Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 6 - 💡 Fix My Ideas

Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 6

Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 6


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Σε αυτή την περιοδική σειρά των "Επιστολών", ο Shawn Wallace, μέλος του AS220, ο χώρος τεχνών και τεχνολογίας του Providence, RI, μοιράζεται τις εμπειρίες του με την Ακαδημία Fab, μια κατανεμημένη συνεργατική μάθηση που βασίζεται στην υποδομή του δικτύου Fab Lab. - Γκάρεθ

Σχεδιασμός μηχανής

Από τον Shawn Wallace

Ένα από τα πιο συναρπαστικά και προκλητικά της συνεδρίας της Ακαδημίας Fab φέτος ήταν η μονάδα σχεδιασμού μηχανών κατά την οποία χτίσαμε μια λειτουργική μηχανή φρεζαρίσματος που ήταν σε θέση να αντικαταστήσει το μηχάνημα $ 4.000 που χρησιμοποιείται συνήθως στο εργαστήριο. Στο εγγύς μέλλον, είναι απολύτως εύλογο το γεγονός ότι οι συμμετέχοντες της Fab Lab μπορούν εύκολα να συγκεντρώσουν τη δική τους σειρά εργαλείων για ελάχιστο κόστος.

Κατασκευή της μηχανής φρεζαρίσματος Mantis στο Fab Fab Barcelona

Όλα τα εργαστήρια που συμμετείχαν στην Fab Academy έλαβαν ένα κιτ γεμάτο από κινητήρες, έδρανα, μηχανικές ράβδους και ηλεκτρονικά, κατάλληλα για την κατασκευή μιας μηχανής CNC τριών αξόνων. Ο στόχος μας - εκτός από την κατασκευή μιας μηχανής εργασίας - ήταν να εξετάσουμε τον κατάλογο μερών και τις διαδικασίες για να δούμε αν θα πρέπει να ενσωματωθούν ως ένα τυποποιημένο τμήμα του καταλόγου Fab Lab.

Το μοντέλο μηχανικής "τρίγωνο έργου" είναι "γρήγορο, καλό, φτηνό: επιλέξτε δύο". Θα μπορούσατε να πείτε ότι το ισοδύναμο για μηχανές CNC είναι "σκληρό, τετράγωνο, φτηνό: επιλέξτε δύο." David Carr, ο οποίος βοήθησε στη διδασκαλία της διήμερης συνεδρίας, προσπάθησε να πάρει και τα τρία γκολ με το σχεδιασμό της μηχανής Mantis. Για να επιτύχει το στόχο του για μια μηχανή φρεζαρίσματος κάτω των $ 100, χρειάστηκε να ελαχιστοποιήσει τον αριθμό των κατεργασμένων εξαρτημάτων. Η πιο σημαντική απόφαση σχεδιασμού ήταν να κατασκευαστούν ακριβείς τρύπες για τις παράλληλες ράβδους με τοποθέτηση των τμημάτων και γεώτρηση μαζί, μια παραδοσιακή μέθοδο μηχανουργείου που ονομάζεται γεώτρηση ταιριάζουν. Τα παξιμάδια και τα περικόχλια βιδωτής ράβδου στη συνέχεια επωάστηκαν στη θέση τους, με αποτέλεσμα μια απλή συναρμολόγηση που δεν δεσμεύεται. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τη διαδικασία σχεδιασμού στο blog του David του Makeyourbot.

Η συναρμολόγηση του Mantis απαιτεί φιλελεύθερες ποσότητες εποξειδικού 5λεπτου

Η ομάδα της Ακαδημίας Fab συνεργάστηκε για να συναρμολογήσει το σώμα του μηχανήματος. Όλα τα ηλεκτρονικά αλέσθηκαν στο εργαστήριο από το απόθεμα πλαστικών κυκλωμάτων FR-1 και παραγεμισμένα με εξαρτήματα επιφανείας.

Ο Noah Bedford ανέλαβε το ηλεκτρονικό σύστημα στο Providence Fab Lab

Το κιτ Fab Academy Mantis ήταν στην πραγματικότητα ένας συνδυασμός δύο έργων, του David's Mantis και του έργου Fab in a Box του Ilan Moyer. Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου για το μηχάνημα ήταν από το Fab in a Box, ένα προσωπικό εργαλείο κατασκευής που μπορεί να χωρέσει σε μια βαλίτσα. Οι τελικές πλακέτες κυκλωμάτων λειτουργιών απεικονίζονται παρακάτω.

