MESOMIX - Автоматтык боек аралаштыруучу машина: 21 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Сиз дизайнерсизби, сүрөтчүңүзбү же кенепке түстөрдү ыргытууну жакшы көрүүчү чыгармачыл адамсызбы, бирок каалаган көлөкө жасоодо бул көп учурда күрөш.

Ошентип, бул арт-технологиялык инструкция абадагы күрөштү жок кылат. Бул түзмөк, текчедеги компоненттерди колдонуп, керектүү өлчөмдөгү CMYK пигменттерин автоматтык түрдө аралаштырып, каалаган көлөкө жасайт, бул түстөрдү аралаштырууга кеткен убакытты кескин кыскартат. пигменттер. Жана сизге чыгармачылыгыңыз үчүн кошумча убакыт берилет.

Сизге жагат деп үмүттөнөбүз жана баштайлы!

1 -кадам: Бул кантип иштейт?

Түстөр теориясынын негизинен эки модели бар, аларды биз бул долбоор үчүн карашыбыз керек.

1) RGB түс модели

RGB түстүү модели - түстөрдүн кеңири массивин кайра чыгаруу үчүн кызыл, жашыл жана көк жарыктын ар кандай жолдор менен кошулган түстүү модели. RGB түстүү моделинин негизги максаты - кадимки фотографияда колдонулганына карабастан, телевизор жана компьютер сыяктуу электрондук тутумдагы сүрөттөрдү сезүү, чагылдыруу жана көрсөтүү.

2) CMYK түс модели

CMYK түс модели (процесстин түсү, төрт түстүү) - түстүү принтерлерде колдонулуучу түстүү модель. CMYK кээ бир түстүү басып чыгарууда колдонулган төрт сыяга тиешелүү: көк, кызгылт сары, сары жана ачкыч (кара). CMYK модели ачык түстөгү фондо түстөрдү жарым -жартылай же толугу менен маскировкалоо менен иштейт. Сыя башкача чагылдырыла турган жарыкты азайтат. Мындай моделдер субтрактивдүү деп аталат, анткени сыялар ак түстөн жарыктыгын "кемитет".

RGB сыяктуу толуктоочу түстүү моделдерде ак - бул бардык негизги түстүү жарыктардын "аддитивдүү" айкалышы, ал эми кара - жарыктын жоктугу. CMYK моделинде бул тескерисинче: ак кагаздын же башка фондун табигый түсү, ал эми кара түстүү сыялардын толук айкалышынан келип чыгат. Сыяга акчаны үнөмдөө жана кара түстөрдү тереңирээк өндүрүү үчүн, канык, кызгылт сары жана сары түстүн айкалышынын ордуна кара сыя менен каныкпаган жана кочкул түстөр өндүрүлөт.

2 -кадам: Механизм

Бул айтылгандай "Бул кантип иштейт?" Бул машинада RGB жана CMYK түстүү моделдери колдонула турган кадам.

Ошентип, биз RGB түс кодун машинага берүү үчүн RGB моделин колдонобуз, ал эми CMYK модели ак түстүн көлөмү туруктуу жана кол менен кошулган CMYK пигменттерин аралаштырып көлөкө жасоодо.

Ошентип, бул машинаны куруунун мүмкүн болгон эң жакшы жол -жобосун түшүнүү үчүн, мен акылымдагы чоң сүрөттү тазалоо үчүн схеманы түшүрдүм.

Бул жерде иш кандай уланаары тууралуу план:

• RGB баалуулуктары жана Ак түстүн көлөмү Serial Monitor аркылуу жөнөтүлөт.
• Андан кийин бул RGB баалуулуктары CMYK пайызына айландыруу формуласын колдонуу менен айландырылат.

R, G, B баалуулуктары 255ке бөлүнүп, 0..255тен 0..1ге чейин өзгөрөт:

R '= R/255 G' = G/255 B '= B/255 Кара ачкычтын (K) түсү кызыл (R'), жашыл (G ') жана көк (B') түстөрдөн эсептелет: K = 1-макс (R ', G', B ') Көгүш түс (C) кызыл (R') жана кара (K) түстөрдөн эсептелет: C = (1-R'-K) / (1-K Кызгылт көк түс (M) жашыл (G ') жана кара (K) түстөрдөн эсептелет: M = (1-G'-K) / (1-K) Сары түс (Y) көк түстөн эсептелет (B ') жана кара (K) түстөр: Y = (1-B'-K) / (1-K)

• Натыйжада, мен ошол керектүү түстүн CMYK пайыздык маанилерине ээ болдум.
• Эми бардык пайыздык маанилерди C, M, Y жана K томдоруна айландыруу үчүн ар бир пайыздык маанини Ак түстүн Көлөмү менен көбөйтүү керек.

