ve Paralimpik dünyasına kolayca dağıtılabilecek etkili ve uygun bir çözüm sunarak müşterimizin taleplerini karşıladı.

Gereçler

Bağlantı Elemanları / Vidalar

M8 Somun - 100

M8 Pul- 100 (sipariş 2)

M3x20 cıvata- 50 (sipariş 2)

M3 Somun- 50

M3x10 Bolt-6 (bağlantı 50'li pakettir)

M3x8 grub (diğer adıyla set) vida- 2

#10 x 1 Düz Başlı Phillips Sac Vidalar - 4 (100'lü paket)

Rulmanlar

608 Paten Rulmanları - 3 ila 4

LM8UU Lineer Rulmanlar - 10 - 11 (sipariş 2)

Dişli Çubuklar

370mm 8mm-6

300mm 8mm-4

450mm 8mm- 3

210mm 8mm- 2

50mm 8mm-1

5 metre al ve ona göre kes

Pürüzsüz Çubuklar

350mm 8mm- 2 (sipariş 2)

405mm 8mm- 2 (2. sipariş verin ve 1mm kesin)

420mm 8mm- 2 (80 mm kesilmiş)

Kemerler

840mm GT2 dişli kayış - 1

900mm GT2 dişli kayış - 1

GT2 kayışlarına uyacak 16 dişli kasnaklar - 2

İşte amazon'daki bir kemer kitine bir bağlantı (buna göre kesin)

3D Yazıcı Dosyaları

Ayaklı çerçeve köşesi - 4

Ayaksız çerçeve tepe noktası-2

Kaplin- 4 (iki kez yazdırın)

X arabası - 1

X sonu avara- 1

X uç motoru - 1

Z motor montajı - 2

Kemer kelepçesi - 4

Kemer kelepçesi somun tutucusu - 2

Bar kelepçesi - 8

Çubuk kelepçesi - 2

Y motor braketi - 1

Y burcu - 4

Endstop tutucu-3

Başka:

1,5 cm vinil boru, 6,35 mm OD 4,32 mm İÇ (toplam 3 cm)- 2

225x225x6mm kontrplak- 1 (ısıtma yatağı için)

MK1/MK2 Isıtıcı Yatak - 1 (200x200mm tavsiye edilir)

NEMA17 step motorlar - 5

4 inç Zip-bağları- 50

Mikroişlemci ve Kod

Mikroişlemcimiz için kod geliştirirken ekibimiz bu belgeyi güncelleyecektir.

*yukarıdaki tedarik listesi rep rap tarafından önerildi, ancak yazıcımızı bitirdiğimizde bu yineleme için tamamen doğrulanacak*

Adım 1: Çerçeveyi Oluşturmak

3D yazıcıyı inşa etmenin ilk adımı, dikey olarak çalışan ek çubuklarla birbirine bağlanan iki düz çubuk üçgenden oluşan çerçevesini monte etmektir. Grubumuz, kampüsümüzde halihazırda inşa edilmiş bir çerçeve bulabilecek kadar şanslıydı, daha sonra çubuğu y eksenine dik ve düz çubukları bir arada tutan kelepçeleri değiştirerek Prusa Mendel Yineleme 2'nin tam bir kopyası olacak şekilde değiştirdik. x ekseni için kullanılır. Çerçeveyi kendileri inşa edenler için, lütfen çerçeve yapısının mükemmel olması için nasıl oluşturulacağına ve yapı için gerekli malzemelere (toplam hesaplamalarımıza dahil edilmiştir) ilişkin ayrıntılı talimatlar veren özel bir bölümü olan Rep Rap Web Sitesine* erişin. Yukarıda, Rep Raps'in versiyonuna uyacak şekilde değiştirilmeden önceki çerçevemizin yanı sıra çerçevenin ve yapının belirli basılı parçalarını içeren bazı fotoğraflar bulunmaktadır.

*Grubumuz, bu kaynağın çerçevenin yapısı hakkında daha iyi bilgi verdiğini, yazıcının bu yönünü kendimiz yapmadığımız için yapabileceğimizi düşündü. Bu adımda kendi kişisel bakış açımızı ekleyemediğimiz için çok üzgünüz, ancak bizim tarafımızdan sağlanan olası yanlış bilgilerle inşaatçıları sınırlandırıyor ve onlara zarar veriyormuşuz gibi hissediyoruz. Bu site derinden güvenilebilir ve inşaat çalışmalarımız boyunca büyük bir referanstı.

