Pencetak 3D Cap prostetik: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Gambaran keseluruhan

Dalam dunia sukan, atlet kurang upaya terlepas dari keperluan prestasi mereka. Banyak yang memerlukan peralatan khusus untuk memastikan keselesaan dan prestasi puncak semasa bermain sukan yang mereka gemari. Pasukan bola keranjang Paralimpik tempatan, The Austin River City Rec'cers, mempunyai banyak ahli pasukan yang menderita dengan kesukaran fizikal, seperti kecederaan saraf tunjang, amputasi, penyakit otot, dan strok. Kerana kekurangan peralatan yang dibuat untuk menolong atlet seperti itu, pasukan kami memutuskan untuk memberi tumpuan kepada amputee tertentu pada pasukan yang kehilangan tangannya. Pemain menutupi anggota badannya yang masih hidup dengan pita saluran untuk perlindungan, namun penyelesaian ini tidak boleh digunakan semula, boros, dan kurang berkesan daripada penyelesaian lain yang digunakan rakan-rakan ampute saya dalam dunia sukan.

Percambahan fikiran

Pasukan kami tertarik dengan masalah ini kerana kami mempunyai hubungan peribadi dengan Austin River City Rec'cers dan bersemangat untuk membantu organisasi yang kami sokong sepenuhnya. Salah seorang ahli pasukan kami mempunyai ibu bapa yang bermain untuk pasukan dan dia sendiri sangat berpengaruh dengan pekerjaan sukarelawannya untuk mendapatkan keuntungan, membuat laman web mereka dan menjalankan banyak pertandingan kejohanan mereka. Para pemain telah menjadi keluarganya dan melalui penglibatannya dia menyaksikan masalah besar yang dia tekad untuk menyelesaikannya dengan sumber yang diberikan semasa Cornerstone. Setelah mengemukakan idea itu kepada ahli pasukannya yang lain dan mendapat input daripada mentor pembuat kami, kami menyelesaikan bengkel 6-3-5 dengan rakan sebaya kami untuk mendapatkan idea tentang bagaimana meningkatkan produk kami dan pelbagai sumber yang boleh kami gunakan yang tidak kami fikirkan dari belum. Kami kemudian melengkapkan paket Penyelidikan dan Reka Bentuk untuk menilai keberkesanan projek kami dalam kategori berikut: Automasi, Elektrikal, Mekanikal, Struktur, dan Nafsu. Melihat kembali sumber-sumber ini dan merenungkan hubungan yang kita ada dengan organisasi, kami memutuskan untuk meneruskan idea asal kami untuk para atlet.

Penyelesaian Kami

Kami merumuskan idea untuk membina pencetak 3D yang akan mencetak topi untuk atlet dari filamen TPU, yang lebih fleksibel dan tahan lama daripada filamen PLA yang biasa digunakan. Tujuan kami adalah untuk memprogram dan membina produk di mana pencetak akan mencetak sarung pelindung secara automatik yang dapat disesuaikan dengan pelbagai ukuran agar sesuai dengan atlet dengan sempurna. Kami bertujuan untuk memprogram mikroprosesor (Printerbot) yang akan mengendalikan berbagai sistem motor dan diatur oleh sensor berhenti-akhir sebagai langkah keselamatan semasa mencetak. Oleh kerana perbelanjaan kami yang terhad dan kemampuan untuk menggunakan alat ganti dari pencetak yang ada, projek kami berada di bawah anggaran $ 200- $ 300 dan memenuhi permintaan pelanggan kami dengan memberikan penyelesaian yang berkesan dan mudah yang dapat diedarkan dengan mudah ke seluruh dunia Paralimpik.