C (мл) = C (%) * Ак түстүн көлөмү (х мл)

M (мл) = M (%) * Ак түстүн көлөмү (x мл) Y (мл) = Y (%) * Ак түстүн көлөмү (x мл) K (мл) = K (%) * Ак түстүн көлөмү (x мл)

Андан кийин бул C, M, Y жана K томдору тиешелүү Мотордун революциясына Кадамдарга көбөйтүлөт

Түс = Түс (мл) насостоо үчүн керектүү кадамдар * Тиешелүү мотордун кадамдары/Аян

Жана бүттү, муну колдонуу менен ар бир түс насостолуп, түстөрдүн аралашмасын пайда кылат, алар Ак түстүн так көлөмү менен аралашып, каалаган көлөкө пайда болот.

3 -кадам: Дизайн

Мен аны акыркы 2 жылдан бери иштеп жаткандыктан SolidWorksдо иштеп чыгууну чечтим жана бардык параметрлерди эске алуу менен дизайн, субтрактивдүү өндүрүш жана аддитивдүү өндүрүш жөндөмүмдү колдонуп, өз алдынча компоненттерди колдонууну камтыйт. жана рабочий достук дизайн, так, бирок тез жана үнөмдүү.

Бир нече жолу кайталоодон кийин, мен бардык талаптарга жооп берген бул дизайнды ойлоп таптым жана натыйжаларга абдан ыраазы болдум.

4 -кадам: Бизге эмне керек?

Электрондук компоненттер:

• 1x Arduino Uno
• 1x GRBL Shield
• 4x A4988 Step Driver
• 1x DC Jack
• 1x 13cmx9cm Rocker Switch
• 4x Nema 17
• 2x 15см RGB LED тилкеси
• 1x Buzzer
• 1x HC-05 Bluetooth

Аппараттык компоненттер:

• 24x 624zz Bearing
• 4х 50см Узун Силикон Түтүгү (6мм тышкы диаметри жана 4мм ички диаметри)
• 1x 100 мл өлчөө цилиндр
• 5х 100мл стакан
• 30x M3x15 болттар
• 30x M3 гайкалар
• 12x M4x20 болттар
• 16x M4x25 болттар
• 30x M4 гайкалар
• жана кээ бир M3 жана M4 жуугучтар

Куралдар:

• Лазердик кесүүчү машина
• 3D принтер
• Allen Keys
• Plier
• Бурама айдоочу
• Кандооч
• Глей тапанчасы

5 -кадам: Лазердик кесүү

Башында мен рамканы фанерадан жасоону ойлогом, бирок 6мм MDF бул машина үчүн да иштээрин түшүндүм, бирок MDF менен бир гана маселе - бул нымдуулукка жакын жана сыя же пигменттер төгүлүп кетүү мүмкүнчүлүгү көп панелдерде.

Бул маселени чечүү үчүн мен кара винил баракты колдондум, ал жалпы наркына бир нече долларды гана кошот, бирок машинага чоң матовый жабууну камсыз кылат.

Ушундан кийин, мен лазердик аппарат аркылуу панелдеримди кесүүгө даяр болдум.

Мен төмөндөгү файлдарды тиркеп жатам жана логотипти файлдан алып салдым, ошондо сиздикин оңой эле кошо аласыз:)

6 -кадам: 3D басып чыгаруу

Мен насостордун ар кандай түрлөрүнөн өттүм жана көп изилдөөлөрдөн кийин мен перисталтикалык насостор менин талаптарга эң ылайыктуу экенин көрдүм.

Бирок алардын көбү интернетте DC мотору бар насостор болуп саналат, алар анча так эмес жана аларды башкарууда кээ бир көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн, экинчи жагынан, кээ бир насостор Stepper Motors менен бар, бирок алардын баасы кыйла жогору.

Ошентип, мен Nema 17 моторун колдонгон 3D басып чыгарылган перисталтикалык насос менен барууну чечтим жана бактыга жараша, мен Thingiverseдеги шилтеме аркылуу келдим, анда SILISAND RALFтин перисталтикалык насосун ремикс кылган. (Мага абдан жардам берген дизайн үчүн SILISAND жана RALFке өзгөчө рахмат.)