Το έργο αυτό ήταν η πιο προκλητική κατασκευή PCB που είχε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα η ομάδα της Ακαδημίας Fab

Η μητρική πλακέτα (επάνω αριστερά) είναι ένα Atmega88 που μιλάει στα διάφορα στοιχεία μέσω ενός δικτύου με βάση το RS-485. Το RS-485 είναι ένα ισχυρό πρωτόκολλο σειριακού διαύλου που είναι κατάλληλο για την ενσωμάτωση θορυβώδους κόμβου όπως οι βηματικοί και DC κινητήρες που χρησιμοποιούμε. Οι πίνακες ελέγχου των τριών βηματικών μοτέρ (στο κάτω μέρος) βασίζονται στο ολοκληρωμένο κύκλωμα Allegro A3967, την ίδια οικογένεια IC που χρησιμοποιείται στα έργα RepRap και MakerBot. Ο κινητήρας του άξονα ελέγχεται από το κύκλωμα H-γέφυρας (επάνω δεξιά) το οποίο είναι στερεωμένο στον άξονα Ζ.

Η δικτυακή υποδομή του Fab in a Box ονομάζεται Fabnet. Οι τρεις άξονες και ο άξονας ελέγχου είναι κόμβοι στο δίκτυο, το καθένα με μια διεύθυνση IP και μια περιγραφή εικονικής μηχανής που ερμηνεύεται από τον ελεγκτή. Τα αρχεία μπορούν να κατασκευαστούν σε μια γλώσσα εντολών Python ή ως αρχεία RML και σε μορφή HPGL συμβατή με τις μηχανές φρεζαρίσματος Roland στο Fab Lab.

Στιγμιότυπο οθόνης του περιβάλλοντος εικονικής μηχανής Fabnet. Κάθε τμήμα του μηχανήματος μπορεί να διευθυνσιοδοτηθεί ξεχωριστά από τη διεύθυνση IP. Μπορούν να προστεθούν νέοι άξονες ή κεφαλές εργαλείων συνδέοντας νέους κόμβους στο δίκτυο.

Το Fab Net δημιουργήθηκε για να οδηγήσει ένα άλλο ελπιδοφόρο μηχάνημα που ονομάζεται Multifab, το οποίο μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για το blog του Ilan.

Όλα αυτά τα σχέδια φρέζας ξεκίνησαν από το μάθημα του Neil Gershenfeld για το 2009 πώς να γίνουν (σχεδόν) οτιδήποτε ότι οι φοιτητές της Ακαδημίας Fab μπορούν επίσης να συμμετάσχουν μέσω της τηλεδιάσκεψης. Ο Jonathan Ward δημιούργησε το πρώτο μηχάνημα, ακολουθούμενο από αρκετούς άλλους σπουδαστές που βελτίωσαν και βελτίωσαν το αρχικό τους σχέδιο. Ήταν ενδιαφέρον να δούμε πόσο φιλικός ανταγωνισμός μπορεί να προκαλέσει μια μικρο-οικολογία της καινοτομίας.

Ο Jonathan Ward συνεργάζεται με τη Makeda και τον Noah στο Providence Fab Lab σε μια άλλη μηχανή φρεζαρίσματος

Η επόμενη (και τελευταία) δόση σε αυτή τη σειρά θα παρουσιάσει τα τελικά έργα των φοιτητών, τα οποία θα παρουσιαστούν στη διάσκεψη Fab 6 στο Άμστερνταμ τον Αύγουστο.

Περισσότερο:

  • Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 5
  • Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 4
  • Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 3
  • Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 2
  • Επιστολές από την Ακαδημία Fab, Μέρος 1


Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Δημιουργία: Ρομπότ Κατασκευάστε: Η μία ώρα CoasterBot

Δημιουργία: Ρομπότ Κατασκευάστε: Η μία ώρα CoasterBot


Προτεινόμενος δημιουργός: Shannon Conrad

Προτεινόμενος δημιουργός: Shannon Conrad


Κάντε το: Time & Space, την έκδοση φορητού υπολογιστή

Κάντε το: Time & Space, την έκδοση φορητού υπολογιστή


Αποθηκεύστε τον διαγωνισμό κορυφής My Oceans Upcycle, κερδίστε ένα iPad

Αποθηκεύστε τον διαγωνισμό κορυφής My Oceans Upcycle, κερδίστε ένα iPad