Ouvre-boîte de peinture automatisé : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Cette instructable a été créée pour répondre aux exigences du projet du Makecourse à l'Université de Floride du Sud (www.makecourse.com). Dans Instructable d'aujourd'hui, je vais vous montrer comment créer un ouvre-boîte de peinture automatisé.

Étape 1: Étape 1: Conception de l'ouvre-boîte de peinture

La première étape de la création de votre ouvre-boîte de peinture automatisé consiste à concevoir et à déterminer quel est votre plan de match global. Certains voudront peut-être faire un projet en bois, d'autres voudront peut-être imprimer en 3D, ou peut-être simplement en polystyrène/carton. Le matériau dicte la stabilité du projet, mais certains espaces plus petits et des budgets limités peuvent dicter la conception globale et le matériau que vous souhaiterez peut-être utiliser pour la création de votre ouvre-boîte de peinture automatisé. À partir de maintenant, j'utiliserai un mélange de pièces imprimées en 3D, de polystyrène et de matériel électronique pour créer un ouvre-boîte de peinture automatisé. Votre processus de conception est le plus important pour essayer d'établir un objectif général ou un plan que vous souhaitez suivre pour atteindre votre objectif avec les limites à portée de main. Cette étape n'est pas facile et peut prendre plusieurs tentatives et dessins avant de trouver une conception qui satisfasse vos limites, mais une fois que vous avez un objectif global, le reste des étapes sera beaucoup plus facile à suivre.

Étape 2: Étape 2: Création de votre circuit Arduino pour le fonctionnement

Je commence par la configuration matérielle électronique que j'avais sélectionnée pour mon ouvre-boîte de peinture automatisé. J'ai utilisé un Arduino Uno comme micro-contrôleur principal qui contrôle les opérations globales du projet, un micro servomoteur 9g qui actionnerait le mécanisme d'ouverture de ma conception permettant un mouvement répétitif de déplacement du bras servo de 0 à 90 à 0 à 90 etc., un moteur pas à pas 5V qui contrôle le mouvement de rotation du pot de peinture grâce à un système d'engrenage, un couple de résistances 220ohm qui permettent au bouton et à la lumière de fonctionner, une 1/2 planche à pain (une planche à pain complète peut être utilisée mais pour réduire space J'ai sélectionné un 1/2) qui permet de tout brancher, une poignée de Dupont/cavaliers pour câbler ensemble tous les composants, un driver ULN2003A qui contrôle le fonctionnement du moteur pas à pas (la photo du circuit utilise un EasyDriver - Moteur pas à pas Driver mais l'un ou l'autre fonctionnerait), une LED verte de 5 mm, un mini interrupteur poussoir (bouton), un câble USB A vers B pour se connecter à votre ordinateur et une alimentation par batterie 5V DC 2200mAh qui prend en charge l'alimentation de l'Arduino afin qu'il puisse fonctionner le code téléchargé que je vais de scribe plus tard.

Étape 3: Étape 3: Écrire le code C+ pour faire fonctionner l'Arduino

Dans les images suivantes, j'ai le code que j'ai créé pour faire fonctionner la configuration du circuit que j'avais montrée à l'étape précédente. La bibliothèque de fonctions peut être téléchargée sur le tutoriel www.makecouse.com pour faire fonctionner le moteur pas à pas que j'avais utilisé. Le code lui-même dans son ensemble est conçu pour démarrer une boucle continue une fois que le bouton initial est enfoncé sur la planche à pain. Une fois le bouton enfoncé, le voyant LED vert s'allume pour indiquer que l'ouvre-boîte de peinture automatisé est en marche. Le servomoteur et le moteur pas à pas fonctionnent à l'unisson avec le moteur pas à pas actionnant le mouvement de torsion de la plaque de base sur laquelle repose la peinture de la taille d'un quart, et le servo actionnant l'ouvre-porte qui utilise une action de levier et une résistance à un ressort qui permet l'ouvre-porte pour retirer le couvercle du pot de peinture. Le bouton de réinitialisation de l'Arduino Uno arrête l'opération jusqu'à ce que le bouton soit à nouveau enfoncé. Téléchargez ce code (ou un code similaire que vous avez créé) sur l'Arduino à l'aide du câble USB A vers B. Une fois le programme téléchargé, retirez la clé USB de votre ordinateur et connectez-la à une batterie ou à une source d'alimentation pour alimenter l'unité à partir de maintenant.