Adım 2: X Ekseni Oluşturma

Malzemeler:

Baskılı X uçlu Avara

Baskılı X uç Motor

2 420 mm düz çubuk

3 M3x10 cıvata

1 608 rulman

2 M8x30 çamurluk/çamurluk rondelası

1 adet 50mm M8 dişli çubuk

2 M8 fındık

3 M8 pul

3 LM8UU Lineer Rulman

Talimatlar

- X uçlu avara ve x uçlu motor parçalarının merkez deliğini 8 mm'ye kadar delin ve düz çubukların yerleştirileceği 4 deliği delin (gerekirse, deliğe tam olarak oturabileceklerinden emin olmak için eğe)

- X uçlu motoru sola ve x uçlu avarayı "altıgen bölümleri" birbirine bakacak şekilde sağa yerleştirin. Pürüzsüz çubukları avara içine kaydırın.

-Şimdi x arabanızın altına bakın ve hangi tarafta iki lineer rulman için yuvalar olduğunu ve hangisinde yalnızca bir yuva olduğunu görün. Bunu göz önünde bulundurarak, hangi tarafın ön, hangisinin arka olacağını belirleyin ve tercihinize göre doğru miktarda lineer rulmanı her bir rot üzerine (biri için 1, diğeri için 2) kaydırın.

-X-end motorunu rot kurulumunuza takın ve rotların gerektiği kadar geriye gittiğinden emin olun (ayarlamanın ve takmanın daha kolay olması için tamamen delme seçeneği, sabitlemek için ek somunlara ihtiyacınız var)

Yukarıdaki fotoğraflar, bu montaj için iki basılı parçayı ve ekibimizin x eksenindeki mevcut ilerlemesini göstermektedir. Grubumuz henüz bu noktaya gelmemiş olsa da, 50 mm dişli çubuk x uçlu avara üzerine yerleştirilinceye ve ekstrüder kayışı için rulman takılana kadar x ekseni tam olarak monte edilmez. Daha fazla bilgi için altta bağlantısı verilen rep rap kaynağını kullanın ve kaynaklara eriştikten sonra oluşturma sürecini güncellemeye devam etmeyi planlıyoruz.

Adım 3: Isıtma Yatağını Oluşturma

Malzemeler:

225x225x6mm kontrplak- 1 (ısıtma yatağı için)

MK1/MK2 Isıtıcı Yatak - 1 (200x200mm tavsiye edilir)

#10 x 1 Düz Başlı Phillips Sac Vidalar- 4

Baskılı Y Burçlar - 4

Talimatlar:

- Y-burçları (yukarı bakacak şekilde) kontrplak parçasının üzerine yerleştirin ve her iki taraftaki iki setin birbirinden 140 mm (tam ortadan ölçün) ve sol ve sağ taraflara olan mesafelerinin eşit olduğundan emin olun.

-Bütün burçlar ve bunların çubuk kanalları, plakanın y ekseni çubukları boyunca düzgün bir şekilde hareket edebilmesi için aynı yöne bakacaktır/aynı yöne bakacaktır.

-Kontrplağı kelepçeleyin ve y-burçları takmak için vidaları* dikkatli bir şekilde kullanın, bunları ahşap çatlama olmadan mümkün olduğunca ön ve arka taraflara yakın bir yere yerleştirerek ısıtma yatağına müdahale etmeyeceklerdir.

-Vidalar kontrplaktan yukarı çıkıyorsa, tehlikeli olabileceğinden ve yazıcının işlevlerini sınırlayabileceğinden, fazla metali kesmek için dönen bıçağa sahip bir el testeresi kullanabilirsiniz.

