หุ่นยนต์ตกแต่งเค้ก: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ใช้ DIY Universal CNC Machine v1.5 เพื่อตกแต่งเค้กโดยใช้ไอซิ่ง

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่ใช้ในโครงการนี้

• DIY เครื่อง CNC สากล
• NEMA 17 สเต็ปเปอร์มอเตอร์
• DRV8825
• Custom Photon Stepper Driver Board: เพิ่มไฟล์ในขั้นตอนนี้
• DFRobot Raspberry Pi 3 รุ่น B+
• DFRobot 5" หน้าจอสัมผัส TFT Raspberry Pi

ขั้นตอนที่ 2: วิดีโอสาธิต

ขั้นตอนที่ 3: เครื่อง CNC พื้นฐาน

เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม 2018 ฉันได้เผยแพร่โครงการเกี่ยวกับเครื่อง CNC DIY Universal เครื่องมือของมันสามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย การสร้างเครื่องจักรค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้นโปรดดูโครงการนี้สำหรับคำแนะนำเพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 4: ปรับปรุงเครื่องจักร

โปรเจ็กต์เริ่มต้นของฉันมีข้อบกพร่องบางประการ ตามที่ฉันสนใจในส่วนความคิดเห็น ประการหนึ่ง สายพานแกน X มีแรงตึงไม่เท่ากัน อาจทำให้การเคลื่อนไหวไม่แม่นยำเท่าที่ควร แคร่แกน X นั้นไม่พอดีกับรางอย่างแน่นหนาเพียงพอ ทำให้ชุดประกอบทั้งหมดพลิกคว่ำและบดกับราง ในการแก้ไขปัญหานี้ ฉันได้ออกแบบบล็อกแคร่แกน X ใหม่ทั้งหมดโดยย้ายตำแหน่งที่เข็มขัดเวลาจะพอดีและย้ายล้อสล็อต V ไปยังตำแหน่งที่ดีกว่า รวมทั้งเพิ่มล้ออีกอันที่ด้านหลังเพื่อป้องกันการเอียง

ขั้นตอนที่ 5: การจ่ายไอซิ่ง

ฉันต้องการวิธีรีดไอซิ่งในอัตราที่ควบคุมและคาดการณ์ได้มาก นี่หมายถึงการใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ แต่แล้วปัญหาก็ทำให้เกิดแรงกดลงจากการหมุนเป็นจำนวนมาก Gears เป็นตัวคูณแรงที่รู้จักกันดี เฟืองเล็กๆ ที่ติดอยู่กับเพลาของมอเตอร์สามารถหมุนเฟืองที่ใหญ่ขึ้นได้ และเฟืองที่ใหญ่กว่านั้นก็สามารถให้กำลังที่มากขึ้นได้ แต่แล้วการเคลื่อนที่แบบหมุนจะแปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้อย่างไร นั่นคือสิ่งที่สกรูและน็อตเข้ามาเล่น แทนที่จะใช้น็อตที่หมุนสกรูอยู่กับที่ ฉันให้น็อตอยู่กับที่ (ติดอยู่กับเฟืองขนาดใหญ่) เลื่อนสกรูขึ้นหรือลง ตอนแรกฉันกำลังจะออกแบบสิ่งนี้ใน Fusion 360 แต่หลังจากดู Thingiverse ฉันพบบางสิ่งที่เหมาะกับความต้องการของฉัน ค้นหาได้ที่นี่:

อนุภาคโฟตอนควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ควบคุมผ่านฟังก์ชั่นคลาวด์ ฉันสร้างหน้า HTML ที่โฮสต์โดยเว็บเซิร์ฟเวอร์ Apache มี 3 ปุ่ม ขึ้น ลง และหยุด ต่อมาในหน้านี้จะมีการเข้าถึงโดย Raspberry Pi 3 B+ และหน้าจอสัมผัส

ขั้นตอนที่ 6: การควบคุมเครื่อง

DFRobot ช่วยสนับสนุนโครงการนี้โดยส่ง Raspberry Pi 3 B+ ใหม่และหน้าจอสัมผัส TFT ขนาด 5 นิ้วมาให้ฉัน ในการเริ่มต้น ฉันดาวน์โหลดรูปภาพ Raspbian ล่าสุดจาก https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ จากนั้นใช้ Etcher.io เพื่อใส่ลงในการ์ด SD

จากนั้นในโหนดการติดตั้ง Raspberry Pi อื่น js โดยป้อนคำสั่งต่อไปนี้:

โคลน git https://github.com/creationix/nvm.git ~/.nvmcd ~/.nvm

git ชำระเงิน `git อธิบาย --abbrev=0 --tags`

ซีดี.

