Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Scrisori de la Academia Fab, Partea 6

În această serie periodică de "Scrisori", Shawn Wallace, membru al AS220, spațiul artelor și tehnologiei comunității Providence, RI, împărtășește experiențele sale cu Academia Fab, o colaborare de învățare distribuită, construită pe infrastructura rețelei Fab Lab. - Gareth

Proiectarea mașinilor

De Shawn Wallace

Una dintre cele mai incitante și provocatoare din cadrul sesiunilor Fab Academy din acest an a fost unitatea de proiectare a mașinilor în timpul căreia am construit o mașină de frezat funcțională, capabilă să înlocuiască mașina de 4.000 de dolari folosită în mod obișnuit în laborator. În viitorul apropiat, este în întregime plauzibil ca participanții la Fab Lab să poată asambla cu ușurință suita de instrumente pentru costuri minime.

Construcția mașinii de frezat Mantis în Fab Fab Barcelona

Toate laboratoarele participante la Fab Academy au primit un kit plin de motoare, rulmenti, tije prelucrate si electronice potrivite pentru construirea unei masini CNC cu 3 axe. Scopul nostru - în plus față de fabricarea unei mașini de lucru - a fost de a verifica lista de piese și proceduri pentru a vedea dacă acestea ar trebui să fie încorporate ca o parte standard a inventarului Fab Lab.

Modelul "triunghiului de proiect" al ingineriei este "rapid, bun, ieftin: alegeți două". Ați putea spune că echivalentul pentru mașinile de bricolaj CNC este "rigid, pătrat, ieftin: alegeți două." David Carr, unul dintre studenții de la MIT care a ajutat la predarea sesiunii de două săptămâni, a încercat să-și aleagă toate cele trei goluri cu designul mașinii Mantis. Pentru a-și atinge obiectivul unei mașini de frezat sub- $ 100, trebuia să reducă la minimum numărul pieselor prelucrate. Cea mai importantă decizie de proiectare a fost aceea de a face găuri exacte pentru tijele paralele prin stivuirea pieselor și găurirea lor împreună, o metodă tradițională a mașinilor numită foraj de potrivire. Rulmenții și piulițele cu filet au fost apoi epoxizate la locul lor, rezultând o simplă asamblare care nu se leagă. Puteți citi mai multe despre procesul de proiectare de la blogul Makeyourbot al lui David.

Adunarea mantisului necesită cantități liberale de epoxi de 5 minute

Echipa Fab Academy a lucrat împreună pentru a asambla caroseria mașinii. Toate electronice au fost măcinate în laboratorul de la bordul circuitului FR-1 din cupru și umplute cu componente de montare pe suprafață.

Noah Bedford a preluat sistemul de electronică din Provident Fab Lab

Setul Fab Academy Mantis a fost de fapt o combinație a două proiecte, proiectul Fab's Mantis și proiectul Fab Ilan Moyer într-o cutie. Sistemul de control electronic al mașinii a fost produs de Fab in a Box, un set de instrumente personale de fabricare care se potrivește într-o valiză. Plăcile de circuit de lucru finale sunt ilustrate mai jos.

Acest proiect a fost cea mai dificilă fabricație de PCB pe care echipa Fab Academy o abordase până în prezent

Placa de baza (partea stanga sus) este un Atmega88 care se adreseaza diverselor componente printr-o retea bazata pe RS-485. RS-485 este un protocol robust de bus serial care este foarte potrivit pentru integrarea nodurilor zgomotoase cum ar fi motoarele stepper și motoarele DC pe care le folosim. Cele trei panouri de comandă ale motorului pas cu pas (în partea de jos) se bazează pe circuitul integrat Allegro A3967, aceeași familie de circuite integrate utilizate în proiectele RepRap și MakerBot. Motorul arborelui este controlat de circuitul H-bridge (din dreapta sus), care este fixat pe axa Z.

Infrastructura în rețea a lui Fab in a Box este numită Fabnet. Cele trei axe și controlul arborelui sunt noduri din rețea, fiecare având o adresă IP și o descriere a mașinii virtuale, care este interpretată de către controler. Fișierele pot fi construite într-un limbaj de comandă bazat pe Python sau ca fișiere RML și format HPGL compatibil cu mașinile de frezat Roland din Fab Lab.

Captură de ecran a mediului de mașină virtuală Fabnet. Fiecare parte a mașinii este adresabilă individual adresei IP. Se pot adăuga noi axe sau capete de unelte prin conectarea la rețea a nodurilor noi.

Fab Net a fost creat pentru a conduce o altă mașină promițătoare numită Multifab, despre care puteți citi mai multe despre blogul lui Ilan.

Toate aceste modele de mașini de frezat au ieșit din clasa lui Neil Gershenfeld, 2009, cum să faci (aproape) orice, pe care studenții Academiei Fab ar putea participa la videoconferință. Jonathan Ward a construit prima mașină, urmată de câțiva alți studenți care au optimizat, îmbunătățit și au comparat designul original. A fost interesant să observăm cât de competitivă poate provoca o microeconomie a inovării.

Jonathan Ward lucrează împreună cu Makeda și Noe la Providence Fab Lab pe o altă mașină de frezat

Următoarea (și ultima) tranșă din această serie va prezenta proiectele finale ale studenților, care vor fi prezentate la conferința Fab 6 din Amsterdam, în luna august.

Mai Mult:

  • Scrisori de la Academia Fab, Partea 5
  • Scrisori de la Academia Fab, Partea 4
  • Scrisori de la Academia Fab, Partea a 3-a
  • Scrisori de la Academia Fab, Partea a 2-a
  • Scrisori de la Academia Fab, Partea 1

Acțiune

Lasa Un Comentariu