বাবল মোড়ানো পেইন্টার: 8 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

ইউএলবিতে আমাদের "মেকাট্রনিক্স 1 - এমইসিএ -ওয়াই 403" মাস্টার 1 কোর্সের অংশ হিসাবে, আমাদের একটি নির্দিষ্ট ফাংশন সম্পাদনকারী একটি রোবট ডিজাইন করতে এবং উপকরণের পছন্দ থেকে শুরু করে রোবটের নকশা সংক্ষিপ্ত করে একটি ওয়েব সাইট তৈরি করতে বলা হয়েছিল, মডেলিং, উপলব্ধি এবং কোড পুরো সিস্টেমকে কাজ করার অনুমতি দেয়। পুরো দলটি সর্বসম্মতিক্রমে "বুদ্বুদ মোড়ানো পেইন্টার" রোবটটি উপলব্ধি করতে বেছে নিয়েছে।

"বুদ্বুদ মোড়ানো পেইন্টার" হল একটি যন্ত্র যা কম্পিউটার দ্বারা সরবরাহিত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ থেকে বুদ্বুদ মোড়কের কিছু বুদবুদে পেইন্ট ইনজেকশনে সক্ষম। প্রাথমিকভাবে, স্পট ড্রয়িং তৈরির জন্য রোবটটিকে 2 ডি প্লেনে তরল ইনজেকশন করতে সক্ষম হতে হয়েছিল। যাইহোক, অর্থনৈতিক এবং ব্যবহারিক কারণে, গ্রুপটি 1D ট্র্যাজেক্টোরিতে পেইন্ট ইনজেকশনের জন্য প্রত্যাহার করেছে। রোবটটি নিম্নরূপ কাজ করে: একটি কীট স্ক্রু সিস্টেম প্রাথমিকভাবে পেইন্টে ভরা একটি সিরিঞ্জের প্লাঙ্গার টিপতে ব্যবহৃত হয়। সিরিঞ্জটি একটি নমনীয় পলিপ্রোপিলিন টিউবের সাথে সংযুক্ত থাকে যা পেইন্টটিকে মোবাইল মডিউলের সাথে সংযুক্ত একটি ধাতব টিপে পরিচালিত করতে দেয়। এই মডিউলটি আবার একটি কৃমি পদ্ধতির মাধ্যমে একটি অনুভূমিক অক্ষ বরাবর স্লাইড করতে সক্ষম। অন্যদিকে, টিপটি একটি লিনিয়ার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের সাথে সংযুক্ত যা মোবাইল মডিউলের সাথেও সংযুক্ত। ইলেক্ট্রোম্যাগনেট একটি উল্লম্ব প্লেটে স্থির করা বুদ্বুদ মোড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। একবার বুদবুদ ছিদ্র হয়ে গেলে, পেইন্টটি এর মধ্যে ইনজেকশন দেওয়া হয় এবং তাই।

ধাপ 1: যন্ত্রাংশ এবং সরঞ্জাম বিবরণ

ক্রয়

2 মরীচি কাপলিং 5 মিমি থেকে 6 মিমি

10 মিলি (7, 5 সেমি লম্বা) এর 1 টি সিরিঞ্জ

4 মিমি ব্যাস সহ নমনীয় পলিপ্রোপিলিনে 1 পাইপ

তার সুরক্ষা ক্যাপ সহ 1 টি সুই

Gouache জল সঙ্গে মিশ্রিত

2 থ্রেডেড রড: ব্যাস 6 মিমি এবং 18, 5 সেমি লম্বা

8 মিমি ব্যাসের 2 মসৃণ রড এবং 21 সেমি লম্বা

8 মিমি ব্যাসের 2 মসৃণ রড এবং 10 সেমি লম্বা

বুদবুদ মোড়ানো

ইলেক্ট্রনিক্স

১ টি রুটিবোর্ড

1 আরডুইনো

1 স্টেপার মোটর

1 স্টেপার মোটর RS PRO হাইব্রিড, স্থায়ী ম্যাগনেট স্টেপার মোটর 1.8 °, 0.22Nm, 2.8 V, 1.33 A, 4 তার