- Burçlar için Tekrarlanan Önemli Bilgiler: hepsi aynı yöne bakmalıdır ve kontrplağın ön ve arka taraflarından olan mesafeleri sadece sol ve sağ olanlar ve burçlar arasındaki mesafe (ayrıca sola doğru uzanan) önemli değildir. sağ)

-Isıtmalı yatağınızı yatağın karşılıklı iki kenarında (sol ve sağ veya ön ve arka) üçte bir oranında ölçün ve hatlarda iki adet 8 mm delik açın (önerilen 200x200 mm kullanıyorsanız, her iki taraftan yaklaşık 7 cm ve yakına kadar delin). mümkün olduğunca kenar)- yukarıdaki fotoğraflardan birinde gösterildiği gibi

-Isıtma yatağının uzunluk farkını kontrplaktan çıkarın, ikiye bölün ve kontrplağın her iki yanından bu numarayla ölçün, böylece ısıtma yatağınız ahşabın tam ortasında olacak şekilde. (Bu yöntemleri kullanarak işaretleme, yukarıdaki fotoğraflardan birinde de görülebilir

-Yatağı ve ahşabı satılmış bir yüzeye sabitlerken birbirine kenetleyin ve 4 Düz Başlı Phillips Sac Vidayı kullanarak vidalayın

*Ekibimiz, y-burçları kontrplağa sabitlemek için kullanılan vidanın belirli boyutunu ve türünü bilmiyor, ancak maker alanına geri döndüğümüz ve yazıcıya eriştiğimiz anda, türünü anlayacağız. vida ve sayfayı güncelleyin. Anlayışınız için çok teşekkür ederim

Adım 4: Y Ekseni Oluşturma

Malzemeler:

Montajlı ısıtma yatağı (son adımdan)

Montajlı çerçeve

Baskılı Kemer Kelepçeleri-2

840 mm × 5 mm T5 adım triger kayışı

NEMA17 step motorlar-1

GT2 kayışlarına uyacak 16 dişli kasnaklar - 1

4 inç Zip-bağları - 4

Talimatlar:

-Birleştirilmiş ısıtma yatağınızı, bir kemer kelepçesini ve kemer kelepçesi deliklerine sığacak 2 vidayı toplayın*. Isıtma yatağını ters çevirin ve bir cetvel kullanarak kemer kelepçesini ölçün ve kontrplağın ön tarafının/kenarının ortasına yerleştirin (mümkün olduğunca kenara yakın yerleştirin). Şimdi 840 mm kayışın bir kenarını dişler yukarı bakacak şekilde kayış yuvasına kaydırın. Kemeri vidalarla sabitleyin.

- İki düz çubuğun birbirinden 140 mm uzakta olduğundan emin olduktan sonra (yukarıdaki resimde gösterildiği gibi), ısıtma yatağını sağ tarafına çevirin ve ısıtılmış yatağın y-burçlarını çubukların üzerine oturtun.

-Çubuklardaki farklı mesafeler nedeniyle bağlantıda herhangi bir sorun varsa, y ekseni çubuklarının bağlı olduğu dişli çubukların üzerindeki somunları gevşeterek ve çubuk kelepçeleri kaydırarak yerleşimlerini ayarlayabilirsiniz.

- Isıtma yatağı çubuklar boyunca düzgün bir şekilde kayabildiğinde, yazıcıyı yana çevirin. Ardından, her bir burcun üzerinde, her baskılı burcun üzerindeki küçük geçiş yolundan ve bağlı olduğu çubuğun çevresinden bir fermuar geçirin, ardından sıkılaşana kadar çekin

- Artık yatağınız sabitlendiğine göre, yazıcıyı normal konumuna çevirebilir ve y ekseni step motorunu geçici olarak sabitleyebiliriz (bu, ekibimizin bu belirli adımda ulaştığı en uzak noktadır). Adım motorunu motor braketine kaydırın ve gerekirse 16 dişli kayış kasnağını takın.

- Şimdi, y ekseni için kayış yataklarınızın mükemmel şekilde hizalandığından emin olduktan sonra, ısıtma yatağına bağlı kayışı hem ilk yatağın hem de motora bağlı kasnağın etrafına sarın. Ardından, ısıtma yatağının altına sıkıca çekin ve ikinci yatağın etrafına sarın, her iki yatakta da kayışın dişli tarafının yatağa temas ettiğinden ve dişlerin motorun kasnağına tam olarak oturduğundan emin olun.

