CtrlJ pen 3D Fusion 360: ecco come ho disegnato le parti in 3D del progetto.
la parte di modellazione 3D della penna automatica per fluidi è sufficientemente complessa da richiedere l’utilizzo di un software come Fusion 360.
Già in passato ho utilizzato fusion 360 per realizzare alcuni semplici modelli tridimensionali da riprodurre con l’uso di stampanti 3D:
nel progetto CtrlJ pen o penna di controllo fluidi automatica le parti in 3D sono molte.
Le componenti del CtrlJ pen 3D Fusion 360
per analizzare di quante parti è composto il progetto della penna automatica ho realizzato un esploso:
nel quale puoi vedere ogni singola parte fondamentale del progetto.
Iniziando dall’angolo alto sinistro trovi:
- supporto per elettronica e driver di controllo;
- supporto motore 28BJY-48;
- distanziale tra motore e supporto siringa;
- supporto siringa;
- spingi pistone siringa;
- adattatore siringa 1ml;
- case per l’elettronica CtrlJ pen 3D Fusion 360
in ordine una descrizione delle singole parti.
Supporto per elettronica e driver di controllo
Per il progetto CtrlJ pen 3D Fusion 360 l’elettronica è bene che sia integrata e sostenuta dalle parti 3D.
La componente 3D denominata “supporto per elettronica e driver di controllo” ha lo scopo di ospitare il driver ULN2003A e le altre componenti che hai letto dettagliatamente nell’articolo precedente.
la parte anteriore del supporto è modellata per legarsi al corpo del motore e la parte posteriore ha un alloggio per il driver e 4 supporti a vite da M2 per avvitare la scocca di copertura.
Stampato in 3D il supporto risulta così:
Supporto motore 28BJY-48
Il supporto motore ospita il motore 28BJY-48 offrendogli gli alloggi per le viti di fissaggio ed il passaggio cavi:
in questo modo il corpo del motore può essere facilmente connesso al resto del CtrlJ pen.
il foro in altro, e relativa scanalatura, servono per passare i cavi provenienti dai pulsanti.
La stampa 3D del supporto è la seguente:
Distanziale tra motore e supporto siringa
Il CtrlJ pen ha in questa parte del montaggio due componenti:
- il giunto di congiungimento tra l’albero del motore e le vite
- il distanziale vero e proprio
grazie a quest’ultimo potrei mantenere il motore 28BYJ-48 sufficientemente distante dal supporto siringa e bilanciare il progetto in modo adeguato.
Giunto albero-vite
il sistema di giunzione tra l’albero del motore, con sezione rettangolare, e la vite che collegherai al sistema di spinta del pistone della siringa è progettato come un cilindro:
una estremità è dotata della scanalatura rettangolare e l’altra di un esagono per alloggiarvi la testa della vite M3x45.
Stampato in 3D risulta così:
Distanziale
Il distanziale tra motore e supporto siringa è semplicemente un cilindro con i fori coincidenti sia alle viti di fissaggio motore sia al passacavi:
ed una volta stampato risulta così:
Supporto siringa
il supporto siringa è la parte più importante del CtrlJ pen. E’ dotato sia del sistema di connessione al resto del progetto sia delle scanalature per posizionare correttamente la siringa di erogazione:
le scanalature sono studiate per consentirti di posizionare sia siringhe da 1ml sia da 5ml ed in differenti fasi dell’erogazione.
La parte inferiore del componente è sagomata per consentire il corretto posizionamento dei pulsanti di controllo e dei cavi necessari alla parte elettronica.
ho deciso di stampare questo componete in due fasi, alternando il colore del filamento per mantenere l’effetto di bicromia del progetto:
e la parte inferiore risulta così stampata:
nell’immagine superiore vedi come posizionare i bottoni e le resistenze nelle scanalature sul retro della CtrlJ pen.
Approfondiremo meglio questo aspetto in un prossimo articolo dedicato al montaggio dell’elettonica.
Spingi pistone siringa
Sicuramente è uno dei componenti fondamentali del progetto:
in quanto racchiude alcune funzionalità necessarie al corretto funzionamento della penna automatica per il controllo dei fluidi.
Il primo aspetto riguarda la sagoma a “T” presente nella parte alta che funziona da guida per mantenere fermo questo componente durante la rotazione del motore.
Un secondo aspetto è il retro del componente, dotato di un foro M3, nel quale si innesta la vite proveniente dal motore.
In fase di stampa, per migliorare la tenuta di questo componente ho aggiunto un dado M3 annegato nella stampa 3D stessa al fine di evitare che con il tempo la vite potesse non avere più presa nella parte stampata, rendendo non funzionante il progetto.
L’ultimo aspetto riguarda il foro frontale, circa 2.8mm, che all’occorrenza può essere filettato M3 per aggiungere una ulteriore vite di regolazione della distanza verso il pistone della siringa.
La stampa 3D del componente risulta questa:
Adattatore siringa 1ml
Il progetto prevede la possibilità di alloggiare sia siringhe da 1ml sia da 5ml, ovviamente, esse hanno diametri differenti ed è quindi necessario inserire un adattatore per la versione da 1ml:
il cui scopo è semplicemente permetterti di utilizzare entrambi i tipi di siringa.
Puoi decidere di stampare l’adattore solo se reputi utile l’utilizzo di entrambe le siringhe:
Case per l’elettronica CtrlJ pen 3D Fusion 360
per posizionare tutte le parti elettroniche del progetto ( vedi articolo CtrlJ pen elettronica ) ti serve un case in cui alloggiare:
- il micro controllore;
- il display OLED 0.91″
- il connettore micro-usb
e che possa essere fissato alla penna per rendere lo strumento compatto, bilanciato e completo.
Nel progetto sono stati previsti, quindi:
- un supporto per micro controllore
- case, o cover, con porta oled;
procediamo con ordine descrivendo queste due ultime parti del progetto.
Supporto per micro controllore
Il supporto per il micro controllore e la breakout board per micro usb è semplice:
una sottile stampa 3D, atta ad isolare i contatti tra OLED display e altre componenti dotata di alloggi di incastro per quest’ultimi.
in questo modo potrai alloggiare la pro micro beetle e la breakout board micro usb:
Case con porta OLED
L’ultima parte della CtrlJ pen 3D Fusion 360 è il case vero e proprio che ospita anche il display oled 0.91″
la scanalatura sul fondo è riservata al display grafico.
I due componenti saranno assemblati come in questa immagine:
lasciando che le viti M2x30 possano chiuderlo e fissarlo al resto della penna.
Al termine della stampa dell’intero CtrlJ pen 3D Fusion 360 il risultato risulterà simile al seguente:
e nei prossimi articoli leggerai come assemblare la parte elettronica e lo sketch di programmazione della penna.
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