Ang Spiral Lamp (a.k.a ang Loxodrome Desk Lamp): 12 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang Spiral Lamp (a.k.a The Loxodrome Desk Lamp) ay isang proyekto na sinimulan ko noong 2015. Ito ay inspirasyon ng Loxodrome Sconce ni Paul Nylander. Ang aking orihinal na ideya ay para sa isang motorized desk lamp na magpapalabas ng dumadaloy na mga pag-ikot ng ilaw sa dingding.

Dinisenyo ko at 3D ang naka-print na isang prototype sa OpenSCAD para sa isang exhibit ng gumagawa. Habang ang pag-iilaw ay kamangha-mangha tulad ng inaasahan ko, ang mga mekanikal na piraso ay marupok, mahirap maitayo at simpleng hindi gumana nang napakahusay.

Simula noon natutunan ko ang FreeCAD, isang mas malakas na tool, at muling dinisenyo ko ang mga sangkap ng mekanikal. Ang Instructable na ito ay nagtatanghal ng isang pangalawang henerasyon na bersyon na pumapalit sa karamihan ng mga insides ng ganap na mga naka-print na bahagi ng 3D. Nagtatampok ang pag-update na ito ng mga mapagpalit na 3W LED module, upang mapalitan mo ang mga LED para sa iba't ibang kulay; o; kung maaari mong i-wire ito gamit ang isang full-color RGB LED module para sa mas sopistikadong mga epekto sa pag-iilaw.

Ang Proyekto na ito ay Open-Source:

Ang proyektong ito ay buo na binuo gamit ang Libre at Open-Source Software at nakakatugon sa kahulugan ng Open Source Hardware. Ang mga file ng disenyo ng OpenSCAD at FreeCAD ay ibinibigay para mabago mo sa ilalim ng Creative Commons - Pagpapatungkol - Magbahagi ng Magkakatulad

Karagdagang Mga Kredito:

• May inspirasyon ng "Loxodrome Sconce" ni Paul Nylander
• Ang file na OpenSCAD ay nagmula sa "Loxodrome" ng kitwallace

Hakbang 1: Ang Central Core

Ang takong ng Achilles ng aking orihinal na disenyo ay ang loxodrome sphere ay walang maaasahang mounting point. Sa una ay tinangka kong suspindihin ito mula sa isang pivot point sa itaas at gumagamit ng mga magnet upang paikutin ito sa base. Hindi ito gumana sa lahat, kaya't sinubukan ko ang isang motor at isang maliit na gamit, ngunit dahil ang loxodrome ay nakabitin sa ilalim, itutulak ito ng gear sa labas ng paraan kaysa sa paikutin ito. Ang pangunahing hamon ay upang makahanap ng isang paraan upang suportahan at paikutin ito mula sa ibaba, habang mayroon pa ring nakapirming gitnang axis para sa pag-angkla sa LED arm at mga kable.

Ang lampara na itinampok sa Instructable na ito ay muling ininhinyero upang magamit ang isang co-axial central core. Ang motor sa base ay umiikot ng isang maliit na gamit na kung saan ay nagtutulak sa isang mas malaking gitnang gear. Ang gitnang gear ay nakabalot sa paligid ng isang 608 roller skate na tindig at snap na umaangkop sa isa pang bahagi na nagpapadala ng pag-ikot sa itaas na bahagi ng lampara. Sa pamamagitan ng gitna ng tindig ay nagpapatakbo ng isang nakapirming gitnang tubo para sa pag-angkla sa LED braso ng suporta at para sa pagpapatakbo ng nauugnay na mga kable.

