دستگاه حباب‌ساز اتوماتیک با پرینتر سه‌بعدی

+6

اگر از قبل یه سروو موتور با چرخش پیوسته (360 درجه) داری، می‌تونی از این مرحله رد بشی. سروو موتورهایی که تو بیشتر پروژه‌های رباتیک استفاده می‌شن، معمولا روی 180 درجه قفل شدن؛ یعنی شفت اون‌ها فقط یه نیم‌دور می‌چرخه.

برای اینکه چرخ حباب‌ساز مداوم بچرخه، به یه سروو 360 درجه نیاز داریم. برای اعمال این تغییر، اول پیچ‌های پشت قاب رو باز کن. با باز کردن قاب، سه بخش اصلی رو می‌بینی: قسمت بالایی (چرخ‌دنده‌ها)، قسمت میانی (بدنه اصلی) و قسمت پایینی (موتور و برد کنترل).

قاب گیربکس رو بردار و چرخ‌دنده بالایی رو دربیار. زیر این چرخ‌دنده یه زائده پلاستیکی کوچیک می‌بینی که مانع چرخش کامل می‌شه. با یه سیم‌چین این زائده رو کاملا قطع کن و چرخ‌دنده‌ها رو سر جاشون برگردون.

حالا بخش پایینی رو باز کن و سیم‌ها به همراه برد کنترل کوچیک رو دربیار. سپس دو تا سیم بلند رو مستقیما به پایه‌های خود موتور DC لحیم کن.

طراحی بدنه و چرخ اصلی این دستگاه با نرم‌افزار ساده و کاربردی Tinkercad انجام شده. بدنه اصلی طوری طراحی شده که یه مخزن مایع به صورت یکپارچه داخلش قرار داره و کاملا ضدنشتیه؛ بنابراین هیچ نگرانی بابت ریختن مایع حباب‌ساز روی قطعات الکترونیکی نخواهی داشت.

چرخ حباب‌ساز هم در واقع یه دیسک ساده‌ست که سوراخ‌هایی برای آغشته شدن به مایع داره و تو مرکزش فضایی برای اتصال پیچ شفت در نظر گرفته شده. بعد از دانلود فایل‌ها، اون‌ها رو وارد نرم‌افزار اسلایسر کن. من برای این کار از نرم‌افزار Cura استفاده کردم.

برای جذاب‌تر شدن ظاهر دستگاه، می‌تونی از ترکیب چند رنگ فیلامنت استفاده کنی. مثلا اول پرینت بخش پایینی رو با فیلامنت نارنجی شروع کن؛ وقتی کار به 50 درصد رسید، پرینتر رو موقتا متوقف کن (Pause)، فیلامنت آبی رو جایگزین کن و دوباره کار رو ادامه بده. چرخ حباب‌ساز رو هم با فیلامنت سفید پرینت کن تا تضاد رنگی زیبایی ایجاد بشه.

البته انتخاب رنگ هیچ تأثیری تو عملکرد دستگاه نداره و کاملا به سلیقه خودت بستگی داره، اما برای یه گجت سرگرمی، ظاهر جذاب خیلی مهمه!

+3

مدار این دستگاه از دو بخش مجزا تشکیل شده. بخش اول مربوط به راه‌اندازی سروو موتوره که حرکت چرخشی دیسک حباب‌ساز رو بر عهده داره. سروو موتور ما دو تا سیم داره که اون‌ها رو مستقیما به خروجی یه ماژول کنترل سرعت (دیمر DC) وصل می‌کنیم. تغذیه این ماژول هم با یه باتری نیم‌قلمی (AAA) تأمین می‌شه.

بخش دوم مدار به فن DC اختصاص داره. برای راه‌اندازی این فن از دو تا باتری جداگانه استفاده می‌کنیم که همراه با یه کلید راکر ساده در مدار سری می‌شن.

فن به‌صورت مستقیم به تغذیه خودش وصل می‌شه و نیازی به کنترل سرعت نداره؛ چون باید با حداکثر توان کار کنه تا باد لازم برای تولید حباب‌ها رو بسازه.

دلیل استفاده از فن‌های براشلس اینه که علاوه بر مصرف پایین انرژی، عمر فوق‌العاده طولانی‌تری دارن و برای این سبک پروژه‌ها که موتور مدام روشن می‌مونه بهترین انتخابن.

برای تکمیل کار مکانیکی، چرخ حباب‌ساز رو با دقت روی شفت موتور قرار بده و با پیچ مخصوص خود سروو که معمولا تو بسته‌بندیش وجود داره، اون رو سفت کن.

به جای اینکه سیم‌کشی‌ها رو شلوغ و درهم‌برهم رها کنی، می‌تونی از یه تکه برد سوراخ‌دار کوچیک برای تجمیع اتصالات استفاده کنی تا مدارت منظم‌تر و پایدارتر بشه.

با مرتب کردن سیم‌ها و فیکس کردن قطعات الکترونیکی داخل محفظه پشتی دستگاه، هم ظاهر پروژه حرفه‌ای‌تر می‌شه و هم تو جابه‌جایی‌ها اتصالاتت قطع نمی‌شن.

حالا وقتشه که دستگاه رو تست کنیم! برای ساخت مایع حباب، می‌تونی از مایع ظرفشویی استفاده کنی یا اینکه به ازای هر 100 میلی‌لیتر آب، حدود 5 تا 10 میلی‌لیتر شامپو اضافه کنی و خوب هم بزنی. این محلول رو داخل سینی جلوی دستگاه بریز. سروو موتور رو روشن کن و سرعتش رو روی کمترین حالت بذار تا چرخ به‌آرومی بچرخه.

حالا فن اصلی رو روشن کن تا باد به سمت چرخ آغشته به مایع بوزه. یه نکته خیلی مهم اینه که دستگاه رو جایی قرار بدی که مسیر وزش باد طبیعی مخالف جهت جریان هوای فن نباشه؛ وگرنه حباب‌ها به خوبی شکل نمی‌گیرن و به سمت خود دستگاه برمی‌گردن.

اگه می‌خوای تعداد حباب‌ها رو کم یا زیاد کنی، کافیه ولوم ماژول کنترل سرعت موتور رو بچرخونی تا سرعت چرخش دیسک تغییر کنه و به حالت ایده‌آل برسه.

تمام مراحلی که در بالا بررسی کردیم، بهت کمک می‌کنه تا بدون هیچ پیچیدگی خاصی این دستگاه جذاب رو مونتاژ کنی. دقت تو پرینت قطعات و تمیزی اتصالات الکترونیکی، تأثیر زیادی تو عمر مفید دستگاهت داره. خوشحالم که تا پایان این آموزش همراهم بودی؛ روز خوبی داشته باشی و منتظر پروژه‌های بعدی ما باش!