MESOMIX - бояуды араластыратын автоматтандырылған машина: 21 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Сіз дизайнерсіз бе, суретшісіз бе, әлде сіздің кенепке түстерді лақтыруды жақсы көретін шығармашылық адамсыз ба, бірақ қалаған реңкті жасау кезінде бұл жиі күрес.

Осылайша, бұл арт-технологиялық нұсқаулық ауадағы күресті жоғалтады. Бұл құрылғы қажетті мөлшерде автоматты түрде CMYK (көгілдір-қызыл-сары-қара) пигменттерді араластыру арқылы қалаған көлеңке жасау үшін сөре компоненттерін қолданады, бұл түстерді араластыруға кететін уақытты немесе әр түрлі сатып алуға жұмсалатын ақшаны айтарлықтай қысқартады. пигменттер. Және бұл сізге шығармашылыққа қосымша уақыт береді.

Сізге ұнайды деп үміттенеміз және бастайық!

1 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді?

Түс теориясының негізінен екі моделі бар, біз бұл жобаны қарастыруымыз керек.

1) RGB түс моделі

RGB түстер моделі - бұл түстердің кең ауқымын шығару үшін қызыл, жасыл және көк жарығы әр түрлі жолмен қосылатын қосымша түс моделі. RGB түс моделінің негізгі мақсаты - теледидарлар мен компьютерлер сияқты электронды жүйелердегі суреттерді сезу, ұсыну және көрсету, бірақ ол кәдімгі фотографияда да қолданылған.

2) CMYK түс моделі

CMYK түстік моделі (технологиялық түс, төрт түсті) - бұл түсті принтерлерде қолданылатын түссіз модель. CMYK кейбір түсті басып шығаруда қолданылатын төрт сияны білдіреді: көгілдір, қызғылт, сары және кілт (қара). CMYK моделі түстерді ашық, әдетте ақ түсте жартылай немесе толықтай бүркемелеу арқылы жұмыс істейді. Сия әйтпесе шағылысатын жарықты азайтады. Мұндай модель субтрактивті деп аталады, себебі сиялар ақ түстен жарықтығын «азайтады».

RGB сияқты қосымша түсті модельдерде ақ - барлық негізгі түсті шамдардың «аддитивті» комбинациясы, ал қара - жарықтың болмауы. CMYK үлгісінде бұл керісінше: ақ - қағаздың немесе басқа фонның табиғи түсі, ал қара түсті бояулардың толық комбинациясынан пайда болады. Сия бойынша ақшаны үнемдеу үшін және одан да терең қара реңктер шығару үшін қанықпаған және қою түстер көгілдір, қызғылт және сары түстердің орнына қара сиямен өндіріледі.

2 -қадам: механизм

«Бұл қалай жұмыс істейді?» Бұл құрылғыда RGB және CMYK түрлі түсті модельдері қолданылатын қадам.

Осылайша, біз RGB түс кодын машинаға беру үшін RGB моделін қолданамыз, ал CMYK моделі ақ түстің көлемі тұрақты болатын және қолмен қосылатын CMYK пигменттерін араластыру арқылы көлеңке жасауға арналған.

Осылайша, бұл машинаны құрудың ең жақсы процедурасын түсіну үшін, мен ойдағы үлкен суретті тазарту үшін схема сызбасын сыздым.

Міне, іс қалай жүретіні туралы жоспар:

• RGB мәндері мен ақ түстің көлемі сериялық монитор арқылы жіберіледі.
• Содан кейін бұл RGB мәндері түрлендіру формуласын қолдану арқылы CMYK пайызына айналады.

R, G, B мәндері 255 -ке бөлініп, 0..255 -тен 0..1 -ге дейін өзгереді:

R '= R/255 G' = G/255 B '= B/255 Қара перненің (K) түсі қызыл (R'), жасыл (G ') және көк (B') түстерден есептеледі: K = 1-max (R ', G', B ') Көгілдір түс (C) қызыл (R') және қара (K) түстерден есептеледі: C = (1-R'-K) / (1-K Қызыл күрең түс (M) жасыл (G ') және қара (K) түстерден есептеледі: M = (1-G'-K) / (1-K) Сары түс (Y) көк түспен есептеледі (B ') және қара (K) түстері: Y = (1-B'-K) / (1-K)

• Нәтижесінде мен CMYK пайыздық мәнін сол түстің қажетті мәніне алдым.
• Енді барлық пайыздық мәндерді әрбір пайыздық мәнді ақ түстің көлеміне көбейту арқылы C, M, Y және K көлеміне түрлендіру қажет.