2 মাইক্রো সুইচ V-156-1C25

1 ইলেক্ট্রোম্যাগনেট ZYE1-0530

বিদ্যুৎ সরবরাহ

2 কলা সংযোগকারী

45 জাম্পার তার

6 পরিবাহী তারগুলি

ডায়োড 1N4007

ট্রানজিস্টার IRF5402

3 প্রতিরোধক 4, 7 kohm

2 DRV8825 ড্রাইভার

1 টি পুশ বাটন সুইচ

স্ক্রু, বাদাম এবং ফিক্সেশন

42 স্ক্রু M3 16 মিমি লম্বা

4 স্ক্রু M3 10 মিমি লম্বা

4 স্ক্রু M4 16 মিমি লম্বা

2 স্ক্রু M2, 5 16 মিমি লম্বা

52 সংশ্লিষ্ট বাদাম

2 ইস্পাত প্লেইন ওয়াশার M3

ব্যবহৃত সরঞ্জাম

লেজার কাটার মেশিন

3 ডি প্রিন্টার (আল্টিমেকার 2 বা প্রুসা)

স্ক্রু ড্রাইভার

ধাপ 2: CAD ফাইল

3 মিমি পুরুত্বের সাথে লেজার কাটিং

-সমর্থন প্লেট

-সুইচ উত্তোলনের জন্য সমর্থন

-সুই জন্য চলন্ত সমর্থন

-বুদ্বুদ ধারক

-4 উচ্চতা সমর্থন

3D প্রিন্টিং

-মোটরের জন্য সমর্থন

-থ্রেডেড রড সমর্থন করুন

-পিচকারি পাম্প

-সুই জন্য সমর্থন

-সিরিঞ্জের জন্য সমর্থন

ধাপ 3: সমাবেশ

শুরুতে, আমরা একটি কাঠের ভিত্তি 3 টি ভিন্ন উপাদানের সমন্বয়ে তৈরি করেছি: একটি নীচের প্লেট, একটি উল্লম্ব প্লেট এবং একটি ত্রিভুজাকার প্লেট যা সবকিছুকে একসাথে ধরে রাখে।

আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন যে বিভিন্ন প্লেটে বারবার টি-আকৃতির প্যাটার্ন রয়েছে। এই নিদর্শনগুলি সমাবেশটি ঠিক করতে এবং বেসকে শক্তিশালী করার অনুমতি দেয়। দুটি সুইচ পিস্টন এবং মোবাইল মডিউলে রাখা হয়েছে। এটি যথাক্রমে পিস্টনের সর্বাধিক বিস্তারের একটি রেফারেন্স এবং মোবাইল মডিউলের চরম ডান অবস্থানের একটি রেফারেন্স দিতে দেয়।

তদতিরিক্ত, স্টেপ-মোটরগুলি চারটি স্ক্রু দিয়ে একটি থ্রিডি প্রিন্টারের সাহায্যে তৈরি একটি সমর্থনে স্থির করা হয়। এই সমর্থনে, দুটি লম্ব গর্ত উল্লম্ব প্লেটে স্থির করার অনুমতি দেয়। মোটরগুলির দুটি ঘূর্ণন অক্ষের পাশাপাশি চারটি মসৃণ বারগুলির সাথে সংযুক্ত থ্রেডেড রডগুলি মোটরগুলির এন্টিপোডে অবস্থিত অতিরিক্ত সমর্থন দ্বারা ধারণ করা হয়। এগুলি ছাড়াও, স্টেপ-মোটরগুলির ঘূর্ণন অক্ষে থ্রেডেড রড ঠিক করতে সংযোগকারীগুলি ব্যবহার করা হয়।

সিরিঞ্জটি একটি বন্ধনী দিয়েও স্থির করা হয় যা অনুভূমিক প্লেটের উপর স্ক্রু করা থাকে। এর প্ল্যাঙ্গারটি একটি ট্র্যাপিজয়েডাল টুকরো দিয়ে চাপানো যায় যা থ্রেডেড রডের সাথে ঘোরার সাথে সাথে চলে। এই অংশটির অভ্যন্তরে একটি গর্ত রয়েছে যা বাদাম দিয়ে লাগানো। এই বাদাম ট্র্যাপিজয়েডাল অংশকে নড়াচড়া করতে দেয়।

টিউবটি সিরিঞ্জের সাথে কেবল সিরিঞ্জের শেষ অংশে সংযুক্ত করে সংযুক্ত করা হয়। টিউবের অন্য প্রান্তটি একটি ছোট সাদা পিএলএ টুকরোর রিংয়ে আটকে আছে। যে ধাতব টিপটি মূলত সিরিঞ্জের অংশ ছিল তাও নলের শেষ প্রান্তে ছিঁড়ে ফেলা হয়েছে। আমরা সাদা টুকরাটির ব্যাস ভালভাবে পূরণ করতে সুইতে সিরিঞ্জ ক্যাপ যুক্ত করেছি। টুপিটির শেষে একটি ছিদ্র রয়েছে যাতে সুইয়ের টিপ দিয়ে যেতে পারে। এই ছোট সাদা অংশটি মোবাইল মডিউলের স্লাইডিং প্লেটে দুটি স্ক্রু দিয়ে পেঁচানো হয়।

