Un automate serpent imprimé en 3D.

https://youtu.be/iFTrJLOSFFk

Juste avant de concevoir un boîtier pour "Un automate serpent imprimé en 3D", la famille, les amis et les disciples qui ont vu le mécanisme sont devenus hypnotisés en le regardant en action, tellement hypnotisés qu'ils ont été déçus que je le cache dans un boîtier. Voici donc "A 3D Printed Snake Automaton" pour que tous puissent le voir en "format ouvert" !

En cours de fonctionnement, ce mécanisme assemble deux chaînes en une chaîne "pseudo rigide" pour créer un serpent et le faire sortir de sa cartouche. Lorsqu'il est complètement assemblé et soulevé, le mécanisme inverse mécaniquement le sens et démonte le serpent en deux chaînes au fur et à mesure qu'il ramène le serpent dans la cartouche.

Le mécanisme utilise un chariot à engrenages rotatif pour l'inversion mécanique. Lorsque le chariot tourne en position de montée, les engrenages du chariot entraînent un engrenage de montée pour assembler et faire sortir le serpent de sa cartouche. Et lorsque le chariot tourne en position de descente, les engrenages du chariot entraînent un engrenage de descente pour désassembler et redescendre le serpent dans sa cartouche.

Cependant, sans intervention, le chariot rotatif tourne continuellement via le motoréducteur et doit donc être mis en pause pour entraîner les engrenages de montée et de descente afin de monter / lever puis démonter / abaisser le serpent. Pour interrompre la rotation du chariot aux positions appropriées, la roue du chariot est dotée de deux pattes d'arrêt ; une pour la position de montée et une seconde pour la position de descente.

Un ensemble d'interrupteur mécanique déplace alternativement une seule goupille entre les pattes d'arrêt des roues du chariot de montée et de descente afin d'interrompre la rotation aux positions de montée et de descente. L'interrupteur mécanique est positionné par un bras fixé au pignon d'entraînement de la chaîne qui fixe les limites de la course du serpent lors de sa montée et de sa descente.

A 6VDC, le mécanisme tire en moyenne 15MA, assez bas pour un fonctionnement à l'énergie solaire, ce qui était l'un de mes nombreux objectifs de conception.

Comme d'habitude, j'ai probablement oublié un ou deux fichiers ou qui sait quoi encore, alors si vous avez des questions, n'hésitez pas à me faire part de vos commentaires car je fais beaucoup d'erreurs.

Conçu avec Autodesk Fusion 360, découpé avec Ultimaker Cura 4.8.0, et imprimé en 3D en PLA sur Ultimaker S5s.

Parts.

J'ai acquis les pièces suivantes :

• Un moteur à engrenages N20 100RPM 6VDC.

• Un porte-piles 4AAA avec interrupteur marche/arrêt.

• Quatre piles AAA.

• Un 6,35 par 10,3 printemps.

• Un t torique R08 (11mm ID, section 2,5mm).

• Fil de musique de 2 mm de diamètre.

Le fichier t "Parts.pdf" contient le nom, la quantité, le remplissage, la hauteur des couches et le de toutes les pièces imprimées en 3D que j'ai imprimées pour ce mécanisme. Notez que les pièces avec une extension ".3MF" sont des impressions à double extrusion.

Ce mécanisme est une impression et un assemblage de haute précision utilisant parfois de très petites pièces imprimées en 3D dans des espaces confinés avec un alignement très précis. J'ai imprimé les chaînes, les engrenages, les leviers, les bras, les cames et les roues en utilisant le "profil d'ingénierie" Ultimaker Cura 4.8.0 sur mes Ultimaker S5, qui offre une tolérance très précise ne nécessitant qu'un minimum, voire pas du tout, d'ajustage, de limage, de perçage ou de ponçage. Toutefois, avant l'assemblage, je teste encore l'ajustement et le rognage, le limage, le perçage, le ponçage, etc. de toutes les pièces nécessaires pour un déplacement en douceur des surfaces mobiles, et un ajustement serré pour les surfaces non mobiles. Selon les réglages de votre trancheuse, de votre imprimante et des couleurs que vous avez choisies, il peut être nécessaire de plus ou moins tailler, limer, percer et/ou poncer pour réussir à recréer ce modèle. J'ai soigneusement limé tous les bords qui sont entrés en avec la plaque de construction pour être absolument certain que tout le "suintement" de la plaque de construction soit éliminé et que tous les bords soient lisses, en utilisant de petites limes de bijoutier et beaucoup de patience pour effectuer cette étape.

Ce mécanisme utilise également un assemblage fileté, j'ai donc utilisé un jeu de tarauds et de matrices (6mm par 1, 8mm par 1,25) si nécessaire pour le nettoyage du filetage.

Épingles.

Le mécanisme utilise deux broches métalliques (l'une de 14 mm de long, l'autre de 8 mm) pour le contrôle de la montée et de la descente. J'ai fabriqué ces goupilles à partir d'un fil à musique de 2 mm de diamètre comme suit :

• Utilise une lame de coupe dans un outil rotatif à main pour arrondir une extrémité d'une longueur de fil à musique de 2 mm de diamètre.

• Marqué le fil de musique à 14 mm de l'extrémité arrondie.