C (мл) = C (%) * Ақ түстің көлемі (x мл)

M (мл) = M (%) * Ақ түстің көлемі (x мл) Y (мл) = Y (%) * Ақ түстің көлемі (x мл) K (мл) = K (%) * Ақ түстің көлемі (x мл)

Содан кейін бұл C, M, Y және K көлемдері сәйкес қозғалтқыштың бір революцияға қадамдарына көбейтіледі

Айдау үшін қажет қадамдар Түс = Түс (мл) * Сәйкес қозғалтқыштың қадамдары/айналымы

Міне, осының көмегімен әр түс сорылатын болады, ол түстердің қоспасын құрайды, олар ақ түсті нақты көлеммен араласып, қажетті көлеңке қалыптастырады.

3 -қадам: Дизайн

Мен оны соңғы 2 жыл бойы жұмыс істегендіктен, оны SolidWorks-те жобалауды шештім және барлық параметрлерді есте сақтай отырып, дизайн, субтрактивті өндіріс және аддитивті өндіріс дағдыларын қолдандым. және жұмыс үстеліне ыңғайлы дизайн, дәл, бірақ жылдам және үнемді.

Бірнеше қайталаудан кейін мен барлық талаптарымды қанағаттандыратын дизайнды ойлап таптым және мен нәтижеге қанағаттанамын.

4 -қадам: бізге не қажет?

Электрондық компоненттер:

• 1x Arduino Uno
• 1x GRBL қалқаны
• 4x A4988 драйвері
• 1x тұрақты ток
• 1x13x9 см рокер қосқышы
• 4x Нема 17
• 2х15 см RGB жарықдиодты жолақ
• 1x дыбыстық сигнал
• 1x HC-05 Bluetooth

Аппараттық компоненттер:

• 24x 624zz мойынтірек
• 4х50 см ұзындықтағы силикон құбырлары (сыртқы диаметрі 6 мм және ішкі диаметрі 4 мм)
• 1х 100 мл өлшеуіш цилиндр
• 5х 100мл стакан
• 30x M3x15 болттар
• 30x M3 жаңғақтар
• 12x M4x20 болттар
• 16x M4x25 болттар
• 30x M4 жаңғақтар
• және кейбір M3 және M4 шайбалар

Құралдар:

• Лазерлік кесу машинасы
• 3D принтері
• Аллен Кэйс
• Плиер
• Бұрауыш
• Пісіру темірі
• Желім мылтық

5 -қадам: лазерлік кесу

Бастапқыда мен жақтауды фанерден жасауды ойластырдым, бірақ 6 мм МДФ бұл құрылғы үшін де жұмыс істейтінін түсіндім, бірақ МДФ -пен жалғыз мәселе - ылғалға бейімділік және сия немесе пигменттердің төгілуі ықтималдығы жоғары панельдерде.

Бұл мәселені шешу үшін мен қара винил парағын қолдандым, ол жалпы құнына бірнеше долларды ғана қосады, бірақ машинаға күңгірт қабат береді.

Осыдан кейін мен панельдерді лазерлік машина арқылы кесуге дайын болдым.

Мен төмендегі файлдарды тіркеймін және логотипті файлдан алып тастадым, осылайша сіз өзіңіздің логиніңізді оңай қосасыз:)

6 -қадам: 3D басып шығару

Мен сорғылардың әр түрінен өттім және көптеген зерттеулерден кейін перистальтикалық сорғылар менің талаптарыма толық сәйкес келетінін анықтадым.

Бірақ олардың көпшілігі Интернетте тұрақты қозғалтқышы бар сорғылар болып табылады, олар дәл емес және оларды басқару кезінде кейбір мәселелерді тудыруы мүмкін, екінші жағынан, кейбір сорғыларда Stepper Motors бар, бірақ олардың бағасы өте жоғары.

Сонымен, мен Nema 17 қозғалтқышы бар 3D басып шығарылған перистальтикалық сорғымен жүруді шештім, бақытым бойынша, мен Thingiverse сілтемесі арқылы келдім, онда SILISAND RALF перисталтикалық сорғысының ремиксін жасады. (SILISAND пен RALF -ке маған көп көмектескен дизайны үшін ерекше алғыс.)

Сонымен, мен өзімнің жобама перисталтикалық сорғыны қолдандым, бұл оның құнын күрт азайтты.