Ошентип, мен бул перисталтикалык насосту өз долбоорумда колдондум, бул бааны кескин төмөндөттү.

Бирок бардык бөлүктөрдү басып чыгаргандан жана текшерүүдөн кийин мен бул колдонмо үчүн идеалдуу эмес экенин түшүндүм. Андан кийин мен шлангдын басымын көтөрүүчү түтүктү ийкемдүүлүгүн жогорулатуу менен оңдоп койдум, ошондо ал шлангга көбүрөөк басым жасай алат, ошондой эле мотордун валына көбүрөөк кармоону камсыз кылуу үчүн кронштейн тоосунун үстүн оңдойм.

Менин 3D принтер орнотуулары:

• Материал (PLA)
• Катмар бийиктиги (0.2мм)
• Кабыктын калыңдыгы (1,2 мм)
• Толтуруу тыгыздыгы (30%)
• Басып чыгаруу ылдамдыгы (50мм/с)
• Мурундун температурасы (210 ° C)
• Колдоо түрү (бардык жерде)
• Платформанын жабышуу түрү (жок)

Бул долбоордо колдонулган бардык файлдарды жүктөп алсаңыз болот -

7 -кадам: Подшипник Тоо

Подшипникти орнотуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• 1x 3D басылган подшипниктин түбү
• 1x 3D басылган подшипниктин чокусу
• 6x 624zz Bearing
• 3x M4x20 болттар
• 3x M4 гайкалар
• 3x M4 боштуктары
• M4 Allen Key

Сүрөттөрдө сүрөттөлгөндөй, үч M4x20 болтту 3D басып чыгарылган подшипниктин чокусуна салыңыз, андан кийин ар бир болтко эки 624zz подшипник жана башка шайба менен M4 шайбасын салыңыз. Андан кийин M4 гайкаларын 3D Басылган подшипниктин түбүнө салыңыз, астынкы орнотууну коюу менен болтторду бекемдеңиз.

Башка үч подшипникти жасоо үчүн ошол эле процедураны аткарыңыз.

8 -кадам: Арткы панелди даярдоо

Арткы панелди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Арткы панель лазер менен кесилген
• 4х 3D басылган насостун базасы
• 16x M4 гайкалар
• 8x M3x16 болттор
• 8x M3 кир жуугучтар
• 4x Nema 17 Step Motor
• M3 Allen Key

Арткы панелди даярдоо үчүн, 3D Басылган Насос Базасын алып, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй М4 Гайкаларын Насостун Арткы жагындагы оюктарга салыңыз. Башка үч насостун базасын ушинтип даярдаңыз.

Эми Nema 17 Stepper моторун арткы панелдеги уячалар менен тегиздеп, насостун базасын M3x15 болт жана шайба менен орнотуңуз. Жана ошол эле процедураны колдонуу менен бардык моторлорду жана насостун базасын чогултуп алыңыз.

9 -кадам: Арткы панелдеги бардык насосторду чогултуу

Бардык насосторду чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Моторлор жана насостун базасы арткы панелди чогулткан
• 4x подшипниктер
• 4х 3D Басылган Шланг Басым Табак
• 4х 3D басылган насостун үстү
• 4х 50см кремний түтүгү (6мм OD жана 4мм ID)
• 16x M4x25 болттар

Бардык подшипниктерди моторлордун валдарына салыңыз. Андан кийин кремний трубасын подшипниктерге тегерете орнотуп, 3D басылган шлангдын басым пластинасы менен басыңыз. Жана M4x25 болттору бар 3d басылган насостун жардамы менен насосту жабыңыз.

10 -кадам: Төмөнкү панелди даярдаңыз

Төмөнкү панелди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Төмөнкү панель лазер менен кесилген
• 1x Arduino Uno
• 1x GRBL Shield
• 4x A4988 Stepper Driver
• 4x M3x15 болт
• 4x M3 гайка
• M3 Allen Key

Arduino Uno арткы панелине M3x15 болтторун жана M3 гайкаларын колдонуңуз. Андан кийин Arduino Unoдогу GRBL Shield, GRBL Shieldдеги A4988 Stepper Drivers менен коштолот.