Hakbang 2: Pagpi-print at Pag-iipon ng Central Core

Ang gitnang core ay binubuo ng mga sumusunod na apat na naka-print na bahagi ng 3D:

• TopAss Assembly.stl (kulay abo, nakaraang larawan)
• GearCoreCenter.stl (pula)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (berde)
• DriveGear.stl (lila)

Bilang karagdagan sa mga naka-print na bahagi, kakailanganin mo ang isang 603 roller skate tindig. Mahahanap mo ang mga ito nang mura sa eBay. Panoorin ang video sa itaas upang makita kung paano ito magkakasama. Maaaring kailanganin mong buhangin ang gitnang tubo sa TopAss Assembly para sa isang snug fit. Kapag naipasok na ang tindig sa GearCoreCenter, dapat kang magdagdag ng ilang pandikit sa gilid ng LoxodromeMountingAdapter at i-snap ito sa GearCoreCenter. Ang dalawang bahagi na ito ay sinadya upang ligtas na nakakabit at hindi dapat paikutin.

Gumamit ako ng Panef White Stick Lubricant na may Silicone sa lahat ng mga gumagalaw na bahagi.

Pangkalahatang Mga Tip sa Pag-print:

Ang lahat ng mga bahagi sa gitnang core ay dinisenyo upang mai-print nang walang suporta. Ang GearCoreCenter ay dapat na naka-print na may geared side flush sa print bed na may mga snap na nakaharap pataas. Ang DriveGear ay dapat na naka-print na may gear na nakaupo sa flush sa kama at ang makitid na baras ay nakaharap. Nalaman ko na ang pagtatakda ng "Retraction Minimum Travel" sa 2 mm sa Cura 2 ay nakatulong na mapabilis ang pag-print nang malaki.

Mga Tip sa Pag-print para sa Nangungunang Assembly:

Kapag nagpi-print sa PLA gamit ang mga default na setting, ang tubo pababa sa gitna ng TopAss Assembly ay masyadong malutong. Ang pagbagal ng pag-print, pagdaragdag ng kapal ng pader, rate ng daloy at temperatura ay nagbigay sa akin ng sapat na malakas na bahagi.

Ito ang mga setting ng Cura 2 na ginamit ko para sa paggupit ng TopAss Assembly:

• Shell:

  Kapal ng Wall: 2

• Paglamig:

  • Bilis ng Fan: 50%
  • Regular na Bilis ng Fan: 30%
  • Bilis ng Max Fan: 35%

• Materyal:

  • Default na Temperatura sa Pag-print: 210
  • Temperatura sa Pag-print: 210
  • Daloy: 110%
  • Paganahin ang Pag-urong: Mali

• Bilis:

  • Bilis ng pag-print: 40 mm / s
  • Bilis ng Wall: 10 mm / s

Hakbang 3: Crimping ang Wires para sa LED Arm

Kakailanganin mong gumamit ng isang crimping tool upang crimp wires papunta sa isang apat na posisyon na konektor ng DuPont gamit ang mga babaeng pin. Itinayo ko ang aking ilawan gamit ang mga konektor na may apat na posisyon upang magkaroon ako ng sapat na mga wire para sa isang RGB LED. Kung gumagamit ka ng isang solong kulay na LED, magkakaroon ng sapat na dalawang wires, ngunit mas gusto kong mag-doble sa mga wire para sa sobrang kasalukuyang kapasidad sa pagdadala. Kaya, ang LED arm ay may slot na sapat na malaki upang magkasya sa isang apat na puntong konektor ng DuPont.

Kakailanganin mo ang apat na hanay ng tinirintas na kawad na tinatayang isang talampakan ang haba, isang tool na crimp at isang DuPont connectors kit. Ginamit ko ang mga ito:

• IWISS SN-28B Crimping Tool
• HALJIA 310 Pcs 2.54mm Dupont Babae / Lalaki na Wire Jumper Pin Header Connector Assortment

Ipinapakita ng video ang proseso ng crimping.

Hakbang 4: Pag-iipon ng LED Arm

Kapag na-built mo na ang mga harness ng mga kable, pakainin ang mga wire sa pamamagitan ng LED arm at itulak ang konektor ng DuPont sa puwang. Ito ay isang masikip na magkasya. Maaaring gusto mong maglagay ng ilang pandikit sa konektor upang hindi ito maluwag sa hinaharap, ngunit kung gagawin mo ito, gumamit ng kaunti at ilapat ito sa solidong bahagi ng konektor at mag-ingat na huwag hayaan ang pandikit makapasok sa mga socket.

