โครงการผู้ถือไม้ค้ำยัน: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีทุกคน, ฉันเป็นคนจรจัดและชอบ DIY และเพิ่งซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาไม่นาน ฉันต้องการใช้มันเพื่อช่วยเหลือผู้คนรอบตัวฉัน! คุณยายของฉันป่วยเป็นโรคข้ออักเสบและต้องใช้ไม้เท้าเพื่อไปไหนมาไหน และฉันมักจะเห็นเธอลำบากจริงๆ ที่จะหยิบไม้ค้ำยันขึ้นจากพื้น เพราะพวกเขามักจะลื่นไถลออกจากโต๊ะหรือเคาน์เตอร์ที่เธอวางไว้

ฉันตัดสินใจว่าฉันต้องการช่วยเธอ เพราะมันมักจะทำให้เธอเจ็บปวดมากจนต้องก้มตัวและหยิบขึ้นมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากโรคข้ออักเสบของเธอ หลังจากสำรวจตลาดสำหรับด้ามไม้ค้ำยันที่มีอยู่และทดสอบผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย ฉันก็พบปัญหาอยู่เรื่อยๆ และพวกเขาทั้งหมดดูเหมือนจะเปราะบางมากหรือใช้งานยากมาก ฉันตัดสินใจว่าต้องการออกแบบและสร้างผลิตภัณฑ์ที่มั่นคงและเชื่อถือได้ ซึ่งสามารถจับบนโต๊ะหรือเคาน์เตอร์ประเภทใดก็ได้ และยึดไม้ค้ำยันให้อยู่กับที่

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบหลักประการหนึ่งของฉันคือการออกแบบนั้นทั้งรวดเร็วและใช้งานง่าย เนื่องจากเป็นข้อบกพร่องหลักบางประการของการออกแบบที่ฉันได้ทดสอบ ฉันยังต้องทำให้แน่ใจว่าการออกแบบต้องใช้แรงเพียงเล็กน้อยในการทำงาน เนื่องจากผู้ป่วยโรคข้ออักเสบ เช่น คุณยายของฉันมักมีปัญหาในการบีบและจับวัตถุ หลังจากการทดสอบหลายครั้ง (และความพยายามที่ล้มเหลวหลายครั้ง) ฉันตัดสินใจว่าจะยึดไม้ค้ำยันกับไม้ค้ำยัน เพราะในระหว่างการทดสอบ มันออกมาเป็นตำแหน่งที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้มากที่สุด

ฉันพยายามออกแบบให้สามารถพิมพ์ 3D ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุอื่นๆ มากนัก และฉันได้ออกแบบเพื่อให้สามารถพิมพ์งานทุกชิ้นโดยใช้เครื่องพิมพ์ขนาดมาตรฐาน 200 มม.-200 มม.-200 มม. พร้อมพื้นที่เหลือเฟือ. ที่ยึดไม้ค้ำยันใช้ได้กับไม้ค้ำยันเกือบทุกประเภท เนื่องจากมีบานพับซึ่งหมายความว่าสามารถติดเข้ากับไม้ค้ำยันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันได้ ที่ยึดไม้ค้ำยันยังใช้กลไกแบบสปริงโหลด ซึ่งช่วยให้ใช้งานได้ง่ายและรวดเร็ว และหนึ่งในข้อดีหลักของกลไกนี้คือช่วยให้ผู้ใช้ยึดไม้ค้ำยันกับโต๊ะได้ภายใน 5 วินาที นอกจากนี้ยังใช้ได้กับโต๊ะหลายประเภทและหลายความกว้าง

เสบียง

- ฟิลาเมนต์การพิมพ์ 3 มิติสีดำหรือสีเทา (ฉันแนะนำ AMZ3d เพราะมันค่อนข้างถูกและมีคุณภาพดี และมีจำหน่ายใน Amazon)