Бірақ барлық бөлшектерді басып шығарып, тексергеннен кейін мен олардың бұл қосымшаға мүлдем сәйкес келмейтінін түсіндім. Содан кейін мен шлангтың қысымды құбырын қисықтықты жоғарылату арқылы өңдедім, ол шлангқа көбірек қысым жасай алады, сонымен қатар қозғалтқыш білігіне көбірек ұстау үшін кронштейннің үстіңгі жағын өңдедім.

Менің 3D принтерімнің параметрлері:

• Материал (PLA)
• Қабат биіктігі (0,2 мм)
• Қабық қалыңдығы (1,2 мм)
• Толтыру тығыздығы (30%)
• Басып шығару жылдамдығы (50 мм/с)
• Саңылаулар температурасы (210 ° C)
• Қолдау түрі (барлық жерде)
• Платформаның жабысу түрі (жоқ)

Сіз осы жобада қолданылатын барлық файлдарды жүктей аласыз -

7 -қадам: мойынтірек тауы

Мойынтіректерді жинау үшін бізге келесі бөлшектер қажет:

• 1x 3D басып шығарылған мойынтіректің төменгі жағы
• 1x 3D басып шығарылған мойынтіректің жоғарғы жағы
• 6x 624zz мойынтірек
• 3x M4x20 болттар
• 3x M4 жаңғақтар
• 3x4 M4 аралықтар
• M4 Аллен Кейт

Кескіндерде сипатталғандай, барлық M4x20 болттарын 3D басып шығарылған мойынтіректің жоғарғы бөлігіне салыңыз, содан кейін екі болтқа 624zz подшипниктері бар M4 шайбасын салыңыз. Содан кейін M4 гайкаларын 3D басып шығарылған мойынтіректің төменгі жағына салыңыз, төменгі бекіткішті орнату арқылы болттарды бекітіңіз.

Басқа үш мойынтіректі бекіту үшін сол процедураны орындаңыз.

8 -қадам: Артқы панельді дайындау

Артқы панельді жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Лазермен кесілген артқы панель
• 4х 3D басылған сорғы негізі
• 16x M4 жаңғақтар
• 8x M3x16 болттар
• 8x M3 шайбалар
• 4x Nema 17 қадамдық қозғалтқыш
• M3 Allen Key

Артқы панельді дайындау үшін 3D басып шығарылған сорғы негізін алыңыз және суреттерде көрсетілгендей сорғы негізінің артқы жағындағы ұяларға M4 гайкаларын салыңыз. Басқа үш сорғы негізін осылай дайындаңыз.

Енді Nema 17 қадамдық қозғалтқышты артқы панельдегі саңылаулармен артқы жағына туралаңыз және сорғы негізін M3x15 болты мен шайбаның көмегімен орнатыңыз. Сол процедураны қолдана отырып, барлық қозғалтқыштар мен сорғы негізін жинаңыз.

9 -қадам: Барлық сорғыларды артқы панельге жинау

Барлық сорғыларды жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Қозғалтқыштар мен сорғы базасы жиналған артқы панель
• 4x мойынтіректер
• 4х 3D басып шығарылған шлангқа арналған қысым тақтасы
• 4х 3D басып шығарылған сорғының жоғарғы жағы
• 4х50 см кремний түтігі (6 мм OD және 4 мм ID)
• 16x M4x25 болттар

Барлық мойынтіректерді қозғалтқыш біліктеріне салыңыз. Содан кейін кремний түтігін мойынтіректердің бекіткіштерінің айналасына қойыңыз, оны 3D басып шығарылған шлангтың қысымды табақшасымен басу керек. Сорғыны M4x25 болттары бар 3d баспа сорғысының көмегімен жабыңыз.

10 -қадам: төменгі панельді дайындаңыз

Төменгі панельді жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Лазермен кесілген төменгі панель
• 1x Arduino Uno
• 1x GRBL қалқаны
• 4x A4988 драйвері
• 4x M3x15 болт
• 4x M3 жаңғақ
• M3 Allen Key

Arduino Uno артқы панельде M3x15 болттар мен M3 гайкаларын қолданып орнатыңыз. Осыдан кейін Arduino Uno -да GRBL Shield жинақталады, одан кейін GRBL Shield -де A4988 Stepper Drivers болады.