Kapag ang LED arm ay tipunin, maaari mo itong ipakain sa butas sa gitna ng gitnang core. Ipinapakita ng video ang proseso at ipinapakita sa akin ang pagsubok sa iba't ibang mga LED module.

Mga tip sa pag-print para sa LED arm:

Ang braso ng LED ay dapat itakda sa tagiliran nito kapag nagpi-print. Ang lahat ng mga ibabaw ay sloped tulad na sumusuporta ay hindi dapat kinakailangan.

Hakbang 5: Pagtitipon ng mga LED Module

Ang mga modyul na LED ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:

• Isang 3W LED na "Star"
• Isang takip ng bote (bilang isang heatsink)
• Isang konektor na DuPont na may apat na posisyon na may mga lalaking pin
• Maikling haba ng insulated, tinirintas na kawad
• Regular na dalawang bahagi na epoxy para sa paglakip ng konektor ng DuPont sa likuran ng cap ng bote (ginamit ko ang JB Weld)
• Two-Part Thermal Epoxy upang ikabit ang LED sa takip ng bote (ginamit ko ang Arctic Alumina Thermal Adhesive)

Gusto mong gumamit ng isang soldering iron upang maglakip ng maikling haba ng kawad sa positibo at negatibong pad ng iyong LED star. Kung mayroon kang isang solong kulay na LED, maaari kang dumoble sa mga wire, dalawa para sa positibo at dalawa para sa negatibo. Pinapayagan kang magpatakbo ng kasalukuyang sa pamamagitan ng parehong mga wire nang kahanay at gamitin ang lahat ng mga magagamit na mga wire sa LED braso. Para sa isang RGB LED, gagamit ka ng isang kawad upang magkaugnay sa lahat ng mga pad ng anode (-) at ang natitirang tatlong mga wire upang kumonekta sa bawat isa sa mga pad ng katod (+).

Gumagamit ako ng mga takip ng bote para sa LED heat sink. Binili ko ang mga ito sa aking lokal na kumpanya ng paggawa ng serbesa, kahit na maaari mong subukang muling gamitin ang isa mula sa isang bote ng serbesa kung ito ay ganap na hindi nakatuon.

Maliban kung bumili ka ng "hubad" na mga takip ng bote, maaaring kailanganin mong gumamit ng isang hot air gun upang lumambot at matanggal ang rubber liner. Tiyaking mayroon kang isang malinis at perpektong patag na ibabaw ng hubad na metal upang ikabit ang iyong LED. Pagkatapos, gumamit ng thermal epoxy upang ikabit ang LED sa mga takip ng bote, i-secure ito gamit ang mga clip, at hayaang magtakda ito magdamag.

Hakbang 6: Pagtitipon ng mga LED Module

Sa susunod na araw, gugustuhin mong mag crimp sa mga lalakeng konektor ng DuPont sa bawat isa sa apat na mga wire at itulak ang mga ito sa isang apat na konektor na pabahay. Pagkatapos, ihalo ang ilan sa regular na dalawang bahagi na epoxy (hindi ang thermal epoxy na ginamit mo nang mas maaga) at ikabit ang konektor sa likuran ng takip ng bote. Muli, i-clip at payagan na magtakda magdamag.

Ang figure ay nagpapakita ng isang solong kulay at isang tatlong-kulay na RGB LED module pagkatapos ng pagpupulong.

Hakbang 7: Wire Up ang Motor

Gumamit ako ng isang 4W 120V AC TYD-50 uri ng magkasabay na motor para sa base. Ang mga motor na ito ay ginagamit sa mga microwave turntable at maaaring matagpuan nang madali sa online. Ang mga ito ay mura, tumakbo sila ng tahimik at magagamit sa isang hanay ng iba't ibang mga RPM. Pinili ko ang isang mabagal na yunit ng 5-6 RPM upang bigyan ang aking lampara ng isang mabagal, matatag na pagkilos. Ang paggalaw sa lampara ay binabawasan ito ng kalahati, kaya't ang aking lampara ay lumiliko sa isang nakapapawing pagod na 2.5 hanggang 3 RPM.