Bekalan

Pengikat / Skru

M8 Nut- 100

Mesin Cuci M8- 100 (pesanan 2)

M3x20 bolt- 50 (pesanan 2)

M3 Nut- 50

M3x10 Bolt- 6 (pautan adalah pek 50)

M3x8 grub (aka set) skru- 2

# 10 x 1 Skru Logam Lembaran Kepala Phillips- 4 (pek 100)

Galas

608 Roller Skate Bearings - 3 hingga 4

Galas Linear LM8UU- 10 hingga 11 (pesanan 2)

Batang Berulir

370mm 8mm- 6

300mm 8mm- 4

450mm 8mm- 3

210mm 8mm- 2

50mm 8mm-1

Beli 5 meter dan potong dengan sewajarnya

Batang licin

350mm 8mm- 2 (pesanan 2)

405mm 8mm- 2 (pesanan 2 dan potong 1mm)

420mm 8mm- 2 (potong 80 mm)

Tali pinggang

Tali pinggang bergigi 840mm GT2- 1

Tali pinggang bergigi 900mm GT2- 1

Pulley 16-gigi sesuai tali pinggang GT2- 2

Berikut adalah pautan ke kit tali pinggang di amazon (potong sewajarnya)

Fail Pencetak 3D

Bucu bucu dengan kaki- 4

Bucu bucu tanpa kaki- 2

Gandingan- 4 (cetak dua kali)

Kereta X- 1

Pemalas akhir X- 1

Motor hujung X- 1

Pemasangan motor Z- 2

Pengapit tali pinggang- 4

Pemegang kacang pengapit tali pinggang- 2

Pengapit bar- 8

Pengapit batang- 2

Pendakap motor Y- 1

Y bushing- 4

Pemegang Endstop-3

Lain-lain:

Tiub vinil 1.5cm, ID 6.35mm OD 4.32mm (jumlah 3cm) - 2

Papan lapis 225x225x6mm- 1 (untuk pemanasan katil)

MK1 / MK2 Heating Bed- 1 (disyorkan 200x200mm)

Motor stepper NEMA17- 5

Zip-ikatan 4 inci- 50

Mikropemproses dan Kod

Pasukan kami akan mengemas kini dokumen ini semasa kami mengembangkan kod untuk mikropemproses kami

* senarai pembekalan di atas disyorkan oleh rep rep tetapi akan disahkan sepenuhnya untuk lelaran ini setelah kami selesai mencetak kami *

Langkah 1: Membina Bingkai

Langkah pertama untuk membina pencetak 3D adalah memasang kerangka yang terdiri daripada dua segitiga batang halus yang dihubungkan oleh batang tambahan yang berjalan secara menegak. Kumpulan kami cukup beruntung kerana dapat menemui bingkai yang sudah dibina di kampus kami, yang kemudian kami ubah menjadi replika Prusa Mendel Iterasi 2 dengan menukar penjepit yang menahan bar yang tegak lurus dengan paksi-y dan batang halus digunakan untuk paksi-x. Bagi mereka yang membina bingkai itu sendiri, sila akses ke Rep Rap Website * yang mempunyai bahagian khusus yang memberikan arahan terperinci mengenai bagaimana membina struktur bingkai sehingga sempurna dan bahan yang diperlukan untuk binaan (termasuk dalam pengiraan total kami). Di atas adalah beberapa gambar yang memaparkan kepingan bingkai dan konstruksi yang dicetak tertentu, serta bingkai kami sebelum diubah suai agar sesuai dengan versi Rep Raps.

* Kumpulan kami merasakan sumber ini memberikan maklumat yang lebih baik mengenai pembinaan bingkai maka kami dapat kerana kami tidak membina aspek pencetak ini sendiri. Kami sangat menyesal kerana kami tidak dapat menambahkan perspektif peribadi kami pada langkah ini, namun kami merasa seperti akan membatasi pembangun dan menyakiti mereka dengan kemungkinan maklumat yang tidak tepat yang diberikan oleh kami. Laman web ini boleh dipercayai dan menjadi rujukan hebat dalam usaha bangunan kami.