- แผ่นกาวนีโอพรีน (อันนี้ผมใช้ -

-4x ลูกเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. ขนาดเล็ก -4x เพื่อใช้เป็นตลับลูกปืน (ฉันมีบางลูกนอนอยู่ที่บ้าน แต่สามารถพบได้ที่นี่ https://www.amazon.co.uk/Chrome-Steel-Ball-Bearings-Pack/ dp/B002SRVV74 หรือที่อื่นได้ง่ายมาก)

-ยางยืดสีดำหรือสีเส้นเล็ก (สายทออย่างดี)

ซุปเปอร์กลู 1 หลอด (แนะนำ Loctite)

ขั้นตอนที่ 1: การพิมพ์ชิ้นส่วน

ขั้นแรก คุณต้องพิมพ์ 3 มิติของชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมด สำหรับผู้ที่ใช้เครื่องพิมพ์ 3D ใหม่หรือมั่นใจน้อยกว่านั้น ก่อนอื่นคุณต้องดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูล (ฉันใช้ Ultimaker Cura เนื่องจากฟรีและใช้งานง่าย) จากนั้นตั้งค่าเครื่องพิมพ์ของคุณบน Cura เมื่อดำเนินการเสร็จแล้วให้เปิดและวางไฟล์.stl แล้ววางบนแท่นพิมพ์ สามารถพิมพ์ได้ที่ 10% หรือ 20% infill เพื่อประหยัดพลาสติก และสามารถพิมพ์ที่ความเร็ว 60 มม./วินาที อย่างไรก็ตาม คุณอาจต้องปรับการตั้งค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องพิมพ์ที่คุณใช้ (ปกติฉันใช้ 20% infill เนื่องจากฉันพบว่าความแรงและคุณภาพการพิมพ์เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับ 10%) ฉันมักจะใช้กระโปรง (เส้นบางๆ ล้อมรอบโมเดล) เป็นเส้นขอบ เพื่อให้เส้นใยไหลออกจากหัวฉีด อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่จำเป็นอย่างยิ่ง ฉันขอแนะนำให้ใช้บิลด์เพลทแบบอุ่นถ้าเป็นไปได้ เพราะจะเป็นการเพิ่มโอกาสที่ชั้นล่างจะพิมพ์ออกมาได้ดี และช่วยให้งานพิมพ์สามารถยึดติดกับฐานรองพิมพ์ได้อย่างเหมาะสม

เมื่อพิมพ์แล้ว (อาจใช้เวลาสักครู่!) ให้ถอดส่วนรองรับด้วยคีมบางคู่ออก และตรวจสอบแบบจำลองเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่องทางโครงสร้าง ลองขัดโมเดลที่ฐานรองอาจทำให้พลาสติกหย่อนคล้อยบ้าง โดยเฉพาะบริเวณบานพับ เนื่องจากจะต้องเคลื่อนตัวได้สะดวก อย่าลืมถอดส่วนรองรับรอบ ๆ ลูกปืนออกด้วย เพราะสิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องทำความสะอาดเพื่อให้ลูกปืนเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่น

หมายเหตุ - เมื่อพิมพ์ชิ้นส่วน cover.stl ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณพิมพ์ที่ infill 100% หรือชิ้นงานอาจไม่แข็งแรงเท่าที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแกนที่ใช้ในบานพับ

ขั้นตอนที่ 2: การตัดโฟม

ก่อนอื่นฉันอยากจะอธิบายว่าจุดประสงค์ของโฟมคืออะไร:

ขณะทำการทดสอบกับผลิตภัณฑ์ ฉันยังคงพบปัญหาทั่วไปกับการทดสอบทั้งหมดของฉัน - ผลิตภัณฑ์ของฉันจะยึดเกาะพื้นผิวของโต๊ะได้อย่างไร หลังจากที่ฉันได้ลองผิดลองถูกมาบ้างแล้ว ฉันจึงเลือกใช้โฟมนีโอพรีนที่มีกาวรองรับ เพราะไม่เพียงแต่ราคาถูกและหาซื้อได้ง่ายเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุที่ทำงานได้ดีที่สุดในการทดสอบทั้งหมดของฉันอีกด้วย!