11 -кадам: астыңкы жана алдыңкы панелди чогултуп алыңыз

Төмөнкү жана алдыңкы панелди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Лазердик кесилген алдыңкы панель
• Төмөнкү панель электроника менен чогулган
• 6x M3x15 болттар
• 6x M3 гайкалар
• 3D басылган стакан кармагыч

Төмөнкү панелди алдыңкы панелдин төмөнкү уячаларына салыңыз жана M3x15 болтторун жана M3 жаңгактарын колдонуп оңдоңуз. Андан кийин M3x15 болтторун жана M3 гайкаларын колдонуп, 3D Басылган Стакандын кармагычын оңдоңуз.

12 -кадам: Түтүктөрдү 3D Басылган Түтүк кармагычка салыңыз

Төмөнкү жана алдыңкы панелди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Толук чогултулган Арткы панель
• 3D басып чыгарылган түтүк кармагыч

Бул кадамда бардык төрт түтүктү 3D Басылган Түтүк кармагычтын тешиктерине салыңыз. Жана кээ бир түтүк кармагыч аркылуу чыгып турушу керек.

13 -кадам: Төрт панелди чогуу чогултуңуз

Алдыңкы, арткы, үстүңкү жана астыңкы панелди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Алдыңкы жана астыңкы панелдин жыйнагы
• Арткы панелдин жыйнагы
• Top Panel
• Cool White Led Strip

Бул панелдердин бардыгын чогултуу үчүн, биринчи кезекте, стакандын кармагычынын үстүнө түтүк кармагычты бекитүү керек. Анан LED тилкелерин үстүңкү панелдин астыңкы бетине жабыштырып, анан үстүңкү панелди арткы жана алдыңкы панелдин уячаларына салыңыз.

14 -кадам: Мотор зымдарын жана капталдагы панелдерди чогултуңуз

Мотор зымдарын жана каптал панелдерди чогултуу үчүн бизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• Төрт панелди чогулткан
• 4x Мотор зымдары
• Каптал панелдер
• 24x M3x15 болттар
• 24x M3 жаңгактар
• M3 Allen Key

Зымдарды Мотордун уячаларына салып, эки каптал панелин жабыңыз. Жана панелдерди M3x15 болтторун жана M3 гайкаларын колдонуп оңдоңуз.

15 -кадам: Кабелдөө

Бардык электрониканы төмөнкү жол менен туташтыруу үчүн схеманы аткарыңыз:

DC Jackти арткы панелдин уячасына орнотуп, зымдарды GRBL Shieldдин кубат терминалдарына туташтырыңыз

Андан кийин, мотордун зымдарын Stepper Drivers терминалдарына төмөнкүдөй сайыңыз -

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

Y -Stepper Driver (GRBL Shield) - Magenta Motor Wire

Z -Stepper Driver (GRBL Shield) - Yellow Motor Wire

A -Stepper Driver (GRBL Shield) - Негизги мотор зымы

Эскертүү: GRBL Shieldдин A-Step жана A-Direction Jumpers'терин 12 жана 13-пинге туташтырыңыз. (A-Step жана A-Direction секиргичтери Power терминалдарынын үстүндө жеткиликтүү)

HC -05 Bluetoothду төмөнкү терминалдарга туташтырыңыз -

GND (HC -05) - GND (GRBL Shield)

5V (HC -05) - 5V (GRBL Shield)

RX (HC -05) - TX (GRBL Shield)

TX (HC -05) - RX (GRBL Shield)

Buzzerди төмөнкү терминалдарга туташтырыңыз -

-ve (Buzzer) - GND (GRBL Shield)

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

Эскертүү: Бул машинаны жок дегенде 12V/10Amp Power Supply менен кубаттаңыз

16 -кадам: Моторлорду калибрлөө

Машинаны иштеткенден кийин, Arduino Unoго калибрлөөчү программаны орнотуу үчүн USB кабели аркылуу Arduino -ны компьютерге туташтырыңыз.

Төмөндө берилген Калибрлөө кодун жүктөп алып, Arduino Unoго жүктөңүз жана мотордун бардык кадамдарын калибрлөө үчүн төмөнкү көрсөтмөлөрдү аткарыңыз.

Кодду жүктөгөндөн кийин 38400 бады менен сериялык мониторду ачыңыз жана CR менен NLди иштетиңиз.

Эми мотор насосторун калибрлөө буйругун бериңиз:

БАШТОО

"Pump to Calibre" аргументи Arduinoго моторду калибрлөөгө буйрук берүү үчүн керек жана баалуулуктарды ала алат:

C => Cyan Motor үчүн

M => Magenta Motor Y => Yellow Motor K => Key Motor үчүн

Насостун түтүккө түстү жүктөөсүн күтө туруңуз.