11 -қадам: төменгі және алдыңғы панельді жинаңыз

Төменгі және алдыңғы панельді жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Лазермен кесілген алдыңғы панель
• Төменгі панель электроникамен жабдықталған
• 6x M3x15 болттар
• 6x M3 жаңғақтар
• 3D басып шығарылған стакан ұстағыш

Төменгі тақтаны алдыңғы панельдің төменгі ұяларына салыңыз және оны M3x15 болттары мен M3 гайкалары арқылы бекітіңіз. Содан кейін M3x15 болттары мен M3 гайкалары арқылы 3D басып шығарылған стакан ұстағышты орнына бекітіңіз.

12 -қадам: Түтіктерді 3D басып шығарылған түтік ұстағышқа салыңыз

Төменгі және алдыңғы панельді жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Толық жиналған артқы панель
• 3D басып шығарылған түтік ұстағыш

Бұл қадамда барлық төрт түтікті 3D басып шығарылған түтік ұстағыштың тесіктеріне салыңыз. Ал кейбір түтік ұстағыш арқылы шығып тұрғанына көз жеткізіңіз.

13 -қадам: Төрт панельді бірге жинаңыз

Алдыңғы, артқы, жоғарғы және төменгі панельді жинау үшін бізге келесі бөліктер қажет:

• Алдыңғы және төменгі панельді құрастыру
• Артқы панельді жинау
• Жоғарғы панель
• Ақ жарық диодты жолақ

Барлық осы панельдерді жинау үшін алдымен стакан ұстағышының жоғарғы жағындағы түтік ұстағышты бекітіңіз. Содан кейін жарықдиодты жолақтарды жоғарғы панельдің төменгі жағына бекітіңіз, содан кейін жоғарғы панельді артқы және алдыңғы панельдің ұяларына салыңыз.

14 -қадам: Мотор сымдары мен бүйірлік панельдерді жинаңыз

Қозғалтқыш сымдары мен бүйірлік панельдерді жинау үшін бізге келесі бөлшектер қажет:

• Төрт панель жиналды
• 4x моторлы сымдар
• Бүйірлік панельдер
• 24x M3x15 болттар
• 24x M3 жаңғақтар
• M3 Allen Key

Сымдарды қозғалтқыштың ұяларына салыңыз және екі бүйірлік панельді жабыңыз. Панельдерді M3x15 болттары мен M3 гайкалары арқылы бекітіңіз.

15 -қадам: Сымдарды жалғау

Барлық электрониканы келесі жолмен қосу үшін схеманы орындаңыз:

Тұрақты ток ұясын артқы панельдің ұясына бекітіңіз және сымдарды GRBL Shield қуат терминалдарына қосыңыз

Содан кейін, мотор сымдарын Stepper Drivers терминалдарына келесідей қосыңыз:

X -Stepper жүргізушісі (GRBL Shield) - Cyan Motor Wire

Y -Stepper жүргізушісі (GRBL Shield) - қызыл моторлы сым

Z -Stepper жүргізушісі (GRBL Shield) - сары моторлы сым

A -Stepper Driver (GRBL Shield) - негізгі мотор сымы

Ескерту: GRBL қалқанының A-Step және A-Direction секіргіштерін сәйкесінше 12 және 13-ші істікке қосыңыз. (A-Step және A-Direction секіргіштері қуат терминалдарының үстінде орналасқан)

HC -05 Bluetooth -ды келесі терминалдарға қосыңыз -

GND (HC -05) - GND (GRBL қалқаны)

5В (HC -05) - 5V (GRBL қалқаны)

RX (HC -05) - TX (GRBL қалқаны)

TX (HC -05) - RX (GRBL қалқаны)

Зумерді келесі терминалдарға қосыңыз -

-ve (Buzzer) - GND (GRBL Shield)

+ve (Buzzer) - CoolEn Pin (GRBL Shield)

Ескертпе: Бұл құрылғыны кемінде 12 В/10 АА қуат көзімен қосыңыз

16 -қадам: қозғалтқыштарды калибрлеу

Машинаны қуаттандырғаннан кейін Arduino Uno -ға калибрлеу микробағдарламасын орнату үшін Arduino -ны USB кабелі арқылы компьютерге қосыңыз.

Төменде берілген калибрлеу кодын жүктеп алып, оны Arduino Uno -ға жүктеңіз және қозғалтқыштың барлық қадамдарын калибрлеу үшін келесі нұсқауларды орындаңыз.

Кодты жүктегеннен кейін 38400 беру жылдамдығымен сериялық мониторды ашыңыз және CR мен NL екеуін де қосыңыз.