ในการตัดโฟม ฉันใช้สองวิธี การตัดด้วยเลเซอร์และกรรไกรแบบเก่าธรรมดา:

สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ ฉันสร้างเทมเพลตบนการออกแบบ 2 มิติ จากนั้นจึงส่งออกเป็นไฟล์.dxf (ไฟล์ที่เครื่องตัดเลเซอร์สามารถอ่านได้) อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้การตัดที่ถูกต้องด้วยความลึกที่เหมาะสม (โดยไม่ทำให้โฟมไหม้มากเกินไป) ฉันต้องทำการทดสอบหลายครั้ง (เพื่อให้ทราบว่าจะใช้ความเร็วและกำลังเท่าใดสำหรับเลเซอร์) นี่เป็นสิ่งสำคัญมาก เพราะมันหมายความว่าคุณจะได้ผลลัพธ์ที่ดี หากคุณใช้การตั้งค่าที่เหมาะสม (ฉันใช้ความเร็ว 20 กำลัง 30) เมื่อเสร็จแล้ว ให้ใช้ไฟล์.dxf ที่ให้มาและตัดรูปร่างหลักของคุณออก รูปร่างเหล่านี้สามารถใช้กรรไกรได้โดยการลากเส้นไปรอบๆ โมเดลและตัดไปรอบๆ เส้น อย่างไรก็ตาม ฉันพบว่ามันค่อนข้างยุ่ง เพราะส่วนหลังของกาวยังคงเกาะติดกับกรรไกรบนเส้นโค้ง

กรรไกรใช้สำหรับตัดเป็นเส้นเล็กๆ ซึ่งจะติดอยู่กับ "แคลมป์" ด้านใน (ส่วนที่ยึดอุปกรณ์กับไม้ค้ำยันโดยใช้บานพับ) ซึ่งสามารถทำได้ด้วยไม้บรรทัดและตาคู่ที่ดี บิตของการลองผิดลองถูก

ขั้นตอนที่ 3: กลไกสปริง

กลไก: ครั้งแรกที่ฉันเริ่มต้นด้วยแนวคิดเกี่ยวกับวิธีสร้างผลิตภัณฑ์นี้ ฉันคิดว่าการค้นหากลไกหลักเพื่อยกและลดระดับแคลมป์แท่นจะเป็นเรื่องง่าย ฉันผิดแค่ไหน! ตลอดช่วงการทดลองใช้ ฉันได้ทดลองใช้ผลิตภัณฑ์กว่า 38 เวอร์ชัน และยังคงคิดว่ายังมีช่องว่างให้ปรับปรุงอีกมาก!

ในท้ายที่สุด ฉันก็เลือกใช้กลไกแบบสปริงโหลด ใช้สันเขาในเสากลาง (ส่วนยาวที่เลื่อนขึ้นและลง) เพื่อ "ล็อค" ชิ้นให้เข้าที่โดยเพิ่มขึ้นทีละน้อย

สำหรับสปริง ฉันแยกปากกา 2 อันออกจากกัน และถอดสปริงออกจากส่วนปลาย จากนั้นฉันก็ตัดแต่งสปริง 2 อันของฉันให้เหลือประมาณ 2.5 ซม. ต่ออัน (แม้ว่าจะเป็นการวัดโดยประมาณ)

หลังจากนั้น ฉันใช้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมา 2 ชิ้น (2 x สปริงหมุนแบบหมุนได้.stl) และใส่เข้าไปในตำแหน่งที่ต้องการ (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกมันเลื่อนได้อย่างง่ายดายในตำแหน่งเหล่านี้ และถ้าไม่ ให้ทรายด้านข้างของชิ้นส่วนที่กำลังเคลื่อนที่)

ต่อไป ฉันใส่สปริงเข้าไปในช่องว่าง และใส่เสากลางเข้าไปด้วย (โปรดจำไว้ว่าในขณะที่ฝาครอบยังไม่เปิด และถ้าคุณพยายามจะเคลื่อนย้ายสิ่งของ สปริงก็จะกระโดดออกมาได้!)