Жүктөлгөндөн кийин, идишти тазалаңыз, эгер ага кандайдыр бир түс кирсе, Arduino сиз калибрлөөнү баштоо үчүн ырастоо буйругун жөнөткөнчө күтөт. Калибрлөөнү баштоо үчүн "Ооба" (тырмакчасыз) жөнөтүңүз.

Эми мотор түсүн биз өлчөөчү цилиндрдин жардамы менен колбага куят.

Биз сорулган түстүн өлчөнгөн маанисине ээ болгондон кийин, берилген формуланы колдонуу менен тандалган мотор үчүн бирдиктин кадамын (мл) биле алабыз:

5000 (Демейки кадамдар)

ML күнүнө кадамдар = -------------------- Ченелген баалуулук

Эми ар бир кыймылдаткыч үчүн кадамдардын бирдигине (мл) баасын негизги константага коюңуз:

линия 7) const float Cspu => Cyan моторунун бирдигине кадамдардын маанисин кармайт

линия 8) const float Mspu => Magenta Motor бирдигине кадамдар үчүн маанини кармайт 9) const float Yspu => Сары мотордун бирдигине кадамдар үчүн маанини кармайт 10) const float Kspu => Ар бир кадам үчүн маанини кармайт Негизги мотордун бирдиги

ЭСКЕРТҮҮ: Моторлорду туура калибрлөө үчүн бардык кадамдар жана процедуралар сериялык монитордо калибрлөө учурунда көрсөтүлөт

17 -кадам:

18 -кадам: Коддоо

Моторлорду калибрлөөдөн кийин, түстөрдү жасоо үчүн негизги кодду жүктөө убактысы келди.

Төмөндө берилген Негизги кодду жүктөп алып, Arduino Unoго жүктөп бериңиз жана бул машинаны колдонуу үчүн жеткиликтүү буйруктарды колдонуңуз:

LOAD => Кремний түтүгүнө түс пигментин жүктөө үчүн колдонулат.

CLEAN => түс пигментин кремний түтүгүнө түшүрүү үчүн колдонулат. SPEED => Аппараттын насостук ылдамдыгын жаңыртуу үчүн колдонулат. моторлордун RPMин билдирген бүтүн маанини алыңыз. По умолчанию 100 коюлган жана 100дөн 400гө чейин жаңыртылышы мүмкүн. PUMP => Аспапка каалаган түстү жасоого буйрук берүү үчүн колдонулат. Кызыл маанини билдирген бүтүн санды алат. Green маанисин билдирген бүтүн санды алат. Blue маанисин билдирген бүтүн санды алат. ак түстүн көлөмүн билдирген бүтүн санды алат.

ЭСКЕРТҮҮ: Бул кодду колдонуудан мурун, калибрлөө кодунан ар бир мотор үчүн демейки кадамдардын маанилерин жаңыртууну тактаңыз

19 -кадам: А биз бүттүк

Акыры бүттүңүз! Бул жерде акыркы продукт кандай көрүнүшү жана иштеши керек.

Аны иш жүзүндө көрүү үчүн бул жерди басыңыз

20 -кадам: Келечектин чөйрөсү

Бул менин биринчи прототипим болгондуктан, ал мен күткөндөн алда канча жакшыраак болуп чыкты, бирок ооба, ал көп оптимизацияны талап кылат.

Бул машинанын кийинки версиясын издеп жүргөн кийинки жаңыртуулардын айрымдары -

• Ар кандай сыялар, түстөр, боектор жана пигменттер менен тажрыйба жүргүзүү.
• Биз орноткон Bluetooth аркылуу жакшыраак колдонуучу интерфейсин камсыз кыла турган Android тиркемесин иштеп чыгуу.
• Дисплейди жана Ротари коддогучту орнотуу, аны өз алдынча түзмөк кыла алат.
• Насостун жакшыраак жана ишенимдүү варианттарын издейбиз.
• Google жардамын орнотуу, ал аны жооптуу жана акылдуу кылат.

21 -кадам: ДОБУШ БЕР

Эгер сизге бул долбоор жакса, анда "Биринчи жолу авторлор" сынагына добуш бериңиз.

Чынында абдан бааланат! Балдар, бул долбоор сизге жакты деп ишенебиз!

"Радуга" түсү боюнча экинчи орун