. ~/.nvm/nvm.sh

จากนั้นคุณสามารถติดตั้งและใช้เวอร์ชันของโหนดที่คุณต้องการด้วย

nvm ติดตั้ง 6

nvm ใช้6

และรันคำสั่งนี้เพื่ออัพเกรดตัวจัดการแพ็คเกจโหนด (npm)npm ติดตั้ง npm@latest -g

และสุดท้ายติดตั้งซอฟต์แวร์ควบคุมด้วย

sudo npm install --unsafe-perm -g cncjs

และ cncjs เพื่อเรียกใช้ เพียงเข้าไปที่ https://:8000 เพื่อเข้าสู่หน้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อสาย USB จาก Arduino Uno ที่ควบคุมเครื่อง CNC กับ Raspberry Pi ที่รันเซิร์ฟเวอร์ CNCJS

ขั้นตอนที่ 7: การสร้างการออกแบบ

ฉันใช้ Fusion 360 สำหรับทั้งการออกแบบและสร้าง gcode สำหรับ CAM รูปแบบเค้กที่ฉันเลือกคือโลโก้ Arduino.cc ฉันดาวน์โหลดรูปภาพจากเว็บก่อนแล้วจึงแทรกลงในสภาพแวดล้อมการทำงานโดยใช้ฟังก์ชันผ้าใบที่แนบมา จากนั้นฉันก็ดึงร่างออกจากร่าง จากนั้นฉันก็ไปที่สภาพแวดล้อม CAM และสร้างการตั้งค่าที่เลียนแบบเค้ก (9x13x2in) และสุดท้าย ฉันก็สร้าง Toolpath โดยใช้การตัดแบบ 2 มิติ

ขั้นตอนที่ 8: ถึงเวลาทำเค้ก

ฉันต้องการทำเค้กง่ายๆ ดังนั้นฉันจึงได้กล่องผสมเค้กสีเหลืองทั่วไปและเตรียมตามคำแนะนำ เทลงในถาดขนาด 9x13 นิ้ว ขณะอบ ฉันทำบัตเตอร์ครีมง่ายๆ จากเนย 1 ถ้วย น้ำตาลผง 4 ถ้วย นม 2 ช้อนโต๊ะ และวานิลลาเล็กน้อย จากนั้นบัตเตอร์ครีมก็เกลี่ยให้ทั่วเค้กที่เย็นแล้ว ฉันตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการเบี่ยงเบนขนาดใหญ่ที่อาจรบกวนหัวฉีดไอซิ่ง

สูตรไอซิ่งมีความสำคัญมากที่นี่ หากน้ำมูกไหลเกินไปจะไม่อยู่ในตำแหน่งเมื่ออัดรีด หนาเกินไปและสเต็ปเปอร์จะไม่สามารถขับออกมาได้ นี่คือสิ่งที่ฉันใช้:

น้ำตาลผง 7 ออนซ์โดยน้ำหนัก

น้ำเปล่า 15.5 ช้อนชา

สีผสมอาหารสีน้ำเงิน 4 หยด ทำแบบที่ชอบเรียกว่า "Arduino Blue"

ขั้นตอนที่ 9: ตกแต่ง

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้วก็ถึงเวลาตกแต่งเค้ก ขั้นแรก ฉันเก็บแกนทั้งหมดไว้ ทำให้พวกเขาแตะลิมิตสวิตช์ จากนั้นฉันก็แตะ "ลง" บนหน้าจอสัมผัสเพื่อเริ่มการอัดรีดไอซิ่ง จากนั้นฉันคลิกเริ่มบนหน้าเว็บ cncjs เพื่อให้เครื่องซีเอ็นซีทำตาม gcode