หมายเหตุ - ฉันได้รวมรูปภาพของการทดสอบกลไกสปริงแบบหนึ่งของฉัน รวมทั้งวิดีโอของหนึ่งในต้นแบบรุ่นก่อนหน้าของฉันด้วย นี่เป็นเพียงตัวอย่างของสิ่งที่เกิดขึ้นเพื่อทำให้กลไกนี้เข้าใจได้

ขั้นตอนที่ 4: การติดและการติดกาว

หวังว่าคุณคงสบายดี ตอนนี้ถึงเวลาที่จะรวมโมเดลส่วนใหญ่เข้าด้วยกันแล้ว

ขั้นแรก ประกอบส่วนบานพับทั้งสองส่วนเข้าด้วยกัน และตรวจสอบว่าใส่ได้พอดีและราบรื่น

นี่คือที่มาของชิ้นส่วน cover.stl; ขั้นแรก วางตำแหน่งสปริงและสปริงหมุนให้เคลื่อนที่ stl อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

ตอนนี้วางบานพับให้ถูกที่ ตอนนี้ คุณจะสังเกตเห็นว่า cover.stl มีแกนอยู่ตรงกลาง นี้ต้องผ่านรูในบานพับ วางฝาครอบบนบานพับและทับส่วนอื่นๆ ของชิ้นส่วนเพื่อให้ครอบคลุมสปริงและราวบันไดเลื่อนลอดผ่านชิ้นส่วนของบานพับ ขณะที่ใช้นิ้วหัวแม่มือกดฝาครอบให้แน่น ให้ตรวจสอบว่าบานพับทำงานถูกต้องหรือไม่

หากคุณรู้สึกมั่นใจว่าใช้ได้ผล ให้ทากาวไซยาโนอะคริเลต (ซุปเปอร์กลู) ที่ด้านล่างแล้วแปะลงไป อย่าลืมปล่อยให้มันเซ็ตตัวอย่างน้อย 5 นาทีขึ้นไป ขึ้นอยู่กับประเภทที่ซื้อ ระวังอย่าให้กาวใกล้กับสปริงเพราะกาวอาจทำให้การออกแบบทำงานไม่ถูกต้อง

ตอนนี้คุณสามารถทดสอบกลไกสปริงได้ วางส่วนหนีบตรงกลางลงในรูสี่เหลี่ยมคางหมูแล้วเลื่อนขึ้นและลง ควรทำงานเหมือนกับวิดีโอของต้นแบบสีแดงในขั้นตอนกลไกสปริง โดยผลิตภัณฑ์จะขึ้นและลงทีละส่วน

ตอนนี้สำหรับยางนีโอพรีน! ส่วนนี้ถ้าค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม คุณมีเพียงหนึ่งช็อตที่มัน ดังนั้นให้นับ ขั้นแรก ค่อยๆ ลอกแผ่นรองกาวบนส่วนที่ตัดออก จนกว่าคุณจะเหลือนีโอพรีนและสารเคลือบเหนียวที่ด้านหลัง ตอนนี้ติดเข้ากับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติอย่างระมัดระวัง และกดลงให้แน่นเมื่อเสร็จแล้ว อย่าลืมทำทั้ง 4 ชิ้น- ด้านบนและด้านล่างของที่จับโต๊ะและด้านในของแคลมป์บานพับ

ขั้นตอนที่ 5: ตลับลูกปืน

ฉันตัดสินใจใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมเพื่อให้รุ่นเลื่อนขึ้นและลงได้อย่างราบรื่นเมื่อปรับความกว้างของแคลมป์ที่ต้องการ หลังจากลองใช้ตัวเลือกต่างๆ มากมายแล้ว ฉันเลือกที่จะใส่ไว้ในโพรงในส่วนหนีบตรงกลาง.stl