Naghinang ako sa isang kurdon na nai-salvage mula sa isang appliance at insulated ito ng dalawang layer ng heat-shrink tubing. Kung hindi ka komportable sa mga voltages ng linya sa iyong lampara, maaari mo ring makita ang 12V AC TYD-50 na magkasabay na mga motor. Pagkatapos ay pagsamahin mo ito sa isang wall wart transformer na naghahatid ng isang mas madaling makagawa sa 12V AC.

Hakbang 8: Magtipon ng Base Plate

Ang motor ay maaaring i-screwed papunta sa base plate gamit ang M3 bolts.

Ang aking motor ay mayroong isang baras na may panlabas na diameter na 7mm. Kaya't dinisenyo ko ang isang piraso ng plastik upang payagan itong makakapareha sa isang 3D na naka-print na parisukat na ehe ng profile. Ito ay naka-attach sa isang M3 bolt at nut.

Ang piraso ng plastik na ito ay may isang malapad na bibig na tapered at ang ehe ay sinadya upang malayang slide at palabas na may kaunting pagtutol. Kailangan mo ito mamaya sa pagpupulong dahil kakailanganin itong mag-drop sa lugar mula sa itaas.

Upang maiwasang ma-overheat ang motor, dumikit ang ilang mga paa na goma sa ilalim ng base plate. Malalayo ito sa mesa at makakatulong sa airflow.

Mga Tip sa Pag-print:

Ang lahat ng mga bahagi ay idinisenyo upang mai-print nang walang mga suporta.

Hakbang 9: Ipunin ang Katawan ng Ilaw

Ang Base Plate ay maaaring ikabit sa katawan gamit ang M3 screws. Walang paraan upang maabot ang loob, kaya siguraduhin na ang lahat ng mga wire ay nakalawit mula sa puwang sa likod ng base plate bago mo ikabit ang dalawang halves!

Mga Tip sa Pag-print:

Ang katawan ng ilawan ay may banayad na slope at maaaring mai-print nang walang mga suporta.

Hakbang 10: Ikabit ang Gear Assembly sa Lamp Body

Ang ehe ay malayang nakaupo sa butas sa gear assemble. Kung susubukan mo lamang na ilagay ang pagpupulong ng gear mula sa itaas ng ehe ay malamang na mahulog sa loob ng ilawan.

Maaari mong gamitin ang isang dab ng mainit na pandikit upang hawakan ang ehe sa lugar, ngunit pinili kong hawakan ang gear assembly at ibalik ang katawan ng ilawan (baligtad din) sa ibabaw nito. Kailangan mong mag-ehe upang makita ang puwang ng isinangkot sa loob ng lampara, ang mga sloped na bahagi ng bahagi ng isinangkot ay dapat makatulong na gabayan ang ehe sa lugar.

Sa una, mahahanap mo ang ehe ay masyadong mahaba. Sinadya kong gawin ito upang mai-trim mo ito hanggang sa magkakasabay ang lahat.

Kapag nakaupo na ang pagpupulong ng gear, isaksak ang motor at i-verify na ang paggalaw ay umiikot bago i-secure ang tuktok gamit ang dalawang maliit na turnilyo.

Hakbang 11: Ikabit ang Loxodrome

Pakainin ang braso ng LED sa pamamagitan ng maliit na butas sa base ng loxodrome at maniobrahin ang loxodrome sa posisyon. Ito ay isang masikip na magkasya at mayroong maliit na clearance sa pagitan ng gilid ng loxodrome at ng LED arm. Gayunpaman, huwag gumamit ng puwersa, hindi ito kinakailangan.

Nagkaroon ako ng ilang kahirapan sa pagkuha ng loxodrome nakaraan ang liko sa base ng LED braso. Kailangan kong i-file ang mga gilid ng LED arm nang kaunti upang gawin itong sapat na makitid upang makapasa, ngunit inayos ko ang CAD file at STL kaya sana hindi mo na kailangang gawin ito.

Kapag ang loxodrome ay nasa leeg ng LED arm, dapat itong pumutok sa mga nagpapanatili na mga tab. Ang huling hakbang ay upang ipasok ang LED module sa pamamagitan ng pagdikit ng iyong mga daliri sa mga puwang sa loxodrome.