মোবাইল মডিউলটি কাঠের অংশগুলির একটি সেট নিয়ে গঠিত যা প্লেটগুলির ভিত্তি তৈরি করে। মডিউল দুটি মসৃণ বার এবং থ্রেডেড রড গ্রহণ করার জন্য তিনটি গর্ত সহ একটি বাক্স গঠন করে। এই বাক্সের ভিতরে দুটি বাদাম রয়েছে যা মডিউলটি সরানোর অনুমতি দেয়। মডিউলের উপরের প্লেট দুটি মসৃণ বার বরাবর স্লাইড করে। সেখানে মডিউলের অভ্যন্তরীণ কেন্দ্রে, একটি নির্দিষ্ট প্লেট রৈখিক তড়িৎচুম্বক ধারণ করে। এটি স্লাইডিং প্লেটকে সামনে এবং পিছনে রৈখিক আন্দোলন করতে দেয়।

দুটি কাঠের বন্ধনী রয়েছে যা দুটি ছিদ্রযুক্ত জিহ্বাকে স্ক্রু দ্বারা অবরুদ্ধ ওয়াশার ব্যবহার করে সরাসরি উল্লম্ব প্লেটে স্থির করতে দেয়। এই দুটি ট্যাব তাদের কেন্দ্রে বুদ্বুদ মোড়ানো একটি ফালা বেঁধে দেয়। এখানে বুদ্বুদ কাগজে কম্পিউটার দ্বারা এনকোড করা 7 বিটের সাথে সংশ্লিষ্ট সাতটি বুদবুদ রয়েছে।

উল্লম্ব প্লেটের অন্য দিকে PCB এবং arduino রয়েছে। পিসিবি একটি আঠালো সিস্টেমের মাধ্যমে অনুভূমিক প্লেটে আঠালো করা হয় যা প্রাথমিকভাবে উপস্থিত থাকে এবং আরডুইনো নীচের প্লেটে স্ক্রু করা হয়। এটি ছাড়াও, পিসিবির সাথে একটি প্রতিরোধক বিভাজক সংযুক্ত রয়েছে যা কাঠের ত্রিভুজাকার অংশে স্ক্রু করা আছে। (ছবি: সিস্টেমের পিছনে)

*প্রতিটি স্ক্রু যা সিস্টেমের অংশ তা উপযুক্ত বোল্ট দ্বারা একত্রিত করা হয়।

ধাপ 4: ইলেকট্রনিক্স এবং সেন্সর

বুদবুদ মোড়ানো পেইন্টার যখন বুদবুদগুলির সঠিক অবস্থানে পৌঁছাতে শুরু করে তখন আমাদের উপরের স্টেপার মোটরের অবস্থান জানতে হবে। এটি প্রথম সুইচের উদ্দেশ্য। প্রতিবার যখন ডিভাইসটি একটি লাইন আঁকছে, সুইচ অবস্থা পরিবর্তন না হওয়া পর্যন্ত মোটর ঘুরছে।

সিরিঞ্জের উপর চাপ দেওয়া স্টেপার কখন পিস্টনের শেষ প্রান্তে পৌঁছেছে তা জানতে আমাদের আরেকটি সুইচ দরকার। সিরিঞ্জ খালি থাকলে সিস্টেম বন্ধ করতে দ্বিতীয় সুইচ ব্যবহার করা হয়। সিরিঞ্জ ভর্তি হয়ে গেলে তৃতীয় optionচ্ছিক সুইচ পেইন্টিং চালিয়ে যেতে পারে। দুটি স্টেপার মোটর এবং চুম্বকের অধিক শক্তি প্রয়োজন এবং 12V এবং 1A সরবরাহকারী একটি পাওয়ার জেনারেটর দ্বারা সরবরাহ করা হয়। দুটি DRV8825 স্টেপার মোটর ড্রাইভার আরডুইনো থেকে সিগন্যালগুলিকে মোটরগুলির একটি স্রোতে রূপান্তর করে। এই চালকদের ক্যালিব্রেট করা প্রয়োজন। ক্রমাগত গতিতে একটি স্টেপার ঘোরানো এবং ড্রাইভারের স্ক্রু সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে সম্পন্ন করা হয় যতক্ষণ না সুই এবং সাপোর্টটি মসৃণভাবে সরানোর জন্য টর্ক যথেষ্ট হয়। শেষ উপাদান হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেট। আরডুইনো দ্বারা কোন প্রবাহ প্রেরণ না করা হলে মসফেটটি পুনরায় সেট করতে একটি টান ডাউন রোধ ব্যবহার করা হয়। অন্যান্য ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রাংশের সুরক্ষার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটে একটি ফ্লাইব্যাক ডায়োডও যোগ করা হয়। মসফেট উচ্চ এবং নিম্ন রাজ্যের মধ্যে চুম্বক পরিবর্তন করছে।