- Kolaylık sağlamak için yatağı, kayış sisteminin motor ucuna kadar kaydırın. Şimdi daha önce yaptığınız gibi, kemer kelepçesini ölçün ve kontrplağın arka tarafında ortada, kenara mümkün olduğunca yakın olacak şekilde yerleştirin. Kemerin kenarını sıkıca çekin ve yerine sabitleyin (gerekirse fazlalığı kesin). Şimdi yatak az bir kuvvetle kaymalı ve aynı zamanda iyi sabitlenmelidir.

*Ekibimiz, kemer kelepçelerini kontrplağa sabitlemek için kullanılan vidanın belirli boyutunu ve türünü bilmiyor, ancak üretici alanına geri döndüğümüz ve yazıcıya eriştiğimiz anda, türünü anlayacağız. vidalayın ve sayfayı güncelleyin. Anlayışınız için çok teşekkür ederim

Adım 5: İlerlemek…

Son zamanlardaki pandemi nedeniyle yapım sürecimiz kısa kesildi, ancak projemize ve malzemelerimize erişir erişmez yazıcıyı tamamlayıp Austin River City Rec'cers'a vermeyi planlıyoruz. Bununla birlikte, hedefimize ulaşmadan önce tamamlamamız gereken çok şey var, bu nedenle aşağıda hala yapılması gerekenlerin bir listesi bulunmaktadır.

- Dikey çerçeve parçalarını motor tutuculara ve çubuğun y eksenine dik olarak her iki ucuna takın (çubuk kelepçeleri kullanın)

-X ekseninin montajını bitirin: ekstrüder kayışı için yatağı sabitlemeyi planlıyoruz, daha sonra step motorunu ve yapımcı danışmanlarımızdan biri tarafından bize sağlanan ekstrüderi takmalıyız (isteğe bağlı: filament için ekstrüder fanı dahil)

-Filamanı güvenli bir şekilde sabitlemenin yolunu bulun (seçenekler: çerçeveye gergin şekilde oturan veya çerçeveden dışarı çıkan tasarım ve baskı tekerleği)

-Komple Z ekseni: 210mm dişli çubukları kaplinler ve vinil boru ile iki z ekseni motoruna takmamız gerekiyor

- Her eksene uç durdurucu tutucuları/uç durdurucuları takın (her biri 1 adet)

- Çerçevenin bir yüzüne fermuarlı güvenli yazıcı robotu mikroişlemcisi

-Programlama: tüm uç durdurucuları, step motorları ve ısıtıcı yatağını printerbot mikroişlemcisine bağlayın. prusa yineleme 2 için mevcut kodu bulun (kaynak olarak rep rap kullanın) ve gerekirse değiştirin

Bitmemiş projemizin verdiği rahatsızlıktan dolayı üzgünüz, ancak yaz aylarında üzerinde çalışmaya devam etmeyi umuyoruz ve yazıcımızı geliştirirken/tamamlarken bu siteyi güncellemeye söz veriyoruz.

Adım 6: Kaynaklar

Ekibimiz, Rep Rap Web Sitesi tarafından sağlanan yapım sürecini ve malzeme listesini takip etti. Prusa Yazıcının bu yinelemesinin her yönü hakkında ayrıntılı talimatlar içerirler ve sitelerini takip etmek son derece kolaydır. Bununla birlikte, aşağıda sitenin ana sayfasına bağlantılar ve ayrıca montaj, sarf malzemeleri vb. hakkında bilgi için önemli sayfalar bulunmaktadır.

3D Yazıcı Dosyaları (metric-prusa sekmesi altındaki dosyaları kullandık)

Temsilci Rap "Malzeme Listesi"

Rep Rap Yazıcı Montajı

Ekibimiz ayrıca, takımın amacı ve oyuncuları hakkında daha fazla bilgi edinmek için Austin River City Rec'cers web sitesine (ürünümüzle yardımcı olmayı amaçladığımız organizasyon) bir bağlantı eklemek istiyor. Ayrıca, herhangi bir katkıya hem büyük ölçüde ihtiyaç duyulduğu hem de takdir edildiği için, ekibe yıllık harcamalarında yardımcı olmak için buradan bağışta bulunabilirsiniz.