Langkah 2: Membina Paksi-X

Bahan:

Idler X yang dicetak

Motor hujung X bercetak

2 batang licin 420mm

3 selak M3x10

1 608 galas

2 mesin basuh fender / mudguard M8x30

1 batang berulir 50mm M8

2 biji kacang M8

3 pencuci M8

3 LM8UU Galas Linear

Arahan

- Lubang lubang tengah bahagian motor x-end-idler dan x-end-motor hingga 8mm dan gerudi 4 lubang di mana batang halus akan dimasukkan (failkan jika perlu untuk memastikannya dapat masuk dengan pas ke dalam lubang)

- Letakkan motor x-end di sebelah kiri dan pemalas x-end ke kanan dengan "bahagian heksagon" mereka saling berhadapan. Geser batang halus ke pemalas.

-Sekarang lihat di bahagian bawah kereta x anda dan lihat bahagian mana yang mempunyai slot untuk dua galas linier dan yang mana satu hanya mempunyai satu slot. Perlu diingat, tentukan sisi mana yang akan menjadi depan dan mana yang akan menjadi belakang, dan luncurkan jumlah galas linier yang betul ke setiap batang (1 untuk satu, 2 untuk yang lain) mengikut pilihan anda.

-Pasang motor x-end ke susunan rod anda dan pastikan rod bergerak sejauh yang diperlukan (pilihan untuk menggerudi sepenuhnya sehingga penyesuaian dan pemasangannya lebih mudah, hanya perlu kacang tambahan untuk mengamankan)

Foto di atas menunjukkan dua kepingan yang dicetak untuk pemasangan ini dan kemajuan semasa pasukan kami pada paksi-x. Walaupun kumpulan kami belum sampai ke tahap ini, paksi-x tidak dipasang sepenuhnya sehingga batang berulir 50 mm diletakkan di pemalas hujung x dan galas dipasang untuk tali pinggang penyemperit. Gunakan sumber perwakilan yang dihubungkan di bahagian bawah untuk maklumat lebih lanjut, dan kami merancang untuk terus mengemas kini proses pembinaan setelah kami mendapat akses ke sumber-sumbernya.

Langkah 3: Membina Tempat Pemanasan

Bahan:

Papan lapis 225x225x6mm- 1 (untuk pemanasan katil)

MK1 / MK2 Heating Bed- 1 (disyorkan 200x200mm)

# 10 x 1 Skru Logam Lembaran Phillips Kepala Rata- 4

Bercetak Y Bushings- 4

Arahan:

- Letakkan bushing Y (menghadap ke atas) pada kepingan papan lapis dan pastikan kedua-dua set di setiap sisi berukuran 140mm antara satu sama lain (ukuran dari tengah tepat) dan jarak mereka dari sisi kiri dan kanan sama

-Semua bushing dan saluran rodnya akan berjalan / menghadap dengan cara yang sama sehingga plat dapat berjalan lancar di sepanjang rod paksi-y

-Pasang papan lapis dan gunakan skru * dengan hati-hati untuk memasang bush-y, meletakkannya sedekat mungkin dengan sisi depan dan belakang tanpa kayu retak kerana itu tidak akan mengganggu tempat tidur pemanasan.

-Jika skru menonjol ke atas dari papan lapis, anda boleh menggunakan tangan dengan pisau berputar untuk memotong lebihan logam kerana boleh membahayakan dan membatasi fungsi pencetak

- Maklumat Penting Berulang untuk bushings: semuanya mesti menghadap dengan cara yang sama, dan jarak mereka dari bahagian depan dan belakang papan lapis tidak penting hanya yang kiri dan kanan dan jarak antara bushing (juga berlari ke kiri hingga betul)