ধাপ 5: পাইথন কোড

পাইথন ব্যবহার করে কম্পিউটার এবং আরডুইনোর মধ্যে যোগাযোগের জন্য, আমরা এই ফোরামে প্রদত্ত কোডগুলির উপর ভিত্তি করে নিজেদের তৈরি করেছি:

স্টেপার মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য, এই সাইটটি খুবই সহায়ক ছিল: https://www.makerguides.com/drv8825-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/ এবং arduino এর মূল বিষয়গুলি বোঝার জন্য, 'arduino project book' ছিল খুব উপকারী. কোডের দুটি অংশ রয়েছে: প্রথমটি হল একটি পাইথন কোড যা অ্যাসি বাইনারি কোডে একটি অক্ষরকে রূপান্তর করে এবং এটিকে বিড করে বিট করে আরডুইনোতে পাঠায় এবং দ্বিতীয়টি একটি আরডুইনো কোড যা সংশ্লিষ্ট বুদবুদগুলিতে স্পেড করে। নিম্নলিখিত ফ্লোচার্ট arduino কোডের নীতি ব্যাখ্যা করে:

ধাপ 6: ভিডিও

কাজের প্রকল্প!

ধাপ 7: উন্নতি

প্রকল্পটি বিভিন্ন উপায়ে উন্নত করা যেতে পারে। প্রথমত, একটি লাইনের বুদবুদ সংখ্যা সহজেই বাড়ানো যায়। উদাহরণস্বরূপ একটির পরিবর্তে এন্ট্রিতে দুটি অক্ষর লিখে লম্বা বাইনারি কোড গ্রহণ করে এটি করা যেতে পারে। ASCII কোড তখন দ্বিগুণ দীর্ঘ হবে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উন্নতি হবে শুধু x- অক্ষ বরাবর নয় বরং y- অক্ষ বরাবর বুদবুদ পূরণ করতে সক্ষম হওয়া। তাই বাবল ফিলিং 1D এর পরিবর্তে 2D তে করা হবে। এটি করার সবচেয়ে সহজ উপায় হল মোটর বাড়ানো এবং কমানোর পরিবর্তে বুদ্বুদ কাগজের উচ্চতা পরিবর্তন করা। এর অর্থ প্লেটটিতে বুদবুদ কাগজ ধারকের প্রান্তটি ঝুলানো নয় বরং একটি 3D মুদ্রিত সমর্থনে। এই সমর্থন একটি থ্রেডেড রড সংযুক্ত করা হবে, নিজেই একটি stepper মোটর সংযুক্ত।

ধাপ 8: সমস্যা দেখা দিয়েছে

আমাদের যে প্রধান সমস্যাটি মোকাবেলা করতে হয়েছিল তা হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেট। প্রকৃতপক্ষে, একটি কষ্টকর এবং ভারী তৃতীয় ইঞ্জিন এড়ানোর জন্য, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটকে নিখুঁত আপোষ বলে মনে হয়েছিল। কিছু পরীক্ষার পরে, কঠোরতা ক্রমাগত খুব কম প্রমাণিত হয়। তাই একটি দ্বিতীয় বসন্ত যোগ করতে হয়েছিল। তদুপরি, এটি কেবল খুব হালকা বোঝা সরাতে পারে। বিভিন্ন উপাদানের বিন্যাস সংশোধন করতে হয়েছিল।

সিরিঞ্জ পাম্পেও সমস্যা ছিল। প্রথমত, একটি অংশকে মডেলিং করতে হয়েছিল যা অবিরাম রডের সাথে আবদ্ধ হতে পারে এবং একই সময়ে প্লাঙ্গারের উপর চাপ দিতে পারে। দ্বিতীয়ত, অংশ বিচ্ছেদ এড়ানোর জন্য চাপ বিতরণ গুরুত্বপূর্ণ ছিল। তদুপরি, 2 টি স্টেপার মোটর একই নয়: তাদের একই বৈশিষ্ট্য নেই, যা আমাদের ভোল্টেজ ডিভাইডার যুক্ত করতে বাধ্য করেছিল। আমাদের জলের পেইন্ট (আমাদের ক্ষেত্রে পাতলা গাউচে) ব্যবহার করতে হয়েছিল, কারণ খুব মোটা পেইন্টটি সুইতে প্রবেশ করবে না এবং পাইপে খুব বেশি চাপ পড়বে।