Étape 4: Étape 4: Impression 3D de toutes les pièces nécessaires

J'ai imprimé un total de 4 pièces pour mon ouvre-boîte de peinture automatisé. La première partie est un conteneur de maintien qui contiendra le mécanisme d'ouverture et le servomoteur. La deuxième partie étant l'ouvre-boîte lui-même qui correspond à l'ouvre-boîte de base qui peut être acheté gratuitement dans n'importe quel magasin de peinture Sherwin-Williams. Les 2 derniers étant le système d'engrenage qui actionne la plaque de base sur laquelle reposera le pot de peinture. Le premier engrenage illustré ci-dessus est un engrenage/support qui se connecte à une plaque de base et un deuxième engrenage qui contrôle la rotation du pot de peinture. Le deuxième engrenage qui est situé au-dessus du moteur pas à pas peut être imprimé en utilisant le même engrenage qui est montré ci-dessus. L'ouvre-porte fonctionne contre un ressort d'extension illustré ci-dessus et est également fixé par les vis mécaniques illustrées ci-dessus. Un servomoteur est fixé sur le côté afin qu'il fonctionne à l'unisson avec le fonctionnement des codes qui a été indiqué précédemment. La plaque de base que j'ai construite utilisait du polystyrène isolant simple trouvé chez mon Lowe local avec un diamètre de 6 1/2" et un diamètre intérieur de 4". La boîte de peinture de la taille d'un quart sera bien ajustée dans le bosquet avec la plaque de base blanche et les trous au milieu sont destinés à connecter l'équipement/le support à la plaque de base. Plus tard, je peins la plaque de base en rouge uniquement à des fins esthétiques.

Étape 5: Étape 5: Création du support et de la base du projet

Faites d'abord la base dans laquelle la plaque de base rotative va s'asseoir, et le moteur pas à pas glisse dans. J'ai fait une structure en collant de la mousse de polystyrène l'une sur l'autre et en laissant la colle durcir avant de la couper dans la forme souhaitée à l'aide d'une simple lame de scie à métaux que j'avais achetée chez mon Lowe's local. (Je n'avais pas la scie elle-même, j'ai donc tenu la lame dans un chiffon pour me permettre de couper la mousse de polystyrène). J'ai coupé la boîte pour qu'elle soit de forme carrée de 6 1/2" et d'une épaisseur de 3". Le trou de 0,9" de diamètre dans lequel repose la plaque de base et l'engrenage/support est à 3" de distance du moteur pas à pas. Le placement du moteur pas à pas et de l'ouvre-porte dépend de votre conception, mais doit être de 3 "pour que les engrenages fonctionnent correctement si vous avez utilisé les mêmes dimensions que celles que j'avais utilisées. J'ai ajouté des trous supplémentaires pour ajouter du poids pour maintenir la structure vers le bas que j'ai rempli de centimes et ajouté une doublure en papier d'aluminium au trou dans lequel se trouve la plaque de base pour diminuer le coefficient de friction entre le support d'engrenage de l'imprimante 3D et la boîte. Cela m'a également permis d'ajouter des lubrifiants si nécessaire pour faciliter l'opération mais ne sont pas nécessaires. Je recommanderais d'imprimer en 3D tout le corps, mais avec ma contrainte de temps et les matériaux disponibles, la mousse de polystyrène était tout ce que je pouvais gérer. Le support mesure 13" de haut et 6 1/2" de large avec un espace de 2" qui permet à l'ouvre-porte d'entrer en contact avec la peinture de taille quart peut parfaitement. J'ai ajouté une extension supplémentaire de 3 1/2" à la base pour un support supplémentaire pour le support, mais cela peut être inutile si vous êtes préoccupé par l'espace Cela peut nécessiter quelques ajustements en fonction de votre conception personnelle. J'ai ensuite coupé une largeur de 2 1/2" trou de 4" de long et 2 1/2" de profondeur où le conteneur de maintien s'adaptera parfaitement. J'ai retiré une extension de 1/2" sur le côté droit du trou pour permettre au servomoteur de s'adapter correctement en place. J'ai peint les structures à des fins d'affichage mais ce n'est pas nécessaire.

Étape 6: Étape 6: Assembler tous les composants électriques et les pièces créées

Dans cette étape, cela dépend de votre conception spécifique. J'ai glissé l'ouvre-boîte contenant le récipient dans le trou que j'avais découpé sur le dessus du support. J'ai également ajouté le moteur pas à pas avec son engrenage imprimé en 3D correspondant. L'engrenage/support imprimé en 3D qui se connecte à l'engrenage des moteurs pas à pas et maintient la plaque de base. Avec cela, j'ai configuré le circuit Arduino que j'avais décrit plus tôt en connectant le moteur pas à pas au pilote ULN2003A et le servomoteur à la maquette/Arduino. Avec cela, j'ai testé la rotation et le mouvement de l'ensemble et j'ai apporté de légères modifications de réglage pour travailler plus rapidement et plus facilement (ajout de lubrifiants, ouverture des trous plus larges, etc.). J'ai ajouté l'ouvre-porte que j'avais reçu dans n'importe quel magasin de peinture Sherwin Williams et un pot de peinture vide de la taille d'un quart avec des fluides pour démontrer le fonctionnement d'un pot de peinture plein non ouvert. L'ouvre-porte doit se déplacer verticalement pour utiliser un levier mécanique pour soulever le couvercle du pot de peinture. Le moteur pas à pas fait fonctionner le système d'engrenage à l'unisson pour faire tourner la peinture de la taille d'un quart qui se trouve sur la plaque de base afin que l'ouvre-porte permette de retirer complètement le couvercle. Une fois que vous avez assemblé votre ouvre-boîte de peinture automatisé avec sa configuration de circuit électronique Arduino correspondante, effectuez les ajustements nécessaires et votre projet final devrait être un ouvre-boîte de peinture automatisé terminé.