Tingnan ang video kung paano ito ginagawa.

Mga Tip sa Pag-print:

I-print ang Loxodrome sa 100% infill, tulad ng nais mong maging mas malakas hangga't maaari ang mga spiral arm.

Tiyak na kakailanganin mo ang suporta para sa print na ito at marami dito. Kung mayroon kang isang dalawahang extruder at natutunaw na suporta, ito ay isang magandang lugar upang magamit ito!

Kung wala kang dalawahang extruder, huwag kang matakot, dahil na-print ko ito sa isang solong extruder FDM printer. Tulad ng karamihan ng suporta ay nasa loob ng Loxodrome, kakailanganin itong maging mahina upang maabot mo ang mga karayom sa ilong, idurog at alisin ito ng paisa-isa.

Ang default na suporta sa Cura ay masyadong malakas para dito. Ang trick na natagpuan ko ay ang paggamit ng isang suporta sa grid na may density ng suporta na zero. Ito ay sanhi upang i-print lamang ni Cura ang manipis na solong mga pader ng layer upang suportahan ang mga spiral arm ng Loxodrome. Ang mga pader na ito ay medyo madali upang durugin at alisin sa sandaling ang pag-print ay nakumpleto.

Ang aking orihinal na pag-print ay tapos na sa 2015 na may isang naunang bersyon ng Cura, ngunit narito ang mga setting para sa Cura 2 na lilitaw upang ibigay ang nais na pattern ng suporta:

• Bumuo ng Suporta: Tama
• Paglalagay ng Suporta: Kahit saan
• Pattern ng Suporta: Grid
• Density ng Suporta: 0
• Distansya ng Suporta X / Y: 0.9
• Distansya ng Suporta Z: 0.15
• Gumamit ng Towers: Mali

Sa panahon at pagkatapos ng pag-print, ang Loxodrome ay magiging hitsura ng isang higanteng croissant. Kakailanganin mong gumamit ng mga karayom na ilong ng ilong upang mapunit ang suporta hanggang sa mawala na ang lahat. Ang pag-patok dito ng isang matalim na tool o pagdurog ay makakatulong na masira ang mga layer. Ang paggamit ng makapal na guwantes ay maaaring maging kapaki-pakinabang para dito, dahil ang mga fragment ay maaaring matalim. Kapag natanggal ang lahat ng suporta, maaari mong makinis ang anumang magaspang na mga spot gamit ang liha.

Hakbang 12: Pagpapatakbo ng LED Module

Upang mapagana ang LED module, inirerekumenda ko ang isang naaayos na kasalukuyang supply ng kuryente. Para sa isang karaniwang LED star, 300mA ay magbibigay ng sapat na kasalukuyang. Mayroong maraming mga driver ng 300mA LED na nakalista sa eBay, o maaari kang makakuha ng isang ganap na naaangkop na module tulad ng ipinakita sa aking video.

Ang isa pang pagpipilian ay upang bumili ng variable variable DC-to-DC buck converter at gamitin ang mga kasabay ng isang 12v DC wall wart. Pagkatapos ay maingat mong mapataas ang boltahe mula sa zero hanggang sa tamang dami ng kasalukuyang, tulad ng sinusukat ng isang multimeter, ay dumadaloy sa pamamagitan ng LED. Magkaroon ng kamalayan na ang iba't ibang mga kulay ng LED ay kakailanganin ng power supply na itinakda sa iba't ibang mga voltages, kaya kung plano mong makipagpalitan ng mga LED, isang pare-pareho ang kasalukuyang supply ay mas mahusay na pagpipilian.

Kapag naitakda mo na ang kasalukuyang sa LED, mangyaring patakbuhin lamang ito habang dinaluhan. Nais mong panoorin ito upang matiyak na hindi sapat ang pag-init upang matunaw ang mga suportang plastik. Kung ito ay naging napakainit, kakailanganin mong i-down ang kasalukuyang.

Runner Up sa Epilog Hamon 9