Енді мотор сорғыларын калибрлеу командасын беріңіз:

БАСТАУ

«Pump to Calibre» аргументі Arduino -ға қандай моторды калибрлеуге және мәндерді қабылдауға команда беру үшін қажет:

C => Көгілдір мотор үшін

M => Қызыл мотор үшін Y => Сары мотор үшін K => Негізгі қозғалтқыш үшін

Сорғы түтікке түс жүктегенше күтіңіз.

Жүктелгеннен кейін колбаны тазалаңыз, егер оған түс түссе, Arduino калибрлеуді бастау үшін растау пәрменін жібергенше күтеді. Калибрлеуді бастау үшін «Иә» (тырнақшасыз) жіберіңіз.

Енді қозғалтқыш түстерді өлшеу цилиндрінің көмегімен өлшейтін колбаға жібереді.

Сорылған түстің өлшенген мәніне ие болғаннан кейін, берілген формула бойынша таңдалған қозғалтқыштың бірлікке шаққандағы қадамдарын (мл) біле аламыз:

5000 (Әдепкі қадамдар)

ML үшін қадамдар = -------------------- Өлшенген мән

Енді әрбір қозғалтқыш үшін бірлікке шаққандағы қадамдар (мл) мәнін берілген тұрақтылықтағы негізгі кодқа қойыңыз:

7 -жол) const float Cspu => Циано моторының бірлігіне қадамдар мәнін ұстайды

line 8) const float Mspu => Magenta Motor бірлігіне арналған қадамдардың мәнін ұстайды 9) const float Yspu => Сары мотордың бірлігіне арналған қадамдардың мәнін ұстайды 10) const float Kspu => Қадамдар үшін мәнді ұстайды Негізгі мотордың бірлігі

ЕСКЕРТПЕ: Қозғалтқыштарды калибрлеудің барлық қадамдары мен процедурасы калибрлеу кезінде сериялық мониторда көрсетіледі

17 -қадам:

18 -қадам: кодтау

Қозғалтқыштарды калибрлегеннен кейін түстерді жасаудың негізгі кодын жүктеу уақыты келді.

Төменде берілген негізгі кодты жүктеп алып, оны Arduino Uno -ға жүктеңіз және осы машинаны пайдалану үшін қол жетімді пәрмендерді қолданыңыз:

LOAD => Түсті пигментті кремний түтігіне жүктеу үшін қолданылады.

CLEAN => түсті пигментті кремний түтігіне түсіру үшін қолданылады. SPEED => Құрылғының сору жылдамдығын жаңарту үшін қолданылады. қозғалтқыштардың айналу жиілігін білдіретін бүтін мәнді алыңыз. Әдепкі 100 болып орнатылған және оны 100 -ден 400 -ге дейін жаңартуға болады. PUMP => Құрылғыға қалаған түсті жасау үшін команда беру үшін қолданылады. Қызыл мәнді білдіретін бүтін санды қабылдайды. Green мәнін білдіретін бүтін санды қабылдайды. көк мәнді білдіретін бүтін санды қабылдайды. ақ түстің көлемін білдіретін бүтін санды қабылдайды.

ЕСКЕРТПЕ: Бұл кодты қолданар алдында калибрлеу кодынан әрбір қозғалтқыш үшін әдепкі қадамдардың мәндерін жаңартқаныңызға көз жеткізіңіз

19 -қадам: Ал біз дайынбыз

Ақыры біттіңіз! Міне, соңғы өнім қалай жұмыс істеуі керек.

Оны әрекетте көру үшін мына жерді басыңыз

20 -қадам: Болашақ аясы

Бұл менің алғашқы прототипім, ол мен күткеннен әлдеқайда жақсы болып шықты, бірақ ол оңтайландыруды қажет етеді.

Міне, мен осы машинаның келесі нұсқасын іздейтін келесі жаңартулар -

• Әр түрлі бояулармен, бояулармен, пигменттермен тәжірибе жасау.
• Біз орнатқан Bluetooth көмегімен жақсы интерфейсті қамтамасыз ететін Android қосымшасын жасау.
• Дербес құрылғы бола алатын дисплей мен айналмалы кодерді орнату.
• Сорудың жақсы және сенімді нұсқаларын іздейді.
• Google Assistant -ті орнату, ол оны тезірек және ақылды етеді.

21 -қадам: ДАУЫС беріңіз

Егер сізге бұл жоба ұнайтын болса, «Алғаш рет авторлар» байқауына дауыс беріңіз.

Шынында да өте жоғары бағаланды! Достар, сізге бұл жоба ұнады деп сенемін!

«Кемпірқосақ түстері» сайысында екінші орын