- Ukur tempat tidur pemanasan anda menjadi sepertiga di dua tepi katil yang bertentangan (sama ada kiri dan kanan atau depan dan belakang) dan gerudi dua lubang 8mm di garisan (jika menggunakan 200x200mm yang disyorkan, akan menggerudi sekitar 7 cm dari setiap sisi dan sedekat tepi mungkin) - seperti yang ditunjukkan dalam salah satu gambar di atas

-Kurangkan perbezaan panjang katil pemanasan ke papan lapis, bahagikannya dengan dua, dan ukur dari setiap sisi papan lapis dengan bilangan itu sehingga katil pemanasan anda berada tepat di tengah kayu. (penandaan menggunakan kaedah tersebut juga dapat dilihat pada salah satu foto di atas

-Menutup tempat tidur dan kayu bersama-sama sambil menahannya ke permukaan yang dijual, dan skru menggunakan 4 Skru Logam Lembaran Flathead Phillips

* Pasukan kami tidak mengetahui ukuran dan jenis skru tertentu yang digunakan untuk menahan bus-y ke papan lapis, namun begitu kami kembali ke ruang pembuat dan mempunyai akses ke pencetak, kami akan mengetahui jenisnya skru dan kemas kini halaman. Terima kasih banyak atas pengertian anda

Langkah 4: Membina Paksi-Y

Bahan:

Tempat tidur pemanasan berkumpul (dari langkah terakhir)

Kerangka dipasang

Clamp Belt bercetak-2

840mm × 5mm T5 pitch timing belt

Motor stepper NEMA17-1

Pulley 16-gigi sesuai tali pinggang GT2- 1

Zip-ikatan 4 inci- 4

Arahan:

- Kumpulkan tempat tidur pemanasan yang dipasang, tali pinggang keledar, dan 2 skru yang sesuai dengan lubang pengapit tali pinggang *. Balikkan tempat tidur pemanasan dan gunakan pembaris, ukur dan pasangkan tali pinggang di tengah di bahagian depan / tepi papan lapis (letakkan sedekat mungkin ke tepi). Sekarang luncurkan satu tepi tali pinggang 840mm ke dalam slot tali pinggang dengan gigi menghadap ke atas. Pasangkan tali pinggang dengan skru.

- Setelah memastikan kedua-dua batang licin berjarak 140mm antara satu sama lain (seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas), balikkan tempat tidur pemanasan ke sebelah kanannya dan pasangkan busa-y dari katil yang dipanaskan ke batang.

-Jika ada masalah dengan pemasangan kerana jarak yang berbeza pada batang, anda boleh menyesuaikan penempatannya dengan melonggarkan mur dan menggeser pengapit batang pada batang berulir yang melekat pada batang paksi-y.

- Setelah katil pemanas dapat meluncur dengan lancar di sepanjang batang, balikkan pencetak ke sisinya. Kemudian pada setiap bushing, jalankan tali leher melalui lorong kecil di setiap bushing yang dicetak dan di sekitar rod yang dilampirkan, kemudian tarik hingga ketat

- Sekarang tempat tidur anda diamankan, kami dapat membalikkan pencetak ke kedudukan normal dan mengamankan motor stepper paksi-y untuk sementara (ini adalah pasukan terjauh yang kami lakukan dalam langkah khusus ini). Geser motor stepper ke dalam pendakap motor y dan pasangkan tali sikat tali pinggang 16 gigi yang diperlukan.

- Sekarang setelah anda memastikan galas tali pinggang anda untuk paksi-y berbaris sempurna, bungkus tali pinggang yang dilekatkan pada katil pemanasan di sekitar galas pertama dan takal yang dipasang pada motor. Kemudian tarik dengan kuat di bawah tempat tidur pemanasan dan bungkusnya di sekitar galas kedua, pastikan bahawa di kedua-dua galas sisi bergigi tali pinggang menyentuh galas dan gigi sesuai dengan sempurna ke takal motor.