คุณต้องทำขั้นตอนอื่นๆ ให้เสร็จก่อนจึงจะใส่ได้ (นอกเหนือจากการติดฝา) จำไว้ว่าคุณอาจต้องทรายส่วนที่เป็นลูกปืนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเพื่อให้เลื่อนขึ้นและลงได้อย่างราบรื่น

ขั้นแรก ให้ใส่ตลับลูกปืน 2 ตัวล่างเข้าไปในซ็อกเก็ตสองอันด้านล่าง และใช้ 2 นิ้วจับเข้าที่ จากนั้น ค่อยๆ ลดครึ่งล่างนี้ลงในช่องเปิดด้านบนของส่วนหนีบตรงกลาง.stl จากนั้น ทำซ้ำขั้นตอนเดียวกันกับตลับลูกปืนด้านบนอีก 2 อัน

ตรวจสอบว่าชิ้นส่วนรุ่นสามารถเลื่อนขึ้นและลงได้ (ควรเปิดสปริงและฝาครอบทั้งหมด ณ จุดนี้!) โมเดลควรเลื่อนขึ้นและลงทีละน้อย (เนื่องจากสปริง) และควรเลื่อนได้ค่อนข้างราบรื่น ตอนนี้คุณสามารถติดฝาที่ด้านบนด้วยกาวไซยาโนอะคริเลต (ซุปเปอร์กลู) สิ่งนี้จะหยุดตัวเลื่อนจากการหลบหนี!

ขั้นตอนที่ 6: วิธีใช้งาน

ทำทั้งหมด! ตอนนี้ สิ่งที่คุณต้องทำทั้งหมดเพื่อเรียนรู้วิธีการใช้งาน (เนื่องจากคุณจะต้องมีที่ยึดไม้ค้ำยัน 1 อันสำหรับไม้ค้ำยันแต่ละตัว) อันที่จริง มันง่ายมาก สิ่งที่คุณต้องทำเมื่อกาวแห้งทั้งหมดคือ:

ขั้นแรกให้ติดเข้ากับไม้ค้ำยัน สิ่งที่คุณต้องทำคือเลือกความสูงที่คุณต้องการให้ผลิตภัณฑ์ยึดติดกับไม้ยันรักแร้ แล้วหนีบบานพับไว้รอบๆ จุดนั้น จากนั้น คุณสามารถใช้ยางยืดขนาดเล็ก (เพิ่มเป็นสองเท่าเพื่อความแข็งแรง) เพื่อยึดกริปโดยสอดยางยืดเข้าไปในรูกุญแจที่ด้านใดด้านหนึ่ง และจับอุปกรณ์จับทั้งหมดไว้กับไม้ค้ำยัน

สิ่งที่คุณต้องทำตอนนี้คือหนีบไม้ค้ำยันกับโต๊ะ ตราบใดที่คุณสามารถไปถึงด้านบนและด้านล่างของพื้นผิวได้ มันควรจะได้ผล! สิ่งที่คุณต้องทำคือกดลงที่เสากลาง (ที่ cap.stl ติดอยู่) เพื่อเปิด "ขากรรไกร" ของแคลมป์ จากนั้นบีบเล็กน้อยจากด้านล่างและด้านบนเพื่อปิดปากคีบอีกครั้ง ความสวยงามของระบบนี้คือสามารถใช้งานได้โดยผู้ที่เป็นโรคข้ออักเสบ เช่น คุณยายของฉัน เนื่องจากต้องใช้แรงเพียงเล็กน้อยในการทำงาน ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์อื่นๆ มากมาย

ฉันพบว่าการช่วยเหลือผู้คนโดยใช้การออกแบบนั้นคุ้มค่าอย่างยิ่ง และหวังว่าจะได้ช่วยเหลือผู้คนในลักษณะนี้ต่อไป ตอนนี้คุณยายของฉันใช้ระบบนี้เป็นประจำ และพอใจกับมันมาก!

ขอบคุณมากสำหรับการอ่านและทำให้มีความสุข!