• Coupez la longueur de 14 mm.

• La coupe est lisse.

• Répéter les quatre étapes précédentes pour la broche de 8 mm de long.

Une fois les broches terminées, à l'aide de petits points de colle cyanoacrylate épaisse, j'ai collé la broche de 14 mm dans le trou de "Slide, Switch.stl" et la broche de 8 mm dans "Switch.stl".

Ensuite, je :

• Positionnement de l'ensemble de l'interrupteur dans la base.

• Faites glisser la glissière de l'interrupteur à travers la base, appuyez sur l'ensemble de l'interrupteur, puis faites-le glisser à travers la base.

• Aligner l'ensemble de l'interrupteur exactement entre les deux marques sur la glissière.

• À l'aide de petits points de colle cyanoacrylate épaisse, on a fixé l'ensemble de l'interrupteur à la glissière.

• Positionné "Arm, Slide, Switch.stl" sur la broche de l'ensemble de la glissière, puis tourné en position sur la base.

• Il s'est assuré que l'assemblage glisse facilement dans la base.

Chariot.

Pour monter le chariot, j'ai effectué les étapes suivantes :

• Faites glisser le ressort sur la broche de "Carriage, Arm.stl".

• Placé "Gear (.75m 16t).stl" sur la broche de l'ensemble du chariot.

• Placé "Gear, Motor (.75m 16t).stl" dans le trou central de "Carriage, Wheel.stl".

• Aligner les ensembles bras de chariot et roues puis les presser l'un contre l'autre.

• Soudage des fils de la batterie aux bornes du moteur de telle sorte que le moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, vu depuis l'extrémité de l'arbre du moteur à engrenages.

• A appuyé "Axle, Motor.stl" sur l'arbre du moto-réducteur.

• Positionnement de l'ensemble du chariot dans la base.

• A enfoncé le moteur dans la base.

• Faites glisser le moteur vers l'ensemble du chariot, alignez l'arbre du moteur avec le trou central de l'engrenage du moteur de l'ensemble du chariot, puis pressez l'arbre du moteur dans l'engrenage du moteur de l'ensemble du chariot.

• Le moteur a été soigneusement ajusté dans l'ensemble de base, de sorte que l'ensemble de chariot était centré entre le du moteur et les tours de chariot et tournait avec facilité.

Montée et descente des vitesses et des essieux.

Pour ajouter les vitesses de montée et de descente et les essieux, j'ai effectué les étapes suivantes :

• Positionné "Gear, Ascend.stl" dans l'assemblage de base et fixé en place avec "Axle, Gear, Ascend.stl", en s'assurant que l'engrenage de montée tourne librement.

• Positionné "Gear, Descend.stl" dans l'ensemble de base et fixé en place avec "Axle, Gear, Descend.stl" et "Gear (.75m 16t) And Axle.stl".

Serpent et cartouche.

https://youtu.be/C173qtM_mBs

Pour assembler le serpent et la cartouche, j'ai effectué les étapes suivantes :

• Positionnement du t torique sur "Axle, Sprocket.stl".

• Positionner les extrémités du de tête de "Snake, Chain, Green, 1.2mm pins.stl" et "Snake, Chain, Yellow, 1.2mm pins.stl" ensemble.

• En commençant par les extrémités des chaînes, j'ai glissé mes doigts vers le haut des deux chaînes pour les relier entre elles.

• Pressé "Head.3mf" sur les extrémités des chaînes de la monture de tête.

• Placez "Pignon (15 dents).stl" dans le trou de pignon de "Cartouche.stl", en positionnant le petit trou d'indexation du pignon comme indiqué.

• Insérez l'extrémité du serpent dans la cartouche, engagez la chaîne verte avec le pignon, puis glissez soigneusement le serpent dans la cartouche en notant la position finale du trou d'indexation du pignon lorsqu'il est complètement inséré.

• Appuyez sur "Cartridge, Lid.st" sur l'assemblage de la cartouche.

• Appuyez "Sprocket.Arm.stl" sur le pignon de manière à ce que le bras soit dirigé vers le bas lorsque le trou d'indexation du pignon est droit vers le haut.

• Pression de "Gear, Sprocket.stl" sur le pignon.

Assemblage final et test.

Pour l'assemblage final, j'ai effectué les étapes suivantes :

• Le bras coulissant a été déplacé en position de montée (complètement à droite).

• Positionnez soigneusement l'ensemble de la cartouche sur l'ensemble de base en alignant le trou de la roue dentée de l'ensemble de la cartouche avec le trou fileté de l'ensemble de base.

• Insérez l'ensemble de l'axe de pignon dans le trou de l'axe de pignon et serrez légèrement.

• Insérez un "Bolt, Cartridge.stl" par le trou de montage de la cartouche dans la base et serrez le tout.

• Insérez le boulon de la cartouche restante dans la base par le trou de montage de la cartouche et serrez le tout.

Une fois l'assemblage final terminé, j'ai mis en marche la batterie et légèrement serré / desserré l'axe de la roue dentée jusqu'à ce que le serpent descende doucement dans la cartouche.

Et c'est ainsi que j'ai imprimé et assemblé en 3D "A 3D Printed Snake Automaton".

J'espère que vous avez apprécié !