- Untuk keselesaan, geser tempat tidur hingga ke hujung motor sistem tali pinggang. Sekarang sama seperti yang anda lakukan sebelumnya, ukur dan letakkan pengapit tali pinggang di tengah di bahagian belakang papan lapis dengan sedekat mungkin ke tepi. Tarik pinggir tali pinggang dengan erat dan selamatkan di tempatnya (potong lebihan jika diperlukan). Sekarang tempat tidur harus meluncur dengan sedikit kekuatan tetapi juga diikat dengan baik.

* Pasukan kami tidak mengetahui ukuran dan jenis skru tertentu yang digunakan untuk mengikat tali pinggang ke papan lapis, namun sebaik sahaja kami kembali ke ruang pembuat dan mempunyai akses ke pencetak, kami akan mengetahui jenis skru dan kemas kini halaman. Terima kasih banyak atas pengertian anda

Langkah 5: Melangkah ke Hadapan …

Proses pembinaan kami dihentikan kerana wabak baru-baru ini, namun sebaik sahaja kami mendapat akses ke projek dan bahan kami, kami merancang untuk menyelesaikan pencetak dan memberikannya kepada Austin River City Rec'cers. Walaupun begitu, masih banyak yang perlu kami selesaikan sebelum mencapai matlamat kami, jadi berikut adalah senarai perkara yang masih perlu dilakukan.

-Lekatkan kepingan bingkai menegak ke pemegang motor dan pada setiap hujung batang yang berjalan tegak lurus dengan paksi-y (gunakan pengapit bar)

-Finish Assembling X-axis: kami merancang untuk mengamankan bantalan untuk tali pinggang extruder, maka kami mesti memasang motor stepper dan extruder yang diberikan kepada kami oleh salah satu mentor pembuat kami (pilihan: termasuk kipas extruder untuk filamen)

-Mencari cara untuk mengamankan filamen dengan cara yang selamat (pilihan: reka bentuk dan roda cetak yang boleh menyebabkan ketegangan masuk atau keluar dari bingkai)

-Sumbu Z lengkap: kita perlu memasang batang berulir 210mm ke dua motor paksi-z dengan gandingan dan tiub vinil

- Pasang pemegang berhenti akhir / hujung berhenti ke setiap paksi (1 setiap satu)

- Mikropemproses printerbot selamat dengan ikatan zip ke satu muka bingkai

-Pengaturcaraan: sambungkan semua penghentian akhir, motor stepper, dan tempat tidur pemanas ke mikropemproses printerbot. Cari kod yang ada untuk prusa iterasi 2 (gunakan rep rep sebagai sumber) dan ubah jika perlu

Kami mohon maaf atas ketidakselesaan projek kami yang belum selesai, namun kami berharap dapat terus mengusahakannya sepanjang bulan-bulan musim panas dan berjanji akan mengemas kini laman web ini semasa kami memperbaiki / menyiapkan pencetak kami.

Langkah 6: Sumber

Pasukan kami mengikuti proses pembinaan dan senarai bahan yang disediakan oleh Laman Web Rep Rap. Mereka mempunyai petunjuk terperinci mengenai setiap aspek dari iterasi Printer Prusa ini dan laman web mereka sangat mudah diikuti. Yang dikatakan, di bawah adalah pautan ke halaman utama laman web ini tetapi juga halaman utama untuk maklumat mengenai pemasangan, bekalan, dll.

Fail Pencetak 3D (kami menggunakan fail di bawah tab metrik-prusa)

Rep Rap "Bil Bahan"

Perhimpunan Pencetak Rep Rap

Pasukan kami juga ingin memasukkan pautan ke laman web Austin River City Rec'cers (organisasi yang kami sasarkan untuk membantu produk kami) untuk mengetahui lebih lanjut mengenai tujuan dan pemain pasukan. Anda juga boleh menderma di sini untuk membantu pasukan dengan perbelanjaan tahunan mereka kerana apa-apa sumbangan sangat diperlukan dan dihargai.